基于跨机型SOPs标准化公务机飞行风险监测系统及方法与流程

基于跨机型sops标准化公务机飞行风险监测系统及方法
技术领域
1.本发明涉及公务机飞行品质监测领域，尤其涉及一种基于跨机型sops标准化公务机飞行风险监测系统及方法。


背景技术：

2.通用航空包括商务航空和其他空中作业两类，商务航空是通用航空的重要组成部分，它专指政府机构或组织等因行政事务和商务活动使用专用飞机出行的相关航空活动，该专用飞机通常选用小型涡轮喷气式飞机(俗称公务机)。国外局方机构大多不强制要求公务机公司开展公务机运营航班的日常风险监控；中国民航局颁发了《飞行品质监控(foqa)实施与管理》咨询通告，该咨询通告适用于按照ccar-121部运行的合格证持有人和按照ccar-135部运行最大起飞全重超过20000千克多发涡轮喷气飞机的运营人必须开展飞行品质监控工作，对于公务机也应按照咨询通告进行风险监管，一般来说，民航公务机运行的风险监管方式通常为公务机公司自行监管或者委托具备资质的第三方托管。公务机运行具有非固定性航班/航路、飞行数量有限、机型种类多但飞机架数少、所飞机场或区域多数情况有些区域为非精密进近机场、偏远小型机场或者次级机场等特点，所有上述因素都将导致公务机运行具有更大的安全隐患和运行风险，如何进行公务机飞行风险监控是现有技术的难题，也就很难保障整个公务机持续飞行安全运行。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种基于跨机型 sops标准化公务机飞行风险监测系统及方法，通过foqa标准定义模型结合各个公务机机型及对应的sops操作标准分别构建出foqa标准数据库，foqa标准数据库按照飞行阶段、监控项目、事件等级呈三层级索引架构以备数据比对及事件等级判定；通过参数译码数据模型按照公务机机型的fdr/qar原始数据记录规范构建出各公务机机型对应的参数译码库，译码解析模块通过各机型的参数译码库完成译码解析处理，飞行风险监测判定系统根据机载记录设备的记录数据并对应识别出飞行阶段、监控项目并通过标准比对判定分析模块进行监控项目的事件等级判定。
4.本发明的目的通过下述技术方案实现：
5.一种基于跨机型sops标准化公务机飞行风险监测系统，包括机载记录设备、参数译码数据模型、foqa标准定义模型与飞行风险监测判定系统，机载记录设备、参数译码数据模型、foqa标准定义模型依次连接，飞行风险监测判定系统与机载记录设备、参数译码数据模型、foqa标准定义模型分别连接；所述机载记录设备将公务机机型的原始记录数据及对应公务机机型传输至参数译码数据模型，参数译码数据模型包括译码解析模块，参数译码数据模型通过译码解析模块根据原始记录数据按照公务机机型对应构建出参数译码库(参数译码数据模型通过译码解析模块按照公务机各机型fdr/qar(fdr/qar为机载记录设备的优选)原始数据记录规范对应构建出参数译码库)；所述foqa标准定义模型包括sops标准采
集模块，sops标准采集模块采集公务机机型所对应的sops操作标准，foqa标准定义模型结合公务机机型的sops操作标准构建出foqa标准数据库，foqa标准数据库按照飞行阶段、监控项目、事件等级呈三层级架构索引存储，foqa标准数据库包括风险探测所涉及的若干个飞行阶段，每个飞行阶段对应若干个监控项目，每个监控事件对应至少两个事件等级；所述飞行风险监测判定系统包括飞行状态及参数识别模块和标准比对判定分析模块，飞行状态及参数识别模块实时接收机载记录设备的实时记录数据并对应识别出公务机所处的飞行阶段及监控项目，标准比对判定分析模块根据公务机所处飞行阶段及监控项目的实时记录数据与foqa标准数据库中对应公务机机型进行数据对比并判定出事件等级。
6.为了更好地实现本发明，所述foqa标准数据库中的飞行阶段由sops操作标准中的飞行阶段对应选取设定，所述foqa标准数据库的监控项目由sops操作标准中的操作项目对应选取设定，所述foqa标准数据库的事件等级根据sops 操作标准中操作项目所对应标准数据的偏离程度而设定。
7.本发明飞行风险监测判定系统进一步优选的技术方案是：所述飞行风险监测判定系统还包括存储与输出模块、统计模块，所述存储与输出模块至少用于存储公务机所处飞行阶段及监控项目的实时记录数据、事件等级，所述统计模块按照公务机机型、飞行阶段、监控项目、事件等级分类统计并输出数据或展示数据。
8.优选地，所述公务机机型包括bd-700、g5000或g6000、f8x、f900512wps、 g280、g450512wps、g650等机型；所述存储与输出模块内部具有mysql本地数据库，存储与输出模块按照公务机机型、飞行阶段、监控项目、事件等级呈四层级架构索引存储。
9.优选地，所述foqa标准数据库中的飞行阶段包括滑出、起飞、初始爬升、爬升、巡航、下降、进近、最终进近、着陆、滑入。
10.优选地，foqa标准数据库的事件等级按照偏离程度依次划分一级、二级、三级，其中事件等级为三级，其偏离程度最大。
11.本发明优选的译码解析模块处理方法如下：参数译码数据模型的译码解析模块结合机载记录设备的原始记录数据、依据公务机机型所对应的原始数据记录规范所构建的参数译码库按照公务机机型对应译码解析算法将二进制数据转换成十进制的工程值数据，以供公务机机型所对应的实时记录数据译码解析。
12.一种基于跨机型sops标准化公务机飞行风险监测方法，其方法如下：
13.a、按照公务机机型对应构建出参数译码库：构建参数译码数据模型，机载记录设备将各个公务机机型的原始记录数据连同公务机机型传输至参数译码数据模型，参数译码数据模型通过译码解析模块根据原始记录数据按照公务机机型对应构建出参数译码库(参数译码数据模型通过译码解析模块完成数据译码，根据公务机各机型的fdr/qar(fdr/qar为机载记录设备的优选)原始数据记录规范构建出参数译码库)，每个公务机机型对应一个参数译码库；
14.b、按照公务机机型对应构建出foqa标准数据库：foqa标准数据模型的sops 标准采集模块采集公务机机型所对应的sops操作标准，foqa标准数据模型结合公务机机型的sops操作标准构建出foqa标准数据库，foqa标准数据库按照飞行阶段、监控项目、事件等级呈三层级架构索引存储，foqa标准数据库包括若干个飞行阶段，每个飞行阶段对应若干个监控项目，每个监控事件对应至少两个事件等级；foqa标准数据库、参数译码库对应按照公
务机机型进行关联匹配；
15.c、飞行风险判定与监测：飞行状态及参数识别模块实时接收机载记录设备的实时记录数据并对应识别出公务机机型、公务机所处的飞行阶段及监控项目，标准比对判定分析模块根据公务机所处飞行阶段及监控项目的实时记录数据与 foqa标准数据库中对应公务机机型进行数据对比并判定出事件等级，存储与输出模块内部具有mysql本地数据库，存储与输出模块按照公务机机型、飞行阶段、监控项目、事件等级呈四层级架构索引存储。
16.优选地，在步骤b中，设置sops操作标准采集模块(可以按照统一标准化格式完成各个公务机机型的sops操作标准限制值的数据采集)，sops操作标准采集模块按照公务机机型对应采集数据并按照飞行阶段、操作项目、标准数据呈三层级架构索引存储。
17.本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
18.本发明通过foqa标准定义模型结合各个公务机机型及对应的sops操作标准分别构建出foqa标准数据库，foqa标准数据库按照飞行阶段、监控项目、事件等级呈三层级索引架构以备数据比对及事件等级判定；通过参数译码数据模型完成基于公务机各机型fdr/qar数据记录规范的参数译码库构建，译码解析模块对应不断跟踪并快速实现机载记录设备的记录数据的译码解析处理，飞行风险监测判定系统根据机载记录设备的记录数据并对应识别出飞行阶段、监控项目并通过标准比对判定分析模块进行监控项目的事件等级判定，本发明既能用于公务机的实时飞行风险监测，可进行实时跟踪与指导，又能基于数据进行公务机的事后飞行风险评测，能够提高公务机运营安全性、风险监控能力，也便于挖掘与分析得出公务机的运行数据及事件数据，为公务机的风险管控与安全运行提供数据与信息支持。
附图说明
19.图1为实施例中跨机型sops标准化公务机飞行风险监测系统的功能模块原理框图；
20.图2为实施例中列举公务机机型所对应构建参数译码库的示意图；
21.图3为实施例中列举参数译码库对应译码解析后的部分内容展示图；
22.图4为实施例中举例的飞行航图；
23.图5为实施例中列举展示的第一种统计图表；
24.图6为实施例中列举展示的第二种统计图表；
25.图7为实施例中列举展示的第三种统计图表。
具体实施方式
26.下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明：
27.实施例
28.如图1～图7所示，一种基于跨机型sops标准化公务机飞行风险监测系统，包括机载记录设备、参数译码数据模型、foqa标准定义模型与飞行风险监测判定系统，机载记录设备、参数译码数据模型、foqa标准定义模型依次通信连接，飞行风险监测判定系统与机载记录设备、参数译码数据模型、foqa标准定义模型分别连接(即飞行风险监测判定系统分别与机载记录设备、参数译码数据模型、foqa标准定义模型通信)。机载记录设备将公务机机型
的原始记录数据及对应公务机机型传输至参数译码数据模型，参数译码数据模型包括译码解析模块，参数译码数据模型通过译码解析模块根据原始记录数据按照公务机机型对应构建出参数译码库(公务机机型包括bd-700g5000或g6000、f8x、f900(512wps)、 g280、g450(512wps)、g650机型或其他新进机型，参数译码数据模型中存储有上述一个或多个机型所对应的参数译码库，如图2所示，每个公务机机型对应一个参数译码库)。foqa标准定义模型包括sops标准采集模块(sops标准采集模块按照foqa标准数据库进行对应数据采集，采集数据包括sops操作标准，当然也可以借助sops标准采集模块进行数据输入)，sops标准采集模块采集公务机机型所对应的sops操作标准。本发明机载记录设备为记录公务机飞行数据的设备统称(本发明机载记录设备优选采用fdr/qar)，比如g650机型的机载记录设备为fdr/qar。
29.foqa标准定义模型结合公务机机型的sops操作标准构建出foqa标准数据库(每个foqa标准数据库对应一种公务机机型)，foqa标准数据库按照飞行阶段、监控项目、事件等级呈三层级架构索引存储，foqa标准定义模型能够不断更新或扩容foqa标准数据库，foqa标准数据库包括风险探测所涉及的若干个飞行阶段，每个飞行阶段对应若干个监控项目，每个监控事件对应至少两个事件等级。优选地，foqa标准数据库中的飞行阶段由sops操作标准中的飞行阶段对应选取设定，foqa标准数据库的监控项目由sops操作标准中的操作项目对应选取设定，foqa标准数据库的事件等级根据sops操作标准中操作项目所对应标准数据的偏离程度而设定。
30.foqa标准数据库中的飞行阶段包括滑出、起飞、初始爬升、爬升、巡航、下降、进近、最终进近、着陆、滑入；foqa标准数据库的事件等级按照偏离程度依次划分一级、二级、三级，其中事件等级为三级，其偏离程度最大。以某机型为例，在飞行阶段中举例部分监控项目、部分事件等级情况，举例见如下表：
31.[0032][0033]
飞行风险监测判定系统包括飞行状态及参数识别模块和标准比对判定分析模块，飞行状态及参数识别模块实时接收机载记录设备的实时记录数据并对应识别出公务机所处的飞行阶段及监控项目(飞行阶段及监控项目根据公务机机载记录设备所记录的飞行高度、飞行速度、发动机n1或n2数据值、下降率等飞行状态信息确定)，标准比对判定分析模块根据公务机所处飞行阶段及监控项目的实时记录数据(图3截取某公务机按照参数译码库进行译码解析后的记录数据)与foqa标准数据库中对应公务机机型进行数据对比并判定出事件等级。
[0034]
飞行风险监测判定系统还包括存储与输出模块、统计模块，存储与输出模块至少用于存储公务机所处飞行阶段及监控项目的实时记录数据、事件等级(优选地，公务机所对应的实时记录数据会按照公务机机型、架次进行单独存储，公务机机型、飞行阶段、监控项目、事件等级会形成该公务机一个飞行始末的飞行品质监控数据)，统计模块按照公务机机型、飞行阶段、监控项目、事件等级分类统计并输出数据或展示数据。在本实施例思想下的一个优选实施例，存储与输出模块内部具有mysql本地数据库，存储与输出模块按照公务机机型、飞行阶段、监控项目、事件等级呈四层级架构索引存储。
[0035]
根据本实施例的一个实施例，参数译码数据模型的译码解析模块结合机载记录设备的原始记录数据(原始记录数据包含记录规范)和公务机机型所对应的参数译码库，译码解析模块按照公务机机型对应的译码解析算法将二进制数据转换成十进制数据，以供公务
机机型所对应的实时记录数据译码解析。
[0036]
一种基于跨机型sops标准化公务机飞行风险监测方法，其方法如下：
[0037]
a、按照公务机机型对应构建出参数译码库：构建参数译码数据模型，机载记录设备将各个公务机机型的原始记录数据连同公务机机型传输至参数译码数据模型，参数译码数据模型通过译码解析模块根据原始记录数据按照公务机机型对应构建出参数译码库(参数译码数据模型通过译码解析模块完成数据译码，根据公务机各机型的fdr/qar(fdr/qar为机载记录设备的优选)原始数据记录规范构建出参数译码库)，每个公务机机型对应一个参数译码库；
[0038]
b、按照公务机机型对应构建出foqa标准数据库：foqa标准数据模型的sops 标准采集模块采集公务机机型所对应的sops操作标准，foqa标准数据模型结合公务机机型的sops操作标准构建出foqa标准数据库，foqa标准数据库按照飞行阶段、监控项目、事件等级呈三层级架构索引存储，foqa标准数据库包括若干个飞行阶段，每个飞行阶段对应若干个监控项目，每个监控事件对应至少两个事件等级；foqa标准数据库、参数译码库对应按照公务机机型进行关联匹配；
[0039]
c、飞行风险判定与监测：飞行状态及参数识别模块实时接收机载记录设备的实时记录数据并对应识别出公务机机型、公务机所处的飞行阶段及监控项目，标准比对判定分析模块根据公务机所处飞行阶段及监控项目的实时记录数据与 foqa标准数据库中对应公务机机型进行数据对比并判定出事件等级，存储与输出模块内部具有mysql本地数据库，存储与输出模块按照公务机机型、飞行阶段、监控项目、事件等级呈四层级架构索引存储。
[0040]
本实施例飞行状态及参数识别模块还包括统计模块，统计模块按照公务机机型、飞行阶段、监控项目、事件等级分类统计并输出数据或展示数据。本发明除了实现公务机机载记录设备的实时记录数据进行实时的风险判断并实时展示公务机型所对应飞行阶段、监控项目、事件等级等数据，也可以实现在一架公务机或多架公务机飞行完毕后提供所有公务机的机载记录设备的记录数据并导入到本发明飞行风险监测判定系统中进行事后的监控项目及事件等级安全评测。本发明能够挖掘与抽取mysql本地数据库的各机型某一时期内航段数和超限事件发生率趋势并进行统计，本发明统计模块可以基于某个公务机机型进行事件趋势分析(参见图5的图表示例，从各机型超限事件发生率趋势统计图可以看出，近1年内，cl605机型三级超限事件发生率以2020年5和6月较高，为50％；f7x机型三级超限事件发生率以2020年6月较高，为6％；g280机型三级超限事件发生率以2020年08月较高，为7％；g450机型三级超限事件发生率以2020年1月较高，为18％；g550机型三级超限事件发生率以2020年7月较高，为6％；g650机型三级超限事件发生率以2020年6月较高，为18％。)，统计模块还可以按照事故发生次数、公务机机型分类进行事故的可视化图标展示 (参见图6的图表示例，飞行风险监测判定系统中各机型某月风险探测事件次数比对统计)，统计模块还可以对本发明飞行风险监测判定系统所有公务机进行超限事故发生次数排名统计(参见图7的图表示例，该图表展示为各机型某月按超限事件发生次数top10统计图)。
[0041]
根据本实施例的一个实施例，在步骤b中，可以设置sops操作标准采集模块(sops操作标准采集模块与sops标准采集模块略有不同，sops操作标准采集模块用于直接对接公务机机型各类sops标准并进行收集并按照三层级架构索引存储，sops标准采集模块是按照foqa标准数据库的三层级架构进行数据输入与采集)，sops操作标准采集模块按照公务机
机型对应采集数据并按照飞行阶段、操作项目、标准数据呈三层级架构索引存储。
[0042]
下面结合一个实施例对本发明的应用做进一步说明：
[0043]
本实施例通过参数译码数据模型构建g650机型的参数译码库，通过foqa 标准定义模型构建出g650机型的foqa标准数据库，g650机型的机载记录设备完成2020年12月15日g650/b-605e号机上海虹桥国际机场(zsss)至营口机场(zyyk)飞行航段的fdr原始记录数据的记录工作，举例飞行航图参见图4，参数译码数据模型通过译码解析模块按照参数译码库完成数据的译码解析，飞行风险监测判定系统进行对应识别出公务机所处的飞行阶段及监控项目并进行数据对比并判定出事件等级，如发现该飞航段发生了1起gpws告警事件。机载记录设备所记录数据：2020年12月15日，g650/b-605e飞机营口04vor/dme 进近，1000英尺稳定进近，断开自动驾驶仪后手动飞行，在飞行过程中目标速度突然设定为190节，飞机速度增加，机组断开油门落地，在紧急落地过程中出现一声“sink rate”。飞行风险监测判定系统数据分析过程如下：由于飞机在营口(zyyk)机场是按vor/dme rwy04进近程序飞行，根据飞机实际飞行数据(机载记录设备所记录)可分析出以下信息：
[0044]
实际飞行数据告知营口机场频率为117.3mhz，10:31:59(gmt)，机组断开自动油门，此时自动驾驶和自动油门都断开，dme为0.64海里，无线电高度为 537英尺，地速140节，ivv为-536ft/min，但仪表进近航图显示当地速140节时ivv应为-740ft/min，这说明飞机下降率偏小，飞机此刻应该飞高了；
[0045]
10:32:05(gmt)，dme为0.51海里，无线电高度为477英尺，地速132节， ivv为-655ft/min，根据仪表进近航图显示的地速与ivv的关系图表可知当地速 132节时ivv应为-700ft/min，这说明飞机下降率10:31:59～10:32:05期间一直偏小，飞机一直飞得偏高；
[0046]
10:32:06(gmt)，dme为0.427海里，无线电高度为461英尺，地速130节，ivv为-765ft/min，根据航图显示当地速130节时ivv应为-690ft/min，这说明飞机下降率开始增大，飞机一直快速下降一直到10:32:24(gmt)；
[0047]
10：32：24(gmt)～10:32:34(gmt)，飞机下降率偏缓；
[0048]
10:32:34(gmt)，无线电高度为142英尺，地速128节，ivv为-653ft/min，根据航图显示可知当地速128节时ivv应为-600ft/min，飞机又开始下降率加大，一直持续到10:32:40，下降率达到最大1065ft/min；期间10:32:38(gmt) 时刻，触发gpws警告和一声sink rate警告，此时无线电高度为68英尺，机组期间所看到的papi灯状态应该是3白或4白状态。
[0049]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。