ICS 49.090 V 45
HB 8435-2014
民用飞机飞行控制计算机系统通用规范
General specification for flight control computer system of civil aircraft
2014-05-19 发布 2014-10-01 实施
中华人民共和国工业和信息化部发布
前言
本规范按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。
本规范由中国航空综合技术研究所归口。
本规范起草单位：中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所、中国航空综合技术研究所。
本规范主要起草人：谢强、蒋昱、田力伟、肖颖。
民用飞机飞行控制计算机系统通用规范
1 范围
本规范规定了民用飞机飞行控制计算机系统(简称飞行控制计算机系统)的功能、性能、环境适应性、电磁兼容性等技术要求以及相应的验证要求和交货准备。
本规范适用于民用飞机飞行控制计算机系统的研制。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件， 仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
HB 5940 飞机系统电磁兼容性要求
HB 7091 机载设备标准电子模块的设计要求
HB 7271 电子设备中测试装置设计准则
ARINC 414 设备和安装设计概要(General guidance for equipment and installation designers)
ARINC 429 数字信息转换系统(Digital information transfer system)
ARINC 600 运输机航空电子设备接口(Air transport avionics equipment interfaces)
ARINC 704 惯性基准系统(Inertial reference system)
ARINC 705 姿态和航向基准系统(Attitude and heading reference system)
ARINC 706 亚音速大气数据系统(Subsonic air data system)
ARINC 707 无线电高度表(Radio altimeter)
RTCA/DO-160G 机载设备环境条件和试验程序(Environmental conditions and test procedures for airborne equipment)
RTCA/DO-178B 机载系统和设备合格审定中的软件考虑(Software considerations in airborne systems and equipment certification)
3 缩略语
下列缩略语适用于本文件。
ADS——大气数据系统(automatic dependent surveillance)
AHRS——姿态和航向基准系统(altitude heading reference system)
DME——测距仪(distance measurement equipment)
FAC——飞行增稳计算机(flight augmentation computer)
FCCS——飞行控制计算机系统(flight control computer system)
FMCS——飞行管理计算机系统(flight management computer system)
GSD——下滑坡度偏差(glide slope deviation)
ILS——仪表着陆系统(instrument landing system)
INS——惯性导航系统(inertial navigation system)
IRS——惯性基准系统(inertial reference system)
LD——着陆航向指向信标偏差(localizer deviation)
LRU——航线可更换单元(line replaceable unit)
LVDT——线性电压差动式传感器(linear variable differential transducer)
SADS——亚音速大气数据系统(subsonic air data system)
SRU——车间可更换单元(shop replaceable unit)
TCCS——推力控制计算机系统(thrust control computer system)
4 要求
4.1 尺寸
FCCS 中电子设备的外形尺寸和形式应按 ARINC 600 的规定，其余各设备外形尺寸和形式由专用规范规定。
4.2 重量
FCCS 各设备的重量由专用规范规定。
4.3 颜色
FCCS 各设备的外表面颜色为黑色或由专用规范规定。
4.4 外观质量
FCCS 各设备的外观不应有腐蚀及影响外观的伤痕，毛刺、气泡、漆层不应有脱落、龟列等现象。 FCCS 各设备的外观质量应符合下列要求：
a) 表面不应有凹坑、裂纹、锈蚀、毛刺等明显缺陷;
b) 涂镀层应均匀、平滑，不应有脱落、划痕、流痕等明显缺陷;
c) 外露件应固定牢靠、无损伤。
4.5 标志和代号
4.5.1 总则
FCCS 各设备和软件的标志(包括文字、符号、代号、图形、颜色等)应简明、清晰、耐久、明显、易读，标志不应影响设备的机械和电气性能。
4.5.2 设备标志
FCCS 各设备上应设置防火和不易损坏的清晰的标牌或标记，其内容应包括产品名称、产品型号、制造厂家的名称、TSO/CTSO 编号、制造序列号、生产日期、计算机软件等级、及能够表明硬件和软件的更改状态的标识等。
4.5.3 软件标志
软件程序应有易识别的编号和修订版本号。该编号和修订版本号应尽量显示在显示器上。若不可行时，应标在设备的机箱上。
4.6 功能
FCCS 一般应具有且不限于以下功能：
a) 姿态保持：当驾驶员不在驾驶盘上施力且没有选择替代模态时，依据陀螺数据提供俯仰、横滚、和/或航向的保持;
b) 航向保持：当驾驶盘上的横滚力小于起动力并且横滚角小于预定值(标称值在±7˚之间)时，提供航向保持;
c) 驾驶盘操纵：通过对驾驶盘施加俯仰和滚转操纵力，引入人工指令，该指令可替代除着陆外的所有其他指令;
d) 高度保持：提供预先设置的气压高度值，并利用 FCCS 中产生的高度误差信号、ADS 的气压高度变化率、IRS 或 AHRS 的俯仰和滚转角以及垂直加速度等，计算升降舵伺服机构的输入指令;
e) 自动进场和着陆：利用 ADS/IRS/AHRS 信号以及 ILS 的误差信号，导引飞机对准跑道;
f) 反航线着陆航向指向信标：控制飞机(俯仰模态不受影响)在无下滑坡度仪表指示的条件下沿航向信标波束进场，并使飞机在反航线跑道上着陆;
g) 飞行指引仪信号：为飞行指引仪提供俯仰和横滚操纵信号;
h) 飞行包线保护：在任何模态下，都始终控制飞机确保速度不超过最大使用速度。
4.7 性能
4.7.1 系统输入
应通过端口向系统输入下列参数：
a) IRS 或 AHRS 输入：提供 ARINC 429 总线输入用于接收符合 ARINC 704 的 IRS 或符合 ARINC 705 的 AHRS 输出的数据;
b) 大气数据总线输入：提供 ARINC 429 总线输入用于接收满足 ARINC 706 规范 SADS 输出的大气数据;
c) 无线电高度总线输入：提供 ARINC 429 总线输入用于接收满足 ARINC 707 的无线电高度表输出的无线电高度数据;
d) ILS 输入：提供 ARINC 429 总线输入用于接收 ILS 输出的LD 和GSD 数据;
e) INS 输入：提供 ARINC 429 总线输入用于接 INS 输出的数据;
f) 飞机机体信号源：接收由 LVDT 输出的襟翼位置、方向舵舵面位置、副翼舵面位、升降舵舵位置以及攻角(α);
g) FMCS 输入：提供 ARINC 429 总线输入用于接收 FMCS 输出的横向操纵和垂直操纵数据;
h) TCCS 输入：提供 ARINC 429 总线输入用于接收 TCCS 输出的数据;
i) FAC 输入：提供 ARINC 429 总线输入用于接收 FAC 输出的数据;
j) 遮光罩式控制器输入：提供 ARINC 429 总线输入用于接收遮光罩式控制器输出的数据;
k) DME 输入：提供 ARINC 429 总线输入用于接收 DME 输出的数据;
l) 维护板输入：提供 ARINC 429 总线输入用于接收维护板输出的数据。
4.7.2 系统输出
应通过端口向下列设备进行输出：
a) 控制伺服系统的输出：
1) 升降舵作动器：不小于±8 mA 直流输出，负载能力 200Ω~1 000Ω;
2) 副翼作动器：不小于±8 mA 直流输出，负载能力 200Ω~1 000Ω;
3) 方向舵作动器：不小于±8 mA 直流输出，负载能力 200Ω~1 000Ω。
b) 飞行指引仪输出：提供 ARINC 429 总线输出用于输出横向操纵和垂直操纵指令。
c) 状态告警输出：提供 ARINC 429 总线输出用于输出状态告警数据。
4.7.3 精度
FCCS 各项输出参数的精度应按专用规范的规定。
所有的精度都应以测量值的 95%为基础，并且要不包括驾驶员仪表的典型读数误差。 4.7.4 分辨率
当输入值做增量变化或交替变化时，对 FCCS 各项输出应在相应的接口读出装置上提供可分辨信号变化值。具体增量变化数值按专用规范的规定。
4.7.5 启动时间
当 FCCS 处于-55℃或 85℃的环境条件下，在加电 1 min 内应能正常启动。
4.7.6 偏压
所有伺服机构位置指令输出模拟量的偏压不大于满量程的 0.3%。
4.7.7 交叉数据传输
FCCS 对并行交叉数据传输通道的吞吐率应大于 96 kB/s，对串行交叉通道数据传输误码率应小于10-7。
4.8 环境适应性
4.8.1 自然环境
FCCS 应能够承受温度、压力、霉菌、盐雾、湿热、砂尘和其他自然环境的极限条件，并在使用寿命期间内能够正常工作。
4.8.2 诱发环境
在飞机诱发的振动、噪声、冲击和加速度等机械环境条件下，应保证 FCCS 能够正常工作。
4.9 电磁兼容性
在电磁干扰、闪电、高能量磁场等环境下， 系统应满足 HB 5940、RTCA/DO-160G 的要求和飞机全机电磁兼容性的总要求。
4.10 接口
4.10.1 电气接口
FCCS 的电气接口应满足以下要求：
a) 总线接口——除另有规定外，所有数字量的传输和接收应采用 ARINC 429 总线。
b) 标准使用电压：
1) 标准的“实用”电压：+27.5 VDC，考虑到实际电压大于 18.5 V，3.5 V 以下则不适用;
2) 标准“地”：稳态电压电平小于+3.5 VDC 被定义为“地”状态，最大允许通过电流不超过 20 mA;
3) 标准“开路”：稳态电压电平大于+7 VDC 小于+36 VDC 或者针脚电阻大于 10 000Ω 被定义为“开”状态。
c) 模/数转换接口：
1) 输入电压范围：±10 V 或由专用规范规定;
2) 输入阻抗应大于 10 MΩ;
3) 数字转换分辨率应不低于 12 位;
4) 数字转换精度不低于±1 LSB;
5) 具有回绕测试功能。
d) 数/模转换接口
1) 输出电压范围：±10 V 或由专用规范规定;
2) 输出最大电流：5 mA 或由专用规范规定;
3) 数字量分辨率应不低于 12 位;
4) 输出阻抗对电压型输出，其输出阻抗应大于 10 kΩ, 对电流型输出，其输出阻抗应小于 1Ω;
5) 具有回绕测试功能。
除另有规定外，系统各设备的模/数和数/模转换接口应按 HB 7091 规定。
4.10.2 机械接口
FCCS 各设备定位、安装、连接应由专用规范规定。
4.11 软件
4.11.1 软件开发和需求
软件开发和需求分析应按 RTCA/DO-178B 的规定。
4.11.2 语言
应尽量采用标准高级语言编程，只在有必要时才允许采用汇编语言编程。
4.12 可靠性
4.12.1 平均故障间隔时间
FCCS 的平均故障间隔时间(MTBF)最低可接受值和规定值应按专用规范的规定。
4.12.2 寿命
在合理使用和适当更换的条件下，FCCS 的总工作寿命应不低于 10 000 h，或者 FCCS 的贮存寿命与工作寿命之和应不少于 15 a。
4.13 维修性
FCCS 的维修性一般应满足下列要求：
a) 应考虑视情维护、监控维修和定期维护的要求;
b) 应能进行机上人工初始测试以确保系统部件已经正确安装;
c) 应能将故障隔离到最小的部件，包括航线可更换组件、航线可更换模块或更小的级别;
d) 应能提供机内自检测以给维护人员提供相应的数据以支持和故障诊断。
4.14 测试性
FCCS 应具有下列机内自检测方式：
a) 自动检测：在 FCCS 通电工作时，应有上电自检测和周期性自检测;
b) 人工启动自检测。
4.15 保障性
4.15.1 地面保障设备
应在各设备专用规范或合同中规定用于监测性能、校准和故障隔离的地面保障设备。配套的保障设施应符合 HB 7271 的规定。
4.15.2 备件清单
应提供 FCCS 及各设备的详细备件清单，由用户选择订购。
4.16 安全性
4.16.1 产品安全
FCCS 各设备应具有下列自身安全防护能力：
a) 应具有断电保护功能;应防止连锁反应式故障;对外信号接口应采取隔离措施，防止由于外接信号线接地等原因造成产品损坏;
b) 应具有防误操作措施，以避免人为差错;
c) 外部传感器及预留的连接器应有保护措施。
4.16.2 使用、维修人员的要求
经专门培训的合格人员，方可使用、维修 FCCS。
4.17 互换性
FCCS 的可更换单元(包括组件、分组件、元器件、零件)都应可互换，并满足 ARINC 414 中 1.6的要求。
5 验证
5.1 检验分类
本规范规定的检验分类如下：
a) 鉴定检验;
b) 验收检验;
c) 周期检验。
5.2 检验条件
5.2.1 试验场所条件
除另有规定外，本规范所述的各项检验均应在下列条件下进行：
a) 温度：15℃~35℃;
b) 相对湿度：20%～80%;
c) 大气压力：84 kPa～107 kPa。
5.2.2 试验设备精度
FCCS 承制方应备有检验产品性能所必需的仪器仪表和检测装置(试验器)，仪器仪表和测试装置的精度应符合国家规定的有关标准和计量部门的检验规程，其精度不低于试验允许的 1/3。
5.3 鉴定检验
5.3.1 受检样品数量
检验样件应是能代表鉴定批次的产品。受检产品的数量应由承制方与订购方共同确定， 并在合同中加以规定。若无明确规定时，承制方应提交 1 套～2 套产品进行鉴定检验。
5.3.2 检验项目
按表 1 规定的检验项目或专用规范规定的检验项目进行鉴定检验，检验顺序由专用规范规定。
表 1 检验项目表
5.3.3 合格判据
除另有规定外，提交鉴定检验的 FCCS 在完成 5.3.2 规定的所有检验项目后，若全部符合本规范要求时，则判定为合格。若有任一检验项目不符合本规范要求，应找出原因。在采取纠正措施后再复检相关项目，若检验合格，则判为鉴定检验合格。复检项目和次数由专用规范规定。有关故障和修复情况应通知订购方。
5.4 验收检验
5.4.1 检验项目
试验项目和顺序按表 1 的规定进行。经订购方同意，顺序可适当调整。
5.4.2 抽样
应对每套产品都进行验收检验而不进行抽样。
5.4.3 合格判据
全部检验项目符合本规范规定时判为验收检验合格。凡任一项不符合本规范要求时允许返修，经返修后的产品重新完成全部试验项目或从不合格的项目开始继续进行试验，合格后判定为合格产品，并把
有关故障和修复情况通知订购方。
5.5 周期检验
5.5.1 检验项目
试验项目和顺序按表 1 的规定进行。经订购方同意，顺序可适当调整。
5.5.2 抽样
除另有规定外，周期检验应从已通过验收检验的产品批次中抽取 1 台样品进行。
5.5.3 合格判据
全部检验项目符合本规范规定时判为周期检验合格。凡任一项不符合本规范要求时，则本次周期检验为不合格。判定为不合格的产品批次，在查明原因、采取有效措施排除故障后， 可再次提交周期检验，但抽样数量应加倍;经第二次周期检验仍不合格时，则本周期检验所代表的批次为不合格。
5.6 检验方法
5.6.1 尺寸
用准确度不低于 0.02 mm 的测量工具进行检测，其结果应满足 4.1 的要求。
5.6.2 重量
用精度为不低于 3%的衡器称重，其结果应符合 4.2 的规定。
5.6.3 颜色
用目视检查各设备的颜色，其结果应满足 4.3 的要求。
5.6.4 外观质量
在正常照明情况下，用目视检查，其检查结果应满足 4.4 的要求。
5.6.5 标志和代号
用目视检查，其结果应满足 4.5 的要求。
5.6.6 功能
利用开发综合设备和综合测试设备等对 FCCS 的功能进行测试，其结果应满足 4.6 的要求。
5.6.7 性能
应对 FCCS 的性能进行计算机 LRU 级检验，其结果应满足 4.7 的要求。
5.6.8 环境适应性
5.6.8.1 自然环境
参照 RTCA/DO-160G 中第 4 章、第 5 章、第 6 章、第 12 章、第 13 章和第 14 章的要求，通过分析和自然环境条件试验，以证明系统在所有自然环境极限条件下，FCCS 所具有的耐受能力和工作能力，其结果应满足 4.8.1 的要求。
5.6.8.2 诱发环境
参照 RTCA/DO-160G 中第 7 章、第 8 章和第 9 章的要求，通过分析和诱发的机械环境条件试验，以验证 FCCS 在运行期间可能会遇到的各种诱发的机械环境条件下能够正常工作，其结果应满足 4.8.2
的要求。
5.6.9 电磁兼容性
参照 RTCA/DO-160G 中第 15 章、第 19 章、第 21 章、第 22 章和第 23 章的要求，通过分析、地面和飞行试验验证系统的电磁兼容性，其结果应满足 4.9 的要求。
5.6.10 接口
应进行信号类型和组件接口的分析以及通信和接口路径的组件化和综合测试验证 FCCS 的接口，其结果应满足 4.10 的要求。
5.6.11 软件
按 RTCA/DO-178B 的规定进行验证，其结果应满足 4.11 的要求。
5.6.12 可靠性
应根据 FCCS 研制过程所有试验和从外场收集的统计数据对 FCCS 的可靠性进行验证，其结果应满足 4.12 的要求。
5.6.13 维修性
应通过维修性演示对 FCCS 的维修性指标进行验证，其结果应满足 4.13 的要求。
5.6.14 测试性
在 FCCS 正常工作时，利用其内部独立的自检测功能自动进行周期性自测试，检验方法和测试点由专用规范规定，其结果应满足 4.14 的要求。
5.6.15 保障性
按专用规范的规定进行 FCCS 保障性的评定，其结果应满足 4.15 的要求。
5.6.16 安全性
按专用规范的规定进行 FCCS 安全性的评定，其结果应满足 4.16 的要求。
5.6.17 互换性
按专用规范的规定进行 FCCS 互换性的评定，其结果应满足 4.17 的要求。
