언론 보도에 따르면 다음과 같은 비행기록장치가 사고 비행기에 탑재되어 있었다고 합니다.
이 제품이 어떤 기능을 가진 것인지, 어떤 방식으로 데이터를 저장하는 지 조사했습니다.
출처: https://m.edaily.co.kr/News/ReadM?mediaCodeNo=257&newsId=02102486642033456&utm_source=daum_mynews&utm_medium=referral&utm_campaign=daum_mynews&kakao_from=mainnews
제조사는 Honeywell사이고, 홈페이지에 이런 내용이 나옵니다. 구체적으로 어떤 모델인지는 알 수 없지만 위의 기사에 보면 FDR장치라고 합니다.
참고 자료: https://aerospace.honeywell.com/us/en/products-and-services/product/hardware-and-systems/recorders-and-transmitters/flight-recorders
Honeywell에서는 60년 이상 상업 항공 산업의 데이터 기록장치(일명 "블랙박스")를 공급해 왔고 이에 대한 설명은 다음과 같습니다.
주요 기능
- 조종석 음성(CV) 데이터: 조종사 간 및 조종사와 관제탑 간 통신 기록
- 비행 데이터(FD): 비행 중 항공기 시스템 성능 기록
Honeywell Connected Recorder-25 (HCR-25)
- 상업용 항공기를 위한 최신 기록장치
- 의무적인 비행 데이터 및 조종석 음성 기록
- 충돌 시에도 생존 가능한 메모리 유닛
- 실시간 데이터 접근 가능
- 2021년 유럽 항공안전청의 25시간 조종석 음성 기록 요구사항 초과 충족
다음과 같은 기능을 조합해 공급된다고 합니다.
비행 데이터 기록장치 (FDR)
- HFR5-D FDR 모델
- 최근 25시간의 비행 데이터 기록
조종석 음성 기록장치 (CVR)
- HFR5-V CVR 모델
- 데이터 링크 기록(DLR) 시스템 포함
- 최근 2시간의 정보 기록
경량 기록장치
- 모듈식 충돌 생존 메모리 유닛(CSMU) 사용
- 최근 2시간의 오디오, 디지털, 타이밍 정보 보존
- FAA 데이터 링크 기록 요구사항 준수
그리고 최근에는 위성통신으로 데이터를 지상으로 보내 데이터센터에 보관하는 기능도 제공한다고 합니다.
FDR - FLIGHT DATA RECORDER
FDR에 대한 상세 설명자료에 다음과 같이 언급이 되어 있습니다. 이 자료는 최신자료이기 때문에 비행기에 탑제된 제품과 다를 수 있습니다.
HFR5-D FDR은 상업용 항공 운송기에 설치하기 위한 충돌 생존형 기록 장치입니다. 이 장치는 의무적인 비행 데이터를 충돌 생존형 메모리 유닛에 기록하기 위한 목적으로 설계되었습니다. 비행 데이터 입력은 비행 데이터 수집 장치(FDAU) 또는 유사한 장비에서 제공하는 ARINC 717 데이터 스트림입니다. HFR5-D FDR은 고체 상태의 충돌 생존형 메모리에 가장 최근 25시간의 기록된 비행 데이터를 보존합니다.
HFR5-D FDR은 ED-112에 명시된 충돌 보호 항공기 기록 시스템에 대한 최소 운영 성능 사양(MOPS)을 완전히 충족합니다. 이 업계 문서는 고체 상태 메모리를 기록 매체로 사용하는 비행 데이터 기록장치(FDR)의 요구사항을 정의합니다. HFR5-D FDR은 TSO-C124b에 정의된 감항성 요구사항을 준수합니다.
ARINC 573/717/747 하드웨어 인터페이스가 제공되어 FDAU 또는 동등한 장비로부터 초당 64, 128, 256, 512 또는 1024개의 12비트 단어 속도로 직렬 하버드 바이페이즈 데이터를 수신할 수 있습니다.
HFR5-D FLIGHT DATA RECORDER(FDR) TECHNOLOGY ADVANTAGE
The HFR5-D FDR is a crash-survivable recording device intended
for installation in commercial air transport aircraft to accommodate
mandatory flight-data recording into a crash-survivable memory
unit. The flight data input is an ARINC 717 data stream from a
Flight Data Acquisition Unit (FDAU) or similar equipment. The
HFR5-D FDR retains the most recent 25 hours of recorded flight
data in solid-state, crash-survivable memory. The HFR5-D FDR
fully satisfies the Minimum Operational Performance Specification
(MOPS) for Crash Protected Airborne Recorder Systems as stated
in ED-112. This industry document defines the requirements for
a Flight Data Recorder (FDR) utilizing solid-state memory as the
recording medium. The HFR5-D FDR complies with the airworthiness
requirements defined in TSO-C124b.
An ARINC 573/717/747 hardware interface is provided to accept
serial Harvard Bi-phase data at a rates of 64, 128, 256, 512, or 1024
twelve-bit words per second from the FDAU or equivalent equipment.
사고 상황에서 내구성
ED-112라는 시험 규정을 준수하고 있고, 해당 제품이 보증하는 각각의 규격은 다음과 같습니다. 이번 사고에서 화재가 심각했기 때문에 High Temperature Fire 항목이 눈에 들어옵니다.
| Crash Survivability Testing per ED-112 | |
| Impact Shock | 3400 g, 6.5 ms duration (half-sine) |
| Penetration Resistance | 500 lb weight dropped from 10 feet |
| Static Crush | 5000 lb, 5 minutes duration |
| High Temperature Fire | 1100 °C, 50,000 BTUs, for 60 minutes |
| Low Temperature Fire | 260 °C, for 10 hours |
| Deep Sea Pressure | 20,000 feet, for 24 hours |
| Sea Water Immersion | 3 metres, for 30 days |
| Fluid Immersion | Per ED-112 |
블랙박스의 데이터 전송 규격 ARINC 717
ARINC-717 데이터 스트림은 비행 데이터 기록장치(FDR)에 데이터를 전송하기 위해 설계된 특수한 통신 프로토콜입니다. Aeronautical Radio, Incorporated (ARINC)에서 유래한 용어입니다. 다음과 같은 특징을 가지고 있어서 사고가 발생하더라도 안전하게 데이터가 저장될 수 있습니다.
ARINC 717의 특징
• 데이터 갭이 없는 연속적인 전송
• 고정된 프레임 구조
• 특화된 동기화 방식
• 비행 중 중요 데이터의 최대화된 기록
조금 더 상세한 기술적인 특징
1. 연속적인 데이터 스트림: 데이터 손실을 방지하기 위해 갭 없이 지속적으로 데이터를 전송합니다.
2. 구조화된 데이터 형식:
• 데이터는 서브프레임과 프레임으로 구성됩니다.
• 1개의 서브프레임은 1초 길이입니다.
• 1개의 프레임은 4개의 서브프레임으로 구성됩니다.
3. 가변 데이터 용량: 서브프레임은 항공기에 따라 64에서 2048개의 12비트 단어를 포함할 수 있습니다.
4. 일관된 데이터 구조: 각 프레임은 동일한 정보를 동일한 위치에 포함합니다.
5. 데이터 우선순위: 서브프레임 내 데이터 배치를 통해 중요도에 따른 우선순위를 부여할 수 있습니다.
6. 동기화 메커니즘: FDR이 데이터 스트림의 시작점을 식별할 수 있도록 각 서브프레임의 첫 단어에 고정값을 사용합니다.
7. 인코딩 방식: 전송 시 Harvard Bi-Phase (HBP) 인코딩을, 수신시 Harvard Bi-Phase와 Bi-Polar Return to Zero (BPRZ) 디코딩을 모두 사용합니다.
참고자료
https://www.linkedin.com/pulse/what-arinc-717-why-different-from-most-avionics-haim-huppert/
https://www.technoarete.org/common_abstract/pdf/IJERECE/v3/i2/3.pdf?t
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