BR102012016461A2 - Sistema de controle de proteção contra gelo, método de operação do mesmo e aeronave - Google Patents
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Abstract
SISTEMA DE CONTROLE DE PROTEÇÃO CONTRA GELO, MÉTODO DE OPERAÇÃO DO MESMO E AERONAVE O presente pedido de patente inclui um sistema de proteção contra gelo distribuído que utiliza um sistema de controle distribuído com um protocolo de comunicação de servidor/cliente para prevenir falhas pontuais simples, reduzir perda de sistema afetado quando uma falha ocorre, melhorar o tempo de resposta da manutenção necessária e prover uma solução de plataforma transversa, integrada, interativa e adaptável para uma variedade de requerimento de porteção contra gelo de aeronave. O sistema de proteção contra gelo distribuído inclui servidores mestres e módulos de controle que são compatíveis com uma variedade de plataformas de aeronave. Os módulos de controle se conectam com componentes de hardware de degelo e anti-gelo na aeronave.
Description
SISTEMA DE CONTROLE DE PROTEÇÃO CONTRA GELO1 MÉTODO DE OPERAÇÃO DO MESMO E AERONAVE
FUNDAMENTOS
Campo da invenção
O presente pedido se refere a um sistema de proteção contra gelo para uma aeronave.
Descrição do estado da técnica
Sistemas de proteção contra gelo são, tipicamente, configurados com 10 controladores customizados, cada controlador sendo especificamente adaptado para realizar uma tarefa única. Tal sistema é suscetível de falhas pontuais individuais que podem fazer com que grandes porções do sistema de proteção contra gelo falhem. Além disso, uma modificação do sistema de proteção contra gelo requer, tipicamente, um novo controlador customizado quando a modificação 15 afeta a funcionalidade controlada por aquele controlador específico. Além disso, sistemas de proteção contra gelo da técnica anterior são tipicamente específicos para uma certa aeronave.
Por essa razão, há uma necessidade por um sistema de proteção contra gelo melhorado.
Descrição das figuras
Os novos aspectos creditados à característica do sistema do presente pedido de registro são definidos nas reivindicações anexas. No entanto, o próprio sistema, como também um modo preferencial de utilização e objetivos adicionais e suas vantagens serão melhor compreendidos por referência à descrição 25 detalhada a seguir, quando lidas em combinação com as figuras que acompanham, em que:
Figura 1 é um diagrama de bloco esquemático de um sistema de proteção contra gelo distribuído, de acordo com uma modalidade do presente pedido;
Figura 2 é uma visualização isométrica estilizada de um módulo servidor do sistema de proteção contra gelo distribuído, de acordo com uma modalidade do presente pedido;
Figura 3 é uma visualização esquemática de um módulo servidor do sistema de proteção contra gelo distribuído, de acordo com uma modalidade do presente pedido de; Figura 4 é uma visualização esquemática de um módulo servidor do sistema de proteção contra gelo distribuído, de acordo com uma modalidade do presente pedido;
Figura 5 é uma visualização isométrica estilizada de um módulo de controle do sistema de proteção contra gelo distribuído, de acordo com uma modalidade do presente pedido;
Figura 6 é uma visualização esquemática de um módulo de controle do sistema de proteção contra gelo distribuído, de acordo com uma modalidade do presente pedido;
Figura 7 é um diagrama de bloco esquemático de uma implementação de
um sistema de proteção contra gelo distribuído, de acordo com uma modalidade do presente pedido; e
Figura 8 é uma visualização perspectiva estilizada de uma aeronave que possui um sistema de proteção contra gelo distribuído, de acordo com uma modalidade do presente pedido.
Descrição da modalidade preferencial
Modalidades ilustrativas do sistema do presente pedido são descritas abaixo. Para fins de clareza, todos os aspectos de uma implementação atual não devem ser descritos nesta especificação. Por certo, será apreciado que, no 20 desenvolvimento de qualquer tal modalidade atual, numerosas decisões específicas da implementação devem ser feitas para alcançar os objetivos específicos do desenvolvedor, assim como a observância das restrições relacionadas ao negócio e relacionadas ao sistema, os quais vão variar de uma implementação para outra. Além disso, será apreciado que um tal esforço de 25 desenvolvimento pode ser complexo e consumir tempo, porém seria, ainda assim, um empreendimento de rotina para aqueles normalmente versados na técnica, que possuem o benefício desta divulgação.
Na especificação, referência pode ser feita às relações espaciais entre vários componentes e a orientação espacial de vários aspectos dos componentes 30 como os dispositivos são representados nas figuras anexadas. No entanto, como será reconhecido por aqueles versados na técnica após uma leitura completa do presente pedido, os dispositivos, membros, aparatos, etc. descritos aqui podem ser posicionados em qualquer orientação desejada. Assim, a utilização de termos, tais como “acima”, “abaixo” “superior”, "inferior”, ou termos semelhantes para 35 descrever uma relação espacial entre vários componentes ou para descrever a orientação espacial de aspectos de tais componentes devem ser entendidas para descrever uma relação relativa entre os componentes ou uma orientação espacial dos aspectos de tais componentes, respectivamente, como o dispositivo descrito aqui pode ser orientado em qualquer direção desejada.
O presente pedido de registro inclui um sistema de proteção contra gelo 5 distribuído (D-IPS) 101. Sistema de proteção contra gelo distribuído 101 utiliza um sistema de controle distribuído com um protocolo de comunicação servidor/cliente para prevenir falhas pontuais individuais, reduzir perda de sistema afetado quando ocorre uma falha, melhorar o tempo médio de manutenção necessário, e prover uma solução de plataforma transversa, integrada, interativa, adaptada para 10 uma variedade de requisitos de proteção contra gelo da aeronave. Sistema de proteção contra gelo distribuído 101 inclui servidor mestre e módulos de controle que são compatíveis com uma variedade de plataformas de aeronave.
Fazendo referência à figura 1, sistema de proteção contra gelo distribuído 101 inclui um centro de controle genérico 103. Centro de controle genérico 103 inclui servidor mestre 111, servidor em espera 113 e módulos de controle, tais como módulos de controle 105a-105d. Módulos de controle 105a-105d se conectam com componentes de hardware de degelo e anti-gelo individuais, tais como componentes anti-gelo 107a-107d e componentes de degelo 109a e 109b. Como discutido adicionalmente aqui, componentes anti-gelo 107a-107d e componentes de degelo 109a e 109b são implementações de hardware na aeronave específica. Módulos de controle 105a-105d são preferencialmente localizados próximos do componente de degelo ou anti-gelo para os quais ele controla. Deve ser apreciada qualquer pluralidade de servidores mestre, servidores em espera, módulos de controle primário, e módulos de controle em espera podem ser utilizados em uma implementação. Além disso, deve ser apreciado que uma implementação específica pode empregar qualquer nível de redundância para servidores específicos e módulos de controle.
Módulos de controle 105a-105d são módulos genéricos que são configurados para a aeronave através de software para a necessária função 30 específica. Cada módulo 105a-105d pode trocar de lugares e ser configurado através do servidor mestre 111 para suas novas localizações. Módulos de controle 105a-105d são robustos e configurados para resistir a alta carga vibratória e térmica.Além disso, os eletrônicos dentro de cada módulo de controle 105a-105d são preferencialmente isolados do ambiente.
Cada módulo de controle 105a-105d pode operar independentemente de
outros módulos de controle individuais 105a-105d puxando e armazenando dados necessários para/de um servidor mestre 111. Servidor mestre 111 é o servidor para o sistema de proteção contra gelo distribuído 101, tal que o servidor mestre 111 provê transferência de dados e armazenamento para módulos de controle 105a-105d. Um servidor em espera 113 atua como um backup totalmente 5 redundante para o servidor mestre 111.
Servidor mestre 111 também pode se conectar com uma interface de display multifuncional da aeronave (MFD) 115 e uma interface de manutenção de solo 117. Interface de manutenção de solo 117 pode ser um computador, tal como um computador portátil, por exemplo, o qual permite que pessoal configure cada 10 módulo de controle 105a-105d. Interface de manutenção de solo 117 pode, por exemplo, ser utilizada para carregar software e customizar a funcionalidade de cada módulo de controle 105a-105d através do servidor mestre 111.Além disso, interface de manutenção de solo 117 provê acesso ao servidor mestre 111 a fim de recuperar dados de falha, prover teste e procedimentos de solução de 15 problemas a bordo integrados, e requisitos de manutenção recomendados através de uma interface baseada em um navegador na web que pode ser acessado através de recursos de computadores portáteis. O software contém uma configuração de ferramentas de controle de centro com funcionalidade adicional adaptada a necessidades específicas da plataforma. Além disso, o software é 20 configurado para se conectar com o computador de missão de plataforma ou melhorar o display multifuncional para prover um sistema de proteção contra gelo totalmente integrado. Display multifuncional 115 é uma interface para um operador de aeronave, tal como um piloto, co-piloto ou outro ocupante da aeronave, por exemplo. Display multifuncional 115 pode permitir que o operador 25 da aeronave verifique o estado e faça comandos para módulos de controle 105a- 105d.
Ainda fazendo referência à figura 1, módulo de controle 105b é configurado como um controlador (em espera) redundante para módulo de controle 105a. Em um caso de falha do módulo de controle 105a, módulo de controle 105b é 30 configurado automaticamente para assumir o controle dos componentes anti-gelo 107a e 107b, como discutido adicionalmente aqui. Tal como ilustrado na figura 1, componentes 107a e 107b são acoplados eletricamente a ambos os módulos de controle 105a e 105b. Deve ser totalmente apreciado que módulos de controle 105c e 105d também podem possuir módulos de controle redundantes.
Módulos servidores 111 e 113 são configurados para prover transferência
de dados e armazenamento de dados para módulos de controle 105a-105d. Módulos servidores 111 e 113 também são configurados como a interface para interface de display multifuncional da aeronave (MFD) 115 e interface de manutenção de solo 117. Além disso, módulos servidores 111 e 113 são os pontos de carregamento de software e pontos de carregamento de configuração 5 de sistema para todos os módulos de controle 105a-105d. Módulos de controle 105a-105d, cada um opera independentemente puxando/armazenando dados necessários para/de módulos servidores 111 e 113. Cada módulo de controle primário é atribuído a uma região em um invólucro adaptado para atender as necessidades específicas naquela região da aeronave, o módulo de controle 10 primário sendo utilizado para controlar todas as zonas de degelo e anti-gelo naquela região da aeronave.
Durante operação, cada módulo de controle 105a-105d faz o download dos dados do ambiente, tais como temperatura de ar externo e velocidade de ar real, a partir do servidor 111. Cada módulo de controle 105a-105d possui software 15 baixado do servidor 111, assim, ele pode monitorar, controlar, gravar e se comunicar novamente com o servidor 111. Cada módulo de controle 105a-105d é totalmente funcional, uma vez que o software operacional é baixado a partir do servidor. Em outras palavras, cada módulo de controle 105a-105d é configurado para operar componentes de degelo e anti-gelo sem depender de comandos 20 operacionais a partir do servidor 111. Além disso, módulos de controle 105a-105d não requerem comandos funcionais do servidor 111. Em vez disso, o servidor 111 atua pelo menos como 1) uma interface com a aeronave, 2) armazenamento de dados e ponto de coleta da dados, 3) análise de dados, tendência histórica e diagnósticos de componente do sistema, e 4) interface de manutenção. Servidor 25 111 também decide qual informação é comunicada através da interface de display multifuncional da aeronave 115. Essas e outras funcionalidades do sistema 101 são adicionalmente descritas aqui.
Agora, também fazendo referência às figuras 2-4, módulo servidor 111 é ilustrado e descrito em detalhes adicionais. Módulo servidor 111 pode incluir uma 30 placa de processador 201, um armazenamento de memória 203 e um conector de sensor 221 para uma interface ambiental 205, um conector de comunicações 219 e um conector de energia 223 para fonte de energia 209. Armazenamento de memória 203 está preferencialmente em estado sólido. Módulo servidor 111 é configurado como a interface central para sistema de proteção contra gelo 35 distribuído 101. Unidade de interface ambiental 205 é provida, assim o módulo servidor 111 pode se conectar com sensores, tais como detectores 213, sensores (TAS) de velocidade de ar real 215 e sensores (OAT) de temperatura de ar externo 217. Módulo servidor 111 é configurado como ponto de armazenamento para todos os dados do sistema, incluindo condições ambientais, registros de falha, registros de dados, uma suíte de manutenção, arquivos de configuração e 5 software para móduios de controle 105a-105d.
Placa de processador 201 é configurada para incorporar unidades funcionais, tais como uma unidade de armazenamento de dados 211, uma unidade de comunicações 207, uma unidade de interface ambiental 205, uma unidade de processador e uma unidade de distribuição de energia 208. Unidade 10 de processador 206 pode atuar como o ponto de interface central entre todas as unidades e conter o chipset principal para processar todos os dados e todas as funções do módulo servidor 111, tal como ilustrado mais particularmente na figura 4. Unidade de armazenamento de dados 211 pode conter os buffers e as interfaces para a memória de estado sóiido 203. Unidade de interface ambiental 15 205 pode conter os circuitos de condicionamento e o análogo para conversor digital. Unidade de comunicações 207 pode conter o transmissor, receptor e circuitos de buffer para todas as comunicações. Unidade de energia 209 pode prover regulação de voltagem e distribuição de energia para o circuito e para a memória de estado sólido.
Unidade de processador 206 pode consistir do chipset requisitado para
executar todas as funções necessárias aos recursos do servidor. A unidade de processador 206 pode ser capaz, por exemplo, de hospedar um programa criado na linguagem de programação C. Unidade de armazenamento de dados 211 pode conter requisito de memória de acesso aleatório suficiente para uso da memória e 25 outro armazenamento de programa de memória. Um registro pode ser periodicamente tomado dos parâmetros de memória localizados em RAM e armazenados na memória de estado sólido durante ocorrência de gelo a bordo para prover registros de tendência e dados históricos.
Unidade ambiental 205 pode conter condicionamento de sinal e análogo 30 para circuitos de conversão digital para se conectar com entradas de sensor, tais como entradas de detectores de gelo, entradas de sensor de temperatura de ar externo e entradas de sensor de velocidade de ar real. Uma vez que o dado é condicionado e convertido, a informação pode ser passada à unidade de processador 206 para armazenamento e utilização por parte do sistema 101. 35 Unidade ambiental 205 é, portanto, configurada para Ier um discreto funcionamento de cada sensor. Unidade de comunicação 207 é configurada como a interface entre o barramento de comunicação da aeronave e o sistema 101. Unidade de comunicação 207 é configurada para receber dados a partir do computador de missão e passá-los à unidade de processador 206. A unidade de comunicação 5 207 também é configurada para atuar como um controlador do barramento e da interface de servidor para todos os módulos de controle 105a-105d dentro do sistema 101. Pacotes de dados recebidos de um módulo de controle, tais como um dos módulos de controle 105a-105d, podem ser passados para a unidade de processador 206 a fim de processar e armazenar. Quaisquer solicitações de 10 informação de quaisquer módulos de controle 105a-105d podem ser processadas pela unidade de processador 206 e os dados devolvidos à unidade de comunicação 207 através do barramento.
Na configuração dual do servidor, isto é, um servidor mestre 111 e servidor em espera 113, como ilustrados na figura 1, cada módulo servidor pode conter e processar os mesmos dados; no entanto, servidor mestre 111 é a interface de controle/processador primária, a menos que uma falha ocorra no sistema. Além disso, servidor mestre 111 e servidor em espera 113, cada um mantém um estado de funcionamento de si mesmo em seu respectivo servidor. Servidor mestre 111 e servidor em espera 113 monitoram o estado do outro; caso uma falha ocorra em um dos módulos, o outro módulo assumirá a responsabilidade pela porção em falha da unidade. Cada módulo servidor transmite uma mensagem periódica de estado de funcionamento, o módulo servidor remanescente assumirá total responsabilidade pelo sistema para o restante do ciclo de energia. Em uma implementação de uma pluralidade de servidores mestre e em espera, tal como uma implementação de servidor quad, as responsabilidades redundantes podem ser seletivamente divididas entre a pluralidade de servidores mestre e em espera.
O software para cada módulo servidor 111 é responsável por transferir dados entre computador de missão 225 e sistema de controle 101, funcionalidade do servidor para o sistema de controle do cliente, estado atual da 30 aeronave/ambiente, parâmetros do sistema, armazenamento de dados para módulos de controle 105a-105d, informação de manutenção, processamento de entrada ambiental, consolidação/relato de falha, processamento de interface de manutenção, carregamento e configuração do software do sistema, transferência de dados para um display multifuncional independente (tal como MFD 115), e 35 teoria de sistema da interface de operação. O software para cada módulo servidor 111 pode conter funcionalidade de centro genérica para qualquer plataforma da aeronave e software específico de plataforma configurado para encontrar os atributos únicos específicos da aeronave. Software contendo funções de centro e funções específicas da plataforma são mantidas isoladas umas das outras através da utilização de atributos orientados do objeto.
5 Também fazendo referência, agora, às figuras 5 e 6, cada módulo de
controle 105a-105d (para fins de clareza, apenas o módulo de controle 105a é ilustrado) é um bloco de controle genérico configurado para ser utilizado através da plataforma de sistema para monitorar e controlar superfícies de degelo e anti- gelo. O módulo de controle 105a pode incluir uma placa de processador 501 e 10 uma placa de condicionamento 503. O módulo de controle 105a pode ser inserido em um invólucro específico de implementação para a área específica na plataforma com um banco de transmissão configurado para aquela implementação. Módulo de controle 105a é configurado para monitorar correntes de linha para superfícies eletrotérmicas e dispositivos resistivos térmicos para 15 controlar superfícies eletrotérmicas dentro de uma faixa de temperatura especificada. Módulo de controle 105a pode utilizar um sinal de saída 28VDC para controlar transmissões dentro do invólucro, ou, em casos específicos, uma transmissão externa ou atuador.
As unidades funcionais do módulo de controle 105a podem incluir uma unidade de processador 505, uma unidade de entrada discreta 507, uma unidade de saída discreta 509, uma unidade de entrada análoga 511 e uma unidade de comunicações 513. Unidade de processador 505 é configurada para atuar como um ponto de interface central entre todas as unidades funcionais e conter o chipset principal para processar todos os dados e funções do módulo de controle 105a, como ilustrado na figura 6. Unidade de entrada discreta 507 é configurada para processar dados a partir de um sinal de estado discreto, tal como uma linha de fundo de envoltório ou indicação presente/não presente a partir de um atuador. Unidade de entrada análoga 511 é configurada para conter os circuitos de condição e conversor análogo-digital para leitura dos sensores de temperatura e transformadores de corrente em sistema 101. Unidade de comunicações 513 é configurada para conter qualquer transmissor necessário, receptor e circuito buffer com uma saída 28VDC para ligar/desligar transmissões ou atuadores em sistema 101.
Na configuração do sistema 101 que possui um módulo de controle primário 105a e um módulo de controle de backup em espera 105b, o módulo de controle primário atua como o controlador mestre de omissão, enquanto o módulo de controle 105b é o controlador de backup. Cada módulo de controle 105a e 105b contém e processa os mesmos dados; no entanto, módulo de controle mestre 105a é a interface de controle/processo primário, a menos que uma falha ocorra em sistema 101. Cada módulo 105a e 105b mantém um estado de saúde 5 de si mesmo no módulo servidor 111. Módulos de controle 105a e 105b, cada um monitora o estado de funcionamento do outro; caso ocorra uma falha em um dos módulos de controle 105a e 105b, o outro módulo de controle assumirá responsabilidade pela porção falha da unidade. Cada módulo de controle 105a e 105b transmite uma mensagem periódica de estado de funcionamento. Caso o 10 módulo de controle mestre 105a para uma área específica de controle falhar ao transmitir a mensagem periódica de estado de saúde, o módulo de controle em espera 105b assumirá total responsabilidade pela área de controle específica para o restante do ciclo de energia.
Cada módulo de controle 105a-105d inclui hardware e circuito capazes de encontrar a funcionalidade aqui descrita para processo, comunicações, entrada/saída discreta e condicionamento ou conversão de sinal analógico.
Unidade de processador 505 pode consistir do chipset requisitado para executar todas as funções necessárias para os recursos do servidor. A unidade de processador 505 pode ser capaz, por exemplo, de hospedar um programa 20 criado na linguagem de programação C. Unidade de processador 505 pode conter suficiente requisito de memória de acesso aleatório para uso da memória e outro armazenamento de programa de memória. Um registro pode ser periodicamente tomado de parâmetros de memória localizados em RAM e atualizados para o servidor mestre 111 e servidor em espera 113 durante ocorrência de gelo a bordo 25 para prover registros de tendência e dados históricos. A unidade de processador 505 é configurada com controladores de barramento que se conectam com a unidade de entrada discreta 507, unidade de saída discreta 509, unidade de entrada análoga 511 e unidade de comunicações 513.
Unidade de entrada discreta 507 e unidade de saída discreta 509 são configuradas para monitorar entradas discretas e comandar saídas discretas 28VDC. As saídas da unidade de saída discreta 509 são configuradas para dirigir estado sólido ou transmissões mecânicas, como também atuadores VDC 28.
Unidade de entrada análoga 511 é configurada com condicionamento de sinal e análogo para circuitos de conversão digital para se conectar com entradas análogas do sistema. Uma vez que o dado é condicionado e convertido, a informação é passada à unidade de processador 505 para armazenamento e utilização por parte do sistema 101.
Unidade de comunicações 513 é configurada como a interface entre os servidores (tais como servidores 111 e 113) e módulo de controle 105a. Pacotes 5 de dados são atualizados para os servidores 111 e 113 a partir do módulo de controle 105b, para processamento e armazenamento. Módulo de controle 105a faz o download dos dados para utilização dentro do módulo de controle 105a a partir do servidor 111 e/ou do servidor 113, quando necessário. Servidores 111 e 113 são capazes de transmitir dados aos módulos de controle, quando 10 necessário, para garantir funcionamento do sistema.
O software de cada módulo de controle 105a-105d é preferencial e principalmente comum através de plataformas, com o software específico de plataforma primária sendo relacionado para controlar e monitorar requisitos de isolamento de falha para a plataforma. O software de cada módulo de controle 15 105a-105d é responsável por atualizar/baixar os/ requisitos de dados para e dos módulos de servidor 111 e 113, funções de monitoramento/controle para área especificada e isolação/relato de falha. O software para cada módulo de controle 105a-105d contém funcionalidade de centro genérica para qualquer plataforma de aeronave e software específico de plataforma configurado para atender os 20 atributos únicos específicos da aeronave. O software pode ser configurado de tal forma que funções de centro e funções específicas de plataforma são mantidas isoladas uma da outra pela utilização de atributos orientados do objeto.
O software de cada módulo de controle 105a-105d é configurado para prover checagem de funcionamento periódica para componentes de módulo de controle, prioridade de interrupção e controle e reunir dados e armazenar a partir de entradas de módulo. A checagem de funcionamento periódico pode compreender o estado do funcionamento análogo para o digital, fundos de envoltório discretos, estado de comunicação com outros módulos de servidor e módulos de controle, estado de comunicação com o computador de missão, estado da regulação de energia e estado do temporizador vigia. O software é configurado para prevenir uma falha baseada em um erro de software, de tal forma que o módulo inteiro é interrompido; além disso, o software é configurado com recursos de inicialização a quente. O módulo de controle 105a pode ser considerado como tendo falhado após um limiar de inicializações a quente ter ocorrido, tal como três inicializações a quente, por exemplo. Se o limiar das inicializações a quente é superado, então o módulo de controle em espera 105b assume a responsabilidade.
O software de cada módulo de controle 105a-105d é configurado de tal forma que cada módulo de controle 105a-105d transmite atualizações de dados 5 para os módulos de servidor 111 e 113 contendo periódicos registros de falha ou de estado do sistema. Adicionalmente, cada módulo de controle 105a-105d é configurado para receber difusões do sistema ou transmitir dados dos módulos de servidor 111 e 113. Essas atualizações podem incluir dados do estado ambiental e estado de funcionamento do sistema.
O software de cada módulo de controle 105a-105d é configurado para
monitorar e controlar funcionalidade de superfícies de controle específicas através da unidade de entrada discreta 507 e da unidade de saída discreta 509, respectivamente. As saídas discretas são utilizadas para controlar as transmissões do sistema e atuadores para operação anti-gelo ou de degelo. As 15 entradas discretas provêm estado de funcionamento do sistema ou configuração de vários componentes específicos da plataforma.
Módulo de controle 105a opera junto com o módulo de controle em espera 105b para criar um sistema redundante. Ambos os módulos de controle 105a e 105b contêm cópias dos dados. Se o módulo de controle 105a falhar, unidade de 20 controle em espera 105b assume responsabilidade primária para aquela funcionalidade em sistema 101. Se o módulo de controle 105a falhar completamente, o módulo de controle em espera 105b assume o papel de controlador primário.
Fazendo referência à figura 7, o sistema 701 é ilustrado, o qual é uma 25 implementação de exemplo do sistema 101, previamente descrito pelo menos na figura 1. O sistema 701 inclui módulos de controle 705a-705e, os quais são implementações da aeronave dos módulos de controle 105a-105d, mostrados na figura 1. O sistema 701 inclui os seguintes componentes: um aquecedor de admissão do motor 707a, um sensor de temperatura de admissão do motor 707b, 30 aquecedor de pára-brisa 707c, sensor de temperatura do pára-brisa 707d, aquecedor de lâmina de rotor 707e, e inicializador de asa pneumática 707f, os quais são implementações da aeronave dos componentes 107a-107d e 109a/109b, mostrados na figura 1.
Também em referência, agora, à figura 8, o sistema 701 é ilustrado em uma aeronave 801. Na modalidade ilustrada, a aeronave 801 é uma aeronave de rotor basculante; no entanto, deve ser apreciado que o sistema 701 é igualmente adaptável a outras aeronaves, tais como aeronaves convencionais de asas rotativas e de asas fixas, por exemplo.
O sistema de proteção contra gelo distribuído do presente pedido elimina a possibilidade de ponto individual e falhas herdadas pela distribuição de módulos 5 de controle independentes através da plataforma, de tal modo que a perda de um módulo não significa a perda de largas porções do sistema. Adicionalmente, o sistema provê, para manutenção melhorada através de um sistema de controle comum, ser utilizada através de plataformas múltiplas, de uma interface de manutenção “a bordo”, redução em equipamento de suporte necessário e uma 10 redução no tempo de manutenção necessário. Além disso, o sistema reduz o tamanho dos módulos para permitir a colocação próxima ao componente controlado e melhorar a robustez ambiental. Além disso, o sistema é configurado para prover um sistema comum, multi-plataforma e integrado que pode ser adaptado às necessidades dos requisitos do operador da aeronave. Além disso, 15 um módulo de controle de falha em um invólucro pode ser substituído com um módulo de controle de outro invólucro de módulo de controle da aeronave, diminuindo, assim, os requisitos de intervenção dos módulos de controle. Em outras palavras, os módulos de controle genérico podem ser utilizados através de diferentes recintos da aeronave, reduzindo, assim, requisitos de intervenção.
O sistema de proteção contra gelo distribuído, de acordo com o presente
pedido, provê vantagens significativas, incluindo: 1) utilizável em plataformas diferentes; 2) possuir total redundância ou redundância objetivada a fim de atender taxas de sobrevivência/capacidade da missão requisitadas; 3) possuir taxas de sobrevivência e capacidade de missão melhoradas para atender as 25 taxas de sobrevivência e capacidade de missão requisitada; 4) possuir capacidades de manutenção melhoradas com tempo de manutenção mínimo; e 5) possuir capacidade para um sistema de controle comum através de plataformas múltiplas de uma frota da organização.
Modalidades do sistema de proteção contra geio distribuído 101 podem 30 incluir um ou mais sistemas de computador que possuem hardware e software para realizar uma ou mais tarefas descritas aqui. Isso pode incluir, por exemplo, um computador possuindo uma ou mais unidades de processamento e memórias não voláteis que armazenam instruções de software não transitórias para instruir as unidades de processamento para realizar pelo menos algumas das tarefas 35 descritas aqui. Além disso, o software descrito aqui é não transitório. As modalidades particulares divulgadas acima são apenas ilustrativas, visto que o sistema pode ser modificado e praticado de maneiras diferentes, porém equivalentes, perceptíveis para aqueles versados na técnica e que possuem o benefício dos ensinos aqui presentes. Modificações, adições ou omissões podem 5 ser feitas nos aparatos descritos aqui sem que se afastem do escopo da invenção. Os componentes do sistema podem ser integrados ou separados. Além disso, as operações do sistema podem ser realizadas por mais, menos ou outros componentes.
Além disso, limitações não são destinadas aos detalhes da construção ou 10 da configuração aqui mostrada, exceto como descrito nas reivindicações abaixo. Portanto, é evidente que as modalidades particulares divulgadas acima podem ser alteradas ou modificadas e todas essas variações são consideradas dentro do escopo e espírito do pedido. Por conseguinte, a proteção pretendida aqui é mostrada como nas reivindicações abaixo.
Para auxiliar o Escritório de Patentes e quaisquer leitores de qualquer
patente emitida neste pedido, em interpretação às reivindicações anexas, os requerentes desejam salientar que eles não pretendem que quaisquer das reivindicações anexas invoquem o parágrafo 6 do 35 U.S.C. § 112, tal como ele existe na data de depósito deste documento, a menos que as palavras “meios para” ou “etapa para” sejam explicitamente utilizadas na reivindicação específica.
Claims (20)
1. Sistema de controle de proteção contra gelo para uma aeronave, caracterizado pelo fato de que o sistema compreende: uma pluralidade de elementos de proteção contra gelo configurada para remover gelo e/ou prevenir a formação de gelo em uma superfície; um centro de controle genérico compreendendo: um servidor mestre; e um módulo de controle; em que o servidor mestre é configurado para receber dados de sensor e enviar os dados de sensor para o módulo de controle; em que o módulo de controle é configurado para ser programável com software funcional a partir do servidor mestre, o módulo de controle sendo configurado para operar funcionalmente a pluralidade de elementos de proteção contra gelo após ser programado com o software funcional a partir do servidor mestre.
2. Sistema de controle de proteção contra gelo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o centro de controle genérico compreende, adicionalmente: um servidor em espera configurado para atuar como servidor redundante para o servidor mestre.
3. Sistema de proteção contra gelo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o servidor em espera e o servidor mestre são, cada um, configurados para manter um estado de funcionamento de si mesmos no outro.
4. Sistema de proteção contra gelo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o centro de controle genérico compreende, adicionalmente: um módulo de controle em espera para atuar como um controlador redundante para o módulo de controle.
5. Sistema de proteção contra geío, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o módulo de controle e o módulo de controle em espera são, cada um, configurados para manter um estado de funcionamento de si mesmos no servidor mestre.
6. Sistema de controle de proteção contra gelo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o servidor mestre é uma interface central para o centro de controle genérico, de tal forma que uma atualização de software para o software funcional residente no módulo de controle pode ser feita através de uma interface de manutenção de solo para o servidor mestre.
7. Sistema de controle de proteção contra gelo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a interface de comunicações é um computador.
8. Sistema de controle de proteção contra gelo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o servidor mestre armazena conjunto de dados operacionais enviados a partir do módulo de controle, o conjunto de dados operacionais pertencendo à operação histórica dos elementos de proteção contra gelo.
9. Sistema de controle de proteção contra gelo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os dados de sensor incluem pelo menos um dos: uma temperatura de ar externo; e uma velocidade de ar real da aeronave.
10. Sistema de controle de proteção contra gelo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o centro de controle genérico compreende, adicionalmente: um módulo de controle em espera configurado para assumir a responsabilidade funcionai completa dos elementos de proteção contra gelo se o módulo de controle falhar ao difundir uma mensagem de estado de funcionamento periódica para o servidor mestre.
11. Sistema de proteção contra gelo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o módulo de controle é genérico, de modo a poder ser instalado em uma plataforma de aeronave diferente, o módulo de controle ser adaptável a uma plataforma de aeronave específica sendo programado com software operacional.
12. Sistema de proteção contra gelo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o módulo de controle é responsável por reportar uma falha de quaisquer elementos de proteção contra gelo, sob controle do módulo de controle, ao servidor mestre.
13. Sistema de proteção contra gelo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o servidor mestre está em comunicação com um display multifuncional, de tal forma que um ocupante da aeronave pode conectar- se com o sistema de proteção contra gelo.
14. Método de operação de um sistema de controle de proteção contra gelo, caracterizado pelo fato de que o método compreende: prover um móduío de controle em comunicação de dados com um componente de proteção contra gelo, o componente de proteção contra gelo sendo pelo menos um dentre um anti-componente e um componente de degelo; prover um módulo servidor em comunicação de dados com o módulo de controle; e programar o módulo de controle com instruções de software funcional carregando o software no módulo de controle a partir do módulo servidor.
15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende, adicionalmente: ditar a funcionalidade do componente de proteção contra gelo com o módulo de controle.
16. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende, adicionalmente: atualizar dados operacionais a partir do módulo de controle para o módulo servidor para armazenamento no módulo servidor.
17. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende, adicionalmente: reprogramar o software funcional no módulo de controle atualizando o software no módulo servidor através de uma interface de manutenção de solo.
18. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende, adicionalmente: comunicar dados de sensor ao módulo de controle a partir do módulo servidor, os dados de sensor sendo avaliados pelo módulo de controle durante a operação funcional do componente de proteção contra gelo pelo módulo de controle.
19. Aeronave, caracterizada pelo fato de que compreende: uma fuselagem; uma pluralidade de elementos de proteção contra gelo configurada para remover gelo e/ou prevenir a formação de gelo em uma superfície; um centro de controle genérico compreendendo: um servidor mestre; e um módulo de controle; em que o servidor mestre é configurado para receber dados de sensor e enviar os dados de sensor para o módulo de controle; em que o módulo de controle é configurado para ser programável com software funcional a partir do servidor mestre, o módulo de controle sendo configurado para operar funcionalmente a pluralidade de elementos de proteção contra gelo após ser programado com o software funcional a partir do servidor mestre.
20. Aeronave, de acordo com a reivindicação 19, caracterizada pelo fato de que o módulo de controle é genérico, de modo a ser instalável em qualquer porção da aeronave, o módulo de controle sendo adaptável à porção específica da aeronave sendo programável com software operacional relevante para controlar os elementos de proteção contra gelo nesta porção da aeronave.
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