0 引言

飞行数据译码是指将以二进制数据流形式记录于飞机记录器（FDR、QAR）中的飞行数据转换为工程值数据的过程。飞行原始数据只有经过译码，转换成直观的、具有单位或确切意义的工程数据，才能方便进行数据的分析与应用[1]。

飞行品质监控主要是通过收集和分析航线运行中记录的飞行数据，监控飞行机组行为和航空器性能，及时发现机组操纵、发动机工作状况以及航空器性能等方面存在的问题，分析查找原因，掌握飞机运行动态，采取针对性的改进措施，消除隐患，确保航空安全[2]。飞行品质监控是航空安全管理的重要科学手段，是提高安全管理水平、保障飞行安全的一项科学、有效的技术手段。飞行品质监控中不可避免地会出现假事件。产生假事件的原因很多，如监控逻辑不合理、监控参数译码错误、航电系统间歇性异常等，分析人员必须综合考虑各方情况进行判断。

1 “抬轮过载大”事件及原因

“抬轮过载大”事件是飞行品质监控系列事件中的一个超限事件，主要监控飞机在起飞抬轮阶段最大法向过载是否超过标准值，用于评判抬轮过程是否平稳。一般来说，“抬轮过载大”事件可能是由于不规范的飞行操作技术（操纵过猛过快）、飞控系统响应异常或外部环境影响（如风切变）所导致。

在监控某型飞机历史飞行数据时发现，“抬轮过载大”事件发生的概率非常高。取1个月46次航班数据进行分析，合计发生“抬轮过载大”31次，根据超限程度，重度事件6次（＞1.55G），中度事件13次（1.5～1.55G），轻度事件12次（1.45～1.5G），平均每架次发生概率达到67.4%，明显高于行业监控水平（不足1%）。

搜集发生这些事件的飞机飞行员评述意见和乘客体验，并未发现抬轮及爬升时有操纵异常或乘坐不适的反馈。初步怀疑飞行参数法向过载存在问题的可能性较大。

法向过载由航电系统中惯导或航姿计算机中的加速度计产生，参数传递路径比较复杂，导致参数错误的原因可能有法向过载信号源故障、中间设备转发故障、QAR数据记录错误、地面译码规则配置错误等。

2 基于飞行力学的参数分析

由于对法向过载参数是否正常存疑，且缺乏可以参考的有效标准，因此考虑利用飞行力学公式推导出法向过载计算公式，通过其他参数如爬升速率（IVV）、地速（GS）、攻角（AOA）、仰角（Pitch）等计算法向过载，再与采集得到的法向过载数据进行比较，确定差异。法向过载计算原理如下。

加速度及飞行力学分解见图1。其中，θ为水平轴与飞机轴线之间夹角（仰角），α为气流来向与飞机轴线之间夹角（攻角）；aV为垂直加速度，aL为水平加速度；T为推力，L为升力，D为阻力，M为质量，g为重力加速度。

由图1可知，法向加速度等于垂直加速度及水平加速度在法向上的分量之和，即：

垂直加速度实际为垂直速度（IVV）对时间求导，可用数值差分近似代替，即：

图1 加速度（左）及飞行力学（右）分解

图2 推导值与Normal Acceleration对比

水平加速度实际为地速（GS）对时间求导，可用数值差分近似代替，即：

法向外力之和等于升力、阻力、重力在法向上的分量之和，即

记F=Lcosα+Dsinα，则过载为：

将式（1）、（2）、（3）代入式（5），得出：

由式（6）可知，通过垂直速度（IVV）、地速（GS）、仰角（θ）、重力加速度（g）即可算出法向过载。恰好QAR记录了以上参数，且在分析中未发现这些参数有异常现象。因此，可通过认定为正常的参数来计算法向过载，供参考分析。在飞行品质监控软件内利用相关参数编程，取ΔT=1s，可直接算出推导法向过载。

编程计算出的推导值见图2。可以看出，推导值与法向过载值Normal Acceleration在变化趋势上大体相同，但在振幅上小于Normal Acceleration值。同样时刻Normal Acceleration值会超过监控门槛，但推导值却低于监控门槛。

考虑式（6）为理论推导，实际传感器精度及QAR记录精度也会带来误差，该推导值不可能与Normal Acceleration完全相同。通过图2的对比可以看出，两者变化趋势几乎相同，仅振幅有差别，而且计算值并不会触发超限，与乘客反馈更为接近，数值更为合理。

3 假事件原因分析

通过上面的对比分析，基本确定法向过载参数存在问题，需要对法向过载进行溯源排查。

文章来源：《飞行力学》 网址: http://www.fxlxzz.cn/qikandaodu/2021/0205/330.html