机载娱乐系统的预防及快速维修研究

曹仁伟

摘 要：该文主要介绍了机载娱乐系统  （IFE-In Flight Entertainment）作为航空公司旅客服务的重要环节，越来越受到重视，接着笔者对飞机的机载娱乐系统的原理进行了归纳和比较，分类成在线娱乐系统和无线娱乐系统，其进行了一定的预防及快速维修的研究，通过平时的故障处理手段和现行实施的方法，对这个理念进行阐述，通过预防性维修减少系统故障率，通过快速性维修代偿掉一线员工的维修时间，从而提高旅客的服务质量。

关键词：IFE   地面维修预防维修快速维修

中图分类号：  V267    文献标识码：A   文章编号：1672-3791（2021）01（a）-0000-00

Study on Preventive and Rapid Maintenance of in Flight Entertainment

CAO Renwei

（Shanghai Branch，Aircraft Maintenance and Engineering Corporation， Shanghai，201207 China）

Abstract ：As an important part of airline passenger services， the IFE-In Flight Entertainment system has attracted more and more attention. The author summarizes and compares the principles of the In flight entertainment system， and classifies it into online entertainment system and wireless entertainment system. He has carried out a certain research on its preventive and rapid maintenance， and expounded this concept through the usual troubleshooting methods and the current implementation methods.  The research can reduce  the maintenance time of the production line and the fault rate.

Key Words：  IFE; Ground maintenance; Preventive maintenance;  Rapid maintenance

机载娱乐系统  （IFE-In Flight Entertainment）作为航空公司旅客服务的重要环节，越来越受到重视，各个航空公司在机载娱乐系统的采购、维修、设计上投入了大量的人力成本，也投入了大量的资金成本用于机上娱乐系统的开发、节目资源购买等方面，而IFE系统又能在旅程期间尤其是洲际长航线中起到安抚旅客，增加飞机体验的功能，给机上的机组人员提供很多便利，所以IFE系统产生的成本效益在各个航空公司中都得到了大量的关注。为提升市场竞争力，中国国际航空股份有限公司（简称国航）维修水平提出了更新的要求;为提升市场竞争力，笔者分公司机载娱乐系统的保障维修水平提出了更新的要求，在保留上要尽量减少机载娱乐系统对旅客的影响，以上海分公司为例，共有19架次的飞机均装有机载娱乐系统，如何让机载娱乐系统减少整舱娱乐的故障率而进行预防和主动性维修的问题切实摆在眼前。

1 IFE的工作原理

IFE系统是个比较大的门类，窄体机和宽体机的设计差距不大，以笔者公司的A320机载娱乐系统为例，主要分成两个部分，机上在线娱乐系统和机上无线娱乐系统。

1.1   在线娱乐系统

在线娱乐系统又分成好几个系统，每次使用都要考虑其复杂的使用环境[1]以典型的DEM PE S 系统为例从系统实现的功能上可以分为视频线和音频线。（1）视频线包括的部件有：核心系统控制器（SC-A）、机组面板（C P ）、头顶显示器等。其中SC-A是整个系统的核心控制部件，实现操作系统的交互和构型软件存储、控制信号输出、故障监控与故障信息存储等功能，一旦出现问题，就会面临整机娱乐系统瘫痪的问题，这也是我们要讨论的重点。机组面板是机组成员输人控制指令的部件，用于机组成员选择数字媒体节目、操作头顶显示屏收放，属于头端设备里比较重要的系统;头顶显示器用于显示视频节目，被分为左右两个通道，互相串连起，由SC-A与头顶屏幕之间通过以太局网相连，屏幕解码了SC-A的信号后，向观众播放视频。（2）音频线包括的部件有：多路音频复用器（M M ）、座椅电子盒（SEB ）、旅客控制组件（P CU ）等。多路音频复合器主要功能是将SC-A 的多路数字信号发送给座椅电子盒，起到了分配的作用;而电子盒将数字音频解码成模拟信号给旅客的PCU，用于旅客选择音频频道和控制音量。

1.2  无线娱乐系统

机上无线娱乐系统的设备是国航自主研发的设备，机勘察测量、工程方案设计、工程文件编写和审批、航材采购、外委生产和改装包集成到适航取证、T-PED测试等一系列工作均需自主完成[2]。其原理和其他飞机的Wi-Fi大致相同。包括：1 个服务器（SERVER）、1 个控制面板（CONTROLPANEL）、1 个4G 天线（4G ANTENNA）、若干个无线接入设备（CWAPs）[3]。无线接入点的数量依飞机机型不同而不同。B777 飞机上安装有6 个无线接入点，B737 飞机上安装有3 个无线接入点，A330 飞机上安装有5 个无线接入点，A320 飞机上安装有3 个无线接入点。其中服务器是机上娱乐系统的核心部件，他自带RSSD的媒体软件，这是一个高达4TB的高速硬盘，可以给全局的Wi-Fi娱乐系统提供视频点播、无线购物等功能。而整套飞机有其反馈系统，系统在地面具有4G 通信功能。飞机在地面时可通过此功能更新小容量数据，比如下载系统运行信息、常旅客信息、上传新闻资讯 [3]等。可以通过4G天线在飞机落地后，通过乘务员打开舱门，将自身的娱乐系统状况发送地面基站，也可将旅客的使用情況统计，起到了监控和管理的作用，具体见图1。

3  防维修和快速维修的设计

综上所述，从这两个系统的原理可以看出，机载娱乐IFE的预防性维修必须通过各种特殊检查或预防措施，将可能出现故障或者即将出现故障的部件进行提前修理，从而达到部件的正常运行，而不是等到故障出现后再进行修理。而机上娱乐系统的故障处理又直接影响到旅客的客户体验，所以一旦出现故障，就要求机务人员能快速维修，让飞机的故障不至于拖到下一个航段，造成旅客在飞机上没有娱乐设备使用的窘迫局面。为了达到这两个维修特点，梳理了所有的娱乐系统部件，发现其头端核心部件变成了实施其目的的主要手段，现通过这两个特色维修分别来说下IFE的要求。

3.1 预防维修

从世界机队趋势来看，很多公司都采取了一系列的预防维修，尤其是国外的航空公司更先行一步[4]，而是通过各种定期检查，排除可能出现的故障或者在萌芽状态下就已完成处理。例如：达美航空公司在预防性检查方面更进一步，该公司将每架飞机的IFE3个部分：机外、中间和机内，技术人员每月对各个IFE部分进行基本检查，对屏幕进行按钮检查，如果显示器可以响应大约25%的检查命令，那么该显示器基本就是好的，可以进行下一项的检查项目。俱达美公司统计，尽管每月对每架次飞机的实施需要耗费6h的时间，但仍然要比事后修理遥短;国泰航空以飞机通信寻址与报告系统在第一时间报告故障，收到报告后，地面人员迅速做好维修准备，在极小故障时就提前介入[5]，这都是预防维修的先例，这对于国内的维修企业来说是一种很好地借鉴。

对于在线娱乐系统，其特点是媒体更新时间较长，大概在2h左右。其头端设备SC-A的稳定性不强，故障率较高，安装头端设备需要额外增加在2h左右。而经过故障统计，国航上海分公司3年来更换的SC-A 有15 架次，杭州分公司3年来更换有20架次，是整个娱乐系统瘫痪的罪魁祸首。而从2015年来，上海的SC-A的更换频率开始有了明显的下降，主要原因是我们发现SC-A系统存在一个比较严重的弊端，它的缓存清理需要全周期的软件关闭，从飞机的操作角度来说，就是乘务需要打开航班开始使用软件，当航班落地后，则需要关闭这个航段，终结所有软件，为下一个航段再次开启做准备，这样才能清理所有的缓存。而实际工作中，因为乘务员交班的原因，或者航后维护人员也未及时关闭，从而产生了大量的冗余，娱乐系统开始堆积大量的缓存，随着缓存积压过多，IFE系统就会触发SC-A的故障，就会出现黑屏和屏幕无法翻转等娱乐系统故障，出现机组面板无法启动，全舱娱乐系统无法放下等故障，导致了全舱娱乐系统故障。所以，如何清理缓存，成为了在线娱乐系统的预防维修的手段之一。现将经验总结如下。

（1）结合航后进行航班关闭的操作，如果乘务不进行航班关闭，而直接断电后，下一次重启娱乐系统，会出现黑屏及面板无法进入的情况，这就要求作为机务，必须完成在航后检查其航班关闭情况，这样可以减少系统冗余，减少故障可能。

（2）结合周检完成IFE一级清理，即整个系统的缓存清理，作为一种预防性的维修手段，一级清理后，这些故障有明显改善。上海后续可查记录内便有20次以上的一级清理，SC-A的故障率明显下降，可以大幅提高娱乐系统SC-A的效能。

（3）根据更换周期，参考了厂家的MTBR，制订计划，每2年内对现有的飞机进行一次预防性的更换工作，可以减少整舱娱乐系统的故障的频率。

对于无线娱乐系统，作为国航全权自主研发的设备，有了比较多的权限，在客舱高密度Wi-Fi布局中，由于空间限制，会存在不同信道间干扰的问题，信道干扰会导致无线带宽性能的急剧恶化[6]。能更注重其性能的汇报，其设计特点是可以通过4G系统对服务器进行一个监控，保证了4G信号的使用，就可随时掌握服务器的版本情况，从而判断服务器的好坏。地面基站会通过时间节点和航班情况，来匹配飞机的4G信号，一般分为14天为一个周期，可以很好地规避如国外信号不好的情况，又能如实反映飞机的性能状况。而一旦4G信号长期滞留原位，工作者就可以优先排除其4G信号的可能，如果不是就能提前更换服务器，进行一个预防性的维修工作。

3.2 快速维修

我国航空公司的机载娱乐系统大都需要与国外科研公司进行合作[7]，对于在线娱乐系统全舱故障基本就是头端故障，机载娱乐系统的安装有一定的特色，需要安装软件和媒体，和其他航空部件的更换有明显的不同，设备又要满足周期需求，又要保证航班需求，拿其中DMPES系统来说，它的媒体更新时间较长，大概在2h左右。而软件又要安装1h，其头端设备SC-A的稳定性不强，故障率较高，安装头端设备总共需要安装3h（不含工作准备时间），一旦出现故障，只能留到航后去解决故障，后续航段的娱乐系统就不能为旅客提供服务了，其运行故障率也较高，严重影响服务质量，成为了快速维修的重点突破项目。

目前上海分公司近期改善着眼于媒体和软件的一体准备，娱乐系统的媒体更新需要PL1000来支持，增添新型的媒体装载机，以彻底解决倒换装载机的情况。避免更改媒体机内容后，遇到EFX系统故障或媒体内容有问题无法进行排故的被动局面。同时也可以解决了目前管理成本过高的问题。同时将媒体机里面装载飞机的软件构型，使得娱乐媒体装载机既能装载软件也能更新媒体。另一方面，远期的解决方案是进行娱乐系统的地面设施架研发，这为专人小组的地面安装提供了可能。通过航材的形式，常备已安装好软件的SC-A，建立已安装软件的媒体计算机管理和临时存放是后续快速响应解决客舱故障的主要方式，这样娱乐系统的头端设备的更换时间将从3h减少到10min，既是减少延误的主要手段，也能由专人替代维修人员的工作，释放生产力。

对于无线娱乐系统，在装机之前是要通过适航审定取证的，即获得局方颁发的补充型号合格证（STC）[8]。机载Wi-Fi系统服务器中包含有可移除的固态硬盘，容量为 4T，拆装方便。服务器需要大容量的内容更新时，可通过更换可移动固态硬盘的方式进行更新。RSDD的更换方式使得媒体的更新时间减少，本来就是一种比较快速的方法。工作者可以用带网线的笔记本通过服务器的端口与机器连接，可以进入维修页面，在那里快速查看无线接入点、硬盘、429 数据和4G 状态等维护信息，系统离散信号在Functionality Check 下的Aircraft Discretes 页面进行查看，对故障进行识别，可以帮助工作者快速判断故障。整个系统最耗时的部分是服务器上的软件更新需要2h，这与快速维修的理念不匹配的，是需要精简的核心，通过和厂家OBV的沟通，提出在航材送修的环节中就预装最新软件就可以减少的这一流程，而一线人员只要上机通过比较简单地更换服务器，注册该飞机号，就可以直接执行航班，大幅度减少一线因故障原因导致的排故时间和旅客等待时间。

4  结语

飞机故障的预防性维修和快速维修是今后飞机维修的发展方向，机载娱乐系统（IFE）是旅客体验的核心部件，更应先前一步发展。通过对预防性和快速性维修的不断总结和优化，从本质上说通过一定的技术手段，来代偿掉一线员工的维修时间，减少故障率。机载娱乐系统维修最为理想的状态是所有的故障准备由后台服务人员来完成，把一线员工的时间用来进行预防性的检测和维修，从而更好地获得旅客的乘机体验，这也是我们后续不断努力的方向。

参考文献

[1]吴文柯.机载娱乐系统的设计[J].科技与创新，2016（20）：13-15.

[2]佚名.成都富凯为澳门航空完成首架空客A321飞机机上Wi-Fi娱乐系统加装[J].航空维修与工程，2018（10）：93.

[3] ABDULLAH A A，MACHFUDIN  I ，ZAMUSWARA  M W. Flying Weather NetworkSystem based on Wireless Sensor， a Flights Investigation[J]. Journal of Physics： Conference Series， 2019， 1193（1） ： 012016.

[4]张斌.机载娱乐系统网络技术分析与探索[J].信息通信，2020（08）：147-148.

[5] Heather Baldwin，孙立.机载娱乐系统的维修日趋主动[J].航空维修与工程，2010（6）：32-34.

[6] 杨洋，王纪军，杜稀晖.单通道飞机客舱内高密度WiFi设计布局研究[J].科技创新导报，2020，17（01）：4-8.

[7] 杨炜东.国内民用客机机载娱乐系统现状分析及发展趋势[J].旅游纵览（下半月），2018（16）：52-53.

[8]崔晓莲，王恒剑.机载Wi-Fi系统应用服務的安全标准与风险分析[J].智库时代，2019（38）：280-281.