行政院飛航安全委員會-本會簡介-調查實驗室

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最新更新日期：2008/11/18

調查實驗室

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調查實驗室簡介

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飛安會於民國八十八年完成飛航記錄器實驗室(Flight Recorders Lab)建置，九十年五月改名為調查實驗室(Investigation Lab)。本實驗室設置目的有八：(1)落實本土化飛航記錄器解讀技術，大量縮短解讀與分析時間；(2)飛航資料之時空同步處理技術，重建逼真的飛航軌跡與通話情形；(3)發展事故現場之殘骸測量系統，整合差分衛星定位儀與雷射定位系統；(4)結合數位地圖與飛航動畫系統，依據調查需要整合飛航資料，衛星影像與數值地形製作三維飛航動畫；(5)發展三維軟體重建系統，以3D繪圖技術重組航空器之殘骸；(6)發展座艙語音頻譜分析技術，以探討航空器之動力元件失效、飛航組員反應與駕駛艙之警告作動情形； (7)發展飛航軌跡及性能分析計算；(8)研發航空器失事調查資料庫，推動調查技術之E化管理，並且強化飛航調查之交叉查詢與線上分析等需求。
飛安會於過去六年中將解讀後之飛航資料、飛航軌跡重建、飛航性能分析、數位地形資料以及事故現場之殘骸測量資料，均能以地理資訊系統(Geographic Information System, GIS)與飛航動畫系統(FAS)整合及展示。其中，地理資訊系統以Mapinfo來處理差分衛星定位儀與雷射定位系統之資料，該系統用以套疊航路、機場場面圖、飛航軌跡與地理高層資料以三維方式展示；因應華航611班機失事後之打撈規劃與管理需求，該系統也應用於雷達資料，黑盒子搜尋與水下目標物打撈計畫等。

（1）	飛航記錄器解讀與三維動畫展示
	航機發生事故過程的飛航軌跡重建，除了滿足工程分析需求外，並且能以生動的表達方式展示給調查小組及社會大眾。實驗室根據解讀及分析的資料，以個人電腦結合多重座艙儀表、數位地圖及座艙通話同步資料，製作逼真的三維事故動畫。

（2）	事故現場測量系統與展示
	為了因應事故現場的多變性及急迫性，本會積極發展事故現場測量系統，包括高精度之背負式及輕便手提式衛星定位系統，目前定位精度可達20公分。使用雷射測距系統測繪地形，提供更高的量測精度，目前定位精度可達0.5公分。另外，也進一步使用長距離高精度三維雷射掃描儀進行事故現場之立體測繪，以及飛機殘骸之立體建模（3D Model）等。本會運用地理資訊系統結合現場量測資料、衛星定位資料、衛星影像、空照圖及數值地型（DTM）資料，精確呈現事故現場之殘骸與軌跡、地形及重要地標之間的關係。

（3）	座艙語音與頻譜分析展示
	座艙語音記錄器所記錄之座艙內組員對話與聲響為重要調查證據。分析這些聲音時，有些無法以人耳辨別，調查實驗室採用聲音能量分布或頻譜分析技術，以探討座艙內聲音的來源、起始時間與持續時間，以及特定警告作動（warning activation）情形。此技術可協助一些發生過程不明確或缺乏飛航資料記錄器之事故調查,如聲紋辨別、動力組件失效分析、空中解體有無爆炸之估算。下圖是運用頻譜分析技術推斷直昇機動力失效的改變，空警隊直昇機於台南麻善橋失事之真實地面攝影機取得之影像與聲音。
（4）	三維軟體重建系統展示
	為能快速且準確計算飛航軌跡，自行開發飛航軌跡計算程式以配合本會GIS相關圖資，開發出飛航軌跡計算程式（Flight Path Reconstruction System, FPRS），目前該程式已具有軌跡計算之功能，已成功整合初級、次級雷答之NTAP，CDR格式資料，進行軌跡計算；亦結合飛航資料器之飛航參數，進行飛航軌跡計算。在性能分析相關調查技術研發，本會實驗室採取自行研發及和學術單位合作雙軌推展。近年來，自行進行性能計算分析程式，提供調查人員與飛航事故相關之工程數據。目前本會已開發出風場估算、風切識別因子、彈道估算、航機起飛跑道長度及跑道面摩擦係數估算，航機升力及阻力係數估算、航機積冰性能研究、以及航機穩定性估算。

（5）	三維軟體重建系統展示
	2002年五月中華航空611班機失事後，飛安委員會隨即快速的發展殘骸三維軟體重建系統（3D Software Wreckage Reconstruction and Presentation System、3D-SWRPS）。該計畫為發展適用於華航611 失事班機之殘骸三維軟體重建系統，以協助殘骸硬體重建與分析工作。主要的工作有二：（1）配合失事班機之實體殘骸重建工作，提供未打撈到殘骸之外型與破壞力學分析應用。（2）結合飛航軌跡、雷達碎片資料、海面打撈殘骸資料與主殘骸之三維模型，作為航機空中解體順序（Break-Up Sequence）之模擬與驗證，作為該機失事原因鑑定之參考。

（6）	航空器失事調查資料庫展示
	本系統依照本會事故調查標準作業程序，提供調查人員一網路資訊化環境，有效管理調查案之調查進度、小組成員、階段產物以及人力資源等。其主要功能有三： (1)經過初始設定後，一旦調查資料有所變更，系統便主動寄送參與調查人員最新之調查訊息。如調查時程更動、調查報告上傳等；(2)調查資料可上傳至系統檔案櫃，使用者不受地域限制，透過網路即可自系統中上傳或下載最新上傳資料，達到資訊立即交流；(3)使用者設定之報告期限截止前，系統主動稽催負責報告之人員，隨時注意調查進度。
（7）	華航611失事調查資料管理系統
	本資料管理系統在整合調查階段搜集之事實資料，提供圖形化、及使用者操作方便之介面，透過網路進行事實資料查詢、分析。本資料管理系統，可以分成五個群組：殘骸資料管理系統，罹難者傷亡資料管理系統，維修紀錄資料管理系統，專業分組報告管理及資料維護及系統管理。此外，本系統利用Java開發三個圖形化使用介面：地圖查詢（擁有圖層參考），罹難者座位及受傷狀況查詢，以及飛機站位選擇，查詢結果若有經緯度資訊，使用者可以將查詢結果，以.MIF格式輸出，並結合GIS瀏覽軟體，將動態查詢空間事實資料，以.MIF格式輸出。

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