第一章 绪 论
1.1 研究的目的和意义
安全是民航永恒的话题，没有安全就没有效益，更谈不上发展，这在民航上下早已形成共识。但据权威资料统计，70%以上的飞行等级事故是由人为原因操纵造成的，如何根本上对飞行人员的飞行技术、操作品质实施监控和管理，各公司首先想到的是注入科技，运用先进的管理手段全方位的实施监控、分析和管理。我们经常说的飞行品质监控设备组件作为机载设备，已经在美国、欧洲等西方国家运用了很长时间。飞行品质监控是航空公司安全管理的重要基础工作，然而，航空公司过去只能依赖飞行员的主观感觉和对飞行数据记录仪（黑匣子）的数据进行人工解读，从而了解飞机的运行状态。为了克服飞行员描述的主观性以及人工解读数据的低效率，从20世纪70年代起，欧洲和亚洲的主要航空公司着手开发应用软件，以检测在飞机运行、飞机维修和发动机性能监控方面的超限事件及发展趋势。1997年，民航总局要求所有运输机加装QAR设备，并对每个航班实施监控，对监控数据进行分析，为保证飞行安全，加快新飞行员的培养提供了有效的科学手段。飞行数据的作用包括：1、飞行数据是调查分析飞行事故的重要依据；2、飞行数据可以指导飞机设计；3、飞行数据可用于机务维修；4、利用飞行数据构成飞行质量评判和检查监督系统。
因此飞行品质监控的应用，针对性强，目的明确，内容具体，能够抓住影响飞行安全问题的实质和核心，有利于飞行品质的提高。从国际上来看，采用先进技术手段对飞行品质进行监控是大势所趋，从国内来看，有些航空公司深入开展飞行品质监控工作，对飞行安全的促进作用已日益凸显。这项工作前景广阔，技术手段会越来越多，越来越先进。可以相信，随着国内各航空公司对这一先进技术手段的运用，安全管理的水平必将得到明显提高，飞行品质监控工作将为保障飞行安全发挥更大的作用。
总之，用好QAR，充分发挥它的特有功能，就能有效改进飞行品质，提高安
全系数，改善飞行效益，从而推进航空公司乃至整个民航事业的发展。
1.2 研究的国内外现状
1.2.1 国外研究现状
世界发达国家对飞行记录数据的应用非常重视，他们从70年代就开始投入大量的人力和资金研制各种飞行数据应用系统。飞行数据广泛应用与日常监控工作中，起到了明显的效果。据统计美国的飞行事故率从1950年的万时率3.6降到1995年的0.15。下面介绍国外几个比较有名已经投入使用和正在推广的飞行数据应用系统
（1）美国的SimAuthor公司的FlightViz飞行数据模拟再现软件 SimAuthor公司是世界公认的飞行数据应用开发方面的领导者。FlightViz飞行数据模拟再现系统为其代表产品，世界各航空机构和航空公司中有相当一部分为FlightViz的用户，这其中包括中国上海航空公司（现已与东航合并），深圳航空公司和厦门门航空公司。
FlightViz飞行数据模拟再现系统可将由飞行数据记录设备记录下来的数据资料，配合Jeppesen数字机场起降系统，以电脑3D视觉效果重现飞行轨迹，作为飞行员标准训练、执行飞行操作质量保证计划（FOQA）、飞行事故调查、空管程序管制以及研究飞行轨迹的重要工具。
（2）澳大利亚航空安全局（BASI）研制的计算机图像系统
计算机图像系统的主要功能就是利用数据记录系统记录的飞行数据，通过软件设计，以人们可理解的方式再现事件的发生过程，事件的显示过程主要以模拟飞机沿计算的飞行轨迹飞行和再现座舱仪表现实的方式表现来表达的。
BASI在1984年研制出了PS300计算机图像系统，该系统在显示出飞行轨迹的同时，还同步输出舱音记录仪声音和雷达记录的位置数据，此外还能模拟再现事故发生地的地形轮廓等等。
总的来说在飞行品质监控的方面国外起步早，技术已经比较成熟，种类也比较齐全，对我国民航来说要加强的地方和学习的大方还很多，所以我国也应加大在研究方面的人力和财力的投入。
1.2.2 国内研究现状
飞行品质监控对我国民航来说作为一个比较新兴的课题，起步晚、进步快、步子大是我国民航的特点，虽然现在已经在民航界广泛应用，但还存在很多问题，近年来，随着总局一系列指令性文件的下发，以QAR译码为基础的飞行品质监控工作已愈加受到各运输航空公司的高度重视并已建立相应的软硬件系统，成为“安全防范关口前移”的一个重要乃至基本的手段。但在具体工作中，个案调查多，趋势分析少。从管理角度看，虽然这对加强个案的追踪与分析十分必要，但飞行品质监控工作的重点，更在于从趋势分析中找出飞行操纵误区或具有倾向性的问题，在于对安全形势的总体把握。对此，民航界内业已有共识。
不能否认在民航局和各航空公司的共同努力下，QAR工作已打下了一个良好的基础，但也反应出来一些问题。比如：QAR投资居高不下。我们知道，加装一套QAR投资是20多万，再配置相应的QAR数据处理系统要花费50--200万元。较大的航空公司飞机机型比较多，要建立自己完整的译码站，需要投资几百万元、甚至上千万元。所有航空公司是否有必要都从国外花巨资购买译码系统，是值得考证的。在不违反知识产权的前提下充分共享每一套译码系统。应该引起民航和航空公司的高度重视。实际上有的译码系统是可以为中国民航共享的还有的译码软件是厂家免费提供的项目，航空公司却不知道拿来为我所用。普遍存在的‘QAR数据采集率低’也是一个困扰飞行品质监控的技术难题，QAR故障、数据丢失给QAR监控工作带来很大阻碍，使航空公司难以完成总局关于‘两个100％’的QAR工作要求。如果以一家航空公司自己的能力解决这样一些问题，是难以完成的。要解决好以上这些问题，建立一个QAR信息共享平台显得相当必要。而要建成这样的信息平台，总局特别是总局航安办将起到决定性的作用。
1.3 研究的方法和思路
做研究时，用于研究的资料越充足，研究的结果就可靠。因此收集资料是研究工作的基础环节。本人对资料的收集将采取以下方式：（1）通过网上查询相关信息；（2）从学校图书馆借民航特色图书，了解我国在飞行品质监控方面的工作和成果。在研究中将采取以下方式：（1）广泛借阅有关大量的理论科学的书籍，
熟悉国内外在飞行品质方面的成果和发展现状；（2）与教研室老师面对面探讨在研究中所运用各类理数据；3）使用所熟悉的理论及方法，并结合实际情况进行分析研究；4）将民航运行作为一个系统进行分析。
本文的主要研究思路：（1）首先分析QAR的工作过程和其大概的工程技术，从而在理论上了解QAR的工作过程；（2）研究飞行品质监控的工作流程，以及了解国内某些航空公司在飞行品质监控方面的工作以及成绩；（3）就所查的资料和知识分析超限事件（本文只针对起飞过程中的超限事件特征数据进行简单的分析）；（4）了解我国目前飞行品质监控工作的发展状况 ；（5）飞行数据在故障诊断方面的作用。
第二章 关于QAR的工程技术状况分析
2.1 QAR简介
QAR是Quick Access Recorder（快速存取记录器）的缩写，与飞行数据记录器FDR（黑匣子）有相同的工作原理，通过记录存储介质：3英寸可擦写式光盘或PCMCIA存贮卡连续记录飞机运行期间（从发动机起动到停车全过程）的全部机型指定参数。不同的机型和批次有不同的参数，这些参数的记录数量和格式应该满足FAA和JAA指令性记录参数要求和飞机生产厂家的要求和限制。QAR按照国际标准规范记录飞行数据在光盘和PC卡上，这些光盘和PC卡很容易拆装和下载，供地面译码分析使用。QAR记录容量比黑匣子的记录容量更大，可擦写式光盘一般为128M，230M，640M，记录时间可以达到100飞行小时以上。而现阶段黑匣子容量仅有36.721M，可记录25飞行小时。因为“飞行品质监控”需要尽可能大的数据量和尽可能多的参数，并且要求这些数据有方便的存取性能，而QAR具有这两个方面的优势：即记录容量大，便于下载。所以QAR数据下载和译码（或数据分析）被用来对飞行品质进行监控。其工作原理大致如下：
前显示面 ARINC573 ARINC591 ARINC717 飞行数据采集组件（FDAU） PC机 光盘驱动器 双极双极 双相 离散 QAR光盘 控 制器卡未来航空 电子设备 接触线 115VAC 400hz 电 源
图1-1 QAR基本原理图
但目前世界各航空公司已广泛借助QAR系统记录数据并开展了“飞行质量操