無線傳輸的快速存取記錄器的製作方法

2023-07-02 23:02:06 1

專利名稱：無線傳輸的快速存取記錄器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種記錄器，尤其涉及該記錄器的電路模塊。
背景技術：
當前，飛機產生的飛行數據一般都通過FDR(Flight Data Recorder飛行數據記錄器，俗稱黑匣子)來進行記錄。安裝在飛機上用來記錄多種飛行數據的傳感器從不同的區 域連接到FDAU (Flight Data Acquisition Unit飛行數據獲取單元)，再連接到FDR。FDR 不便於拆卸，對FDR進行數據讀取非常不方便，一般只有在事故分析時才使用此方式。因此，1997年9月17日，中國民用航空總局頒布適航指令CAD1997-MULT-38，規定 「如欲在中國境內從事民用航空運輸活動，必須裝有快速存取記錄器(QAR)或具有快速存取 記錄器(QAR)功能的其它設備。」QAR是用於監控、記錄大量飛行參數、數據的機載設備。QAR監控是保障飛行安全， 提高運營效率的一項科學而有效的技術手段，其監控結果是飛行技術檢查、安全評估、安全 事件調查和維護飛機的重要依據。QAR —般將數據記錄在存儲卡或光碟中，便於數據的頻繁獲取以進行處理和分析， 用於航空公司日常的飛行品質監控。而採用光碟記錄數據的QAR需要特定的記錄環境條 件，否則會影響到數據記錄的質量。而且，這種方式需要人為參與，一般由航空公司機務人 員獲取光碟，並將光碟數據上傳。這樣操作經常會出現數據不及時或者數據丟失的情況，很 難保證飛行數據及時、完整、安全有效的傳遞到飛行數據分析部門。

發明內容
本發明需要解決的技術問題是提供了一種無線傳輸的快速存取記錄器，旨在解決 上述的問題。為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的本發明包括為其它子系統提供合適電源輸入的電源子系統；實時採集獲取飛機 的飛行數據並處理後傳輸給存儲子系統以便持久存儲的數據採集和處理子系統；顯示其它 子系統的工作狀態的顯示和控制子系統；所述的顯示和控制子系統與數據採集和處理子系 統相連；將數據採集和處理子系統獲取的飛行數據經壓縮和加密處理後通過無線傳輸鏈路 或非無線傳輸鏈路安全地傳輸到外部系統的傳輸子系統。與現有技術相比，本發明的有益效果是在飛機完成飛行，落地停穩後，無需人工 幹預，無線QAR設備可以自動完成此次飛行的飛行參數、數據的傳輸。


圖1是本發明與飛機及外部系統的關係的示意圖；圖2是本發明一種結構的模塊圖；圖3是採用本發明方法的一種流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖與具體實施方式
對本發明作進一步詳細描述 由圖2可見本發明包括為其它子系統提供合適電源輸入的電源子系統；實時採 集獲取飛機的飛行數據並處理後傳輸給存儲子系統以便持久存儲的數據採集和處理子系 統；顯示其它子系統的工作狀態的顯示和控制子系統；所述的顯示和控制子系統與數據採 集和處理子系統相連；將數據採集和處理子系統獲取的飛行數據經壓縮和加密處理後通過 無線傳輸鏈路或非無線傳輸鏈路安全地傳輸到外部系統的傳輸子系統。所述的數據採集和處理子系統包括數據採集模塊、數據處理模塊、數據存儲管理 模塊以及數據傳輸管理模塊；所述的傳輸子系統包括傳輸處理模塊、加密/解密模塊、壓縮/解壓縮模塊和信 道平衡/選擇模塊。本發明的數據傳輸可採用包括無線傳輸或其他傳輸方式(如USB2. 0)在內的數據 傳輸方式，將經過壓縮和加密處理的飛行參數、數據以及無線QAR設備運行狀態的相關報 告，安全地傳輸到外部系統；外部系統可以對無線QAR設備及飛機的其他設備的程序和配 置信息通過無線傳輸鏈路或其他傳輸方式(如USB2.0)進行在線升級和配置。由於本發明 的飛行參數、數據採用固態存儲的方式，保證了數據存儲的安全性。如圖1所示本發明通過與飛機之間的傳輸鏈路接收來自飛機的各種離散、模擬 等總線輸入的信息，例如ARINC 717總線輸入的信息。從飛機的DAU(Data Acquisition Unit數據採集組件)，實時採集獲取飛機的飛行數據或者從飛機的D⑶(Data Control Unit 數據控制組件)，實時採集獲取飛機的飛行數據。DAU、DCU或其它類似的數據管理組件的飛 行數據來源於安裝在飛機上不同區域的用來記錄多種飛行數據的傳感器。本發明的產品作用是待飛機落地停穩後將獲取的來自飛機的各種離散、模擬等總 線輸入的信息以及無線QAR設備運行狀態的相關報告通過無線傳輸鏈路傳輸到外部系統。 外部系統可能是，例如民用或軍用的飛行數據管理系統。無線傳輸鏈路可能包括，例如公用 電話交換網的一部分，網際網路和專線網。無線傳輸方式可能包括，例如多信道並行傳輸。通過本發明與外部系統之間的無線傳輸鏈路，可以對無線QAR設備及飛機的其他 設備，例如，航空電子設備的程序和配置信息進行在線升級和配置。通過無線QAR設備與飛 機之間的傳輸鏈路，可以將外部系統傳輸的飛機的其他設備，例如航空電子設備的程序和 配置信息，進行在線升級和配置。本發明能夠進行系統自檢(BIT，Built-in Test)，存儲自檢結果，並向外部系統發 送無線QAR設備運行狀態的相關報告，以便外部系統監控設備的運行情況。本發明也能作為機載的存儲設備，無線QAR設備中存儲的內容可供飛機的其它設 備使用，例如，可以作為機載娛樂系統的一個存儲設備。本發明電源子系統將飛機提供的電源輸入轉換為合適的電源進行輸出，為無線 QAR設備的其它子系統提供合適的電源輸入。電源子系統可以直接為其它子系統提供合適 的電源輸入，也可以通過部分子系統向其它子系統提供合適的電源輸入。例如，電源子系統 可以通過數據採集和處理子系統向數據存儲子系統或顯示和控制子系統等提供電源輸入， 或電源子系統直接為數據採集和處理子系統、數據存儲子系統以及顯示和控制子系統等提供電源輸入。目前在中國境內從事民用航空運輸活動的飛機，提供兩種電源輸入方式115伏400赫茲交流電或28伏直流電，本發明能對這兩種電源輸入進行處理。但如果飛機提供的 電源輸入方式發生變化，本發明的電源子系統經改裝後也能滿足使用要求。數據採集和處理子系統包括一個處理器，該處理器可能是，例如，一個中央處理器 CPU包括例如一個微處理器、一個專用集成電路ASIC，或一個或多個印刷電路板。該處理器包括四個模塊數據採集模塊、數據處理模塊、數據存儲管理模塊、數據 傳輸管理模塊；數據採集模塊獲取來自飛機的各種離散、模擬等總線輸入的信息；數據處理模塊對獲取的數據進行相關 處理；數據存儲管理模塊將經過處理的數據存儲到數據存儲子系統以便持久存儲；數據傳 輸管理模塊則負責管理無線QAR設備與飛機其它設備之間的通訊，例如將傳輸子系統從 外部系統接收的飛機其它設備的程序和配置信息傳輸給相關設備。數據採集模塊、數據處理模塊、數據存儲管理模塊和數據傳輸管理模塊可以被用 來作為配置到處理器邏輯中的微碼，或可以被用來作為存儲在電可擦可編程序只讀存儲器 EEPROMs的可編程微碼。按照另一種裝置，這四個模塊可以被用來作為處理器執行的軟體 代碼。軟體代碼可以任何合適的程式語言，使用任何合適的編程技巧編寫。例如，軟體代碼 可以C語言，使用過程程序設計技巧編寫；或用Java或C++，使用面向目標程序設計技巧編 寫。軟體代碼可以以一系列指令或命令等形式，存儲在計算機可讀的媒體上，例如隨機存取 存儲器RAM，或只讀存貯器ROM，一個磁介質例如硬碟、軟盤或光碟如CD-ROM。傳輸子系統包括一個處理器，該處理器可能是，例如，一個中央處理器CPU包括例 如一個微處理器、一個專用集成電路ASIC，或一個或多個印刷電路板。該處理器包括四個模塊傳輸處理模塊、加密/解密模塊、壓縮/解壓縮模塊和信 道平衡/選擇模塊；傳輸處理模塊負責飛行數據以及程序和配置信息的無線傳輸；加密/ 解密模塊負責對無線傳輸的飛行數據以及程序和配置信息進行加密/解密操作；壓縮/解 壓縮模塊負責對無線傳輸的飛行數據以及程序和配置信息進行壓縮/解壓縮操作；信道平 衡/選擇模塊負責動態選擇無線傳輸的信道，並確保無線傳輸信道的負載平衡。傳輸處理模塊、加密/解密模塊、壓縮/解壓縮模塊和信道平衡/選擇模塊可以被 用來作為配置到處理器邏輯中的微碼，或可以被用來作為存儲在電可擦可編程序只讀存儲 器EEPROMs的可編程微碼。按照另一種裝置，這四個模塊可以被用來作為處理器執行的軟 件代碼。軟體代碼可以任何合適的程式語言，使用任何合適的編程技巧編寫。例如，軟體代 碼可以C語言，使用過程程序設計技巧編寫；或用Java或C++，使用面向目標程序設計技巧 編寫。軟體代碼可以以一系列指令或命令等形式，存儲在計算機可讀的媒體上，例如隨機存 取存儲器RAM，或只讀存貯器ROM，一個磁介質例如硬碟、軟盤或光碟如CD-ROM。數據存儲子系統是用來存儲數據採集/處理子系統獲取的來自飛機的各種離散、 模擬等總線輸入的信息，確保數據的持久存儲。數據存儲子系統也能存儲無線QAR設備系 統自檢(BIT，Built-in Test)的結果。數據存儲子系統採用固態存儲的方式，例如，固態存 儲卡，採用電子存儲介質進行數據存儲和讀取。顯示和控制子系統能夠通過面板上的操作按鈕，切換顯示內容；能夠在需要時顯 示無線QAR設備其它子系統的工作狀態，例如，用來顯示數據採集和處理子系統、無線傳輸子系統的各種工作狀態；能夠在需要時顯示無線QAR設備其它子系統的數據，例如，數據採集和處理子系統採集到的數據，或者顯示存儲子系統中的相關數據。按照無線QAR設備的一種裝置，數據採集模塊、數據處理模塊、數據存儲管理模 塊、數據傳輸管理模塊、傳輸處理模塊、加密/解密模塊、壓縮/解壓縮模塊和信道平衡/選 擇模塊為8個獨立的模塊；按照另一種裝置，這8個模塊可以互相結合為一個或多個模塊， 例如數據採集模塊和數據處理模塊可以結合為數據採集/處理模塊。上述的無線QAR設備的各個子系統，可以互相結合為一個或多個子系統。例如，數 據採集和處理子系統、數據存儲子系統，也可以互相合併為一個單一的子系統。如圖3所示本發明流程從數據採集和處理子系統接收飛行數據開始。數據採集 /處理存儲子系統在飛機運行過程中，通過與飛機之間的傳輸鏈路接收來自飛機的各種離 散、模擬等總線輸入的信息，例如ARINC 717總線輸入的信息。數據採集/處理存儲子系統 將獲取的飛行數據經處理後進行持久存儲。在飛機未落地停穩前，傳輸子系統應當處於睡眠狀態，不能發送各種無線信號。當 飛機落地停穩後且需要傳輸飛行數據時，傳輸子系統啟動，並完成飛行數據的無線傳輸。傳 輸子系統對飛行數據進行壓縮和加密處理後再進行傳輸，確保數據傳輸的快速和安全。飛 行數據以及無線QAR設備運行狀態的相關報告也經無線傳輸鏈路傳輸到外部系統。外部系 統接收飛行數據，進行解密和解壓縮處理後，進行後續的操作。傳輸子系統接通與外部系統的無線傳輸鏈路後，如發現有無線QAR設備或飛機的 其它設備的程序和配置信息需要更新，如航空電子設備；外部系統將相關的升級包經無線 傳輸鏈路傳輸給傳輸子系統。如果是無線QAR設備的程序和配置信息需要更新，則無線QAR 設備自行升級；如果是飛機其它設備的程序和配置信息需要更新，則相關的升級包經無線 QAR設備與飛機之間的傳輸鏈路，傳輸給其它設備進行升級。完成飛行數據、運行狀態報告和程序、配置信息等相關信息的傳輸後，無線傳輸子 系統再次進入休眠狀態。
權利要求
一種無線傳輸的快速存取記錄器，其特徵在於包括為其它子系統提供合適電源輸入的電源子系統；實時採集獲取飛機的飛行數據並處理後傳輸給存儲子系統以便持久存儲的數據採集和處理子系統；顯示其它子系統的工作狀態的顯示和控制子系統；所述的顯示和控制子系統與數據採集和處理子系統相連；將數據採集和處理子系統獲取的飛行數據經壓縮和加密處理後通過無線傳輸鏈路或非無線傳輸鏈路安全地傳輸到外部系統的傳輸子系統。
2.根據權利要求1所述的無線傳輸的快速存取記錄器，其特徵在於所述的電源子系 統直接為其它子系統提供合適的電源輸入或者通過部分子系統向其它子系統提供合適的 電源輸入。
3.根據權利要求1所述的無線傳輸的快速存取記錄器，其特徵在於所述的數據採集 和處理子系統包括數據採集模塊、數據處理模塊、數據存儲管理模塊以及數據傳輸管理模 塊；所述的四個模塊為四個獨立的模塊或者互相結合為一個或多個模塊；所述的四個模塊 位於數據採集和處理子系統中或者其中的一個或多個位於其它子系統中。
4.根據權利要求1所述的無線傳輸的快速存取記錄器，其特徵在於所述的數據存儲 子系統採用固態存儲的方式固態存儲卡或者採用電子存儲介質進行數據存儲和讀取。
5.根據權利要求1所述的無線傳輸的快速存取記錄器，其特徵在於所述的傳輸子系 統包括傳輸處理模塊、加密/解密模塊、壓縮/解壓縮模塊和信道平衡/選擇模塊；所述的 四個模塊為四個獨立的模塊或者互相結合為一個或多個模塊；所述的四個模塊位於傳輸子 系統中或者其中的一個或多個位於其它子系統中。
全文摘要
本發明涉及一種無線傳輸的快速存取記錄器，包括為其它子系統提供合適電源輸入的電源子系統；實時採集獲取飛機的飛行數據並處理後傳輸給存儲子系統以便持久存儲的數據採集和處理子系統；顯示其它子系統的工作狀態的顯示和控制子系統；所述的顯示和控制子系統與數據採集和處理子系統相連；將數據採集和處理子系統獲取的飛行數據經壓縮和加密處理後通過無線傳輸鏈路或非無線傳輸鏈路安全地傳輸到外部系統的傳輸子系統；本發明的有益效果是在飛機完成飛行，落地停穩後，無需人工幹預，無線QAR設備可以自動完成此次飛行的飛行參數、數據的傳輸。
文檔編號G07C5/08GK101847271SQ20091004807
公開日2010年9月29日 申請日期2009年3月24日 優先權日2009年3月24日
發明者於柯滋, 曹宏煒 申請人:上海天絡科技有限公司