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老鹰漫谈:手机开放涉及T-PED测试的那些事
来源:互联网  编辑:民航网CAAC.com.cn  日期:2018-01-18

  背景

  在岁末年初刚闭幕的全国民航工作会中,对2018工作部署的九项工作任务中,第四条任务“着眼服务品质,提高人民群众满意度”中将试行高空移动终端接入局域网或互联网服务,纳入年度工作任务和目标,虽然短短一句话,却蕴含了人民群众迫切的期望,在飞机上用自己的手机享受丰富的娱乐体验。结合2017年9月18日新闻发布会飞标司对CCAR121-R5的新闻解读,老鹰在此断言2018年手机机上开放将是大势所趋,大概率事件。作为民航局相关课题研究的负责人,本期老鹰将跟你聊聊飞机上手机开放涉及T-PED测试的那点事。

  (注:T-PED 主动发射射频信号的便携式电子设备,诸如IPAD、手机、手环等)

  手机相关政策变化

  为什么2018年手机开放属于确定性较大的事情,这里就必须说一说,2017年9月新颁布的CCAR-121 R5版本,CCAR-121部是规范航空承运人(航空公司)运行的行业法规,R5第五版是继2010年第四版修订后,一次比较大的修订,这部法规在机组疲劳风险管理、飞行员年龄上限、客舱乘务员培训、燃油管理、老龄飞机监管、便携式电子设备等多个方面进行修订,但媒体似乎更加关注便携式电子设备(包含手机)使用规则变化。

  详见CCAR-121 R5的第121.573条款要求,

  第 121.573 条便携式电子设备的禁用和限制

  (a)除本条(b)款规定外,任何人不可以使用,合格证持有人或机长也不得 允许在按照本规则运行的飞机上使用任何便携式电子设备。

  (b)本条(a)款不包括:

  (1)便携式录音机;

  (2)助听器;

  (3)心脏起搏器;

  (4)电动剃须刀;

  (5)任何合格证持有人认为使用时不会影响飞机导航和通讯系统的便携式电子设备。

  (c) 本条(b)款第(5)项由合格证持有人对特定便携式电子设备使用情况验证后决定。

  (d)在飞行期间,当机长发现存在电子干扰并怀疑该干扰来自机上乘员使用 的便携式电子设备时,机长和机长授权人员应当要求其关闭这些便携式电子设 备;情节严重的应当在飞机降落后移交地面公安机关依法处臵,并在事后向局方报告。

  相比于CCAR-121 R4版本,此条款去掉了禁止使用移动电话等便携式电子设备的要求,修改为,由航空承运人决定便携式电子设备的使用,但航空承运人应确认这些便携式电子设备不会影响飞机导航和通讯系统,并进行验证。

  第121.573条的修改,借鉴了FAA(美国联邦航空管理局)在便携式电子设备政策,将禁止条款要求去除,取而代之是由航空承运人技术评估证明和决定。

  CCAR-121R5的颁布是否就意味着手机的全面放开呢,非也,大家一定要注意,航空承运人必须在确保证明便携式电子设备对飞机无影响的前提下,决策并向CAAC飞行管理部门报备方能开启。

  便携式电子设备对飞机会有什么影响?

  飞机作为拥有精密电子系统的航空飞行器,干扰来源很多,各电子系统一方面要确保自身工作不受其他系统影响,另一方面也要避免影响其他电子系统,飞机作为一个事关几百条人命的精密电子集合的交通工作,通过适航性管理来确保飞机的安全和可靠运营。因此飞机在适航管理上遵循安全至上的原则。适航成为航空电子设备必须满足的最基本条件。

  为满足适航性要求,任何航电设备都有严格的电磁兼容及干扰的适航程序要求,首先航空电子设备都要满足DO-160G(机载设备环境条件及试验程序)要求,任何航空电子设备在加改装过程中,都要进行EMC电磁兼容测试,一方面确保自身工作不受其他系统影响,另一方面要确保它的工作不会对飞机其他系统工作造成影响。在航电设备取证的最后环节都要进行EMC测试,一些重大改装还要进行试飞测试。正是通过近乎苛刻的适航程序执行,才确保了飞机的安全可靠性,为飞行安全保驾护航。

  飞机作为一个整体,在完成一个部件一个部件的EMC确认后,在飞机出厂后,需要对自然界和人类活动的各种电磁干扰进行一个完成EMI测试,我们一般叫它HIRF测试,这种测试一般涵盖10kHz-8GHz全频段。

  适航程序严格执行,确保了飞机上航空电子设备安全,但对于乘客自己携带的便携式电子设备,我们却无法采用与航电设备一样的适航程序来进行管理,大家都知道乘客携带的便携式电子设备五花八门,这些设备大多都有自身有入网许可或者CCC认证,当然也有非正规渠道产品,但它们都无法像航电设备那样进行严格适航程序,为了解决这些便携式电子设备带来的对飞机安全影响和评估,通常采用对飞机对便携式电子设备的容忍性评估方式来确保飞机的安全性,一般说来带有发射功能的便携式电子设备影响更大,所以我们一般把这类测试叫着T-PED测试。通过T-PED测试可以验证飞机的关键通信导航设备对便携式电子设备使用是容忍的。

  (注:EMC电磁兼容, EMC=EMI电磁干扰+EMS电磁敏感性,EMC概念更大些,包含了电磁干扰和电磁敏感性)

  什么是T-PED测试

  T-PED测试是针对乘客或者机组人员携带的便携式电子设备对飞机EMC影响而进行的测试,当然这里我们更关注的是EMI电磁干扰,欧美对T-PED的EMI影响研究历时数十年,从识别干扰à干扰影响量化à干扰评估方法论à干扰评估测试,详见下

  所以我们只看见了欧美放开了机上使用手机,却没有关注欧美针对手机使用做了大量的技术研究工作,并形成了系列的技术规范。

  DO-363(原DO-294)Guidance forthe Development of Portable Electronic Devices (PED) Tolerance for CivilAircraft。该规范针面向航空器承运人,提供检测PED干扰容忍度的方法,可以通过测试评估进行干扰识别和评估。承运人可通过PED测试评估来认定其对飞机的通信,导航,监视或其他电子系统无干扰。最新版本是2016年12月发布。

  DO-307 AircraftDesign and Certification for Portable Electronic Device (PED) Tolerance。该规范面向航空器制造商(主机厂),提升航空器对PED干扰容忍度。主机厂根据该规范确认飞机及航电设备整体能满足PED干扰的容忍。2010年美国FAA通过咨询通告AC 20-164将该规范作为主机厂应遵循的标准。

  其实这两个规范是类似的,都是针对PED对飞机的影响评估,只是对象不同,DO-307规范对波音、空客、商飞等飞机制造商,DO-363规范是针对航空承运人即航空公司,DO-307规范2010年才被美国FAA引用,因此只有2010年以后定型的飞机,在飞机出厂后要进行DO-307测试,比如波音的787和空客A350飞机,而在此之前定型的波音737NG、空客A320系列飞机均没有进行DO-307完整测试。需要航空承运人进行测试评估。欧美针对DO-363测试评估有专门的DOA单位也有专门的授权。

  老鹰认真研究相关规范发现,直到2016年12月,DO-363规范编制时,才将我国广泛使用的TD-LTE的2.3GHz-2.4GHz频段纳入测试范围,可以预见随着我国在5G领域的领先和率先商用,未来欧美相关规范很难跟上我国移动通信发展的步伐,急需尽快制定符合我国国情的PED测试规范,以满足技术评估需要。

  由于便携式电子设备对飞机的影响,主要体现在带有发射功能的便携式电子设备,因此我们有时候习惯的把DO-363测试成为T-PED测试。

  HIRF测试能与T-PED测试等同吗?

  HIRF测试是CCAR-25部要求,是飞机针对自然界的电磁干扰而进行的测试,比如风雨雷电、地面台站、卫星等电磁波对飞机的影响,测试时在飞机的外部采用强电磁波干扰,测试频率从10kHz-8GHz频率。根据波音空客出具的资料显示,1987以后定型的飞机都进行了HIRF测试。

  T-PED测试是针对便携式电子设备对飞机影响,便携式电子设备在飞机内部,由于集中了几百部具有发射功能的设备,同时它的影响是持续性的。2010年以后定型的飞机要求进行DO-307测试。如果便携式电子设备都是N-PED(不带有发射功能的便携式电子设备),根据波音、空客文件,HIRF测试可以等同于DO-307测试,但如果是T-PED,HIRF测试无法替代T-PED测试。

  几个误区

  误区一:飞机上可以随意用手机了

  CCAR-121 R5颁布,将禁止使用手机条款删除,将是否允许使用的决策权交由航空公司,航空公司必须进行验证和证明手机对飞机飞行无安全影响,方能制定开放使用手机的相关规定,同时借鉴欧美经验,航空公司必须进行全频段的T-PED测试或者提供类似证据,以确保飞行安全。

  如何进行T-PED测试,做好相应准备,相关流程是什么,目前尚未正式发布,所以此项政策执行还是有个过程的。

  误区二:飞机上可以打电话了

  无论是欧美还是国内,语音通信在飞机上是限制使用的,毕竟是开放的公共区域,欧美及未来国内政策都是放开飞行模式下手机类终端Wi-Fi使用,语音功能都是禁止的。

  误区三:民航局已开放政策,以后再也不用理会空乘或机组要求了

  无论是FAA、EASA还是CAAC,当发现疑似干扰情况,都赋予了机组人员禁止乘客使用手机的权利,必须听从空乘或机组人员要求,否则都将接受航空法规制裁。

  况且政策落地执行需要一个过程,在航空公司没有完成验证,并走完相关流程之前,仍需执行之前的政策。

  手机开放还要做哪些工作?

  老鹰一直在致力于手机开放政策变化的推动工作,1月4日-5日组织30余家航空公司及相关企业70人,针对手机开放的相关技术问题进行了探讨,也邀请了民航局从事T-PED适航实践工作最多的中南局适航处王敏副处长谈了T-PED测试以及适航政策变化对航司影响等相关话题,与会航空企业气氛热烈,会议取得较好的沟通交流效果,但距离手机开放实操落地仍有许多工作要做。

  CCAR-121R5 第121.573条规定由航空公司对特定便携式电子设备使用情况验证,证明使用便携式电子设备时不会影响飞机导航和通讯系统,才能开放便携式电子设备使用。

  航空公司必须提供相应证据验证飞机的导航和通讯系统不受T-PED影响,过去没有开手机时,改装Wi-Fi时,只做Wi-Fi频段的T-PED测试,为了验证手机开放后对飞机导航和通讯系统影响分析,必须对手机频段进行T-PED模拟测试。未来开放手机使用,由于手机飞行模式无法进行实操管理,只有完成了手机通信全频段的T-PED测试,方能进行验证,国外已有成熟的测试规范,鉴于我国移动通信的快速发展,建议在借鉴引用国外成熟测试规范基础上,同步开展我国相关规范的编制。

  此外航空公司需要针对机上手机使用,进行安全须知、空乘培训、流程优化、异常情况处置和上报等等系列准备工作之后,并通过民航局相关流程上报备案,方能开放使用手机,手机开机仍有许多工作要做!

  老鹰观点

  老鹰有幸参与了民航局手机开机课题的研究,2017年8月主导的中国民航局安全能力建设课题《PED设备机上使用电磁兼容及政策研究》也完成结题,课题提出了手机开机先行试点,后进行政策落地和推广的建议,通过试点期,完成T-PED测试试点工作,同步启动相关规范起草编制,理顺航空公司内部流程,发布咨询通告和指南,指导航空公司进行相关准备。

  手机开机政策坚冰已开裂,但距离我们在飞机上安全使用手机,似乎还有很多工作要做,老鹰正在致力于推进此项工作进程中。

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