專利名稱：記錄運載工具的事件的系統(tǒng)和方法
技術領域：
本發(fā)明一般地涉及用于記錄運載工具(vehicle)的數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法，更具體地涉及用于從自運載工具的線路可置換單元(LRU)輸出的數(shù)據(jù)記錄事件的系統(tǒng)和方法。
背景技術：
當代的飛機、特別是當代的軍用飛機通常使用大量的傳動器、傳感器、模塊和其他部件。這些部件產(chǎn)生或可以被監(jiān)視以獲得信號，所述信號用于指示所述部件在起飛、降落和其他飛機飛行階段期間的性能。經(jīng)常通過被稱為“線路可置換單元”(LRU)的模塊來監(jiān)視和/或控制一個或多個飛機部件。LRU是高度復雜的模塊，經(jīng)常包含幾個處理器，用于控制和/或監(jiān)視飛機的一個或多個部件或組件。LRU可以被提供來監(jiān)視和/或控制與飛機的一個特定部件或組件相關聯(lián)的、諸如傳動器、閥門、電機等的一個或多個外部器件。LRU通常也產(chǎn)生輸出信號，所述輸出信號可以被監(jiān)視來確定是否LRU和/或它相關聯(lián)的部件不正確地運行，與C-17飛機相關聯(lián)的一些LRU的示例被列出如下，以提供對于所述LRU負責控制的典型軍用飛機的寬范圍和多樣功能的理解系統(tǒng)/部件縮寫緊急出口定序器 ES空投鎖控制面板 ADLCP貨物遞送系統(tǒng)控制狀態(tài)面板 CDSCSP空投系統(tǒng)控制器 ADSC飛機錯誤功能指示器面板 AFFIP傳感器信號接口 SSI防滑制動器溫度監(jiān)視控制單元 ABTMCU電子引擎控制 EEC電子引擎控制(用于輔助EEC動力)EEC
輔助動力單元控制面板APUCP環(huán)境系統(tǒng)火災檢測控制面板ESFDCP溫度控制面板TCP環(huán)境控制系統(tǒng)控制器 ECSC歧管故障檢測控制器 MFDC機艙壓力控制器 CPC機艙空氣壓力選擇器面板 CAPSP風擋防冰控制箱 WAICB機窗去霧控制箱 WDCB電池充電器 無縮寫發(fā)電機控制 GC電氣系統(tǒng)控制面板ECP(電氣控制面板)靜態(tài)頻率轉(zhuǎn)換器 無縮寫(60赫茲轉(zhuǎn)換器)靜態(tài)電源逆變器 無縮寫總線(bus)電源控制單元 BPCU高強度翼尖燈電源無縮寫上下航標燈電源 無縮寫電源變暗單元無縮寫電池充電器組無縮寫(緊急照明電池/充電器)液壓系統(tǒng)控制器 HSC液壓系統(tǒng)控制面板HSCP燃料系統(tǒng)引擎啟動控制面板FSESCP液體量指示器LQI地面加燃料控制面板 GRCP燃料量計算機FQC流體雜質(zhì)控制器 FPC方位距離航向(bearing-distance-heading)指示器無縮寫引擎推力等級面板顯示ETRPD
信號數(shù)據(jù)記錄器無縮寫(迅速訪問記錄器) (QAR)標準飛行數(shù)據(jù)記錄器SFDR推進力數(shù)據(jù)管理計算機 PDMC(飛機推進力數(shù)據(jù)管理計算機)(APDMC)(APM)飛行控制計算機FCC傳動器飛行控制面板AFCP自動駕駛儀控制指示器 APCI地面接近警告控制面板 GPWCP擾流器控制電子副翼計算機 SCEFC顯示單元 DU(多功能顯示) (MFD)多功能控制面板MCP空氣數(shù)據(jù)計算機ADC慣性參考單元 IRU平視顯示單元(“玻璃駕駛艙”顯示) HUDU數(shù)字計算機DC(任務計算機) (MC)顯示單元 (DU)(任務計算機顯示) (MCD)數(shù)據(jù)輸入鍵盤 DEK(任務計算機鍵盤) (MCK)內(nèi)部通信裝置控制 ICSC內(nèi)部通信臺無縮寫音頻放大器無縮寫擴音裝置控制 無縮寫無繩頭戴耳機 無縮寫無線電收發(fā)器 無縮寫貨物絞盤遙控器無縮寫電池充電器無縮寫通信導航設備控制 CNEC
通信設備控制CEC中央聲音警告計算機 CAWC警告和注意計算機WACC警告和注意報警器面板WACAP信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器 SDC編碼器解碼器鍵控裝置CDKD應答器(transponder)裝置測試裝置 無縮寫(I段應答器測試裝置) (TTU)衛(wèi)星數(shù)據(jù)單元SDU通信管理單元CMU信號獲取單元SAU還會明白，諸如C-17飛機的飛機包括用于提供可以被監(jiān)視和記錄的輸出信號的大量的傳動器和傳感器，但是它們沒有與其相關聯(lián)的LRU。這些部件包括——但是不限于——電氣和機電傳動器、閥門、轉(zhuǎn)換器、傳感器等。因此會明白，多數(shù)當代的飛機、特別是當代的軍用飛機具有極大數(shù)量的不同的部件，它們被監(jiān)視以幫助保證正確的運行。
通常，諸如C-17飛機之類的飛機經(jīng)歷了多種交付之前的測試飛行，其中對所述飛機的LRU和其他部件的正確運行，監(jiān)視和測試這樣的LRU和其他部件。按照用于監(jiān)視和測試LRU和其他部件的一種傳統(tǒng)技術，在測試飛行期間，機載計算系統(tǒng)將從多個LRU和其他部件輸出的數(shù)據(jù)記錄到數(shù)據(jù)總線上，如Mil-Std-1553數(shù)據(jù)總線或Aeronautical Radio，Inc.(ARINC)(航空無線電公司)標準429數(shù)據(jù)總線。然后，為了監(jiān)視和測試諸如飛機警告和注意系統(tǒng)之類的系統(tǒng)的LRU和其他部件，在飛機上的空勤人員在各種LRU和其他部件中誘發(fā)多種已知故障。由這樣的警告和注意系統(tǒng)提供的所產(chǎn)生故障然后被記錄在飛行任務命令單(FWO)上，其可由技術人員隨后分析。
雖然用于監(jiān)視和測試飛機的LRU和其他部件的傳統(tǒng)技術是足夠的，但是這樣的傳統(tǒng)技術具有缺陷。在這方面，許多傳統(tǒng)技術限制于在任何給定時刻能夠被測試的LRU和其他部件的數(shù)量。而且，雖然傳統(tǒng)技術能夠記錄LRU和其他部件輸出的數(shù)據(jù)，但是這樣的技術不能識別在這樣的輸出數(shù)據(jù)中的故障或其他異常。在這方面，傳統(tǒng)技術需要連續(xù)地記錄從LRU和其他部件輸出的數(shù)據(jù)，而不管這樣的數(shù)據(jù)是否指示故障或其他異常。但是，這樣連續(xù)記錄數(shù)據(jù)可能需要用于這樣數(shù)據(jù)的不希望數(shù)量的存儲器資源，并且需要用于傳送到其他計算系統(tǒng)以分析這樣的數(shù)據(jù)的不希望數(shù)量的時間。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述背景，本發(fā)明的各實施例提供了一種用于記錄諸如飛機之類的運載工具上的事件的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明的各實施例的所述系統(tǒng)和方法能夠監(jiān)視在運載工具的運行期間由運載工具的各模塊輸出的數(shù)據(jù)，如在飛機的交付之前的測試飛行期間的飛機的各LRU的數(shù)據(jù)。更具體地，本發(fā)明的各實施例的所述系統(tǒng)和方法能夠從所述運載工具的一個或多個模塊接收被輸出到一個或多個總線上的數(shù)據(jù)。本發(fā)明的各實施例的所述系統(tǒng)和方法可以隨后記錄和/或發(fā)送數(shù)據(jù)的至少一部分用于隨后的呈現(xiàn)、分析等。
與用于測試運載工具的模塊的傳統(tǒng)技術相反，本發(fā)明的各實施例的所述系統(tǒng)和方法能夠監(jiān)視從與更大數(shù)量的總線相關聯(lián)的所有模塊——諸如與飛機的Mil-Std-1553總線相關聯(lián)的所有LRU——輸出的數(shù)據(jù)。而且，與傳統(tǒng)技術相反，如果期望的話，本發(fā)明的各實施例的所述系統(tǒng)和方法可以被配置來識別在由各自的模塊輸出的數(shù)據(jù)中的諸如故障之類的事件。通過能夠識別所述事件，本發(fā)明的各實施例的所述系統(tǒng)和方法可以選擇性地記錄和發(fā)送從所述模塊輸出的數(shù)據(jù)，或者濾除不指示一個或多個LRU的事件的、從所述各模塊輸出的數(shù)據(jù)。同樣地，本發(fā)明的各實施例的所述系統(tǒng)和方法可以監(jiān)視和記錄來自運載工具的各模塊的事件數(shù)據(jù)，而不需要不希望數(shù)量的存儲器資源，同樣地，可以發(fā)送所記錄的數(shù)據(jù)而不需要不希望數(shù)量的時間。
按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種系統(tǒng)，包括運載工具(例如飛機)，它包括多個模塊(例如線路可置換單元——LRU)，能夠通過多個總線(例如Mil-Std-1553總線)通信。所述系統(tǒng)也包括高級無線開放數(shù)據(jù)控制器(AWOC)，它能夠接收在運載工具的運行期間——諸如在飛機的飛行期間——被輸出到運載工具的總線上的數(shù)據(jù)。然后，如果期望的話，AWOC可以能夠記錄所述輸出數(shù)據(jù)。所述AWOC也能夠?qū)⑺鲚敵鰯?shù)據(jù)與所述模塊的已知事件的數(shù)據(jù)庫相比較。然后，當所述輸出數(shù)據(jù)匹配至少一個模塊的已知事件時，所述AWOC能夠識別事件。在各種情況下，所述AWOC可以能夠在輸出數(shù)據(jù)進一步與誘發(fā)事件獨立時識別事件。
在識別所述事件后，所述AWOC可以封裝包括所述模塊的所識別事件的事件數(shù)據(jù)。另外，所述AWOC可以封裝如下事件數(shù)據(jù)，其進一步包括由相應模塊在所識別的事件之前和之后的給定時段輸出的數(shù)據(jù)。與所述事件數(shù)據(jù)的內(nèi)容無關，所述AWOC可以能夠通過根據(jù)所述事件數(shù)據(jù)的格式而壓縮事件數(shù)據(jù)和/或去除所述事件數(shù)據(jù)的一個或多個無關數(shù)據(jù)字段來封裝所述事件數(shù)據(jù)。諸如也在所述系統(tǒng)中包括的衛(wèi)星數(shù)據(jù)單元之類的數(shù)據(jù)單元，能夠至少部分地通過無線通信鏈路而向運載工具外部發(fā)送所述被封裝的事件數(shù)據(jù)。所述系統(tǒng)可以還包括用戶處理器。在這樣的情況下，所述用戶處理器可以能夠接收所述被封裝的事件數(shù)據(jù)，解除所述被封裝的事件數(shù)據(jù)的封裝，并且呈現(xiàn)解除封裝的事件數(shù)據(jù)。有益的是，所述用戶處理器可以能夠在所述運載工具的運行期間接收所述被封裝的事件數(shù)據(jù)，解除所述被封裝的事件數(shù)據(jù)的封裝，并且呈現(xiàn)解除封裝的事件數(shù)據(jù)。
所述系統(tǒng)可以包括多個運載工具，諸如飛機群。在這樣的情況下，所述系統(tǒng)也可以包括多個AWOC，每個與一個運載工具相關聯(lián)并且能夠接收被輸出到所述相關聯(lián)的運載工具的總線上的數(shù)據(jù)。而且在這樣的情況下，所述用戶處理器可以能夠從所述多個AWOC的每個接收所述輸出數(shù)據(jù)和/或所述事件數(shù)據(jù)。而且，所述用戶處理器可以能夠向至少一個AWOC發(fā)送來自至少一個其他AWOC的輸出數(shù)據(jù)和事件數(shù)據(jù)的至少一個。
按照本發(fā)明的其他方面，提供了一種方法和高級無線開放數(shù)據(jù)控制器(AWOC)，用于記錄運載工具上的事件。


已經(jīng)在一般意義上說明了本發(fā)明后，現(xiàn)在參見附圖，它們不必然按照比例被繪制，其中圖1是按照本發(fā)明的一個實施例的用于記錄運載工具的事件的系統(tǒng)的示意方框圖；圖2是更具體地圖解圖1的系統(tǒng)的示意方框圖；圖3是按照本發(fā)明的一個實施例的能夠作為高級無線開放數(shù)據(jù)控制器(AWOC)運行的實體的示意方框圖；圖4是按照本發(fā)明的一個實施例的記錄運載工具的事件的方法的流程圖；圖5是按照本發(fā)明的一個實施例呈現(xiàn)的被記錄事件數(shù)據(jù)的示例顯示；以及圖6是按照本發(fā)明的另一個實施例呈現(xiàn)的被記錄事件數(shù)據(jù)的示例顯示。
具體實施例方式
以下參見附圖更全面地說明本發(fā)明，在附圖中示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。但是，本發(fā)明可以許多不同的形式被體現(xiàn)，而不應當被理解為限于在此給出的各實施例；而且，這些實施例被提供以便本公開是徹底和完整的，并且將本發(fā)明的范圍全面地傳達給本領域的技術人員。在全部附圖中，相同的編號表示相同的元件。
參見圖1，按照本發(fā)明的各實施例示出了用于記錄諸如飛機12之類的運載工具的故障的系統(tǒng)10。所述飛機在此被描述為包括C-17軍用飛機，雖然會立即明白，本發(fā)明的各實施例的所述系統(tǒng)和方法可適用于實際上任何商用或軍用飛機以及其他的非固定翼飛機。例如，本發(fā)明的各實施例的所述系統(tǒng)和方法可適用于諸如波音767T飛機、波音MMA(多任務海事飛機)(B737)飛機等的飛機。本發(fā)明的所述方法也可以容易地、無修改或很少修改地用于記錄由包括——但是不限于——坦克的其他商用和/或軍事運載工具的各種部件或計算機提供的事件。
如將會明白的，飛機12包括許多線路可置換單元(LRU)14(見圖2)，用于通過許多不同的航空電子總線16來傳送數(shù)據(jù)。如上在背景部分中所述，每個LRU可以包括高度復雜的模塊，它經(jīng)常包含幾個處理器，用于控制和/或監(jiān)視飛機的一個或多個部件或組件。在這方面，飛機的每個LRU可以被提供來監(jiān)視和/或控制與飛機的特定部件或組件相關聯(lián)的、諸如傳動器、閥門、電機等的一個或多個外部器件。另外，如下所述，每個LRU通常也產(chǎn)生輸出信號，其可被監(jiān)視以確定是否它相關聯(lián)的LRU和/或部件正在不正確地運行。
飛機12可以包括許多不同的LRU 14的任何一個，如上在背景部分中所述的哪些之一，它們能夠通過一個多個航空電子總線16通信。每個航空電子總線，因此相應的LRU，可以被配置來按照許多不同的標準或協(xié)議的任何一個通信。在一個典型實施例中，例如，可以按照Mil-Std-1553來配置多種航空電子總線，所述Mil-Std-1553題目為軍事標準飛機內(nèi)部時分命令/響應復用數(shù)據(jù)總線(Military Standard Aircraft Internal Time DivisionCommand/Response Multiplex Data Bus)(其修訂和更新通過引用而被并入在此以用于各種目的)。在這種情況下，如圖2中更具體地所示，諸如C-17飛機之類的飛機可以包括四個飛行控制總線18a-18d、兩條通信總線20a、20b、兩條任務總線22a、22b和一條警告和注意系統(tǒng)(WACS)總線24。
每條Mil-Std-1553總線18a-18d、20a、20b、22a、22b、24又可以包括基本和輔助通道，用于在各種LRU 14和相應總線的總線控制器之間發(fā)送信號。在這方面，與每條Mil-Std-1553總線相關聯(lián)的LRU的每個被當作總線控制器或遠程終端，并且按照Mil-Std-1553而配置的單個航空電子總線可以支持多達31條獨立的遠程終端。例如，如圖2中所示，每條飛行控制總線18a-18d可以具有相關聯(lián)的飛行控制計算機(FCC)26a-26d和許多LRU。然后每個FCC可以控制與相應的飛行控制總線相關聯(lián)的LRU，由此控制飛機的基本和輔助飛行表面。
而且，例如，每條通信總線20a、20b可以具有相關聯(lián)的通信控制單元(CCU)28a、28b和許多LRU。所述CCU可以控制與相應總線相關聯(lián)的LRU，以控制用于集成無線電管理系統(tǒng)(IRMS)的功能，包括無線電、內(nèi)部通信(intercom)和擴音(PA)系統(tǒng)控制。每條任務總線22a、22b例如可以具有相關聯(lián)的任務計算機(MC)30a、30b，其經(jīng)常被稱為核心集成處理器(CIP)。所述MC可以控制與相應的任務總線相關聯(lián)的許多LRU的運行，以提供導航系統(tǒng)模式和傳感器管理導航能力的控制、顯示和數(shù)據(jù)處理。MC也可以提供飛機的四維(4D)引導、推力管理和用于飛機起飛、降落、錯誤的接近和引擎異常條件的數(shù)據(jù)。而且，例如，WACS總線24可以包括警告和注意計算機WACC 32，用于控制與WACS總線相關聯(lián)的許多LRU的運行。另外，WACC可以轉(zhuǎn)換飛機狀態(tài)/故障信號以顯示在警告報警器面板(WAP)上。
如下更詳細所述，為了諸如在飛機的交付之前測試飛行期間監(jiān)視航空電子總線16以測試飛機12的一個或多個LRU 14，本發(fā)明的一個實施例的所述系統(tǒng)包括監(jiān)視控制器34，它在此被稱為高級無線開放數(shù)據(jù)控制器(AWOC)，它耦合到航空總線16的一條或多條。所述AWOC能夠接收從與一條或多條航空電子總線相關聯(lián)的一個或多個LRU輸出的數(shù)據(jù)，隨后記錄和/或向用戶處理器36發(fā)送所述數(shù)據(jù)的至少一部分，以用于隨后的呈現(xiàn)、分析等。與用于測試飛機12的LRU的傳統(tǒng)技術相反，AWOC能夠監(jiān)視從與更大數(shù)量的航空電子總線相關聯(lián)的所有LRU——諸如與Mil-Std-1553總線18a-18d、20a、20b、22a、22b、24相關聯(lián)的所有LRU——輸出的數(shù)據(jù)。而且與傳統(tǒng)技術相反，如果期望的話，AWOC可以被配置來識別在由相應的LRU輸出的數(shù)據(jù)中的諸如故障之類的事件。通過能夠識別所述事件，AWOC可以選擇性地記錄和發(fā)送從LRU輸出的數(shù)據(jù)，或者濾除不指示一個或多個LRU的事件的、從所述LRU輸出的數(shù)據(jù)。同樣地，AWOC可以監(jiān)視和記錄來自飛機的LRU的數(shù)據(jù)，而不需要不希望數(shù)量的存儲器資源，而且同樣地可以發(fā)送所記錄的數(shù)據(jù)而不需要不希望數(shù)量的時間。
AWOC 34可以以多種不同方式的任何一種來向用戶處理器36發(fā)送數(shù)據(jù)，但是通常是通過無線通信鏈路。在一個典型實施例中，例如，AWOC按照衛(wèi)星通信技術來向用戶處理器發(fā)送數(shù)據(jù)。在這方面，AWOC可以與也在飛機12中包括的通信管理單元(CMU)38通信。本領域內(nèi)的技術人員將會明白，CMU能夠在飛機和外部系統(tǒng)之間提供通信鏈路，同時使來自在所述飛機中的不同來源的這樣的通信優(yōu)先。因此，按照本發(fā)明的各實施例，CMU也能夠從AWOC接收數(shù)據(jù)。例如，所述AWOC可以按照Williamsburg比特順序協(xié)議(BitOrder Protocol，BOP)，通過ARINC 429通信總線與CMU通信。繼而，CMU能夠?qū)?shù)據(jù)傳送到諸如衛(wèi)星數(shù)據(jù)單元(SDU)40之類的數(shù)據(jù)單元，所述數(shù)據(jù)單元耦合到天線42，兩者都是本領域內(nèi)的技術人員公知的。
SDU 30可以訪問飛機通信尋址和記錄系統(tǒng)(ACARS)以便利向用戶處理器36傳送數(shù)據(jù)。本領域內(nèi)的技術人員將會明白，ACARS通常用于經(jīng)由ARINC通信網(wǎng)絡的在飛機和地面站(GES)之間的雙向數(shù)字通信。因此，更具體地，SDU可以經(jīng)由天線42向衛(wèi)星44發(fā)送數(shù)據(jù)。所述衛(wèi)星繼而將數(shù)據(jù)傳送到與GES 48耦合的衛(wèi)星接收器46或者碟形衛(wèi)星天線(dish)。從所述GES，可以通過服務提供商50——諸如ARINC或服務信息和技術架構(SITA)提供商——來傳送數(shù)據(jù)。例如，可以通過由英國倫敦的移動衛(wèi)星通信網(wǎng)絡運營商Inmarsat提供的網(wǎng)絡來傳送數(shù)據(jù)。一旦服務提供商接收到所述數(shù)據(jù)，則服務提供商可以將所述數(shù)據(jù)如通過ACARS服務器52轉(zhuǎn)發(fā)到用戶處理器。一旦用戶處理器接收到所述數(shù)據(jù)，則用戶處理器可以使用所述數(shù)據(jù)用于許多不同的目的，如用于呈現(xiàn)、分析等，如下所述。
現(xiàn)在參見圖3，示出了按照本發(fā)明的一個實施例的能夠作為AWOC 34工作的實體的方框圖。如圖所示，AWOC一般可以包括容納在外殼54中的多個部件，諸如由North Easton，MA的Miltron系統(tǒng)公司制造的多種外殼的任何一種。AWOC可以包括多個不同部件——包括連接到存儲器58的一個或多個處理器56——的任何一種。所述處理器可以包括多種已知處理器的任何一種，如由Raleigh，NC的Thales Computers制造的VMPC6D型單板計算機(SBC)。同樣，所述存儲器可以包括多個已知的存儲器的任何一個，包括例如由安大略渥太華的加拿大L-3通信公司的Targa系統(tǒng)部制造的6U型VME25SCSI閃存盤。
AWOC 34的存儲器58可以包括易失性和/或非易失性的存儲器，并且通常存儲內(nèi)容、數(shù)據(jù)等。例如，所述存儲器通常存儲軟件應用、指令等，以供處理器執(zhí)行與按照本發(fā)明的各實施例的AWOC的操作相關聯(lián)的步驟。例如，所述存儲器可以存儲操作系統(tǒng)，諸如由Alameda，CA的Wind River分發(fā)的VxWorks操作系統(tǒng)。也如下所述，在AWOC監(jiān)視一個或多個LRU時，所述存儲器通常存儲這樣的LRU輸出的數(shù)據(jù)的至少一部分。另外，所述存儲器可以存儲用于表示一個或多個LRU的已知事件的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。例如，所述存儲器可以存儲用于表示已知故障的數(shù)據(jù)或表示一個或多個LRU的適當操作的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。同樣，AWOC可以根據(jù)是否所述輸出數(shù)據(jù)指示在飛機12的一個或多個LRU中的一個事件來另外或替代地向存儲器中存儲、選擇事件數(shù)據(jù)。
除了存儲器58之外，AWOC 24的處理器56也可以連接到至少一個接口60或用于在AWOC和飛機12的航空電子總線16之間發(fā)送和/或接收數(shù)據(jù)、內(nèi)容等的其他部件。在一個實施例中，例如，所述處理器連接到一個或多個Mil-Std-1553總線接口，其中的一個或多個可以包括由Santa Barbara，CA的Condor Engineering制造的型號QPMC-1553Mil-Std-1553PMC(PCI中間卡)接口。所述處理器可以另外或替代地連接到一個或多個ARINC 429總線接口，其中一個或多個可以包括由Condor Engineering制造的型號CEI-820PMC接口。所述接口可以直接地連接到處理器。但是，將會明白，所述接口的一個或多個可以替代地間接連接到處理器，如經(jīng)由一個或多個Versa ModuleEuropa (VME)PMC載體，其可以包括由Thales Computers制造的VME PMC載體。
現(xiàn)在參見圖4，它圖解了按照本發(fā)明的一個實施例的用于記錄飛機12上的事件的方法。一般，如在方框60中所示，所述方法包括AWOC 34在航空電子總線16上接收由飛機的LRU 14輸出的數(shù)據(jù)。在一個典型實施例中，例如，AWOC可以接收由與C-17飛機的所有九條Mil-Std-1553總線(即飛行控制總線18a-18d、通信總線20a、20b、任務總線22a、22b和WACS總線24)的兩個通道相關聯(lián)的LRU輸出的數(shù)據(jù)。所述數(shù)據(jù)可以包括由相應的LRU輸出的多個不同數(shù)據(jù)段的任何一個，但是在一個典型實施例中，所述數(shù)據(jù)包括在飛機的交付之前的測試飛行期間由相應的LRU輸出的數(shù)據(jù)。因此，將會理解，在飛機的多個不同典型飛行的任何一個期間，這個典型實施例的數(shù)據(jù)意欲包括與相應的LRU的輸出相同的數(shù)據(jù)。
當AWOC 34接收由LRU 14輸出到航空電子總線16上的數(shù)據(jù)時，AWOC可以向存儲器58中記錄所述數(shù)據(jù)，如在方框62中所示。當AWOC從相應的總線接收數(shù)據(jù)時，所述AWOC可以記錄數(shù)據(jù)。但是，在一個典型實施例中，AWOC在記錄這樣的數(shù)據(jù)之前執(zhí)行無損壓縮技術。在這種情況下，例如，AWOC可以僅僅記錄由相應的LRU輸出的數(shù)據(jù)的變化，僅僅記錄從一個時刻到下一個時刻的、由相應的LRU輸出的相同數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)首部信息。
也當AWOC 34接收數(shù)據(jù)時，AWOC可以從在存儲器58中的數(shù)據(jù)庫檢索用于表示LRU 14的一個或多個的已知事件的數(shù)據(jù)。隨后AWOC可以將由LRU輸出的數(shù)據(jù)與用于表示LRU的事件的數(shù)據(jù)相比較，如方框64中所示。如果AWOC未檢測在由任何LRU輸出的數(shù)據(jù)和用于表示LRU的事件的一段或多段數(shù)據(jù)之間的匹配，則AWOC可以繼續(xù)接收、記錄和比較由LRU輸出的數(shù)據(jù)，如在方框66和74中所示。但是，如果AWOC檢測到匹配，則AWOC可以識別相應的LRU的事件，如在方框68中所示。在這種情況下，AWOC可以通過記錄在相應事件期間由相應的LRU輸出的數(shù)據(jù)而獨立地記錄所述相應事件的數(shù)據(jù)。另外，在一個典型實施例中，AWOC在所述事件前后的給定時段(例如一秒)記錄由相應的LRU輸出的數(shù)據(jù)。
在各種情況下，本發(fā)明的各實施例的系統(tǒng)和方法可以與在飛機上的空勤人員的活動并行運行，在飛機上的空勤人員通過誘發(fā)在各個LRU和其他部件中的多個已知故障而監(jiān)視和測試LRU 14，隨后記錄到飛行工作命令單(FWO)中。在這樣的情況下，AWOC 34可以進一步被配置使得即使AWOC檢測到在由任何LRU輸出的數(shù)據(jù)和用于表示LRU的事件的一段或多段數(shù)據(jù)之間的匹配，AWOC也可以運行，就好像當所述事件包括誘發(fā)的故障時AWOC未檢測到匹配。在這方面，AWOC可以以多種不同的方式的任何一種來識別被誘發(fā)的故障，如通過使用包括多個編造的故障的飛行明碼(plain)來預編程AWOC。
在記錄所述事件數(shù)據(jù)后，AWOC 34可以封裝所述事件數(shù)據(jù)，諸如降低事件數(shù)據(jù)的大小，如在方框72中所示。另外，如果期望的話，AWOC可以與所述事件數(shù)據(jù)封裝一個或多個附加數(shù)據(jù)段。例如，AWOC可以與所述事件數(shù)據(jù)一起封裝標識符(例如尾號)和/或飛機的位置(例如經(jīng)度、緯度、高度等)和/或日期和/或時間信息。AWOC可以按照多種已知技術的任何一種來封裝所述事件數(shù)據(jù)和任何其他數(shù)據(jù)。例如，在一個典型實施例中，AWOC可以通過按照GZIP壓縮技術壓縮所述事件數(shù)據(jù)來封裝所述事件數(shù)據(jù)，這為本領域內(nèi)的技術人員公知。另外，在壓縮數(shù)據(jù)之前，AWOC可以通過從所述事件數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結構去除任何無關的數(shù)據(jù)字段而進一步封裝數(shù)據(jù)。例如，AWOC可以去除諸如未使用的數(shù)據(jù)字和附加的消息標識符之類的數(shù)據(jù)字段。
在封裝所述事件數(shù)據(jù)后，AWOC 34可以向用戶處理器36發(fā)送所述數(shù)據(jù)，如圖1中和圖4的方框72中所示。AWOC可以以多種不同方式的任何一種來發(fā)送數(shù)據(jù)。在一個典型實施例中，如上所述，AWOC可以經(jīng)由飛機12的CMU 38、SDU 40和天線42按照衛(wèi)星通信技術來發(fā)送數(shù)據(jù)。雖然未示出，但是在用戶處理器接收到數(shù)據(jù)時，所述被封裝的事件數(shù)據(jù)可以通過下述方式被解除封裝諸如通過重新插入來自事件數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結構的無關數(shù)據(jù)字段，并且解壓縮所述事件數(shù)據(jù)。其后，可以向技術人員提供所述事件數(shù)據(jù)，如用于分析，如在方框73中所示。在一個典型實施例中，有益的是，所述事件數(shù)據(jù)能夠在飛機的飛行期間被用戶處理器接收和/或呈現(xiàn)，在所述飛機的飛行期間，AWOC識別了相應的事件。同樣，飛機的LRU 14的事件能夠被用戶處理器以至少部分實時的方式接收和/或呈現(xiàn)。
作為會從本發(fā)明的各實施例的系統(tǒng)和方法可以受益的典型情況的示例，考慮在飛機12的交付之前的測試飛行期間，與第一任務總線22a相關聯(lián)的第一雷達測高儀(RAD)遭受故障。在正常操作期間，如會明白的，RAD在第一任務總線上與第一MC 30a通信以提供關于飛機的高度信息。因此，在RAD遭受故障的情況下，由RAD向MC輸出的數(shù)據(jù)可以指示這樣的故障。在RAD向第一MC的第一任務總線上輸出數(shù)據(jù)后，AWOC 34可以從任務總線接收數(shù)據(jù)和記錄所述數(shù)據(jù)以及從飛機的其他LRU 14輸出的數(shù)據(jù)(參見圖4的方框62)。另外，AWOC可以將所述數(shù)據(jù)與在存儲器58中存儲的數(shù)據(jù)庫相比較，以識別在RAD中的故障，隨后封裝所述事件數(shù)據(jù)，并且向用戶處理器36發(fā)送被封裝的事件數(shù)據(jù)。
如上所述，可以由用戶處理器以多種不同方式的任何一種來呈現(xiàn)所述事件數(shù)據(jù)。在圖5的示例顯示中，例如，所述事件數(shù)據(jù)76可以被呈現(xiàn)在用戶處理器36的顯示器上，在飛機12的飛行路徑的圖形表示78以及飛機12的當前時間和位置80旁邊。如圖所示，例如，故障#13082被示出為“mb1APM1EEC 4 Fault”，并且指示故障的日期和時間(即“03/04/09:21:57:43”)以及故障消息的唯一標識符(即“Message id＝mb14834855”)。在上述的示例中，“mb1”指示在第一任務總線22a上識別的故障。而且，“APM1”和“EEC 4”指示所述故障發(fā)生在第四電子引擎控制(EEC)LRU，并且在第一飛機推進力數(shù)據(jù)管理計算機(APM)被檢測到，所述APM與第一任務總線相關聯(lián)，并且經(jīng)由ARINC 429總線連接到第四EEC。
將會明白，除了飛機的飛行路徑的圖形表示之外，所述事件數(shù)據(jù)可以另外或替代地與飛機的一個或多個飛機座艙顯示的圖形表示一起被呈現(xiàn)。如圖6中所示，例如，所述事件數(shù)據(jù)可以與WAP 84、基本飛行顯示86和任務計算機通信顯示88的重疊圖形表示一起被呈現(xiàn)。因此，如在此所示和說明，所述事件數(shù)據(jù)可以與多個不同的信息段(例如飛機飛行路徑78的圖形表示、時間/位置信息80、WAP 84的圖形表示、基本飛行顯示86和任務計算機通信顯示88)一起被呈現(xiàn)以用于分析。應當注意，在各種情況下，可能期望除了所述事件數(shù)據(jù)之外的、從飛機的LRU 14輸出的數(shù)據(jù)用于呈現(xiàn)和/或分析。在這種情況下，除了所述事件數(shù)據(jù)之外，由AWOC 34記錄的一段或多段數(shù)據(jù)(參見圖4的方框62)可由用戶處理器36接收用于呈現(xiàn)和/或分析。例如，在飛機12的測試飛行期間，由LRU輸出的數(shù)據(jù)的一段或多段可以諸如以與所述事件數(shù)據(jù)相同的方式連續(xù)地被發(fā)送到用戶處理器。另外或者替代地，例如，在飛機的測試飛行之后，由LRU輸出的數(shù)據(jù)段可以諸如按照多種不同的數(shù)據(jù)傳送技術的任何一種，從AWOC的存儲器58被傳送(例如下載)到用戶處理器。因此，通過接收除了所述事件數(shù)據(jù)之外的由LRU輸出的數(shù)據(jù)段，用戶處理器可以——如果期望的話——重新播放飛機的飛行的至少一部分，包括在飛行期間相應LRU的狀態(tài)。
也將會明白，可以以多種不同方式的任何一種來分析所述事件數(shù)據(jù)。在一個實施例中，除了呈現(xiàn)所述事件數(shù)據(jù)以由用戶處理器36顯示之外，用戶處理器也可以包括基于地面的推理器(reasoner)，諸如軟件、硬件或固件的基于地面的推理器。所述基于地面的推理器可以包括基于知識的系統(tǒng)，它用于讀取由AWOC 34記錄的數(shù)據(jù)(LRU數(shù)據(jù)和/或事件數(shù)據(jù))。繼而，基于地面的推理器可以通過數(shù)據(jù)挖掘由LRU輸出和由AWOC記錄到存儲器58中的數(shù)據(jù)，隔離在一個或多個LRU 14中的故障。例如，在識別了飛機12的板條傳感器中的不一致故障時，在AWOC識別了在一個板條傳感器中的故障以確定引起所述故障的所述特定板條傳感器時，基于地面的推理器可以檢查從所有的飛機板條傳感器輸出的數(shù)據(jù)。
還應當明白，可以在諸如飛機12的機群之類的多個運載工具中使用本發(fā)明的各實施例的系統(tǒng)。在這種情況下，飛機的AWOC 34可以用戶處理器36為中心形成網(wǎng)絡，以便AWOC可以使用以網(wǎng)絡為中心的方式來運行或起作用。用戶處理器隨后可以接收由飛機機群的LRU 14輸出的數(shù)據(jù)和/或用于機群的相應LRU的事件數(shù)據(jù)。通過接收由飛機機群的每架飛機的LRU輸出的數(shù)據(jù)和/或其事件數(shù)據(jù)，用戶處理器可以獨立地監(jiān)視相應的飛機的所述LRU，并且/或者集中地監(jiān)視所述機群的一個或多個LRU。而且，用戶處理器可以與機群的每架飛機的AWOC通信，諸如通過與AWOC與用戶處理器通信時相同的通道，以向飛機發(fā)送數(shù)據(jù)。更具體而言，例如，用戶處理器可以向一架或多架其他飛機的AWOC通信由一架或多架飛機的LUR輸出的數(shù)據(jù)和/或其事件數(shù)據(jù)。因此，例如，用戶處理器可以根據(jù)由相應飛機的LRU輸出的數(shù)據(jù)和/或其事件數(shù)據(jù)來便利飛機彼此的協(xié)作。
雖然在此將飛機12示出和描述為包括多個Mil-Std-1553總線，但是所述飛機可以并且通常包括被配置來按照其他協(xié)議或標準通信的一條或多條航空電子總線。例如，所述飛機可以包括被配置來按照ARINC 429、629等通信的一條或多條航空電子總線16、因此包括LRU 14。因此，如在此所述，本發(fā)明的各實施例的系統(tǒng)和方法能夠記錄來自一條或多條Mil-Std-1553總線上輸出的數(shù)據(jù)的事件。但是，應當明白，本發(fā)明的各實施例的系統(tǒng)和方法可等同地應用到在飛機的部件之間的多條其他總線或通信鏈路的任何一種。
獲得在上述說明和相關聯(lián)的附圖中呈現(xiàn)的教導的益處的、在本發(fā)明所屬領域中的技術人員，會想到本發(fā)明的許多修改和其他實施例。因此，要明白，本發(fā)明不限于所公開的特定實施例，并且修改和其他實施例意欲被包括在權利要求的范圍內(nèi)。雖然在此使用了特定術語，但是它們僅僅是在一般和說明性意義上被使用，而不是用于限定。
權利要求
1.一種系統(tǒng)，包括運載工具，其包括能夠在多條總線上通信的多個模塊；以及高級無線開放數(shù)據(jù)控制器(AWOC)，能夠在所述運載工具的操作期間接收被輸出到所述運載工具的總線上的數(shù)據(jù)，其中，AWOC也能夠?qū)⑺鲚敵鰯?shù)據(jù)與所述各模塊的已知事件的數(shù)據(jù)庫相比較，并且當所述輸出數(shù)據(jù)匹配至少一個模塊的已知事件時，識別事件，并且封裝包括所述至少一個模塊的被識別事件的事件數(shù)據(jù)，并且其中所述運載工具包括一模塊，其包括數(shù)據(jù)單元，所述數(shù)據(jù)庫單元能夠至少部分地在無線通信鏈路上向所述運載工具的外部發(fā)送所述封裝的事件數(shù)據(jù)。
2.按照權利要求1的系統(tǒng)，其中，所述運載工具包括飛機，所述飛機包括多個線路可置換單元(LRU)，它們能夠在多條Mil-Std-1553總線上通信，并且其中，所述AWOC能夠在飛機的飛行期間接收被輸出到飛機的總線上的數(shù)據(jù)。
3.按照權利要求1的系統(tǒng)，其中，所述AWOC能夠通過至少下述之一來封裝事件數(shù)據(jù)根據(jù)事件數(shù)據(jù)的格式壓縮事件數(shù)據(jù)并且去除所述事件數(shù)據(jù)的至少一個無關數(shù)據(jù)字段。
4.按照權利要求1的系統(tǒng)，其中，所述AWOC還能夠在接收到輸出數(shù)據(jù)后記錄所述輸出數(shù)據(jù)。
5.按照權利要求4的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)包括多個運載工具和多個AWOC，每個AWOC與一個運載工具相關聯(lián)，并且能夠接收被輸出到相關聯(lián)的運載工具的總線上的數(shù)據(jù)，其中，所述系統(tǒng)還包括用戶處理器，能夠從所述多個AWOC的每個接收所述輸出數(shù)據(jù)和所述事件數(shù)據(jù)的至少一個。
6.按照權利要求5的系統(tǒng)，其中，所述用戶處理器也能夠向至少一個AWOC發(fā)送來自至少一個其它AWOC的輸出數(shù)據(jù)和事件數(shù)據(jù)的至少一個。
7.按照權利要求1的系統(tǒng)，其中，當輸出數(shù)據(jù)匹配至少一個模塊的已知事件時，所述AWOC能夠識別一事件，并且所述輸出數(shù)據(jù)獨立于被誘發(fā)的事件。
8.按照權利要求1的系統(tǒng)，還包括用戶處理器，它能夠接收被封裝的事件數(shù)據(jù)，解除封裝被封裝的事件數(shù)據(jù)，并且呈現(xiàn)被解除封裝的事件數(shù)據(jù)，其中，所述用戶處理器能夠在運載工具的運行期間接收被封裝的事件數(shù)據(jù)，解除封裝被封裝的事件數(shù)據(jù)，并且呈現(xiàn)被解除封裝的事件數(shù)據(jù)。
9.按照權利要求1的系統(tǒng)，其中，所述AWOC能夠封裝如下事件數(shù)據(jù)，所述事件數(shù)據(jù)進一步包括由相應的至少一個模塊在被識別的事件前后的給定時間段輸出的數(shù)據(jù)。
10.一種用于記錄運載工具上的事件的方法，包括在運載工具的運行期間從所述運載工具的多個模塊接收被輸出到多條總線上的數(shù)據(jù)；將所述輸出數(shù)據(jù)與所述各模塊的已知事件的數(shù)據(jù)庫相比較；并且當所述輸出數(shù)據(jù)匹配至少一個模塊的已知事件時，識別事件；封裝包括所述至少一個模塊的被識別事件的事件數(shù)據(jù)；并且至少部分地通過無線通信鏈路向運載工具之外發(fā)送被封裝的事件數(shù)據(jù)。
11.按照權利要求10的方法，其中，接收數(shù)據(jù)包括在所述飛機的飛行期間從飛機的多個線路可置換單元(LRU)接收被輸出到多條Mil-Std-1553總線上的數(shù)據(jù)。
12.按照權利要求10的方法，其中，封裝事件數(shù)據(jù)包括下述的至少一個根據(jù)事件數(shù)據(jù)的格式壓縮事件數(shù)據(jù)并且去除所述事件數(shù)據(jù)的至少一個無關數(shù)據(jù)字段。
13.按照權利要求10的方法，還包括在接收到輸出數(shù)據(jù)后記錄所述輸出數(shù)據(jù)。
14.按照權利要求13的方法，其中，對于多個運載工具的每個發(fā)生接收數(shù)據(jù)，記錄和比較輸出數(shù)據(jù)，識別事件，封裝事件數(shù)據(jù)和發(fā)送被封裝的事件數(shù)據(jù)，每個運載工具包括多個模塊，并且其中，所述方法還包括接收對于所述多個運載工具的每個記錄的輸出數(shù)據(jù)和對于所述多個運載工具的每個封裝的事件數(shù)據(jù)的至少一個。
15.按照權利要求14的方法，還包括向至少一個運載工具發(fā)送對于至少一個其他運載工具記錄的輸出數(shù)據(jù)和對于至少一個其他運載工具封裝的事件數(shù)據(jù)的至少一個。
16.按照權利要求10的方法，其中，識別事件包括當輸出數(shù)據(jù)匹配至少一個模塊的已知事件時識別事件，并且所述輸出數(shù)據(jù)獨立于被誘發(fā)的事件。
17.按照權利要求10的方法，還包括接收被封裝的事件數(shù)據(jù)；解除封裝被封裝的事件數(shù)據(jù)；并且呈現(xiàn)被解除封裝的事件數(shù)據(jù)，其中，在運載工具的運行期間發(fā)生接收被封裝的事件數(shù)據(jù)，解除封裝被封裝的事件數(shù)據(jù)，并且呈現(xiàn)被解除封裝的事件數(shù)據(jù)。
18.按照權利要求10的方法，其中，封裝事件數(shù)據(jù)包括封裝事件數(shù)據(jù)，所述事件數(shù)據(jù)進一步包括由相應的至少一個模塊在被識別的事件前后的給定時間段輸出的數(shù)據(jù)。
19.一種高級無線開放數(shù)據(jù)控制器(AWOC)，用于記錄運載工具上的事件，該AWOC包括存儲器，它能夠存儲運載工具的多個模塊的已知事件的數(shù)據(jù)庫；以及處理器，它能夠在運載工具的運行期間從所述運載工具的各模塊接收被輸出到多條總線上的數(shù)據(jù)，其中，所述處理器也能夠?qū)⑺鲚敵鰯?shù)據(jù)與所述各模塊的已知事件的數(shù)據(jù)庫相比較，并且當所述輸出數(shù)據(jù)匹配至少一個模塊的已知事件時，識別事件，并且封裝包括所述至少一個模塊的被識別事件的事件數(shù)據(jù)，使得被封裝的事件數(shù)據(jù)能至少部分地通過無線通信鏈路向運載工具之外發(fā)送。
20.按照權利要求19的AWOC，其中，所述存儲器能夠存儲飛機的多個線路可置換單元(LRU)的已知事件的數(shù)據(jù)庫，并且其中，所述處理器能夠在所述飛機的飛行期間從各LRU接收輸出到多條Mil-Std-1553總線上的數(shù)據(jù)。
21.按照權利要求19的AWOC，其中，所述處理器能夠通過下述至少之一來封裝事件數(shù)據(jù)根據(jù)事件數(shù)據(jù)的格式壓縮事件數(shù)據(jù)并且去除所述事件數(shù)據(jù)的至少一個無關數(shù)據(jù)字段。
22.按照權利要求19的AWOC，其中，在處理器接收輸出數(shù)據(jù)后，所述處理器還能夠記錄輸出數(shù)據(jù)，并且存儲器能夠存儲輸出數(shù)據(jù)。
23.按照權利要求19的AWOC，其中，當輸出數(shù)據(jù)匹配至少一個模塊的已知事件時，所述處理器能夠識別事件，并且所述輸出數(shù)據(jù)獨立于被誘發(fā)的事件。
24.按照權利要求19的AWOC，其中，所述處理器能夠封裝事件數(shù)據(jù)，使得能在運載工具的運行期間進一步接收、解除封裝和呈現(xiàn)事件數(shù)據(jù)。
25.按照權利要求19的AWOC，其中，所述處理器能夠封裝事件數(shù)據(jù)，所述事件數(shù)據(jù)進一步包括由相應的至少一個模塊在被識別的事件前后的給定時間段輸出的數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種系統(tǒng)，包括運載工具(例如飛機)，它包括多個模塊(例如線路可置換單元—LRU)，能夠通過多個總線(例如Mil－Std－1553總線)通信。所述系統(tǒng)也包括高級無線開放數(shù)據(jù)控制器(AWOC)，它能夠接收在運載工具的運行期間——諸如在飛機的飛行期間——被輸出到運載工具的總線上的數(shù)據(jù)。所述AWOC也能夠?qū)⑺鲚敵鰯?shù)據(jù)與所述模塊的已知事件的數(shù)據(jù)庫相比較。然后，當所述輸出數(shù)據(jù)匹配至少一個模塊的已知事件時，所述AWOC能夠識別事件。AWOC能夠封裝包括被識別事件的事件數(shù)據(jù)。在所述系統(tǒng)內(nèi)也包括的數(shù)據(jù)單元，能夠至少部分地在無線通信鏈路上向所述運載工具的外部發(fā)送所述被封裝的事件數(shù)據(jù)。
文檔編號G07C5/00GK1910859SQ200580002006
公開日2007年2月7日 申請日期2005年1月6日 優(yōu)先權日2004年1月6日
發(fā)明者拉爾夫·S·佩雷斯, 盧吉·P·里吉, 約瑟夫·F·薩尼奧, 馬克·A·塔爾博特 申請人:波音公司