Wat is een Flight Data Acquisition Unit (FDAU) in een Boeing 747?

Een Flight Data Acquisition Unit (FDAU) is een cruciaal elektronisch apparaat in de Boeing 747 dat fungeert als een "verzamelknooppunt" voor alle vluchtgegevens van sensoren en avionische systemen in het vliegtuig.

 

Functie van de FDAU: Data verzameling en conversie

De FDAU ontvangt informatie van honderden sensoren en systemen verspreid over het vliegtuig, zoals:​

  • Hoogtemeters (altitude)
  • Snelheidsmeters (airspeed)
  • Kompassen en gyroscopen (pitch, roll, yaw)
  • Motorparameters (RPM, brandstofverbruik, temperatuur)
  • Landingsgestelsensor
  • Vleugelflaps-positie
  • En veel meer

Deze data is afkomstig van verschillende bronnen: analoge sensoren, digitale databussen, luchtdata-computers, en avionica-systemen.​

 

Standaardisering en verzending

  • De FDAU zet al deze verschillende signalen om in een gestandaardiseerd digitaal formaat (meestal ARINC 717 voor Boeing 747's) en stuurt dit door naar:​
  • De Flight Data Recorder (FDR) – de zwarte doos die vluchtgegevens opslaat
  • Eventueel naar een Quick Access Recorder (QAR) – een secundaire recorder voor vlootbeheer

 

Analoge en digitale conversie

De FDAU is als een "trechter" die verschillende types van inkomende signalen omzet:​

  • Discrete signalen (aan/uit): bijvoorbeeld landingsgestel uit/in
  • Analoge signalen: origineel van oudere sensoren
  • Digitale signalen: van moderne avionische systemen

 

Alles wordt geconverteerd naar hetzelfde digitale formaat zodat de Flight Data Recorder uniform kan opslaan.​

 

Belang voor onderzoek en veiligheid

De FDAU is essentieel voor onderzoek van vliegtuigongevallen, omdat:​

  • Het vastlegt wat het vliegtuig deed op het moment van het ongeluk (hoogte, snelheid, motorvermogen, etc.)
  • Dit helpt onderzoekers te begrijpen wat er is gebeurd
  • Gevolgen voor toekomstige veiligheidsverbeteringen

 

FDAU in de Boeing 747 specifiek

De Boeing 747 gebruikt de standaard ARINC Characteristic 747 (ARINC 747) voor zijn vluchtdatarecorder-systeem, met daarbij een bijbehorende FDAU (ARINC 573). Dit zijn voorschriften van de Airlines Electronic Engineering Committee (AEEC) die bepalen hoe deze systemen moeten functioneren.​

Moderne FDAU's in 747's kunnen honderdtallen parameters tegelijk monitoren en opslaan, veel meer dan alleen de minimum 88 verplichte parameters die regelgeving vereist.​

Samengevat

De FDAU is dus het "zenuwstelsel" van het vluchtdataregistratiesysteem: het verzamelt signalen van overal uit het vliegtuig, zet ze in een standaardformat om en stuurt ze naar de opslag- en analyseapparatuur.

 

Kunnen stroomstoringen in het net leiden tot foutieve data of tijdsverschillen van de FDAU naar de DFDR?

 

Ja, stroomstoringen in het elektrische net van een vliegtuig kunnen absoluut leiden tot foutieve data, ontbrekende data en tijdsverschillen tussen de FDAU (Flight Data Acquisition Unit) en de DFDR (Digital Flight Data Recorder). Dit is een bekend risico in luchtvaartveiligheid. Hier is waarom:

 

  • Directe effecten van stroomstoringen
  • Stopzetten van opname
  • Als er een totaal verlies van elektrische voeding optreedt, stoppen zowel de FDAU als de DFDR met werken. Dit was het geval bij de recente Jeju Air Flight 2216 crash (29 december 2024), waar zowel de CVR als FDR vier minuten voor de crash stopten met opnemen vanwege een stroomuitval. Het toestel (Boeing 737-800 van 2009) had geen RIPS (Recorder Independent Power Supply), dus toen de AC-voeding wegviel, gingen de recorders uit.​
  • Korte stroomonderbrekingen ("power glitches")
  • Zelfs korte stroomonderbrekingen kunnen leiden tot:​
  • Data spikes: Plotselinge, onrealistische waardenpieken in meerdere parameters tegelijk
  • Vervormde data: Tijdelijk onjuiste waardes voordat het systeem zich herstelt

 

Dit komt vooral voor bij oudere vliegtuigen tijdens het opstarten of afsluiten van systemen, maar kan op elk moment tijdens de vlucht gebeuren​

 

Frame counter reset en timing issues

De FDAU genereert een "frame count" (frameteller) die meegaat in de datastroom naar de DFDR. Deze teller:​

  • Reset naar nul bij initiële stroomtoevoer of na een stroomonderbreking langer dan 200 milliseconden​
  • Dit kan leiden tot tijdsverschillen en synchronisatieproblemen bij het reconstrueren van de vlucht

 

Indirecte effecten: "No Computed Data" en "No Data Update"

Error patterns bij sensoruitval

Als de FDAU geen data ontvangt van een sensor (bijvoorbeeld door stroomverlies naar die sensor), stuurt het foutcodes naar de DFDR:​

  • NCD (No Computed Data): Wanneer een sensor geen data levert
  • NDU (No Data Update): Wanneer data langere tijd niet verandert

Deze error patterns worden opgeslagen in plaats van echte vluchtdata, wat leidt tot ontbrekende of onbetrouwbare informatie voor onderzoekers.​

 

Warme herstart (warm start re-initialization)

Bij een korte stroomonderbreking kan de FDAU een "warm start" uitvoeren. Een voorbeeld:​

Bij Swissair Flight 111 (1998) toonde FDR-data aan dat een korte stroomonderbreking optrad minder dan twee seconden voordat de FDR stopte

Dit leidde tot een warm start re-initialization van de FDAU, waarna de recorder volledig stopte​

 

Hoe ernstig is dit probleem?

Oudere vliegtuigen zijn kwetsbaarder

Toestellen gebouwd vóór 2010 (zoals veel Boeing 737's en 747's) hebben vaak geen RIPS (backup stroomvoorziening specifiek voor recorders). Dit betekent:​

  • Bij verlies van AC-stroom (generators, APU) stoppen de recorders onmiddellijk
  • Geen buffer om kritieke laatste momenten op te nemen

 

Moderne eisen

Sinds ongevallen waarbij recorders te vroeg stopten, zijn er strengere eisen:​

  • FDR moet aangesloten zijn op een hoogst betrouwbare stroombus
  • Bij nieuwere vliegtuigen: RIPS systeem dat recorders 10+ minuten na stroomverlies laat doorwerken​

 

Automatische omschakeling tussen primaire en backup-stroombronnen​

 

BITE-systeem detectie

De FDAU heeft een ingebouwd Built-In Test Equipment (BITE) systeem dat continu zelfcontroles uitvoert en foutcodes genereert bij:​

 

  • Verlies van invoerstroom
  • Verlies van invoerdata
  • Data rate mismatches (snelheid van binnenkomende data komt niet overeen)
  • Geheugenfouten

 

Deze foutcodes worden in de datastroom naar de DFDR gestuurd en kunnen helpen om stroomstoringen post-crash te identificeren.​

 

Conclusie

  • Ja, stroomstoringen kunnen leiden tot:
  • Volledige uitval van de recorder (geen data meer)
  • Data spikes en corruptie bij korte onderbrekingen
  • Tijdsverschillen door reset van de frameteller
  • Ontbrekende sensordata (NCD/NDU foutcodes)

 

Dit is een bekend veiligheidsprobleem, vooral bij oudere vliegtuigen zonder redundante stroomvoorziening voor de recorders. Moderne RIPS-systemen verkleinen dit risico aanzienlijk.