美国联邦航空局空管设备 测试评估机制研究
作者:科研技术室      创建日期: 2016/9/29 17:19:26      来源: 科研技术室

 

一、基本情况

美国联邦航空局FAA于上世纪90年代初,引入了质量管理体系ISO9001和系统能力成熟度模型(CMMI)推荐的“验证和确认方法”(V&V),建立了空管设备测试评估(T&E)机制,颁发了国家空域系统设施设备采购投资建设管理政策(AMSAcquisition Management Policy)等一系列文件,对其国家空域系统规划、投资和建设等环节进行了一系列改革。

构建了规划、投资、建设和运行一体化闭环管理体系,引入了以测试评估为手段、验证和确认为方法的科学决策机制。其目的在于有效提高美国联行航空局和空管设备工业界沟通的效率,加速空管设备的技术革新,促使国家空域系统更经济、更安全、更先进。这一系列重要的改革和措施,奠定了美国民航空管的强大保障能力和国际领导地位。

二、美国空管设备管理模式

FAA对其国家空域系统采用“生命周期”管理模式,由于和中国一样,美国的机场大都由地方政府投资,所以管理主体主要是ATO,管理对象主要为空管设施设备。

按照设备“生命周期”管理模式,其空管设施设备管理分为四个阶段:

Ø 需求分析MAMission Analysis

Ø 投资分析IAInvestment Analysis

Ø 方案实施SISolution Implementation

Ø 运行管理IMSIn-Service Management

每个环节都是需要通过一些决策,方可进入下一环节。可见,科学决策是串联四个管理阶段的一根重要链条。为此,如何做好科学决策,对其空管设施设备做到“闭环管理”,是其管理模式的核心。

三、测试与评估机制

1.基本情况

通过对一系列FAA公开的资料解读,我们认为ATO建立了一整套完备的测试与评估机制,对其五年规划、年度计划、投资经费、实施方案和运行状况进行测试评估,从而为其决策提供科学依据。其测试评估的对象主要包括需求规划、经费资产和空管设备,有关空管设备的测试评估主要是在其第三阶段方案实施SI

2.空管设备测试与评估内容

在第三阶段方案实施SIFAAATO对如何进行空管设备测试与评估,建立一个一套完整程序。ATO负责组织和管理整个空管设备测试与评估工作,确保空管设备测试评估的质量;WJHTC负责为空管设备测试与评估的计划和实施提供技术支持。

在实施方案阶段SI,空管设备测试与评估包括五个环节:

Ø DTDevelopment Test)型号许可

Ø OTOperational Test)运行试验

Ø SATSite Acceptance Test)现场验收

Ø FFTField Familiarization Tests)开放许可

Ø IOT&E (Independent operational test and evaluation)

从我们对上述五个环节的测试评估具体内容分析来看,中国民航空管对设备的测试评估也有类似内容,不同之处在于,ATO建立了一套完整的程序,系统性地规划和管理其设备测试评估工作。

2.空管设备测试与评估执行

(1)  DTDevelopment Test)型号许可

DT型号许可的地点可以在设备工厂或将设备安装在技术中心WJHTC执行,执行的主体通常是设备采购单位(Contractor),测试和评估的方式为见证式(Witness)。

(2)  OTOperational Test)运行试验

当空管设备和实际运行环境依赖性比较大时,通常执行OT,执行地点可以在技术中心WJHTC或设备预期运行环境。测试的重点是可靠性、可用性、可维护性和安全性测试(RAMS)。

(3)  SATSite Acceptance Test)现场验收

和中国民航空管现在的现场验收内容基本一致。

(4)  FFTField Familiarization Tests)开放许可

和中国民航空管现在的开放许可内容基本一致。

(5)  IOT&E (Independent operational test and evaluation)

ATO分管安全的副总裁(Vice President)负责开展的一些独立性。

2.空管设备测试与评估管理

空管设备测试与评估的主管部门为ATOAJP部门(NextGen and Operations Planning,技术中心WJHTC作为技术支持单位,在测试评估工作方面采用技术中心主任负责制度,在AJP的主管和资助下开展测试评估工作。

技术中心WJHTC承担着提供符合AMS政策要求的世界级测试评估能力的任务。执行测试评估活动的组织机构必须使用和遵照AMS政策、AMS测试评估过程指导方针、测试评估手册中的测试过程和方法标准、确认和验证操作指南。这些程序和标准通常由技术中心WJHTC负责起草和编制。

四、设备测试审定样例

2010年,技术中心赴美国开展了对某公司导航设备的测试审定工作,情况如下。

1.技术审核

工作组对该公司导航设备技术规范、设计与开发、验证与确认等方面内容进行了审核,核实其管理符合ISO90017部分产品实现部分的要求。

该公司按照FAA设备技术规范(如FAA-E-2852)和ICAO附件10要求设计其导航设备,其设计规范经过FAA的认可,并执行设计认可测试DQTDesign Qualification Test),类似适航认证中的设计许可。

通过DQT的型号产品,要求在工厂执行可靠性测试。通常MTBF大于5000小时的可靠性测试时间为1400小时,其中正常温度下700小时,高低温700小时。测试通过条件是在1400小时内不能出现设备失效。

通过DQT后,FAA要求在设备运行现场机场等环境下,执行90天的运行试验。试验通过条件是在90天内不能出现设备失效。

在运行试验通过后,FAA选择性采购几套设备部署运行,通过对这几套设备的运行情况进一步了解,FAA才会认可该公司的导航设备,进一步大规模采购其导航设备。

2.设备测试

按照中国民航行业标准,编制了该公司导航设备测试大纲,执行本次工厂设备测试。

测试过程主要包括FAT测试、自主测试和查阅确认测试。执行该公司FAT测试程序,对一些基本指标进行记录;自主测试,对一些关键指标按照测试大纲要求进行严格测试;查阅测试,对一些在工厂条件下无法进行的测试,通过查阅该公司的DQT测试报告、可靠性测试报告、运行试验测试报告、天线测试报告等记录文件,进行确认。

五、加强新技术测试验证工作

随着ADS-B等新技术在民航系统的应用,技术应用规划、技术标准、机载设备适航审定和地面设备合格审定都是民航飞标、适航和空管面临的问题。在设备准入关口,加强设备测试评估工作,有利于研究技术应用规划、制定技术标准、开展新技术试验验证和把好设备安全关口。

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