驾驶舱话音记录器应用及故障分析

中国民航大学大专毕业论文第1页共22页CivilAviationUniversityofChina毕业设计(论文)专业：航空机电设备维修学号：111210031学生姓名：朱春达所属学院：中国民航大学继续教育学院指导教师：李真真二〇一三年九月中国民航大学大专毕业论文第2页共22页中国民航大学大专生毕业设计(论文)驾驶舱话音记录器应用及故障分析Analysisofcockpitvoicerecorderandfault专业：航空机电设备维修学生姓名：朱春达学号：111210031学院：中国民航大学继续教育学院指导教师：李真真2023年09月中国民航大学大专毕业论文第3页共22页创见性声明本人声明：所呈交的毕业论文是本人在指导教师的指导下进行的工作和取得的成果，论文中所引用的他人已经发表或撰写过的研究成果，均加以特别标注并在此表示致谢。与我一同工作的同志对本论文所做的任何贡献也已在论文中作了明确的说明并表示谢意。毕业论文作者签名：签字日期：年月日大专毕业设计（论文）版权使用授权书本毕业设计（论文）作者完全了解中国民航大学有关保留、使用毕业设计（论文）的规定。特授权中国民航大学可以将毕业设计（论文）的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交毕业设计（论文）的复印件和磁盘。（保密的毕业论文在解密后适用本授权说明）毕业论文作者签名：指导教师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日Page4of22摘要驾驶舱话音记录器记录的驾驶舱内背景声包括警告声、开关声、操纵舵面的操纵手柄声、发动机噪音、机组座位的移动声、风挡玻璃刮水器的马达声、这些声音往往意味着一些特殊的操作或者事件，常常用于判断系统的故障、发动机转速、飞机速度、特定操作或者事件发生的时间以及气象环境等，是重要的信息来源。从驾驶舱话音记录器上读取的这些背景声，知道这些背景声出现的时间和内容对事故调查而言是非常重要的。关键词：驾驶舱话音记录器；故障分析；事故调查中国民航大学大专毕业论-Page5of22AbstractCockpitvoicerecorderrecordscockpitbackgroundsoundincludingwarningsound,sound,switchcontrolsurfaceoperatinghandle,enginenoise,soundunitseatmovingsound,windscreenwipermotorsound,thesevoicesareoftenmeansthatsomespecialoperationorevent,oftenusedtojudgethesystemfault,enginespeed,theaircraftspeed,thespecificoperationorthetimeoftheincidentandthemeteorologicalenvironment,isanimportantsourceofinformation.Readfromthecockpitvoicerecorderonthebackgroundsound,knowthebackgroundsoundappearstimeandcontentisveryimportantfortheinvestigationoftheaccident.KeyWords：cockpitvoicerecorder；faultanalysis；accidentsurvey中国民航大学大专毕业论-Page6of22目录摘要........................................................................................................................错误!未定义书签。Abstract....................................................................................................................................................5第1章引言............................................................................................................错误!未定义书签。1.1驾驶舱话音记录器...................................................................................错误!未定义书签。第2章正文............................................................................................................错误!未定义书签。2.1舱音记录器的历史和特点........................................................................错误!未定义书签。2.2飞机的舱音记录系统................................................................................错误!未定义书签。2.3国内航空器上安装的舱音记录器............................................................错误!未定义书签。2.4事故发生后记录器的处理.......................................................................错误!未定义书签。2.5存在的问题和发展方向............................................................................错误!未定义书签。2.6实际应用..................................................................................................错误!未定义书签。第3章小结............................................................................................................错误!未定义书签。参考文献....................................................................................................................错误!未定义书签。致谢......................................................................................................................错误!未定义书签。中国民航大学大专毕业论-Page7of221.引言1.1驾驶舱话音记录器在现代商用航空器上，舱音记录器（CockpitVoiceRecorder,简称CVR）和飞行数据记录器（FlightDatarecorder,简称FDR）一样，是必不可少的机载设备。飞行数据记录器记录了航空器飞行状态、机组操作、系统及设备运行、外界环境等飞行数据信息；而舱音记录器记录驾驶舱内最近2小时或30分钟的各种声音，包括机组内话、陆空通话、音响警告等。驾驶舱中的非话语成分是重要的信息来源，CVR非话语信号主要指在飞机运行中，驾驶舱内出现的关键开关、操纵手柄和警告声等。人们凭经验可以辨别出少数声响，而许多重要的CVR非话语信息凭人耳无法辨别。对非话语信息的有效、准确判断受多种因素影响而制约CVR作用的发挥。这些因素包括：CVR上记录的声音繁多而复杂，这些声音种类多、差异大，混杂在一起。有些非话语声单凭人耳不易辨别，有些超出了人的生理功能极限，而且经常受到各种噪声掩盖，例如飞机空气动力噪声、喷气式飞机的发动机喷流噪声、螺旋桨飞机的旋转叶片噪声等。显然，这些声音记录为事故调查提供又一丰富而准确的依据。中国民航大学大专毕业论-Page8of222.正文2.1舱音记录器的历史和特点舱音记录器的出现稍晚于飞行数据记录器。早期以磁带作为记录介质，其记录原理与一般家用盒式录音机类似，只是多了一个防护外壳。由于舱音记录器内部有机械驱动装置，所以需要定期维护和校准。磁带是循环记录的，能保留最近30分钟的声音。进入90年代，随着数字采集和压缩记录技术的发展，飞行信息可以记录在半导体存储芯片上，这就是固态记录器。固态舱音记录器内部没有机械驱动装置。由于每一块印刷线路板都应用了表面安装技术（SurfaceMountTechnology--SMT），所以可靠性高，不需要定期维护和校准，损坏时只需直接更换线路板。记录的时间更长，最长可达2小时，而且易于恢复。与磁带介质的记录器相比，固态记录器重量轻，尺寸也更小。1992年，出现了记录30分钟的固态记录器；3年后，2小时的固态舱音记录器开始投入商业运营。固态记录器也是循环记录的，能保留最近30分钟或2小时的声音。不久，一种更新型的组合式记录器（舱音和数据记录器组合在一起）出现了，该记录器最多能记录2小时声音和25小时飞行数据，目前主要安装在公务机、通用飞机和直升机上。这种记录器重量轻，体积小，节省驾驶舱空间。现在，固态舱音记录器除记录声音外，通过加装GMT线路板、直升机转子转速编码器，还可以记录来自机长时钟的时间GMT和频率转换键控（FrequencyShiftKeyed--FSK）时间，记录直升机的转速，并具有记录ATC数据链信息和机上维护系统（Onboard中国民航大学大专毕业论-Page9of22MaintenancesSystem,简称OMS）信息的硬件接口。舱音记录器的外形有两种:一种是按ARINC4041/2-ATR短标准尺寸（高8英寸×宽5英寸×长15英寸）制造，长方体外形，外面是不锈钢机匣。记录器漆成国际通用醒目的橘黄色，带有两个反光条，侧面有英法两种文字：飞行记录器不能打开。记录器的前面装有水下定位仪，在机匣内长方形的盒子里，装有坠毁保护的存储组件（CSMU）。另一种是按ARINC404A1/2-ATR短标准尺寸（即高6英寸×宽5英寸×长14英寸）制造，记录器的电源组件和带有坠毁保护的圆柱形存储组件（CSMU），固定在记录器接口控制底座上。水下定位仪安装在存储组件上，圆柱形存储组件外涂有两个反光条。这两种记录器的水下定位仪遇水自动触发，在水下14,000英尺也能发射37.5KHZ的声波，持续时间长达30天，以利于记录器的搜寻。记录器前后各有一个接口，前接口与地面回放设备相连，后接口与飞机连接。记录器从飞机汇流条上获取115伏/400赫兹交流电或28伏直流电。某些型号的记录器，还带有耳机插孔、测试插孔、工作状态灯或监测显示器。事故发生后，记录器上通常只有存储组件（CSMU）得以保存，其余部分均受到不同程度的破坏。存储组件一般有三层保护：最里层是薄层铝壳，包裹着存储芯片组；中间层是高温绝缘体——2.54厘米厚的干硅石材料，可抵御事故后燃起的大火；最外层是0.64厘米厚的不锈钢（或钛金属）外壳。记录器还要连续经受以下抗破损的测试：抗冲击能力（抗3400G的撞击，有的记录器达到6000G，持续时间不低于6.5毫秒），抗静压能力，抗穿透能力，抗火能力（1100℃,持续1小时；260℃，持续10小时），抗海