集成到NextGen驾驶舱的下一代电子飞行包

Next-Generation EFBs Integral To NextGen Cockpit

Aviation Week & Space Technology Mar 31, 2015 ,

John Croft Milwaukee

集成到NextGen驾驶舱的下一代电子飞行包

2012年美国航空成为首家获得FAA批准全程使用iPAD的美国营运人，随后其他航空公司迅速跟进。使用便宜的、现成的、消费级别的便携式平板电脑来处理电子文档和航图的热闹声似乎宣告了已经使用了十多年的那些更重、更昂贵的安装式电子飞行包（EFB）的终结。

可是三年后我们发现，传统的EFB不仅仍然还是解决方案甚至可能已变成旧型喷气式的新一代飞机驾驶舱的基本配置。 发生这种改变的原因一部分可以归结为这些EFB可以作为运行NextGen程序的低成本备选平台，如ITP程序或满足强制要求的CPDLC通信，而且EFB供应商还提供了数据服务器，用于连接飞机数据以及提供安全数据存储。

“平板电脑在做某些事情的时候出奇地好”，美国宇航公司总裁Chad Cundiff说，“但是对于航空公司来说还是存在一些痛点----比如如何保持平板的构型、防止平板丢失、防止平板损坏以及被盗，如何确保它们上面装有有你所需要的东西。”

除了构型控制外，让平板电脑获取飞机数据扩展了它的应用范围，如机场移动地图、卫星气象、电子技术日志和省油的飞行路线配置优化，以及其他“无需取证型”的应用程序等等，还有就是标准电子文档和航图。

但是平板电脑不能用于那些飞行员与管制员通过数据链或导航飞机的通讯（CPDLC），因此无法使用下一代电子飞行包（NextGen）那些“基于广播式自动相关监视”（ADS-B In）功能，而这些功能是航空公司未来可能需要具备的。尽管不是强制的，下一代电子飞行包NetGen应用主要取决于航空公司是否自愿配备ADS-B In功能。只有配备了ADS-B In的功能，航空公司才能充分利用那些安全、节油和节省时间的程序，如ITP程序、飞行间隔管理、汇合和间隔，以及场面管理程序等等。高端的EFB已经能完成这些任务，因此许多航空公司考虑同时使用安装式的EFB以及便携式的EFB。

作为安装型EFB重获新生的一种佐证，最新的单通道商用客机--庞巴迪C系列飞机出厂时可选装Esterline CMC公司生产的双12.1吋触摸屏的EFB。尽管它的驾驶舱内已标配了5个罗克韦尔柯林斯公司生产的，最先进的，带综合显示功能的15.1吋显示屏。另外还有一个选项是选装CMC公司的AIS系统（飞机信息服务系统）。这是为什么？ 庞巴迪C系列的副总裁兼总经理罗伯特杜瓦说一些航空公司希望让已装有EFB的机队统一，另外也考虑未来使用新的ADS-B In应用。如果这些新的应用程序装在飞机主要的航电系统，“那么你需向综合航电公司支付昂贵的费用”杜瓦说。这方面传统EFB供应商有微弱的优势，因为他们的设备不是装在飞行员的正前方，因此升级成本较低。即使这些设备将来取证成为额外的航电显示器，他们的安装成本还是相对低些。这样就使得EFB成为安装NextGen应用的一个理想候选平台。随着ADS-B OUT即将开始在全球强制实施，航空公司逐步开始购买ADS-B In设备。 软件安全的新模式，也给传统的EFB更多灵活性。美国航天公司（Astronautics Corp.）的Nexis飞行情报系统具有软件分区功能，允许运营人可以在一个EFB中同时运行“无取证要求的”

和“有取证要求”的应用程序。这样“无取证要求的”软件可自由地更新或加载，而不需要取证。这样可以降低成本并可让航空公司自由地编写应用程序。“主要显示器上的软件是不允许去动的”，Cundiff说：“如果你想修改，你必须通过原始设备制造商（OEM）并确定启动取证过程。这样你最终得到的账单后面会多很多个零。” 正当最终解决方案的形式和功能的争论还在继续的时候，EFB供应商看到一个新的中间地带，那就是平板电脑，主要是iPad和微软Surface，利用平板和现代化的EFB和数据服务器协同工作以获得驾驶舱的整体效率。许多航空公司正在考虑分阶段的方法，从平板电脑和数据服务器开始，在ADS-B In应用成熟后逐渐过渡到平板电脑、数据服务器和EFB。

美国联邦航空局也在转变其立场，有望更好地调整期关于EFB命名，最早可能在2014年5月即将发布的新指南中调整与欧洲航空安全局一致。EFB目前分为硬件类（1级是便携式的，2级是部分连接和3级是一个多功能显示器）和软件类（A类用于电子文件，B类用于图表和C类用于航电级应用程序）。在新的命名规则下，会有运行A型和B型软件的便携式EFB或完全取证的安装式EFB，其上有分别运行取证和非取证应用程序的软件分区。 以下北美的三个主要EFB供应商简单介绍各自是如何处理新模式。

UTC航空航天系统（UTAS）在使用中的EFB大约100个3级EFB和1000个2级EFB，但目前它的销售重点主要是接口设备和数据服务器设备让航空公司通过平板电脑使用应用程序，有效地将这些设备变成2级EFB。他们使用平板电脑接口模块（TIM）用于供电和数据连接，通过接线或蓝牙，将平板电脑和飞机接口装置（AID）相连，飞机接口装置（AID）是一种直连飞机获取数据的数据服务设备。“我们主要专注的是平板电脑为基础的市场，平板电脑界面应该是最充满活力的”， UTAS业务发展总监Jim Tuitt说， “我们有一个与平板电脑发展相适应的路线图，从电源连接开始到更多的连接，一直到可用于卫星通信、飞机通信寻址和报告系统（ACARS）的专用UTAS智能显示器（EFB）。” Tuitt说该路线图可给客户选择 “成为他们所需要的系统”，并且风险较小。因为平板的成本低于成套的EFB。“这将给航空公司留有更充足时间去等待在ADS-B In功能操作的标准和规范更完善后才安装经取证的具有ADS-B-In功能的系统” ，他说，“今天所有能提高效率的应用程序都可在平板电脑上执行。” Tuitt说美国联合航空公司（UA）已在其空客A320机队选择TIM和AID，但尚未对其波音737和777机型做决定。2014年5月UTAS的A320改装获得取证，并开始实施安装。当在全机队铺开后， UA的12000名飞行员将统一配备公司的iPad，用于安装更广泛的应用程序，包括飞行中的气象卫星。Tuitt说航空公司对能互动的系统更感兴趣，包括让维修人员和乘务员可以使用平板电脑和数据服务器将厨房或座位问题录入到技术日志。

尽管因为软件认证级别问题，平板电脑不能用于下一代ADS-B In的应用，Tuitt说安装式硬件是朝着解决方案的第一步，这包括安装式EFB，当航空公司将来需要ADS-B In应用时，最好采用UTAS公司G500或G700 SmartDisplay EFB。Tuitt说G700是UTAS最新型的EFB，具有iPad “外观和感觉”，屏幕是电容触摸式，支持手捏、缩放和旋转的输入。公司早期的EFB是使用电阻式触摸。“从客户得到的反馈是，他们希望EFB能用iPad或微软Surface平板电脑那样的互动方式。” Tuitt说。

CMC也将重点放在安装飞机数据服务器（AIS）上，这将使航空公司充分利用低成本平板电脑的同时推销其多点触控电容EFB显示器。“平板电脑的进步对我们是一个挑战；我们必须承认它”，

CMC的 EFB和飞机的无线系统产品线总监Jean-Marie Begis说。“另一方面，我们能够使这些平板与应用服务器一起工作，可以满足一些监管要求，以及一些实际的需求如更新、控制和软件配置。” 安装数据服务器的一个很实际考虑是，服务器上存有最新的资料，当机组丢失或损坏他们的平板电脑时，可以把所需的材料下载到一台新设备。CMC说AIS产品，作为Pilotview（机组信息系统）的一部分，可以说具有“各种同类产品中具备很好的用户粘性” ，特别是新款紧凑型、法兰安装的AIS，安装在飞机电子设备舱，通过无线方式与平板电脑连接，可以提供许多类似EFB的功能，包括航图、电子文档、飞行实时天气移动地图、地形警告、摄像头监控 和飞机的数据监测与报告，受控的网络交换机分别将数据流到驾驶舱、客舱和维护人员。埃吉斯说AIS使用“最新、最强大”的网络安全技术，部分技术来自网络银行。

Begis说CMC公司的12.1英寸显示器意外得到了不同市场的极大兴趣，部分原因是显示器采用流行的电容式触控功能。而UTAS、CMC的传统显示屏使用的是电阻触摸技术（CMC公司在使用的有4000台EFB），Begis说多点触控现在已被视为航空公司投标申请书（RFP）的基本要求。 美国航天公司（Astronautics）把注意力更多地集中在较小触摸屏（6×8英寸）上。它是一种3级EFB系统，通过NEXIS系列产品与飞机完全集成。这个产品在2014年初首先取证。启动用户美国维珍航空公司正在对其A320机队进行改装，计划在2016的第一季度完成：每架飞机装有两台电阻触摸式多功能显示器和两台数据服务器。Astronautics公司是波音宽体机前置式3级EFB的供应商，已交付超过1000台EFB。Astronautics公司工程师正在研究多点触控能力和其他人机交互方式，包括手势和声音。Cundiff说这些能力不太可能配置到一个大显示器上，因之前的17英寸显示屏 “卖得不好。” Cundiff说航空公司投标申请书通常包括能连接平板电脑的数据服务器选项，数据服务器连接平板电脑扩充基座和“完全的EFB” ，Astronautics公司有适合每一个需要的解决方案，但他认为具有3级能力的EFB才能符合最长远利益。“航空公司喜欢平板电脑提供的那些功能，但如果他们到了要使用ADS-B In时，他们不会在平板电脑上使用那些功能，”他说。“于是他们开始寻找什么才是适于未来的架构。”最终的架构就变成一个在开展中的工作。 “每个人都试图去弄懂它，” Cundiff说。“现在，我们努力保持相当的不可知论。如果你的航空公司想使用平板电脑，那么就要选择数据服务器，你可以用它通过无线连接平板电脑，可以用它与航电系统交换信息，你可以通过网络将维护人员、飞行员和机组连接起来，你可以上传和下载信息；可以在服务器上存储关键飞行信息，这样当Surface上的数据被抹除时，就可以在下次飞行前重新写入。” 随着下一代NextGen应用程序的使用，安装式EFB还有其他优势。Cundiff说：“你不必担心飞行机组忘记携带平板，而且相对于装在前显示器的方式，安装式EFB是获得部分NextGen功能的一种低成本方式，那种装在前显示器的改装费用很昂贵。”