飛行數(shù)據(jù)記錄器

飛行數(shù)據(jù)記錄器737-300培訓(xùn)手冊(cè)737-300培訓(xùn)手冊(cè)飛行數(shù)據(jù)記錄器-PAGE22–31-24-0031-24-00 -PAGE23-飛行數(shù)據(jù)記錄器一、飛行數(shù)據(jù)記錄器系統(tǒng)概述1、飛行數(shù)據(jù)記錄器用來(lái)提供前階段飛行中記錄的重要飛行參數(shù)。它記錄飛機(jī)在最后25小時(shí)的飛行狀況，記錄的信號(hào)來(lái)至飛機(jī)的其它系統(tǒng)和傳感器。2、數(shù)據(jù)記錄器系統(tǒng)包括一個(gè)飛行數(shù)據(jù)記錄器，加速度計(jì)，航班和日期編碼器（3T0飛機(jī)上），飛行數(shù)據(jù)采集組件（33A和34N飛機(jī)上），記錄器控制面板。3、記錄器記錄范圍：高度0至50000英尺；空速0至350海里；航向0至360度；垂直加速度-3至+6g。二、系統(tǒng)部件飛行數(shù)據(jù)記錄器系統(tǒng)由飛行數(shù)據(jù)記錄器、控制面板、加速度計(jì)、水下定位信標(biāo)、數(shù)據(jù)采集組件（33A和34N飛機(jī)）、航班日期編碼器（3T0飛機(jī)）等組成。（一）、飛行數(shù)據(jù)記錄器1、安裝飛行數(shù)據(jù)記錄器裝在后登機(jī)門過(guò)道天花板內(nèi)。飛機(jī)的飛行數(shù)據(jù)記錄器分為磁帶式和固態(tài)存儲(chǔ)器式，在34N飛機(jī)上裝的是固態(tài)存儲(chǔ)器式的，在3T0和33A飛機(jī)上是磁帶式的。固態(tài)式記錄器內(nèi)部沒(méi)有了復(fù)雜的磁帶和走帶機(jī)構(gòu)，使機(jī)件更穩(wěn)定可靠。2、結(jié)構(gòu)：飛行數(shù)據(jù)記錄器裝在一個(gè)1/2ATR機(jī)匣內(nèi)，重29磅（含水下信標(biāo)），外表橙黃色帶黑色斜條（俗稱黑匣子）。其記憶芯片或磁帶及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)裝于一個(gè)特制的盒子內(nèi)，此盒子可抗1100℃的高溫，1000G的重力加速度（5毫秒內(nèi)）和任一軸相2000磅的沖擊力。此外還能抗海水腐蝕，以盡可能保存記錄的飛行數(shù)據(jù)。3、磁帶飛行數(shù)據(jù)記錄器所使用的磁帶是由一種叫KAPTON的材料做成的。磁帶寬1/4英寸，長(zhǎng)388英尺，自潤(rùn)滑。磁帶格式為雙向8磁道，奇數(shù)磁道使用正向走帶，反向走帶時(shí)使用偶數(shù)磁道，當(dāng)一磁道用完自動(dòng)換向走帶。4、走帶機(jī)構(gòu)由兩個(gè)卷帶輪分別供帶和收帶，此兩帶輪由一橡皮帶摩擦傳動(dòng)，皮帶由一個(gè)皮帶輪帶動(dòng)，而皮帶輪又由一個(gè)裝在保護(hù)盒外的步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。馬達(dá)驅(qū)動(dòng)帶進(jìn)出保護(hù)盒的小孔周圍是一個(gè)膨脹栓，在受到巨大的沖擊或高溫時(shí)，膨脹栓將小孔堵死，使磁帶完全密封起來(lái)。5、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)是一個(gè)雙向步進(jìn)馬達(dá)，它裝在保護(hù)盒外部，其步進(jìn)速度是700步/秒。6、工作情況（1）、錄/放兩個(gè)四磁跡的磁頭作為錄/放時(shí)的寫/讀磁頭。在寫的方式時(shí)，當(dāng)磁帶正向走帶時(shí)，一個(gè)磁頭將數(shù)據(jù)寫在奇數(shù)磁道上，當(dāng)磁帶反向走帶時(shí)，另一個(gè)磁頭將數(shù)據(jù)寫在偶數(shù)磁道上，奇偶磁道錯(cuò)開(kāi)，并相互連續(xù)，數(shù)據(jù)的記錄速度為11.4K比特/秒。放的時(shí)候情況相同，兩磁頭輪流讀出。（2）、抹除兩個(gè)抹除磁頭與每個(gè)讀/寫磁頭配對(duì)，在寫入新數(shù)據(jù)前將舊數(shù)據(jù)抹除。（3）、走帶情況全部磁帶有25小時(shí)記錄能力，每秒錄一個(gè)數(shù)據(jù)塊，768比特。錄的時(shí)候帶速約5英寸/秒，步跳式進(jìn)帶。而數(shù)據(jù)讀出時(shí)帶速約5英寸/秒，連續(xù)進(jìn)帶。帶頭（BOT）和帶尾（EOT）傳感器用來(lái)使走帶換向并啟動(dòng)下一磁跡的記錄。（二）、飛行數(shù)據(jù)采集組件（DFDAU）飛行數(shù)據(jù)采集組件（DFDAU）裝在33A和34N飛機(jī)上，用于采集處理和綜合從各個(gè)不同系統(tǒng)來(lái)的傳感器信號(hào)，并把它們變換成標(biāo)準(zhǔn)格式（雙向歸零格式），然后送到飛行數(shù)據(jù)記錄器。DFDAU組件裝在一個(gè)6—MCU機(jī)匣內(nèi)，重約20磅，使用單相115伏400赫茲交流電。DFDAU的前面板上有一個(gè)3.5英寸軟盤驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器的右側(cè)有一個(gè)小門可取放磁盤，整個(gè)驅(qū)動(dòng)器固定在DFDAU面板的左側(cè)，它可象開(kāi)門一樣移出面板以方便取出磁盤。面板上還有一個(gè)顯示窗和三個(gè)指示燈。(1)、故障顯示窗：提供三位數(shù)的故障碼顯示。(2)、讀（READ）按鈕：按壓并保持，則可讀出故障代碼。(3)、失效（FAULT）燈：DFDAU失效。橘黃色的燈亮表示的電源，輸出數(shù)據(jù)有誤，或CPU1的EPROM失效。(4)、警告（CAUTION）燈：橘黃色燈亮表示輸入電路故障，CPU2失效或內(nèi)部CPU1—CPU2之間數(shù)據(jù)通訊失敗。(5)、記錄器故障（DFDRFALT）燈：橘黃色燈表示飛行數(shù)據(jù)記錄器故障，此時(shí)DFDAU有數(shù)據(jù)輸出給，卻無(wú)來(lái)自DFDR反饋回的數(shù)據(jù)。當(dāng)兩個(gè)“FALT”燈亮?xí)r，P5板上的“OFF”燈也一起亮。（三）、飛行數(shù)據(jù)記錄器控制面板飛行數(shù)據(jù)記錄器控制面板裝在P5后頭頂板上。如果系統(tǒng)失去電源或記錄器故障時(shí)，“OFF”燈亮。當(dāng)飛機(jī)在地面并且發(fā)動(dòng)機(jī)停車時(shí)，測(cè)試開(kāi)關(guān)“TEST”可用于檢查飛行數(shù)據(jù)記錄器的工作情況。開(kāi)關(guān)打在“TEST”位時(shí)，也可用來(lái)讀出或拷貝記錄數(shù)據(jù)，開(kāi)關(guān)的保護(hù)罩可防止一些誤操作。飛行數(shù)據(jù)記錄器組件使用115V400HZ交流電和從主明暗測(cè)試電路來(lái)的28V直流電。（四）、加速度計(jì)三軸的加速度計(jì)主要用來(lái)測(cè)量垂直、橫向和縱向上的加速度，并把這些測(cè)量數(shù)據(jù)送到飛行數(shù)據(jù)記錄器。加速度計(jì)裝在右輪艙前壁板的右上方（B系統(tǒng)液壓油箱后）。加速度計(jì)使用的電源，3T0飛機(jī)來(lái)自飛行數(shù)據(jù)記錄器，33A和34N飛機(jī)來(lái)自飛行數(shù)據(jù)采集器的28V直流電。（五）、航班和日期編碼器1、航班和日期編碼器裝在3T0飛機(jī)上，用來(lái)給飛行數(shù)據(jù)記錄器提供航班和日期信息。2、航班和日期編碼器包括一個(gè)“記錄時(shí)間剩余”指示器，一個(gè)事件按鈕，一個(gè)重現(xiàn)按鈕和一個(gè)指示燈。該面板還有六個(gè)人工操縱桿，它們可用來(lái)選擇多達(dá)四位的航班編碼和兩位數(shù)的日期，使用每個(gè)操縱桿，可以選擇0~9的數(shù)字。編碼器包括一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，電門盤組合，繼電器和電路系統(tǒng)。當(dāng)用面板控制時(shí)，可發(fā)出事件、航班和日期信號(hào)。航班和日期記錄需要15分鐘，當(dāng)編碼器作編碼循環(huán)時(shí)，編碼器上的指示燈亮。按壓“重新”按鈕使航班和日期信息再次記錄；按壓“事件”按鈕并保持，就會(huì)使記錄器內(nèi)部的事件二進(jìn)制碼工作。當(dāng)航班和日期正在進(jìn)行記錄時(shí)，不準(zhǔn)操作“事件”按鈕。3、編碼器使用從馬赫空速警告來(lái)的115伏交流電和從記錄器來(lái)的28伏直流電。當(dāng)電源加到記錄器，編碼器也將工作。當(dāng)115伏交流電加到編碼器電動(dòng)機(jī)，編碼器開(kāi)始它的15分鐘循環(huán)，而且指示燈亮。按壓“重新”按鈕，將使編碼器周期重新開(kāi)始計(jì)算。（六）、水下信標(biāo)一個(gè)由電池供電的水下定位信標(biāo)裝在飛行數(shù)據(jù)記錄器前面板上，一旦記錄器落入水中，信標(biāo)機(jī)自動(dòng)工作。它使用的是9、6伏干電池，可連續(xù)工作30天，有效工作范圍是2000~4000碼。超聲波頻率是37.5±1KHZ，重復(fù)頻率是54個(gè)脈沖/分。拆裝水下定位信標(biāo)時(shí)，要嚴(yán)格按維護(hù)手冊(cè)操作，裝錯(cuò)電池要損壞信標(biāo)。（七）、傳感器位置飛行數(shù)據(jù)記錄器的操縱舵面位置信號(hào)是由各舵面位置傳感器提供的。三、飛行數(shù)據(jù)記錄器系統(tǒng)方框圖1、飛行數(shù)據(jù)記錄器系統(tǒng)分為裝有飛行數(shù)據(jù)收集器（DFDAU）和無(wú)飛行數(shù)據(jù)收集器（DFDAU）兩種。33A和34N是飛機(jī)裝有飛行數(shù)據(jù)收集器，3T0飛機(jī)則沒(méi)有裝。2、裝有飛行數(shù)據(jù)收集器的系統(tǒng)當(dāng)飛機(jī)處于空中，或有任一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，或P5板上控制組件開(kāi)關(guān)位于“TEST”位，飛行數(shù)據(jù)記錄器通過(guò)一個(gè)互鎖電路（在P5控制板內(nèi)），得到115V400HZ交流電而開(kāi)始工作。DFDAU接收、變換和格式化所有的輸入?yún)?shù)后，通過(guò)數(shù)據(jù)總線把這些處理過(guò)的數(shù)據(jù)送到飛行數(shù)據(jù)記錄器（DFDR）進(jìn)行記錄。同時(shí)這些數(shù)據(jù)也儲(chǔ)存在一個(gè)可擦寫的只讀儲(chǔ)存器中（EPROM）。當(dāng)飛機(jī)落地并且關(guān)車后，內(nèi)存的數(shù)據(jù)通過(guò)面板上的磁盤驅(qū)動(dòng)器被記錄在一個(gè)3.5英寸磁盤上。這些數(shù)據(jù)也可通過(guò)P18板上的“TESTPLUG”接頭輸出。3、沒(méi)有裝DFDAU的飛機(jī)飛行數(shù)據(jù)記錄器接通電源的條件同上，飛機(jī)的離散數(shù)據(jù)和模擬輸入都是直接輸入飛行數(shù)據(jù)記錄器，在記錄器內(nèi)部再進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。四、飛行數(shù)據(jù)采集組件原理圖數(shù)字式飛行數(shù)據(jù)采集組件接收要記錄的飛行參數(shù)，并進(jìn)行處理和格式化，然后送這些參數(shù)到飛行數(shù)據(jù)記錄器進(jìn)行記錄。（一）、電源：?jiǎn)蜗嗟?15V400HZ交流電從P18板經(jīng)飛行數(shù)據(jù)記錄器方式控制板內(nèi)的電源控制繼電器送到DFDAU，其內(nèi)部電源再變成需要的直流電，一個(gè)28伏直流電送到飛行數(shù)據(jù)記錄器的加速度計(jì)，如果電壓超壓，則一個(gè)故障信息送到CPU1#。（二）、輸入信號(hào)處理1、ARINC429數(shù)字信號(hào)輸入（1）、信號(hào)處理ARINC429接收器，接收處理ARINC429數(shù)字信號(hào)。（2）、輸入數(shù)據(jù)檢測(cè)所有輸入數(shù)據(jù)都要被檢查是否正確，檢查是通過(guò)奇偶校驗(yàn)位（第32位）和符號(hào)狀態(tài)位（第30、31位）來(lái)進(jìn)行的。如果發(fā)現(xiàn)任一位不對(duì)，則輸出字符的參數(shù)值全為0。（3）數(shù)字輸入處理系統(tǒng)自檢（DITS）電源接通時(shí)，所有數(shù)字輸入通道都被預(yù)置成一個(gè)固定值，如果不對(duì)，則也出現(xiàn)故障信息。2、同步模擬信號(hào)輸入（1）、信號(hào)處理同步和模擬信號(hào)輸入被同步或緩沖電路接收后，經(jīng)取樣、處理和模數(shù)轉(zhuǎn)換器（DAA）變換后，進(jìn)入CPU1#（2）、校準(zhǔn)同步和模擬信號(hào)輸入回路的校準(zhǔn)是連續(xù)進(jìn)行的，校準(zhǔn)電壓被加到每一個(gè)通道，處理過(guò)的信號(hào)要與校準(zhǔn)信號(hào)比較，信號(hào)電平變化超過(guò)5%時(shí)，判為故障。3、離散信號(hào)輸入離散信號(hào)輸入由緩沖電路接收，然后經(jīng)調(diào)制器取樣調(diào)制后，加到CPU1#。（三）、CPU1#中信號(hào)的處理1、信號(hào)處理所有數(shù)據(jù)流向和信號(hào)處理都由CPU1#控制。CPU1#接收飛行參數(shù)信號(hào)將它們編成適當(dāng)?shù)某绦騻魉徒oARINC717接口。2、EPROM總加檢查（EPROMSUMCHECK）CPU控制對(duì)EPROM定期進(jìn)行總加檢查，如有不對(duì)則出現(xiàn)故障信息。3、輸出數(shù)據(jù)檢查DFDR的輸出數(shù)據(jù)由一個(gè)DFDR數(shù)據(jù)核對(duì)電路（WRAPAROWUND）進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控。這個(gè)監(jiān)控把送到DFDR數(shù)據(jù)和從DFDR回輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行逐字比較。（四）、低速數(shù)據(jù)回放DFDR接收被錄參數(shù)后，一方面轉(zhuǎn)發(fā)到“TEST”連接器（在P18—2）以供地面設(shè)備拷貝。另一方面進(jìn)行有效性檢查。這個(gè)有效性檢查包括楨之間的同步檢查和一楨內(nèi)部相鄰的同步字檢查，如果發(fā)現(xiàn)有誤則產(chǎn)生故障信息送到BITE電路，DFDAUCAUTION燈亮。（五）、CPU2#信號(hào)處理1、信號(hào)接口CPU1#和CPU2#之間通過(guò)內(nèi)部數(shù)據(jù)總線通訊，CPU2#提供到軟盤驅(qū)動(dòng)器和打印機(jī)接口（如果有）。2、控制在EPROM控制下，CPU2#提供各種外部設(shè)備的控制和數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)信息的范圍從飛行報(bào)告到全部飛行數(shù)據(jù)（供軟盤驅(qū)動(dòng)器），信息的數(shù)量和格式依EPROM的設(shè)定和容量而定。（六）、軟盤驅(qū)動(dòng)器1、格式化任何軟盤一裝入后首先自動(dòng)進(jìn)行格式化檢查。如果沒(méi)有格式化則自動(dòng)進(jìn)行格式化。如果已經(jīng)進(jìn)行了格式化，進(jìn)一步檢查是否全滿，如此盤已滿，則驅(qū)動(dòng)器的紅燈閃亮。格式化過(guò)程中驅(qū)動(dòng)器的紅燈穩(wěn)定亮，如果格式化失敗，則紅燈閃亮。2、記錄方式飛行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在EPROM內(nèi)直到飛機(jī)落地并且發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)車時(shí)，傳送到驅(qū)動(dòng)器記錄在軟盤內(nèi)。記錄的數(shù)據(jù)還要送回到CPU2#進(jìn)行核對(duì)，如果三次核對(duì)都未通過(guò)，則數(shù)據(jù)停留在EPROM內(nèi)，直到下一次飛機(jī)啟動(dòng)后被沖掉。（七）、BITECPU1#中的BITE電路儲(chǔ)存了所有的故障信息，并使相應(yīng)的故障燈亮，或在接到請(qǐng)求的情況下顯示故障代碼。1、維護(hù)警告DFDR故障時(shí)，自身的“DFDRFAIL”燈亮，同時(shí)送出一個(gè)開(kāi)路的離散信號(hào)給DFDAU使其上面的“DFDRFAIL”燈亮。2、“DFDAUFAIL”燈電源故障，輸出數(shù)據(jù)有誤或EPROM故障信息都會(huì)使BITE電路燈亮。3、“DFDAUCAUTION”燈數(shù)字輸入或模擬量輸入通道故障時(shí)，此燈亮。4、系統(tǒng)狀態(tài)緩沖器16位的系統(tǒng)狀態(tài)緩沖器用于存儲(chǔ)故障信息，有16位故障碼可被存儲(chǔ)和顯示。當(dāng)DFDAU前面板上的“READ”被按壓并保持時(shí)，所有的故障代碼（三位數(shù)）都會(huì)按順序顯示出來(lái)，每一個(gè)故障顯示4秒，故障代碼也包含在輸出到DFDR的飛行數(shù)據(jù)中。5、完整性測(cè)試當(dāng)閱讀開(kāi)關(guān)被按壓并保持時(shí)，“DFDRFAIL”燈，“DFDAUFAIL”燈，“DFDAUCAUTION”燈亮，并且故障代碼顯示窗顯示“888”四秒后，故障燈滅，故障代碼窗顯示“000”（無(wú)故障）。在有故障時(shí)則故障代碼及故障燈按順序顯示出來(lái)。五、飛行數(shù)據(jù)記錄器原理圖飛行數(shù)據(jù)記錄器系統(tǒng)分為是否有DFDAU兩種，3T0飛機(jī)無(wú)此組件，33A和34N飛機(jī)則裝有，下面做分別介紹。（一）、33A和34N飛機(jī)的飛行數(shù)據(jù)記錄器原理圖DFDR接收來(lái)自DFDAU的“雙極歸零”（HARVARDBI—PHASEFORMAT）數(shù)據(jù)。經(jīng)處理后記錄在磁帶上，并可通過(guò)面板接頭輸出這些數(shù)據(jù)。1、數(shù)據(jù)流向“雙極歸零”接收器接收來(lái)自DFDAU的信號(hào)，數(shù)據(jù)是一幀一幀地接收的，在一幀未完時(shí)，數(shù)據(jù)暫時(shí)儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器中，直到一個(gè)完整的幀完畢后才寫入驅(qū)動(dòng)器，至于寫在那一個(gè)磁跡上是由“系統(tǒng)定時(shí)/控制”（SYSTEMTIMINGANDCONTROL）和磁跡選擇（TRACKSELECT）兩部分控制。同時(shí)輸入信號(hào)還要與經(jīng)儲(chǔ)存以后送去寫的信號(hào)，以及寫過(guò)之后經(jīng)“讀”磁頭讀出放大，并解碼以后的反饋信號(hào)三者在檢查數(shù)據(jù)電路中進(jìn)行核對(duì)，如果比較結(jié)果是好的，則記錄的數(shù)據(jù)有效。在寫之前還要先抹去舊的數(shù)據(jù)記錄，這一功能由兩個(gè)抹音磁頭完成，抹音磁頭也由“系統(tǒng)定時(shí)/控制”和磁跡選擇電路控制。輸入的“雙極歸零”數(shù)據(jù)經(jīng)與門4再經(jīng)一個(gè)發(fā)射器返回，然后這部分?jǐn)?shù)據(jù)送到P18—2的測(cè)試接頭上。此接頭為低速數(shù)據(jù)接頭。在DFDR內(nèi)部還有“PLAYBACKPREAMP”電路來(lái)讀出并放大記錄數(shù)據(jù)，其輸出是通過(guò)面板的接頭輸出，供譯碼器拷貝數(shù)據(jù)，此接頭又是高速數(shù)據(jù)輸出接頭。2、故障監(jiān)控電路DFDR的故障由或門3和或門5控制，一旦有故障被監(jiān)測(cè)到，則飛行數(shù)據(jù)記錄器面板上的“DFDRFAULT”燈和DFDAU面板上的“DFDAUFAULT”燈都會(huì)亮。3、DFDR故障（1）、軟件測(cè)試故障各種軟件故障由或門2探測(cè)。這些故障有：帶頭、帶尾傳感器同時(shí)給信號(hào)。輸入信號(hào)全為“1”或全為“0”。磁跡存儲(chǔ)器與磁跡選擇不一致。記錄的數(shù)據(jù)和輸入的數(shù)據(jù)不一致。寫驅(qū)