[科普中國]-飛機信息管理系統(tǒng)

飛機信息管理系統(tǒng)是為了機上信息資源的多功能共享，將某些機載電子設(shè)備作為一個整體，在同一個計算機平臺上進行數(shù)據(jù)的采集、傳輸、處理、計算、存儲、輸入和輸出，并進行數(shù)據(jù)分析、綜合利用的系統(tǒng)。民航飛機上采用信息管理系統(tǒng)的首例為波音777飛機上的“飛機信息管理系統(tǒng)(AIMS)”，它包括如下七個系統(tǒng)：飛行管理計算系統(tǒng)(FMCS)、推力管理計算系統(tǒng)(TMCS)、數(shù)據(jù)通信管理系統(tǒng)(DCMS)、主顯示系統(tǒng)(PDS)、飛機狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)(ACMS)、中央維修計算系統(tǒng)(CMCS)、飛行數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)(FDRS)。信息資源的集中管理，不僅節(jié)約了部件及其重量、體積、成本，在發(fā)揮軟件功能的同時，也減少了分散系統(tǒng)中信息往返傳輸?shù)穆窂胶蜁r延，并有利于信息的綜合利用，也是機載電子設(shè)備模塊化的實際應(yīng)用。

簡介飛機信息管理系統(tǒng)是一種信息管理系統(tǒng)，主要是對飛機的有關(guān)信息進行收集和管理，提高飛機的性能和效率。如霍尼韋爾飛機信息管理系統(tǒng)就是一個一種集成模塊化航空電子系統(tǒng)，為波音777等機型提供全套駕駛艙航電集成，包括主駕駛艙顯示系統(tǒng)、趨勢預(yù)測和維修系統(tǒng)。該系統(tǒng)最早使用Intel 80x86處理器，結(jié)合Ada編程語言的編譯器和運行時系統(tǒng)。從1988年起的多年來，霍尼韋爾航空運輸系統(tǒng)公司與DDC-I的顧問合作，將DDC-I Ada編譯器改為AMD 29050架構(gòu)編寫和優(yōu)化，用于全面開發(fā)。

性能需求系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性

系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性設(shè)計和檢測，是為了保證數(shù)據(jù)訪問和邏輯處理不出現(xiàn)異常錯誤，確保系統(tǒng)的正常運行；由于軟硬件故障可能會造成的數(shù)據(jù)處理中斷的現(xiàn)象，系統(tǒng)應(yīng)及時提示，以確保保存數(shù)據(jù)的確定性和準確性。同樣，為保證數(shù)據(jù)在處理過程中不被無意或惡意篡改，將劃分不同功能的權(quán)限，刪除人確定其為錯誤操作而引起的數(shù)據(jù)更改，系統(tǒng)將及時提示并提供數(shù)據(jù)恢復(fù)，以確保數(shù)據(jù)的完整性。

系統(tǒng)的可用性和可維護性

這個信息管理系統(tǒng)也可面向用戶，這就要求系統(tǒng)能夠提供良好的用戶界面，及簡單易懂操作的幫助界面，為可能出現(xiàn)的用戶問題提供足夠的在線幫助。同時，信息管理系統(tǒng)還將為維護人員進行飛行數(shù)據(jù)備份以及飛機的日常安全管理等提供了便利手段。

系統(tǒng)的靈活性

在業(yè)務(wù)流程設(shè)計過程中，盡可能消除用戶使用業(yè)務(wù)流程的復(fù)雜性，通過業(yè)務(wù)流程之間的對象調(diào)用進而實現(xiàn)相關(guān)業(yè)務(wù)流程，提高整個系統(tǒng)的靈活性。

系統(tǒng)的開放性和可擴充性

在飛機信息管理系統(tǒng)的設(shè)計過程中，要充分考慮管理系統(tǒng)的普適性和擴展性。系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)滿足不同情況下的客戶需求，使該系統(tǒng)可以在不同的操作平臺上運行流暢。同時，我們也需要考慮系統(tǒng)在業(yè)務(wù)和功能等方面的再拓展，這就要求所設(shè)計的系統(tǒng)是一個具有發(fā)展空間系統(tǒng)，從而完成系統(tǒng)的升級和再次升級1。

航空電子系統(tǒng)又稱航空分布式層次綜合系統(tǒng)。采用分布式計算機，通過多路傳輸數(shù)據(jù)總線把多種機載電子分系統(tǒng)交聯(lián)在一起的綜合體。它將現(xiàn)有單一功能的分散系統(tǒng)，如通信電臺、雷達、導(dǎo)航設(shè)備等縱橫兼顧，統(tǒng)籌安排，組成多功能綜合系統(tǒng)。能實現(xiàn)信息的測量、采集、傳輸、處理、監(jiān)控和顯示功能，并完成飛行控制、發(fā)動機控制、導(dǎo)航、性能管理等任務(wù)。此系統(tǒng)一般分為傳感器系統(tǒng)(慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、大氣數(shù)據(jù)計算機、雷達、各種無線電導(dǎo)航接收機等)、控制系統(tǒng)(飛行控制系統(tǒng)、發(fā)動機控制系統(tǒng)等)，以及作為人-機接口的綜合電子顯示系統(tǒng)。由于這種系統(tǒng)大幅度減小了設(shè)備的體積與質(zhì)量，同時擴展了功能，從而提高飛機的性能、可靠性、電磁相容性、保密性、抗干擾性和各種測量精度，極大地減輕了駕駛員的工作負擔(dān)。

航空電子系統(tǒng)主要由綜合模塊化航電平臺和集成于平臺之上的功能系統(tǒng)組成。綜合模塊化計算平臺是一個通用的計算平臺，能夠駐留一個或多個飛機功能或應(yīng)用，其關(guān)鍵特性為，平臺資源可由多個應(yīng)用共享資源，通過利用分區(qū)和平臺提供能力。當需要時，綜合模塊化平臺能夠提供共享資源的健壯分區(qū)隔離的特性，能確保應(yīng)用系統(tǒng)獲得共享的平臺資源，且這些資源是受到保護的。為了支持駐留的應(yīng)用系統(tǒng)對資源的需求，綜合模塊化平臺的資源需要可配置。綜合模塊化計算平臺由一組硬件模塊和核心軟件組成，它本身并不提供任何的飛機功能， 只是建立了一個計算環(huán)境并與平臺相關(guān)的能力，如健康監(jiān)控和故障管理等。核心軟件是平臺必需的組件，主要是管理資源的操作系統(tǒng)和支持軟件，以提供一種能夠執(zhí)行應(yīng)用的環(huán)境，通常有一個或多個模塊組件組成。資源（Resource）指由綜合模塊化計算平臺或應(yīng)用使用的任何對象可以是軟件、硬件或軟件組件。資源可以由多個應(yīng)用共享也可以有特定的應(yīng)用專用， 這些資源是可以綜合、可重用的、可互操作的硬件和軟件資源。

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

王偉 - 副教授 - 上海交通大學(xué)