5G+智能飞机维修新场景应用

2022-06-01 16:56:52   编辑:葛剑
导读G网络前飞机维护过程中的痛点是什么?经过对飞机维修行业的深入研究,5G在该领域有了新的场景。

机电设备在飞行过程中发挥着重要作用。一旦机电设备出现故障,将给飞机飞行造成严重的安全风险,并在严重情况下容易造成人员伤亡事故。飞机的日常维护是有效防止飞机安全事故的重要方法和措施。5G网络前飞机维护过程中的痛点是什么?经过对飞机维修行业的深入研究,5G在该领域有了新的场景。

飞机维修的基本概念。

飞机维修等级一般按飞行小时或起落架分为A.B.C.D检查等级。一般来说,4A=B4B=C8C=D。

250FH是A检,4000FH是C检(16A),24000FH是D检(6C)。

A检是最常见的,也就是说,我们看到飞机降落在停机坪上,地面人员做绕机检查。

A检查不需要在特殊飞行日进行停机维护。本工作采用每日飞行任务完成后的航行后检查时间进行。同一型号A检查的飞行间隔不一定固定,飞机运营商。航空公司维修部门应根据飞机的实际运行情况进行相应的调整。维护经验的积累,适当延长以降低不必要的维护成本。

在实际操作中,航空公司维修部门往往取消B检,将B检项目调整到A检或C检,以减少不必要的停机维修时间。

D检查,又称大修、翻新;是长期运行后飞机的综合维修,必须在维修基地车间进行,停机时间超过10天。D检查是对飞机各系统进行全面检查和装修的最高水平。由于D检查间隔一般超过10000飞行小时,许多飞机将在D检查中修改或更换结构和大部件。理论上,D检查后的飞机将完全恢复到飞机的原始可靠性,飞机飞行将从0重新统计。

各种检查的飞行间隔时间主要取决于型号。飞机停机,按规定检查或更换部件。

目前飞机维修的痛点。

为了确保乘客的安全飞行,航空公司主要提供A检查服务。目前,A检查服务主要依靠人工经验和肉眼观察来完成飞机360度的检查。相关检查项目和内容符合民航标准。即使检查后有问题,只要符合适航标准,飞机也可以放行。

从目前的手段来看,外观绕组检查不能同时与飞机内部传感器的大数据分析进行比较,因此飞机内部电路隐患也可能无法通过视觉和测试来判断。

首先是外观绕机检查的业务痛点:绕机检查的操作是纸质的,技术人员要掌握不同型号的特点和特点。由于出厂时间不同,同一型号的部件也不同。比如空客A330-200,发动机有几种型号,外观结构不同。每架飞机需要检查300多个项目。根据广州南航的机组数量,非疫情时间每天需要检测600架飞机。

人工绕机检查在实际工作中也存在一些问题,主要表现为:

1.飞机检查漏检。虽然有纸质文件,但由于技术人员的因素,检测没有发现问题。如果飞机底部盖板螺钉松动,降落后发现底部盖板丢失。

2.飞机外观上有很多螺钉和铆钉。是否松动和脱漆取决于肉眼。无论白天黑夜,下雨、下雪、起雾,都必须用肉眼完成,对人有很强的依赖性。

3.在绕机检查过程中,技术人员的操作方式各有千秋。一些技术人员会用手机记录检查细节,使用个人手机。回到办公室,手动将照片导出并放入报告中。每个人的手机质量不一致,风格也不一样,报告也不一样。

4.由于使用的是纸质报告,飞机很多,纸质报告每隔30天就会集中销毁。历史问题无法追溯。

5.疫情期间,特别是国际航班,机场会固定一批人检查飞机。但由于经验的限制,固定人员不熟悉所有飞机。有些型号没见过,不知道怎么检测。

6.飞机没有独立的数据库。同一架飞机停在不同的航站楼,检测方法不同,信息无法通过前列航班检查。

7.如果发现一些异常问题,技术人员在现场不确定,跑回办公室翻资料,或者用手机微信找有经验的工程师求助,效率很低。

8.飞机的检查主要由肉眼判断。通过分析机载数据QAR,可以分析飞机内部的偶然问题和隐患。目前没有手段,QAR数据获取时间滞后,或者获取后飞机已经离港。

机载飞行数据记录仪(QAR)是记录飞机飞行参数的重要机载电子设备。它可以连续记录600小时飞行的原始信息,同时收集数百甚至数千个不同的飞行参数。QAR可记录的数据涵盖了经纬度、高度、风速、风向对角度、油耗、温度、气压等大部分飞机飞行参数。QAR的最高采集频率为1/16秒,飞机每年产生近1亿条数据。

目前,数据读取主要通过人工复制完成,飞机QAR数据获取也存在以下痛点:

1.如果飞机上的QAR数据需要手动复制,航空公司必须按维护工作小时支付费用。一般来说,复制时间为小时,复制设备可以使用加密U盘。飞机每天数GB数据。如果航空公司只考虑关键飞行数据,数据量相对较小。根据经验,一次飞行,QAR的关键数据量约为100MB,但仅仅使用关键数据量进行飞机状态大数据分析是不够的。

2.如果使用无线自动下载,飞机停止打开无线通信模式,可以节省劳动力支付成本。一些航空司机QAR载设备有3G和4G通信模式,一些飞机有WIFI模块,技术相对落后。但大多数时候,飞机停靠区域没有无线网络和WIFI的条件。特别是机场偏远的飞机位置区域是运营商公共网络信号的弱覆盖区域。稍大一点的飞机关闭舱门后,内部基本上没有信号,或者信号,网络速度约为300kbps。超过一半的机场飞机将停在这些地区,有些处于维护状态,有些处于着陆状态。

3.有些飞机受各种条件的限制,一年不能下载几次数据,存储满,数据溢出,历史数据丢失。当地监管机构应当对数据丢失负责。

4.有些飞机停车时间短,或者停车位不在廊桥,或者无线信号差,QAR数据无法及时复制。所以飞机再次带着这些数据起飞。如果飞机飞往其他机场,也没有网络,数据仍然无法传回。如果确实需要,只有手动复制到航空公司。

5.航空公司不愿意使用ACARS系统传输数据,因为成本远高于客票收入。即使只传输文本数据,每年的数据租金也是数千万。ACARS目前只用于传输空间文本数据。

ACARS(飞机通信地址搜索和报告系统)是一个通过ACARS与航空公司地面基地传输信息和报告的通行数据链。ACARS有很多报纸,如:时间报告。故障报告。气象报告等,通过这些报告,地面可以了解飞机的实时状态。现代飞机使用VHF3(高频3通信系统)、HF(高频通信系统)或卫星通信系统进行数据传输。

ACARS系统非常有用。利用这些数据,地面可以监控飞机上的状态信息、空地数据、故障等。飞机AHMS(健康管理系统)利用ACARS系统传输数据。

6.机队越大,对QAR数据的需求就越大。目前,机载终端可以具备3G和4G通信能力。全球机载设备被TELEDYNE垄断,无法升级为5G模块。事实上,当飞机出厂时,它的数据传输方式考虑使用运营商网络进行传输。如果它想拥有5G能力,它需要美国公司的同意。机载设备也有WIFI通道。如果运营商的网络不好,可以考虑WIFI。根据国内5G发展的现状,WIFI可以通过5GCPE提供。

适合飞机维修领域的5G场景。

目前,运营商在机场的5G覆盖只针对乘客区域,对行业的需求了解不多。停机坪的覆盖取决于宏站,机载应用无法有效保证在场强度和容量方面。因此,航空器无法通过运营商网络传输数据。

相反,2020年,世界上第一个机场5G专网在香港落地,网络部署具有前瞻性。5G基站已经密集部署在候机廊桥和远程飞机位置。考虑到飞机维护,停机坪的应用规划并不成熟。

因此,机场5G网络规划应与应用紧密结合,实现网络建设可以为行业服务。为飞机提供的5G应用程序可包括以下几个方面:

5GAR辅助检测。

1.用5GAR眼镜部分代替人工经验完成绕机检查,并在系统程序中执行检查步骤,避免漏检。实时传输眼镜检查的图片和数据。检查后,报告将在后台自动生成,实现全过程无纸化,提高飞机检测效率。最重要的是,飞机的检测历史数据可以追溯到飞机的结构化数据生成。

2.提高眼镜摄像头的分辨率,帮助肉眼识别飞机表面问题。通过5G网络,可以下载飞机的历史检测图片,将现有图片与历史图片进行比较,快速确定飞机故障。

3.飞机档案建模,有了良好的网络,实时访问数据变得容易得多。你不必跑回办公室翻转文件,你可以随时查看。未来,您还可以查看飞机3D数据模型。3D模型需要大量的下行带宽。目前,下载一套模型需要10分钟以上,5G网络可以达到秒级。

4.飞机故障远程指导。如果机舱内的信号覆盖问题得到解决,技术人员可以与中心进行视频链接。通过5G网络实现总部和分支机构的技术支持和远程诊断。尤其是在疫情期间。

5.飞机远程维修。对于支线机场,国外分支机构与国内总部之间的技术沟通。可以戴AR眼镜代替专家出行。

及时分析5G机载大数据回传和大数据。

如果机载QAR数据通过5G网络返回,直接收入是避免人工复制。因为人工复制是按小时收费的。

更大的价值是,如果数据可以在几分钟内返回地面,地面可以有足够的时间分析飞机的内部状态,并及时判断飞机的问题。避免飞机故障,有效提高飞机安全性。

如果飞机在飞行过程中遇到机械异常,技术人员可以通过阅读飞行数据和分析快速找出原因,消除隐患。2019年,维修人员通过QAR飞行数据分析发现,特定情况下可能出现增压异常,如执行高原路线。他们立即向飞机制造商发送电子邮件,试图解决这一隐患并在沟通中发布。2021年4月,分公司技术团队获得民航局集体三等功表彰。

除了消除故障外,飞行数据分析还可以帮助航空公司节省燃油成本。在传统的方式下,航空公司将使用固定的工业负荷来加油。这种方法与实际工业负荷的偏差过大,会产生航空油耗。因此,通过估计乘客数量、行李重量、货物重量等,减少与实际工业负荷的偏差,是减少油耗最有效、最直接的手段。通过大数据分析技术,计算和估计工业负荷,帮助业务决定在飞行带多少油,为航空公司节省了大量的燃油成本。

飞行数据分析除了消除潜在隐患外,还有助于飞行员培训。从这些庞大的数据中发现与飞行员飞行质量相关的参数,通过算法和模型形成相关的智能诊断报告

内容更新缓慢的机载娱乐系统不是技术问题,而是受行业终端垄断的限制,短时间内无法打破。所有设备配置必须通过适航认证,设备终端必须具备加密安全标准。

更新飞机娱乐系统,有一个特殊的内容装载机,通过网络电缆和机载娱乐设备链接,每次更新10多个GB,一架飞机需要6个小时。目前,广州南方航空航天基地只有一台装载机,机队数量庞大。根据串行模式更新所有机队需要一个月。一个月后,内容必须再次更新。

由于飞机娱乐设备系统基本上是由松下垄断的,航空公司使用特殊设备进行更新的成本非常高。因为每次更新需要6小时,每小时的劳动力需要支付。

如果内容传输问题通过5G解决,则使用机载配置的无线适配器进行传输。飞机一靠桥就自动启动更新,可以大大降低人工更新成本,也有利于机载内容的及时更新。每家航空公司对媒体的快速、低成本更新都有强烈的需求。

商业模式和项目实施。

通过5G实现飞机远程维护,需要满足网络可用、应用生态、数据分析结果认可、商业模式闭环等几个条件。

从广州GAMECO的角度来看,这一切都已经存在。作为中国领先的飞机维修企业,他们对需要什么样的机载数据、数据分析和判断结果有权威的判断,可以覆盖结果。在应用方面,2020年8月26日,南航工程部开发的AR智能眼镜MCC远程技术支持平台正式在南航上海分公司试点使用。

同年,由南航和中国电信联合开发的5G+AR远程技术支持平台在成都和昆明正式启动,中国电信在青岛、南京、杭州等地陆续启动。

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