提供作為系統體系的空運電子化體系結構方法和設備的製作方法
2024-02-15 06:12:15 1
專利名稱：：提供作為系統體系的空運電子化體系結構方法和設備的製作方法
技術領域：
：本發明通常涉及飛機設計，並且更具體而言涉及包括用於提供包含空運業務在內的4元空乂>司運營(airlineoperations)的電子4匕環i竟(e-I):nabledenvironment)的體系結構實施的方法和設備。特別是，定義了"電子化環境"，其融合"系統體系(systemsofsystems)"的觀點，其特徵最終給4元空公司帶來價值，包括一個或多個飛行員、機組乘務員、機械師、乘客、航空工程師、航空維護業務、和機組人員培訓。
背景技術：
：基於乙太網的聯網以及無線技術已經在家庭、辦公室、公共場所、甚至在飛機上變得普遍。近年來，航空器安裝已經包含了大量的乙太網技術以幫助信息管理。這些航空器安裝的實例包括到乘客膝上型電腦的支持網際網路接入(經由衛星)的無線連接、從飛機到機場將機上網絡連接到航空公司網絡的無線連接、經由機場網絡無線傳送電影內容到機上飛行中娛樂系統、從特定組件(例如，飛行數據記錄儀)到可攜式航空設備用於下載數據的無線連接中的一個或多個，管理乙太網網絡和提供主管航空開發應用程式的共享資源的機上網絡文件伺服器，以及使用源自乙太網的網絡來將傳統的4;t空電子計算機連接在一起。大量的工業論壇正在開發安裝基於乙太網的聯網和無線組件(例如，ARINC763、ARINC664)的航空器的規範和標準。這些標準平衡(levcrageoff)在非航空器商業市場中開發的產品。在飛機上包含乙太網技術的實施和部署挑戰已經不僅在於配置(例如，增強)用於航空器環境的源自商業的組件並且保證組件和網絡兼容性，而且還在於定義用於整合給航空公司帶來價值的特徵的完整的端到端策略。傳統的航空電子設備(例如，飛行管理計算機、航空數據系統、慣性數據系統、飛行指揮儀/自動駕駛儀、飛行駕駛艙顯示、飛行控制計算機、和維護計算機)已經被作為系統開發了幾十年，這些系統典型地包括計算硬體、外圍傳感器和/或致動裝置、作業系統和應用軟體。其他飛機系統，諸如飛行中娛樂系統、機械/液壓傳動系統的電子元件、電子引擎控制和其他系統具有類似的特徵。這些飛機系統中的每個系統被安裝在飛機上，由於其給航空公司操作員提供價值。例如，飛行管理計算機系統優化航空器飛行軌跡並減小飛行員工作負荷。飛行控制計算機增加控制精確性並且驅動航空器重量減小。維護系統跟蹤飛機上故障，收集用於以後分析的數據，並且減小維護成本。飛行中娛樂系統使乘客保持愉快。所有這些系統當前伴隨定義的需求和定義的到其他機上飛機系統的物理和數據接口而發生。每個飛機系統被設計成與其他系統相對隔離以保證魯棒性、可用性、和完整性。典型地，這些系統經由工業標準或專有/定製網絡(例如，ARINC429數據總線、ARINC629數據總線、和ARINC485數據總線)被連接。儘管布線有時候被認為是到它本身的系統，但是這更為普遍地涉及物理線路以及它對航空器環境中的損壞或不想要的電磁幹擾的敏感度。在硬體和應用之間遍歷網絡的數據內容，有時也#皮稱為數據4妻口管理，通常在系統被安裝在飛機上之前被調度和完全地表徵。數據接口管理的這種飛機系統範例並不應用於基於乙太網的網絡。使用開放系統互連(OSI)參考模型概念化計算機之間的信息交換已經導致協議棧的物理、數據鏈路、網絡、和傳輸層從會話、表示、和應用層的分解和隔離。這已經導致基於乙太網的網絡本身開發作為系統，經由交換機、路由器、和無線連接提供公共信息傳送服務到其他系統。通過擴展，由於它們利用軟體應用給系統提供公共計算和數據存儲平臺，乙太網伺服器也已經變成基於乙太網的網絡系統(EbNS)的一部分。
發明內容在一個方面中，提供了在機動車中實施的網絡體系結構，其包括乙太網網關模塊(EGM)和網絡接口模塊(NIM)。EGM中包括乙太網交換機和路由器，並被配置成為多個開放數據網絡(ODN)設備提供到所述網絡體系結構的開放數據網絡(ODN)連接。NIM被配置成提供隔離數據網絡，該NIM包括乙太網交換機、路由器和網關/路由器。乙太網交換機被配置成連接多個安全設備到隔離數據網絡(IDN)，該安全設備與機動車的操作和導航有關。路由器被配置成使IDN以接口方式連接到所述開放數據網絡連接，並且包括分組過濾功能，以便在有來自ODN的數據時確定該來自ODN的哪個數據可以經由連接到IDN的安全設備傳遞到IDN並應用於機動車的操作和導航。網關/路由器提供網絡地址和協議轉換，以將IDN連接到與機動車操作相關聯的安全公共數據網絡(CDN)。所述網絡體系結構被配置成提供IDN和CDN中與機動車的操作和導航有關的網絡設備和ODN中的網絡設備之間的隔離(segregation)。在另一個方面中，提供了用於聯網計算機體系結構的組件的方法。該方法包括配置乙太網交換機以連接外部設備到隔離數據網絡(IDN)，使用第一路由器中的分組過濾功能來連接外部設備到開放數據網絡(ODN),利用網關提供網絡地址和協議轉換以連接IDN到安全公共數據網絡，並且使用笫二乙太網交換機和第二路由器管理0DN。在再一個方面中，提供了飛機網絡體系結構，其包括多個航空電子設備、乙太網網關模塊(EGM)、和網絡接口模塊(NIM)。該NIM包括乙太網交換機，用以連接外部設備到隔離數據網絡(IDN);路由器，其包括分組過濾功能以連接IDN到由EGM所管理的開放數據網絡(ODN);以及網關/路由器，提供網絡地址和協議轉換以連接IDN到安全航空電子公共數據網絡(CDN)。所述EGM包括用於管理ODN的乙太網交換機和路由器，並且，至少一部分所述航空電子設備被連接到II)N和O:DN中的其中之一或這二者以滿足航空電子網絡服務要求、航空電子設備隔離要求、和航空電子設備可用性要求中的至少一個要求。圖1圖示與航空公司運營的電子化關聯的飛機和地面基礎設施。圖2圖示在提供電子化環境中使用的網絡接口模塊和乙太網網關模塊的8功能的方框圖。具體實施方式這裡描述的方法和設備包括飛機上基於乙太網的網絡系統(EbNS)，其包括乙太網物理和無線網絡和基礎設施，該系統提供高帶寬連接、靈活性，並且能夠處理數量巨大的數字數據內容。正如這裡所述，具有其自己的計算機、軟體、外設、和安全網絡的傳統飛機系統^皮連接到EbNS。因此，這裡描述的EbNS有時候被稱為提供用於航空公司運營的電子化環境的系統體系。對於航空公司運營以及飛機商業運輸等級範圍(class)內的電子化環境的有效部署使用考慮傳統飛機系統和任何新系統二者的模型，該模型被提供用於平衡電子化環境提供的價值。如在這裡使用的電子化稱為使用通信中樞、網絡技術、和存儲器傳送電子信息以及使用該電子信息提供有價值的用戶服務。如以下進一步描述，現有的飛機系統、上面介紹的基於乙太網的網絡系統、地面工具和在航空公司的支持處理實際上是更寬廣、更包容、或整體系統(holisticsystem)的構造塊，其橫跨了以上描述的較窄的系統。這產生了系統體系構思，其看似貫穿較窄系統提供的這些構造塊的商業信息流，並給航空公司帶來了附加的價值水平。更具體而言，基於乙太網的網絡系統將不會通常被安裝在飛機上，因為它們的組件本身並不自動地增加價值。但是，如參考以下描述的圖所述的，提供了價值，例如，由於減小了保持當前在飛行管理計算機系統中的導航數據的成本，由於由維護系統收集的數據與航空公司地面一側維護系統更加緊密耦合，並且由於減小了飛行中娛樂系統被安裝到常常得到重新配置的座位中的開銷成本。但是，對於在航線和航空器運營中將成功使用的電子化環境，不僅EbNS設計必須是成功的，而且飛機上和飛機外的數據流的更整體的整合也必須是成功的。因此，任何空運電子化體系結構實現必須解決在以下三個舉例的應用中進一步^^明的系統體系的預期的使用。在電子化環境中，最終刷新飛行管理系統中導航數據的任何系統還包括從其數據提供者(例如，Jeppesen)接收數據更新的航空公司處理、航空公司的數據處理和存儲、數據到飛機(即，經由機場擁有的無線網絡)的無線傳輸、非無線傳送或處理組件/網絡故障的任何替換方法、通過EbNS的數據的移動、在存儲或傳送中數據的安全性和完整性、使用在飛機的存儲設備上等待的數據改變飛機配置中機械的介入、以及4元空工程師啟動這種處理以確認成功完成的能力。更加緊密地耦合通過飛機上維護系統收集的數據和航空公司地面一側維護系統的任何系統還包括保留(與"重寫"相對)飛機上數據的策略，在被訪問機場的關鍵子集合部署機場無線接入點，判定安裝基於衛星的寬帶通信據或處理組件/網絡故障的任何替換處理，重新才各式化輸入到地面側維護系統中的數據，以及在航空公司內部分配責任以選擇將要收集的數據和保證數據在才幾隊(fleet)上流動。部署數字飛行業務或維護手冊到飛機上以由飛行員和機械師使用的任何系統還包括從飛機製造商接收原始數字內容的處理，允許航空公司修改該內容以適合其運營的工具和處理，選擇飛機駕駛艙(cockpit)內中的設備或顯示數據內容的機械設備，提供對這些數據文件的配置和版本控制的方法，無線發送數字數據到飛機，(通過航空公司授權的工程師、機械師、和/或飛行w)"安裝"該內容的處理，對亍這種類型內容的任何獨特的安全性和完整性要求，完成這些數據文件的部分數據上傳的任何處理，以及圍繞使得數據不可獲得的飛機上設備故障進行工作的處理。再者，在商業航線/飛機運營環境中的電子化環境的成功部署要求用於了解和解決飛機上和飛機外實施方面的系統體系模型。已經開發出獨特的電子化體現結構實施，如在這裡所描述的，以提供識別上述系統體系構思的本質的環境，這種構思被反映在被選擇用於這裡描述的基於乙太網的網絡系統的實施例組件中。具體而言，已經被選擇用於EbNS的子網絡及其他飛機上網絡的連接性，在EbNS上提供的以及在其他飛機網絡上主管的系統可接入的公共服務，以及在EbNS中被提供用於支持使用EbNS的整體系統的冗餘水平。組合而言，這種方法提供方便使用EbNS的系統成功利用的環境。圖1是上述系統體系構思的功能圖示，其包括示意性的基礎設施10,更具體而言，該圖是用於給飛機/航空器操作提供電子化環境的飛機和地面基礎設施的功能圖示。基礎設施10示出了例如基於地面的基礎設施和支持處理，用於傳送數據到飛機的方法，如以下進一步描述的，基於飛機上乙太網的網i各、和飛4幾系統之間的關係。功能基礎設施10包括數據提供者和消費者12、航空公司基礎設施14、飛機連接16、飛機體系結構18、飛機系統20、和飛機新特徵22。數據提供者12識別用於對航空公司提供在飛機上使用的軟體和數據的傳統提供者。這些提供者包括飛機上計算機、航空電子、航空器製造商、以及在與航空公司的合約下提供服務的第三方。數據提供者12所提供數據的一個實例是例如通過廠家和製造商傳送到航空公司，以及然後基於其基礎設施14由航空公司管理和修改的軟體數據。航空公司基礎設施1識別航空公司在管理數據提供者12所提供的軟體中的作用以及航空公司在修改一定數據以定製系統行為(例如，配置導航顯示格式)中的作用或在定製圖表和手冊以符合航空公司慣例或格式(例如，使用日語或海關通關手續(customlandingprocedure))中的作用。飛機連接16指傳送上述軟體和數據內容到飛機的方法。傳統的ACARS50(航空公司通信尋址和報告系統)由於其受限的帶寬和相對高的成本，對於發送有限數量的數據到飛機是有用的。所以，ACARS50對於移動大貨的數據並不有效。當飛機在地面上時提供到機場的無線連接的飛機終端無線系統52,提供去往飛機和來自飛機的數據的高帶寬傳輸。當航空器在途中時衛星系統56提供高帶寬連接。另外，航空公司可以具有機械使用維護控制顯示(MCD)54(即，可攜式計算機)以承載數據到飛機，其中MCD54能夠被物理或無線地連接到機上乙太網網絡。飛機體系結構18尋址飛機聯網體系結構和反映傳送軟體和數據到飛機的方法，上行鏈路的軟體和數據內容主要通過核心網絡40接收。核心網絡40包括用於數據存儲和選擇性處理的網絡伺服器，還利用交換機和路由器，提供乙太網網絡管理。使用圖示的飛機連接選項中的其中之一，包括但不局限於ACARS50、無線終端52、維護控制顯示54、航空器製造商數據服務56、和娛樂內容58，大量的軟體和數據最終被傳送到各種計算機，包括，例如航空電子系統和飛行中娛樂(IFE)系統。飛機系統20包括使用數據的各種系統，這些系統例如為航空電子60、電子飛行包62、飛行中娛樂64、維護系統66、數據加載系統68、和各種飛機印表機70。與機上計算機本身相對，飛機系統20關注於使用軟體和數據的系統。這些系統例如包括導航控制和顯示、飛行管理、印表機、和IFH。數據加載系統68用於加載軟體和數據到飛機內的許多計算機中。如這裡使用的系統表示一組計算硬體、外設、軟體、和連接它們的網絡。飛機新特徵22^是供與本發明一個實施例相關聯的新特徵的概迷和識別。特別是，新特徵22包括平衡這裡描述的電子數據內容、無線連接、和乙太網基礎設施的飛機。新特徵22包括可以;波部署以利用電子化環境的優點的特徵，例如，地圖80、圖表82、電子文檔84、諸如駕駛艙飛行日誌86的無線維護工具、以及無線飛行中娛樂88。在導航顯示上顯示詳細的機場地圖80，還提供其他電子地圖和圖表82、以及電子導航和維護手冊(電子文檔84)。另外，電子飛行日誌/駕駛艙飛行日誌86用於報告飛機上故障和捕獲機械部署。在本實施例中，電子飛行日誌的內容被自動和無線地發送到地面接收機用於由航空公司使用。進一步，本實施例通過機械師和乘客提供到上述飛機上網絡的無線連接以經由飛機的無線連接訪問飛機上數據或訪問乙太網或航空公司網絡。然後，圖表82傳達傳送諸如由電子飛行日誌和維護系統所收集的數據到地面的構思。所述數據通過飛機體系結構18和飛機連接16移動並且到達航空公司基礎設施14，在這裡航空公司接收和管理該數據。數據提供者和消費者2反映在航空公司傳送數據到數據的各個消費者或其他第三方(例如，引擎製造商)。最後，在航空公司基礎設施14、安全維護90中反映的一種作用，就是加強航空公司管理所述處理的安全方面的責任，這在任何基於乙太網的網絡中都是固有的。基礎設施10內的類別傳達飛機電子化系統的^^繫結構和j吏用，以傳送軟體和數據到飛機系統以及給導航、飛行機組人員、機械師、和乘客提供有價值的特徵。基礎設施10還傳達收集飛機上數據和傳送該數據到地面用於航空公司飛行運營、航線維護、維護規劃、工程技術、機組人員訓練使用。圖2是飛機電子化4本繫結構100的一個實施例的組件3見圖，該體系結構被配置成提供涉及機動車操作和導航的安全網絡設備和其他非安全網絡設備之間的隔離(segregation)。圖2包括被選擇用於EbNS的一個實施例的組件，及其相關聯的子網絡和連接。如這裡進一步描述，兩個設備，網絡接口模塊(NIM)102和乙太網網關模塊(EGM)104提供隔離的交換機和路由器層以管理網絡並形成核心網絡40的一部分(在圖1中所示)。N1M102包括連接更多隔離數據網絡(IDN)上涉及機動車操作和導航的安全設備的乙太網交換機110、具有分組過濾功能以連接II)N到由EGM104管理的更多開放數據網絡(ODN)的路由器112、以及提供網絡地址和協議轉換以通過CDN交換機116連接IDN到更多安全航空電子公共數據網絡(CDN)的網關/路由器114。外設可以包括諸如維護控制顯示、乙太網駕駛艙(cockpit)印表機和其他系統的機械工具的一個或多個有線埠。所述4本繫結構提供IDN和CDN中涉及機動車操作和導航的網絡設備、和ODN中的網絡設備之間的隔離。EGM104包括管理多個開放數據網絡設備的ODN的組合乙太網交換機和路由器120，其中由交換機和路由器120管理的虛擬LAN被預先配置。需要穿過這些虛擬LAN的任何數據均通過路由器120，該路由器120提供分組過濾功能，以便在當有來自ODN的數據時確定哪一個來自ODN的數據要經由被連接到IDN的安全設備傳送到IDN並應用於機動車的操作和導航。外圍無線單元4是供到如這裡描述的機場121和無線MCD122的連^^妾。這些外閨單元的例子包括乙太網駕駛艙印表機124、基於網際協議的語音(VOIP)電話126和其他系統。無線外圍單元也是預期的。總的來說在飛機上使用網絡交換機和路由器的構思現在是不新鮮的。但是，通過體系結構100的實施所實現的是分層設計，其將移動通過終端無線LAN單元(TWLU)130、機組人員無線LAN單元(CWLU)132和寬帶衛星設備134的業務，諸如飛行甲板入口視頻監視系統(FDEVSS)136移動的業務，與其他ODN主管的系統隔離(經由DN虛擬LAN)、以及與在隔離數據網絡(IDN)上被主管的系統隔離，如在圖2中示出的。只有預先規定的(例如根據加載配置文件)到達授權IP位址和埠，並且通常位於虛擬專用網絡(VPN)隧道內的無線和寬帶衛星業務才被允許傳送到其他組件。這種配置提供在基於乙太網的網絡系統的安全和控制，同時給依賴於向/從地面設備移動的特定數據的系統提供靈活性。再次參考圖2和體系結構100，提供主管各種應用的伺服器。例如，在增值的情況下，給網絡(ODN和IDN)提供傳送獨特服務的連接。具體而言，控制器伺服器模塊(CSM)140給ODN提供網絡管理服務(例如，域名伺服器)，但是它通過IDN提供故障報告並且因此通過主管公共核心系統(CCS)176內的一個或多個維護系統的CDN交換機116到達公共數據網絡(CDN)。增強的空運飛行記錄儀(EAFR)170、駕駛艙服務系統172、和一個或多個公共數據網絡LRU174(線路可替換單元)是可以被連接到CDN交換機116的多個航空器系統的代表。在一個或多個NIM邊界路由器112或EGM104發生故障的情況下，這種配置改善了維護系統的故障隔離能力。機組人員信息系統/維護系統(CIS-MS)文件伺服器模塊(FSM)142給CDN/IDN/ODN上的系統提供數據加載服務，給CDN/IDN/ODN上的系統提供文件傳送和數據保持服務，無線設備控制和通信，以及MCD顯示支持。這些服務全部經由IDN連接被提供以最大化路由器分組過濾器的隔離和使用，但使用直接位於ODN上的VPN完成的無線設備控制和通信除外。源自飛行中娛樂(IFE)150系統中並且使用寬帶衛星服務的乘客網際網路業務被與ODN隔離以最大化安全性。伺服器到IDN/ODN其中之一或二者的直接連接的這種使用，或者明顯的不提供這種連接的判定，已經使得要提供的服務與需要訪問這些服務的系統相適應(aligned)。CIS-MSFSM142提供的文件傳送服務和相關聯的無線/衛星下行鏈路服務還幫助管理從飛機的數據轉發(forwardofl)。根據航空公司的喜好、成本等等，飛機系統能夠選擇優選的無線/衛星下行鏈路通道或者能夠進行選擇以默認如通過CIS-MSFSM所提供的下行鏈路服務確定的優選通道。可替換地，對於更喜歡建立其自己的下行鏈路通道準則的系統，EbNS允許直接接入無線和衛星連接。使用上述電子化體系結構100的系統這樣做以獲得航空公司的經濟利益。同時使用電子化連接的部分系統可以促進飛行安全，機上電子化體系結構組件和支持活動(例如，在航空公司處理和存儲從飛機接收的數據)的缺失不能夠被允許影響派遣飛機的能力。通常，在電子化體系結構的構造中使用的組件將是單線程組件，即，它們將不具有冗餘。但是，識別一定系統的意圖使用已經促成若干的特定體系結構配置決定。再次參考圖2,除通過IDN交換機提供的連接之外，在電子飛行包(EFB)160和飛機甲板印表機162之間提供直接乙太網布線。這是為了支持在無線/寬帶衛星發生故障，和/或IDN和/或ODN發生故障的情況下，如通過EFB主管的電子飛行日誌系統收集的飛機問題報告，以及相關聯的已報告維護維修動作，將從飛機被卸載的能力。缺乏這個能力，電子飛行日誌系統將不會具有滿意的用於同步飛機上數字數據內容和航空公司飛機記錄資料庫的方法。如上所述，已經提供多個飛機外連接選項，包括終端無線LAN單元(TWLU)130、機組人員無線LAN單元(CWLU)132、和寬帶衛星134,以在如何將數據移動到飛機/從飛機移動數據中給航空公司提供多個選項。這種替換是機械師物理地連接可攜式MCD166到飛機以用於移動數據到飛機/從飛機移動數據。即使飛機外基礎設施的一部分已經發生故障，提供移動數據到飛機和從飛機移動數據的多個選項仍允許航空公司維護功能以滿足能夠保持飛機可操作或恢復維護數據的要求。在一個實施例中，使用第二MS-CISFSM170作為航空公司可選擇的任選伺服器(airline-selectableoptionalserver)。提供可選的伺服器就認可部分^t空公司可以考慮在該伺服器上收集的具有足夠高值的數據以想要保證其可用性。以下是提供空運電子化環境的體系結構實現的各種新設計單元的概述。如上所述，電子化環境融合了^元空公司/飛機運營和管理的"系統體系"方法。更具"本而言，3寸於基於乙太網的空運網》各(airbomeHthernct-basednetwork)系統組件、子網絡、連接、公共服務、和冗餘的選擇，提供了對於端到端系統目標的支持，例如，刷新飛行管理系統的導航數據，耦合機上維護系統數據與航空公司地面維護系統，以及部署數字手冊到航空器上用於飛行員或機械師使用的其中之一或更多。這種方法產生給航空公司提供最大值的效率。基於乙太網的網絡系統方法允許分層配置，這種配置使用交換機/路由器管理隔離的數據網絡和開放數據網絡這二者，從而給通過無線和寬帶衛星設備從其他ODN主管的系統和從隔離數據網絡上被主管的系統而移動的數據業務提供分離。業務控制由預先加載的配置文件提供。控制器伺服器模塊(CSM)140使用雙端連接。這種雙端連接給ODN提供網絡管理服務(例如，域名伺服器)，而且還在IDN上提供故障報告，然後到達主管維護系統的CDN。機組人員信息系統/維護系統(CIS-MS)142文件伺服器模塊(I<'SM)還被雙端連接以提供到系統的數據加載服務，文件傳送和數據保持服務。其他服務被分配給連"l妻中的僅僅其中一個。例如，在一個實施例中，經由IDN連接提供MCD顯示166支持，和經由ODN連接提供無線設備控制和通信。包括由CIS-MSFSM提供的文件傳送服務和相關聯的無線/衛星下行鏈路服務幫助管理從飛機的數據轉發。例如根據航空公司的喜好、成本等等，飛機系統能夠選擇優選的無線/衛星下行鏈路通道或者能夠進行選擇以默認如通過CIS-MSFSM所提供下行鏈路服務確定的優選通道。可替換地，對於更喜歡建立其自己下行鏈路通道準則的系統，基於乙太網的網絡系統允許直接接入無線和衛星連接。除通過IDN交換機提供的連接之外，位於電子飛行包(EFB)160和飛機甲板(flightdeck)印表機162之間的直接乙太網布線，支持如通過主管的電子飛行日誌系統收集的飛機問題報告以及相關聯的已報告維護維修動作的能力。這種互連允許在無線/寬帶衛星134故障、IDN故障、或ODN故障其中之一或更多的情況下，將允許問題報告從飛機被卸載。多個飛機外連接選項，包括無線終端(TWLU)和寬帶衛星連接，在如何從航空公司移動數據到飛機/或從飛機移動數據中給航空公司提供多個選項。可替換地，還提供使用物理連接的可攜式MCD移動數據的方法。最後，配置第二MS-CISFSM170作為航空公司可選擇的任選伺服器，其認可部分航空公司可以考慮在這種伺服器上收集的具有足夠高值的數據以想要保證其可用性。上述的飛機網絡體系結構、其贊成的通過交換機和路由器管理和隔離的網絡、連同對一個或多個網絡的服務和外部設備的選擇和適配、以及對冗餘機制的選擇，已經產生比已經考慮的其他體系結構配置更加有效的產品。例如，可能已經使用統一的網絡體系結構，其中所有服務和外部設備被連接到公共交換機。但是，這種配置需要在系統設備之間消息加密和認證的更多擴展使用以保護其完整性和保密性從而防止未被授權的或惡意的訪問。統一的網絡還將使得所有服務和外部設備對於未被授權的或惡意的用戶來說可更加直接地訪問並且因此更易受到直接的攻擊。另外，已經能夠定義和使用網絡體系結構，其中機組人員信息系統/維護系統文件伺服器模塊(CIS/MS-FSM)通過到IDN的連接，而不是到ODN的連接提供無線和衛星通信。但是，連接無線和衛星設備(終端無線、機組人員無線、寬帶衛星)到ODN，將會導致通過路由器將這些通信從DN路由到II)N。上迷的體系結構允許CIS/MS-FSM管理在DN上被加密的到無線設備的通信，然後使用IDN上或航空電子CDN上的數據經由到系統的IDN連接不加密地轉發這些通信。這種配置簡化了使用數據的系統設計，並且通常消除了這些系統使用安全證書、密鑰、加密、數字籤名等等的需要。將會使用另一個替換的網絡體系結構，其中可攜式MCD總是被連接到IDN或ODN，與所述連接是有線還是無線無關。但是，這裡描述的體系結構給機械師提供這樣的能力使用物理(有線)連接直接訪問飛機上維護系統，而不需要工作的加密機制，與現有航空器上使用的維護工具相一致。人員訪問限制保護飛機飛行甲板和電子區域，其提供訪問被授權的安全等級。與此同時，經由ODN提供更加靈活的但是潛在的較少安全的無線連接以獲得網絡安全保護機制的優點。應用無線MCD的航空公司承擔附加的保證安全證書、密鑰、和加密軟體被正確地部署和正常工作的責任。但是，用於服務在通常位置沒有這些機制的飛機的方法仍然是必須的。最後，考慮其中提供附加冗餘組件或布線作為網絡的一部分以改善可靠性的網絡體系結構。但是，這裡描述的體系結構提供適當水平的冗餘以滿足4;t空公司要求，而不過度地增加系統成本。儘管就各個具體實施例已經描述了本發明，本領域的普通技術人員將會意識到通過位於權利要求的精神和範圍內的修改能夠實踐本發明。權利要求1.一種在機動車中實施的網絡體系結構，所述網絡體系結構包括乙太網網關模塊(EGM)，其中包括乙太網交換機和路由器，所述EGM被配置成為多個開放數據網絡(ODN)設備提供到所述網絡體系結構的開放數據網絡(ODN)連接；和網絡接口模塊(NIM)，其被配置成提供隔離數據網絡，所述NIM包括乙太網交換機，用於連接多個安全設備到隔離數據網絡(IDN)，該安全設備與機動車的操作和導航有關；路由器，其被配置成使IDN以接口方式連接到所述開放數據網絡連接，所述路由器包括分組過濾功能，以便在有來自ODN的數據時確定該來自ODN的哪個數據可以經由連接到IDN的安全設備傳遞到IDN並應用於機動車的操作和導航；以及網關/路由器，提供網絡地址和協議轉換以將IDN連接到與機動車操作相關聯的安全公共數據網絡(CDN)，所述體系結構提供IDN和CDN中與機動車的操作和導航有關的網絡設備和ODN中的網絡設備之間的隔離。2.才艮據權利要求1所述的網絡體系結構，其中所述乙太網交換機和路由器被配置成將從無線設備和寬帶衛星設備中的至少一個設備接收的數據與在ODN上主管的其他設備隔離並且與在IDN上主管的系統隔離。3.根據權利要求l所迷的網絡體系結構，還包括控制器服務模塊，所迷控制器服務模塊被配置成向ODN提供網絡管理服務並且通過IDN提供故障報告。4.根據權利要求3所述的網絡體系結構，其中IDN被配置成向公共數據網絡(CDN)提供故障報告，所述CDN被配置成主管航空器維護系統。5.根據權利要求1所述的網絡體系結構，還包括機組人員信息系糹A/維護系統文件伺服器模塊，所迷文件伺服器模塊被配置成經由到IDN的連接來提供數據加載服務、文件傳送服務、數據保持服務、和維護控制顯示支持中的至少一個；和經由到ODN的連接提供無線設備控制和通信中的至少一個。6.根據權利要求5所述的網絡體系結構，其中所述機組人員信息系統/維護系統文件伺服器模塊包括無線/衛星下行鏈路服務，該服務包括管理從航空器傳送數據的文件傳送服務。7.根據權利要求5所述的網絡體系結構，其中所述機組人員信息系糹A/維護系統文件伺服器模塊使得能夠進行選擇，即通過一個或多個航空器系統選擇優選的無線/衛星下行鏈路通道或如通過所述機組人員信息系統/維護系統文件伺服器模塊內的下行鏈路服務和物理連接的可攜式維護控制顯示確定的默認的優選下行鏈路通道中的至少一個。8.根據權利要求l所述的網絡體系結構，還包括至少一個機組人員信息系糹A/維護系統文件伺服器模塊，每個所述文件伺服器模塊被配置成作為航空公司可選擇的伺服器進行操作。9.根據權利要求l所述的網絡體系結構，其中所述網絡體系結構包括電子飛行包(EFB)和飛機甲板印表機中的至少一個，所述NIM乙太網交換機;波配置成提供到所述EFB和所述飛機甲板印表機的直接乙太網布線，所述體系結構還包括所述EFB和飛機甲板印表機之間的至少一個直接連接，其被配置成尋址所述NIM乙太網交換機的任何故障。10.根據權利要求9所述的網絡體系結構，其中所述直接乙太網布線和IDN被配置成提供連接以支持在所述NIM乙太網交換機發生故障時由所述EFB內的電子飛行日誌系統收集的飛機問題報告。11.一種用於聯網計算機體系結構的組件的方法，所述方法包括配置乙太網交換機，以連接外部設備到隔離數據網絡(IDN);使用第一路由器中的分組過濾功能來連接外部設備到開放數據網絡(DN);利用網關提供網絡地址和協議轉換以連接IDN到安全公共數據網絡；以及使用第二乙太網交換機和第二路由器管理ODN。12.根據權利要求ll所述的方法，其中使用第二乙太網交換機和第二路由器管理ODN包括將從無線設備和寬帶衛星設備中的至少一個設備接收的數據與在ODN上主管的其他設備隔離並且與在IDN上主管的系統隔離。13.根據權利要求11所述的方法，還包括使用控制器服務模塊向ODN提供網絡管理服務和在IDN上提供故障報告。14.根據權利要求13所述的方法，還包括將IDN配置成向公共數據網絡(CDN)提供故障報告，所述CDN被配置成主管航空器維護系統。15.根據權利要求11所述的方法，還包括使用機組人員信息系統/維護系統文件伺服器模塊來經由到IDN的連接提供數據加載服務、文件傳送服務、數據保持服務、和維護控制顯示支持中的至少一個；和使用機組人員信息系統/維護系統文件伺服器模塊來經由到ODN的連接提供無線設備控制和通信中的至少一個。16.根據權利要求15所述的方法，還包括使用所述機組人員信息系統/維護系統文件伺服器模塊內的無線/衛星下行鏈路服務來管理來自航空器的數據傳送，該無線/衛星下行鏈路服務包括文件傳送服務。17.根據權利要求15所述的方法，還包括將所述機組人員信息系統/維護系統文件伺服器模塊配置成能夠進行選擇即通過一個或多個航空器系統選擇優選的無線/衛星下行鏈路通道或如通過所述機組人員信息系統/維護系統文件伺服器模塊內的下行鏈路服務和物理連接的可攜式維護控制顯示確定的默認的優選下行鏈路通道中的至少一個。18.根據權利要求ll所述的方法，還包括將至少一個機組人員信息系統/維護系統文件伺服器模塊配置成作為航空公司可選擇的伺服器進行操作。19.根據權利要求ll所述的方法，其中配置乙太網交換機以連接外部設備到IDN還包括配置乙太網交換機以提供到電子飛行包(EFB)和飛機甲板印表機中的至少一個的直^妻乙太網布線；和提供所述EFB和飛機甲板印表機之間的至少一個直接連接，以尋址任何乙太網故障。20.根據權利要求19所述的方法，還包括配置所迷直接乙太網布線和IDN來提供連接，以支持在所述NIM乙太網交換機發生故障時由所述m:B內的電子飛行日誌系統收集的飛機問題報告。21.—種飛機網絡體系結構，包括多個航空電子設備；乙太網網關模塊(EGM);和網絡接口模塊(NIM)，該網絡接口模塊(NIM)包括乙太網交換機，用以連接外部設備到隔離數據網絡(IDN);路由器，其包括分組過濾功能以連接IDN到由所述EGM管理的開放數據網絡(ODN);以及網關/路由器，提供網絡地址和協議轉換以連接IDN到安全航空電子公共數據網絡(CDN)，所述EGM包括用於管理ODN的乙太網交換機和路由器，至少一部分所述航空電子設備被連接到IDN和ODN中的其中之一或這二者以滿足航空電子網絡服務要求、航空電子設備隔離要求、和航空電子設備可用性要求中的至少一個要求。22.根據權利要求21所述的飛機網絡體系結構，其中所述多個航空電子設備包括電子飛行包(EFB)和飛機甲板印表機，所述網絡體系結構包括所述EFB和所述飛機甲板印表機之間的直接乙太網布線；和通過IDN交換機提供的在所述EFB和所述飛機甲板印表機之間的連接，所述網絡體系結構提供在無線/寬帶衛星故障、IDN故障和ODN故障中的一個或多個的情況下將問題報告從飛機被卸載的能力。23.根據權利要求21所述的飛機網絡體系結構，其中所述多個航空電子設備包括至少一個物理連接的維護控制顯示。24.根據權利要求21所述的飛機網絡體系結構，其中所述多個航空電子設備包括至少一個機組人員信息系統/維護系統文件伺服器模塊，其被連接到IDN和ODN這二者以提供到各系統的數據加載服務、文件傳送和數據保持服務。25.根據權利要求21所迷的飛機網絡體系結構，其中所述多個航空電子設備包括至少一個機組人員信息系統/維護系統文件伺服器模塊，其被配置成作為航空公司可選擇的任選伺服器。全文摘要描述了在機動車中實施的網絡體系結構，其包括乙太網網關模塊(EGM)和網絡接口模塊(NIM)。EGM中包括乙太網交換機和路由器，並被配置成為多個開放數據網絡(ODN)設備提供到所述網絡體系結構的開放數據網絡(ODN)連接。NIM被配置成提供隔離數據網絡，該NIM包括乙太網交換機，用於連接多個安全設備到隔離數據網絡(IDN)，該安全設備與機動車的操作和導航有關；路由器；以及網關/路由器。該路由器被配置成使IDN以接口方式連接到所述開放數據網絡連接，所述路由器包括分組過濾功能，以便在有來自ODN的數據時確定該來自ODN的哪個數據可以經由連接到IDN的安全設備傳遞到IDN並應用於機動車的操作和導航。網關/路由器提供網絡地址和協議翻譯，以將IDN連接到與機動車操作相關聯的安全公共數據網絡(CDN)，所述體系結構提供IDN和CDN中與機動車的操作和導航有關的網絡設備和ODN中的網絡設備之間的隔離。文檔編號H04L12/46GK101322356SQ200680045249公開日2008年12月10日申請日期2006年11月28日優先權日2005年12月2日發明者丹尼爾·B·穆爾,克裡斯·B·凱特林,弗裡倫·F·亨特,傑弗裡·L·圖爾森,查爾斯·D·羅亞爾蒂,麥可·N·雅各布斯申請人:波音公司