摘要： 飞参系统是围绕着飞参数据的采集、记录及应用的综合化系统。对其内在信息的开发与利用能有效推动航空技术的发展，如提高自动化水平、确保飞行安全、提升效率等。本文通过研究总结该系统在试飞工程中的应用及发展状况，提出了今后飞参系统及信息应用技术的发展道路。
Abstract： Flight data system is the integrated system which is centered around the acquisition， recording and application of flight data. It can effectively promote the development of aviation technology on the exploitation and utilization of internal information， such as improving the level of automation， ensuring flight safety， and enhancing the efficiency. This paper summarizes the application and development condi
0 引言
飞机上大部分的工作系统和部件，它们的工作情况和状态信息总能通过相应的参数表现出来，将这些参数记录并保存的设备便是人们最初认识的飞参系统。飞参系统起初只能记录几十个飞参数据，但经过几十年的发展，到现在能够记录成百上千个参数。并且，对这些参数的利用也不再局限于事故调查，而是拓展到飞机研制、试飞、训练、状态监控、故障诊断与预报、视情维修、确保飞行安全等诸多方面。
1 飞参系统及其在试飞工程中的应用
1.1 飞参系统的概念 飞参系统在以往的经验中只是飞行参数记录系统的概念。而现代飞参系统的概念与以往有所不同，是机载飞参记录系统与地面数据处理和应用系统的综合。
机载飞参记录系统记录反映飞机、发动机各系统的工作情况，飞机飞行的各种状态信息，用于评定飞机的安全工作能力；记录反映飞行员对飞机的操纵使用信息，用于考核飞行员飞行训练的水平和飞行试验预定动作的完成情况；还有，对飞行事故的判定和处理提供依据。机载飞参记录系统设备的组成通常包括飞行参数采集器、数据总线传输线路、主飞行参数存储记录器、水上漂浮记录器、数据快取记录器和可更换存储介质（快取卡）等。
地面数据处理和应用系统是近十年伴随着计算机和软件技术领域快速发展起来的功能应用型派生系统。该系统主要的目的，就是把获得的飞参数据进行处理，利用统计、分析、判断、识别等方法，在软件平台下得出对飞机研制、试飞、训练、状态监控、故障诊断与预报、视情维修、确保飞行安全等诸多方面的有用信息，实现了让数据说话的作用。该系统的研究成果，使飞参数据具有了生命。
地面数据处理和应用系统的组成通常包括硬件部分和软件部分。硬件部分主要有飞参外场检测处理机（简称一线）、飞参地面处理台站、数据卡数据读取设备或数据卡读卡器等。软件部分主要由飞参外场检测处理机中安装的基于DOS系统或WIN系统的飞参外场检测处理软件，飞参地面处理台站中安装的基于WIN系统的飞参数据处理与分析软件，基于飞行参数的飞行状况回放软件，飞机、发动机故障诊断类软件等组成。整个系统原理组成如图1所示。
1.2 试飞工程中飞参系统的应用状况 我国从20世纪70十年代中期开始研制飞参系统，最初是用于飞机试飞时记录几个关键参数，以便对飞机的设计性能进行验证。但由于技术落后，系统记录的参数太少，加之早期未予重视，飞参系统记录的数据没有得到很好的利用。
直至20世纪90年代中期，我国从国外引进了第三代战机，其飞参系统所记录参数大大增加，与其配套的地面处理软件也同时被引进。这样该机的飞参数据在状态监控过程中得到了很好的利用，后来，在多次的该型机的事故调查分析中，飞参数据同样发挥了至关重要的作用。此后，人们才认识到飞参系统的应用价值，大部分飞机也开始加装飞参系统。飞参系统的研发与应用也成为专家学者的研究的热点。
目前，我国在试飞阶段对飞参系统研究及应用体现在以下几个方面：
1.2.1 利用飞参数据辅助测试飞机的试验性能 飞机试飞过程中对飞行参数和试验数据的要求非常高，既要有足够多的与试验相关的参数，还要保证参数有高的数据精度、安全性和可靠性，这样的参数采集主要是通过单独加装在飞机上的一套测试系统来完成的。
1.2.2 利用飞参数据对飞行训练进行评估考核 飞参数据中所包含的大气、航向、姿态信息与飞机操纵系统所接收飞行员的操纵指令，配合飞机各舵面的偏转角度值，通过人工或者智能的方法对飞行动作进行识别，可以在电脑上生动地模拟和再现飞机在整个飞行过程中的飞行动作和飞行航迹，同时对飞行员的操作水平进行评估。
1.2.3 利用飞参数据对飞机进行状态监控和辅助维修
现如今新研飞机上大部分部件的工作情况在飞参上都所有体现，飞行后对飞参数据进行分析判读，不仅可以监控飞机部件的工作情况，还可以有效的隔离出故障部件并进行故障原因排查，为地勤对飞机的维修提供了很大的便利。
1.2.4 利用飞参数据对失事飞机进行事故原因调查
飞机上所有的飞参记录设备所记参数都大同小异，其中防护型的飞参记录设备也就是我们通常所说的‘黑匣子’是飞机上专门设置为飞机失事后进行事故调查而用的。它具有很好的抗坠毁性能，能够在剧烈爆炸和撞击中保护数据芯片，并有很好的防水功能。
1.2.5 利用飞参数据辅助质控管理 飞参数据可以辅助质控部门对整机、发动机和其它部件进行寿命监控。比如质控人员利用飞参数据中所记录的飞机飞行时间、飞行状态和发动机工作时间进行折算后可以得出发动机的真实使用时间，然后进行履历统计，用来控制发动机的使用寿命和制定维修计划。 2 飞参系统及信息应用技术的发展趋势
飞参记录系统的的硬件设备经历了金属带、磁带、半导体固态存储器、快速存储记录器四个主要发展阶段。虽然功能同样是记录飞行参数，但他们的体积和所记录数据的量都相比前一代有了明显的优势。比如半导体固态存储器就比金属带和磁带式记录器体积小，加装防护外壳后它所记录数据更多，安全性和可靠性更好；还有，现代飞机采用的快速存储记录器就比半导体固态存储器具有更快的传输速度和记录容量，连续记录时长可达100小时，最重要的是它符合先进飞机及航电系统数据总线采集、传输、记录的配套要求。从关于飞参系统的发展来看，对飞参系统和飞参数据的不断深入的研究与应用使飞参系统从简单的记录迈向智能监控，不仅能判断故障和隔离故障，还能监控飞机健康状况以及预测故障。这使得人们在趋于复杂，难以辨识的庞大的飞机系统面前有了可靠地判断工具，让人们能直观、快速、而又准确的得知飞机系统的状态信息，让飞机信息系统得以更加完善。但是，飞参系统及信息应用技术真正发展也才经过二三十年，成熟度还不够高，其发展空间还很大，好多地方还需要不断完善，下面介绍一下该技术在试飞领域中的发展趋势：
2.1 硬件系统的技术发展要求 飞参系统中机上安装部分，主要要实现体积重量小、自动化程度高、功能全面、维护性好、数据通信高速和存储量大等特点。体积重量小是机载设备在保证功能完备条件下的装机基本要求，设计出安装简单，体积和重量比较合理的产品在选配装机阶段比较有优势，并为飞机性能的提高拓宽了空间。自动化程度高、功能全面主要体现在以后研制的飞参采集记录器大多数将会采用嵌入式微处理器即单片机作为核心控制器件，控制机载子系统对飞参数据的自动采集、处理和记录，并有系统自检测和故障诊断功能；还可以实现对系统总线交联设备的工作状态进行监控，通过外场处理设备可以实现实时监测发动机系统、航电系统及其他重要系统的飞行测试数据，并进行飞行数据的快速处理等。
2.2 软件系统和飞参的综合化应用 现阶段基于飞参数据的软件系统发展不算很快，且功能单一，可靠性不高。普遍使用的有：飞参处理软件、飞行状态回放软件和一些简单的故障诊断类软件。这些软件功能大多数都是把原始数据经过数据译码，然后用图表或模拟的方式显示出来，供人们查阅和分析；只有个别软件配套对数据的计算机分析及判读功能。我们知道飞参数据可以应用到飞机研制、飞行训练、状态监控、故障诊断与预报、视情维修等诸多方面，但与这些方面匹配的软件却不多，也不够专业。可见，我国在飞参数据软件的应用研究方面还有很大的空间。
首先，要加强飞参处理及状态监控类软件的研发。新一代的软件不仅要有快速的数据处理和解算能力还要有数据奇点去除和一定的断点模糊恢复能力，数据就算很凌乱经过此类软件处理后便有很好的可读性。而对于状态监控品质的提高，软件则需要加入大量精确的飞机系统工作状态判据，不止局限于发动机系统，像电源系统、飞控系统、航电系统等工况都应该能判别，并对影响飞行安全的参数进行告警指示。
其次，要注重基于飞参数据的故障诊断综合研究。随着科技的进步飞机系统越来越庞杂，飞机的可测试性和故障诊断显得尤为重要。进入新世纪，人工智能的研究日趋活跃，人们开始应用神经网络开展发动机故障诊断研究。神经网络强大的非线性映射能力和并行处理能力，非常适合解决故障诊断问题，因为它具有很高的诊断准确率和较好的鲁棒性。与实现方法相比故障诊断的关键却是建模技术，故障诊断结果的准确性和精度完全依赖于所建立的模型。借鉴国外已有的先进的故障诊断建模软件TEAMS（Quatech Systems公司开发），开发我国自己的软件系统，定性定量的进行模型推理，建立起一套完整的故障诊断系统是我国在飞机故障诊断领域的一条必经之路。
最后，就是要实现飞参系统综合化。让飞参数据的应用系统尽量减少相互重复的功能，联系的更加紧密，比如，故障诊断系统就可以利用监控系统的数据处理和故障筛查功能模块，对故障数据直接进行诊断，而不必冗余的增加自身的故障数据查询模块。简单的说就是建立模块公用概念。只有这样，飞参系统才能发展成飞参信息综合应用管理系统，也就是飞参系统最终发展方向。
3 总结
飞参系统及信息应用技术在状态监控、故障诊断与预报、飞行训练、飞机的研制试飞、事故调查和安全工程领域有着极其重要的作用和不可估量的应用价值。注重该技术在试飞工程中的先期应用与发展研究，能为飞参系统的发展指明正确的研发道路，避免进入研究的误区。
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关键词： 飞参系统；信息应用技术；试飞工程
Key words： flight system；the application of information technology；flight test
中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）31-0213-03
