便携式电子飞行包与飞机结合方式的研究

【摘 要】首先介绍了目前便携式电子飞行包的发展现状和民航局规章中的定义，并结合实例介绍了便携式电子飞行包在安装、取电、数据通信、人机交互方面与飞机的结合。最后对将来结合方式的两个主要技术难点进行了分析并提出了建议。

【关键字】电子飞行包；航空电子系统

中图分类号： V243 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）21-0043-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.21.020

【Abstract】first of all， this paper introduces the development status of portable electronic flying bag and the definition in the civil aviation code， and introduces the combination of portable electronic flying bag and aircraft in installation， power acquisition， data communication and human-computer interaction. Finally， two main technical difficulties of the future combination are analyzed and suggestions are put forward.

【Key words】Electronic Flight Package； Avionics system

0 引言

近年来，随着便携式电子飞行包（EFB）的发展和普及，各航空公司都逐渐意识到便携式EFB给飞行员和公司运营所能带来的便利性和经济性。对于较大的航空公司，每年光是EFB带来的驾驶舱少纸化/无纸化就能为公司节约上千万的燃油开销。除了燃油费之外，借助无线通信技术的发展，航空公司也可通过EFB完成对人事、航材、流程等方面管理方式的现代化转型。

相对安装式EFB，便携式EFB在航空公司的稳步发展也促使了电子飞行包行业资源的倾斜。Jeppesen、Thales、Panasonic等知名公司都將EFB软件开发的重心倾向便携式平台。美国联邦航空管理局（FAA）、欧洲航空安全局（EASA）和中国民用航空局（CAAC）都陆续更新相关的咨询通告[1-3]，将便携EFB的运营批准进一步简化、规范化。飞机制造商也在逐步地转变策略，从最早的不配备EFB，到配备安装式EFB，再到为便携式EFB提供各类接口。

当前，由于在役的飞机型号众多，EFB软硬件厂商设计理念各异，航空公司运营模式的不同，导致航空公司在组建EFB平台时会遇到各类的困难。为将来多方能共建一个相对统一的、广泛适用的EFB使用平台，便携式EFB与飞机的结合方式是一个值得探索和研究的方向。

1 便携式EFB与飞机结合方式的概述

根据中国民航局咨询通告的定义[3]，便携式EFB的特征包含：

（1）飞行机组必须可控并无需工具和维护活动，就能方便地从固定装置上移除或联结到固定装置上；

（2）能够临时连接到现有的飞机电源插座为电池充电；

（3）可以连接到安装式飞机电源、数据接口（有线或无线）或天线。

通过对适航规章的解读，便携式EFB与飞机的结合主要包含安装固定、取电和数据交互这三个层面。但现实实践中，除了这三种基本的结合方式以外，还存在一些更为复杂的结合情况，下面将从简到繁地介绍便携式EFB与飞机结合的方式，并对将来的发展趋势进行分析和建议。

2 实现安装与取电的结合

便携式EFB可通过支架安装在飞机上，并可通过飞机进行充电，是便携式EFB与飞机结合的最基本的形式，其意义在于保证便携式EFB在完整的飞行中都可正常使用。相关的改装难度也很低，甚至可由航空公司自行完成。

便携式EFB支架的类型种类繁多，有固定安装在飞机内饰上的，也有便携式的。EFB只有安装在支架上，才能保证在所有飞行阶段均可正常使用。下图为便携式EFB安装的一个实例。

图片来源：http：//ipaddeckmount.com/

由于目前的便携式EFB主要以苹果公司的iPad和微软的Surface居多，航空公司在进行改装时只需在支架附近加装一个简易的电源转换模块就可为设备进行充电。

3 实现数据通信的结合

在保证了便携式EFB的正常使用后，建立数据通信层面的结合，可支持EFB使用更加先进的应用软件，有助于减少飞行员工作负荷和提高整体效率。在实现难度上，相较于安装与取电要复杂很多，常见的方式包括以下几种。

航空公司在便携式EFB上安装飞机制造商的应用软件，能让EFB的功能与飞机结合的更加紧密。例如空客公司研制的FlySmart系列应用，可提供电子手册、起飞着陆性能计算等功能。软件的获取方式也比较简单，可直接从App Store进行下载。

通过在驾驶舱加装飞机接口设备（AID）也是其中一种方式，便携式EFB通过AID与飞机网络建立连接，便可接收AID订阅的一些实时飞机状态参数，例如海拔高度、经纬度、航向等导航相关参数。使用机载系统发布的导航参数，能有效支持对位置精度要求较高的一些EFB应用，例如移动电子航图、机场移动地图等应用。

另一种常见的结合方式是在驾驶舱加装WiFi热点，允许便携式EFB接入机载宽带通信设备，可支持飞行员使用对流量要求较大的应用，最典型的例子就是实时气象类软件。

4 实现人机交互的结合

人机交互方面的结合有助于更科学的布局驾驶舱中的所有界面，包括在驾驶舱中为便携式EFB设计专门的安装区域，或是使用机载人机交互设备对便携式EFB进行显示和控制。这类结合方式通常需要在设计飞机时就要加入考虑。例如在Airbus 350飞机上，便携式EFB可通过特定接口将画面和操控都转移到机载显示器上。

5 对将来趋势的建议

根据EFB行业目前的发展趋势，以及在人们已经适应了网络化办公、生活的大环境下，便携式EFB必然是未来发展方向，安装式EFB的市场占比只会越来越低。

參照之前的介绍，一套理想的结合方式应该是综合了安装、取电、数据通信和人机交互四个方面的。飞行员只需将便携式EFB连上专用的接口，就可舒适、高效地完成各项工作。在技术实现上，目前主要的难度在于以下几两点：

（1）飞机制造商设置的接口，如何匹配型号各异的便携式EFB设备；

（2）在数据交互的前提下，如何保证机载系统的网络安全。

对于第一个技术难点，主要的解决思路还是应逐步地建立相关行业规范，将便携式EFB的接口设计统一化、规范化。对于飞机制造商，应要主动地考虑行业发展趋势，并灵活地管控相关构型，已应对不同的接口需求。

对于第二个技术难点，网络安全问题一直是信息技术的一大难题，很难有根本性的解决方案。这也是安装式EFB相较便携式最主要的优势所在。因此，除了在机载网络端设置合理的安保策略外，建议由主机制造商为主或参与开发与飞机有接口的应用软件，从通信协议层面降低网络安全的风险。对于航空公司，应对设备的管理和使用制定相关制度，从流程上减少网络安全的隐患。

技术的突破与实现，同时也离不开大环境的支持。对于建立一套理想的便携式EFB使用平台，空地无线宽带通信网络的构建与普及，以及适航规章的支持等，都是不可或缺的一环。

【参考文献】

[1]AC 120-76D Authorization for Use of Electronic Flight Bags， 2017.10.27.

[2]AMC 20-25 Airworthiness and operational consideration for Electronic Flight Bags （EFBs）， 2014.2.9.

[3]AC-121-FS-2017-31R 电子飞行包（EFB）的运营批准指南（征求意见稿）， 2017.12.