CATAGS
中国航空运输协会团体标准T/CATAGS 97—2025
民用航空器地面健康监控系统技术要求
Technology requirement for ground health monitoring system of civil aircraft
2025-11-20 发布 2025-11-20 实施
中国航空运输协会发布
前言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国航空运输协会提出并归口。
本文件起草单位：中国民航科学技术研究院、南京航空航天大学、中国南方航空股份有限公司、厦门航空股份有限公司、北京飞机维修工程有限公司、中国东方航空股份有限公司、中国民航大学、上海飞机客户服务有限公司、南京工业职业技术大学。
本文件主要起草人：李海军、孙见忠、刘瑞、闫洪胜、刘宇辉、张鑫、倪冬辉、方照亚、张雷、左洪福、宋绍昆、邹莹芝、宋剑、钱昆、甘力中、滕跃、刘为东、孙明敏、吕骘。
民用航空器地面健康监控系统技术要求
1 范围
本文件确立了民用航空器地面健康监控系统的功能框架，规定了该系统的功能、性能、安全和管理等方面的要求。
本文件适用于民用航空器地面健康监控系统的建设和管理，也适用于指导航空器运营人开展飞机健康监控。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;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。
GB/T 42983.1 工业机器人运行维护第1部分：在线监测
GB/T 43555 智能服务预测性维护算法测评方法
MH/T 0051 民用航空信息系统安全等级保护实施指南
MH/T 0076 民用航空网络安全等级保护基本要求
MH/T 3039 民航领域数据分类分级要求
MH/T 5057 智慧民航数据治理规范数据安全
3 术语和定义
GB/T 42983.1、GB/T 43555界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
健康监控 health monitoring
实时监控航空器系统或部件运行状态信息，以及持续监测航空器系统或部件性能下降趋势的活动。 3.2
故障诊断 fault diagnosis
为确定故障或失效的性质 (种类、状况、程度),而检验航空器系统或部件症状和症候的活动。
[来源：GB/T 43555—2023，3.2，有修改] 3.3
预测 prognostic
对故障症状和退化趋势进行分析和建模，以预估航空器系统或部件未来状态退化趋势和剩余使用寿命的活动。
[来源：GB/T 42983.4—2023，3.8，有修改]
3.4
预防性维修 preventive maintenance
航空器系统或部件没有发生故障或尚未损坏的前提下，通过对其进行系统性检查、测试和更换以防止故障发生，使其保持在规定状态所进行的维修活动。
3.5
预测性维修 predictive maintenance
通过监测、诊断或预测航空器系统或部件的状态而决定的连续或间断进行的维修活动。 [来源：GB/T 40571—2021，3.5，有修改]
4 缩略语
下列缩略语适用于本文件。
ACARS：飞机通信寻址和报告系统(Aircraft Communication Addressing and Reporting System)
CPL：连续参数记录(Continuous Parameter Logging)
CVR：驾驶舱话音记录器(Cockpit Voice Recorder)
FDR：飞行数据记录器(Flight Data Recorder)
QAR：快速存取记录器(Quick Access Recorder)
5 功能框架
民用航空器地面健康监控系统(以下简称“地面系统 ”)是航空器健康监控工作的重要支撑，与机载集成健康监控系统、数据通信系统共同完成对航空器的健康监控、故障诊断和预测，从而为航空器运营人开展预防性维修和预测性维修提供数据支持。
地面系统应具备一系列基础功能，实现对监控对象健康状态的持续监控与分析，保障民用航空器运行安全，包括数据分发、数据译码、报文解码、数据规范存储、数据分析、异常报警、数据完整性监控和系统权限管理功能。
地面系统宜具备相应的扩展功能，用于实现地面系统监控能力和分析能力的持续完善和提升，主要
包括监控模型管理、地面事件编程、上行指令管理、可靠性管理和外部数据接口功能。
地面系统的功能框架见图 1。
图 1 地面系统功能框架
6 功能要求
6.1 数据分发
地面系统应具备通过无线蜂窝网络、空地数据链或离线数据导入等方式获取航空器下传的QAR、
ACARS、飞行记录、技术记录等航空器健康监控所需数据并具备对飞行数据进行分类和分发的功能。
6.2 数据译码
地面系统应具备将QAR、CPL等连续帧结构飞行数据还原成工程值的功能。
地面系统宜具备对FDR、CVR数据进行关键信息提取的功能。
6.3 报文解码
地面系统应具备航空器机载集成健康监控系统(如中央维护系统、飞机状态监控系统)下行报文解码的功能。
6.4 数据规范存储
地面系统应具备数据译码、报文解码、数据分析相关结果规范化存储并对QAR数据进行对齐与补齐的功能。
6.5 数据分析
地面系统应具备利用数据统计、数值分析等技术实现对飞行数据的多维度分析、可视化呈现航空器运行中问题的功能，并可应用人工智能技术提升数据分析能力。
数据分析应从以下维度开展：
a) 历史数据统计，按照航空器型号、航空器注册号、发动机型号、航段时刻、部附件名称、部附件件号、监控参数名称等维度进行历史数据的查询与统计;
b) 数据可视化，对查询数据进行数据可视化绘图;
c) 性能趋势分析，对机载系统或关键部件性能进行健康度划分、状态评估、异常风险预判等分析。
6.6 异常报警
地面系统应具备通过视觉、听觉等方式实现对航空器运行状态异常或潜在运行风险的显示和提醒的功能。
异常报警功能应包括以下内容：
a) 依据飞机构型进行报警配置，包括报警参数、报警阈值、报警方式等配置项;
b) 历史报警记录的存储与查询;
c) 报警等级管理;
d) 处置流程管理。
6.7 数据完整性监控
地面系统应具备对系统内相关数据完整性进行监控的功能，确保数据在各环节处理过程中的完整性，并能在数据出现丢失、篡改、非授权访问等异常时给出告警信息。
6.8 系统权限管理
地面系统应具备用户角色定义、角色数据访问权限控制和角色功能访问权限控制的功能。
6.9 监控模型管理
地面系统宜具备航空器健康监控模型全生命周期管理的功能。健康监控模型的存储期限不应短于使用该模型所生成的数据分析结果的存储期限。
监控模型管理功能应包括以下内容：
a) 监控模型测试，对航空器健康监控模型进行测试和试运行;
b) 监控模型发布，将航空器健康监控模型推送至飞行数据分析、异常报警和地面事件编程;
c) 监控模型迭代，对航空器健康监控模型进行持续迭代。
6.10 地面事件编程
地面系统宜具备机载定制化报文逻辑编程、测试和发布的功能。
6.11 上行指令管理
地面系统宜具备根据需求通过数据通信系统，在给定时间内将上行报文指令报送至机载集成健康监控系统的功能。当上行指令采用自动方式报送时，宜具备控制报文发送内容和频次的功能。
上行指令管理应采用必要的技术手段，保证上行报文指令报送过程中的数据安全。
6.12 可靠性管理
地面系统宜具备实现监控模型可靠性和地面系统运行可靠性的持续监控与管理的功能。
模型可靠性监控宜实现对监控模型可靠性指标的持续监控与评价，在监控模型应用效果低于阈值时给出告警信息。
地面系统运行可靠性监控宜实现对地面系统稳定性的持续监控与评价，在地面系统运行可靠性水平低于阈值时给出告警信息。
6.13 外部数据接口
地面系统宜具备与其他系统(如维修管理系统、航材管理系统等)的数据交互的功能。数据交互过程中应能确保数据接口的访问安全和应用安全，数据交互不应影响地面系统的正常运行。
7 性能要求
7.1 数据传输
地面系统获取机载集成健康监控系统相关数据时，数据传输要求如下：
a) ACARS 报文数据传输时间应在数据链路可用的情况下实时传输获取;
b) QAR 数据在数据链路可用情况下传输时间不宜超过飞机落地且发动机关闭后30 min。
7.2 数据处理
地面系统的数据处理能力应符合以下要求：
a) 具备根据不同帧结构、字结构等记录规范变化进行实时数据和历史数据处理的能力;
b) 单个 ACARS 报文解码处理时间不超过地面系统接收到ACARS 系统报文数据后 30 s;
c) 单个航段数据译码处理时间不超过自地面系统接收到航段数据后 3 min;
d) 单个监控模型历史数据验证并发量不少于每小时 1 000 航段;
e) 利用历史数据进行模型验证时不影响实时生产数据的处理。
7.3 数据存储
地面系统的数据存储能力应满足以下要求：
a) 按照时序顺序存储 QAR 译码、ACARS 报文解码、数据分析结果等数据;
b) 飞行数据的存储期限不少于 5 年;
c) 具备结构化数据和非结构化数据的存储能力;
d) 具备数据备份和异常恢复能力。
7.4 数据完整性
飞行数据丢失率是地面系统通过数据通信系统获取机载集成健康监控系统数据过程中，未能够完整获得飞行数据包的概率，用于评价地面系统完整获取飞行数据的能力。
飞行数据丢失率不宜大于5%。
飞行数据丢失率计算方法见附录 A 中 A.1。
7.5 监控模型可靠性
地面系统使用过程中应根据模型监控对象、模型应用风险等级或模型监控要求等分别设定并持续评价监控模型的可靠性，及时调整优化监控模型。
监控模型的可靠性指标宜从三个维度进行评价：
a) 状态判别准确率，反映监控模型准确判别航空器、系统或部件运行状态的能力，计算方法见附录 A 中 A.2;
b) 异常状态漏报率，反映监控模型准确识别航空器、系统或部件异常运行状态的能力，计算方法见附录 A 中 A.3;
c) 正常状态虚警率，反映监控模型抵御各种因素影响，避免错误发出异常报警的能力，计算方法见附录 A 中 A.4。
监控模型可靠性指标的持续评价可按照GB/T 43555相关方法开展。
7.6 系统运行可靠性
地面系统使用过程中应持续监控系统运行可靠性，及时调整优化承载地面系统的软硬件。
地面系统运行可靠性宜采用使用可用度进行评价，使用可用度反映地面系统在任一时刻需要和开始执行航空器健康监控时，处于可工作或可使用状态的能力。
地面系统使用可用度应不低于99%。
地面系统使用可用度计算方法见附录A中A.5。
8 安全要求
8.1 网络安全
地面系统的网络安全应符合以下要求：
a) 按照 MH/T 0051 的要求完成系统安全保护等级的确定、备案和测评;
b) 安全保护等级应不低于 MH/T 0076 规定的二级或对应级别要求。
8.2 数据安全
地面系统的数据安全应符合以下要求：
a) 所存储的数据按照MH/T 3039进行分类分级管理，涉及敏感性、重要性和泄露风险较高的数据应脱敏或加密存储;
b) 数据采集、传输、存储、使用、共享和销毁过程符合MH/T 5057中数据全生命周期安全防护相
关要求;
c) 不涉及个人信息的收集、存储、使用、共享、转让、公开披露和删除等过程;
d) 采用必要的数据使用和数据保护措施，建立数据的查看、调用等授权机制。
8.3 系统安全
地面系统的系统安全应符合以下要求：
a) 定期对地面系统服务器硬件设备进行检查，确保地面系统的各项功能在正常使用条件下能够安全、有效地发挥作用;
b) 定期对地面系统数据完整性测试，当出现数据不完整等情况时给出警示;
c) 定期对地面系统功能进行测试，确保满足其设计性能;
d) 优先使用自主可控技术，减少对单一技术的依赖，增强产业链安全。
9 系统使用要求
9.1 人员管理
人员管理应符合以下要求：
a) 明确地面系统中的操作/访问人员角色及权限;
b) 明确地面系统的人员角色所具有的权限范围，包括功能权限和数据权限;
c) 明确地面系统相关功能用户需具备的资质和能力。
9.2 培训管理
应对地面系统使用相关人员进行必要的培训。当地面系统出现重大变更时，应对系统变更影响进行培训评估，并根据评估结论开展必要的培训。
以下人员应参加地面系统使用培训：
a) 质量安全管理人员;
b) 系统运维技术人员;
c) 数据分析技术人员;
d) 飞机维修技术人员。
9.3 使用管理
地面系统使用管理应符合以下要求：
a) 设立地面系统数据防护机制，防止未授权用户更改数据;
b) 设立管理机制，对地面系统所涉及的接口数据进行定期检查。
9.4 开放共享
地面系统宜优先使用行业数据规范，采用统一的数据字段，并建立数据开放共享机制，支持航空器运营人、制造商等多主体数据共享。
地面系统监控模型开发宜加强行业合作，避免重复投入。
附录 A
(资料性)
性能要求指标计算方法
A.1 飞行数据丢失率
飞行数据丢失率按公式A.1计算。
Dm (A.1)
式中：
Dm ——飞行数据丢失率;
Md ——给定时间段内完整获取机载集成健康监控系统下发数据包的累计航段数量;
M ——给定时间段内地面系统所监控的全部航段数量。
A.2 状态判别准确率
状态判别准确率按公式A.2计算。
Acm (A.2)
式中：
Acm ——给定时间内监控模型状态判别准确率;
cs ——给定时间内监控模型正确判别监控对象运行状态的航段数量;
Mi ——给定时间内应用该监控模型的全部航段数量。
A.3 异常状态漏报率
异常状态漏报率按公式A.3计算。
Au (A.3)
式中：
Au ——给定时间内监控模型异常状态漏报率;
cu ——给定时间内航空器运行状态异常但监控模型未能发出报警的航段数量;
cac ——给定时间内航空器运行状态异常且监控模型发出准确报警的航段数量。
A.4 正常状态虚警率
正常状态虚警率按公式A.4计算。
式中：
Af ——给定时间内监控模型正常状态虚警率;
cae ——给定时间内航空器运行状态正常但监控模型发出错误预警的航段数量;
cac ——给定时间内航空器运行状态异常且监控模型发出准确预警的航段数量。
A.5 地面系统使用可用度
地面系统使用可用度按公式A.5计算。
式中：
Ao ——给定时间周期内地面系统使用可用度;
Tw ——给定时间周期内地面系统累计工作时间;
TD ——给定时间周期内地面系统累计不可工作时间，包括计划性维修停机时间、非计划性维修停机时间(含维修延误时间)。
参考文献
[1]GB/T 40571—2021 智能服务预测性维护通用要求
[2]GB/T 42983.4—2023 工业机器人运行维护第4部分：预测性维护
