BRPI9908502B1 - Telêmetro - Google Patents

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Richard August Korkosz
John Erik Hershey
John Anderson Fergus Ross
William Robert Mckinney Sr
Bruce Gunter Shings
Naofal Mohammed Wass Al-Dhahir
Charles Mcdonald Puckette Iv
Harold Woodruff Tomlinson Jr
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Gen Electric
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Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "TELÊMETRO".
REFERÊNCIA CRUZADA AOS PEDIDOS RELACIONADOS
Essa invenção reivindica a prioridade dos Pedidos Provisórios N05* 60/076.666 depositado em 3/3/98, e 60/076.610 depositado em 3/3/98.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
Essa invenção refere-se de forma geral ao monitoramento remoto e de diagnóstico, e mais especificamente refere-se à telemetria de mensagens de diagnóstico de um ativo móvel para um centro de serviço remoto. Uma modalidade da presente invenção é um sistema de telemetria empregando sensores aerotransportados e telêmetros para transmitir dados de manutenção (tal como dados de desempenho de um motor de aeronave) de uma aeronave em vôo para um centro de serviço baseado em terra. O monitoramento e diagnose remotos da condição, desempenho e de falha de peças, equipamento e sistemas transportados por ativos móveis tais como aeronaves, turbinas, locomotivas e sistemas médicos está se tornando crescentemente importante à medida que a indústria luta para melhorar a segurança, reduzir custos de manutenção e oferecer serviços de manutenção eficientes, oportunos e eficazes no custo para seus consumidores. Por essa razão, os serviços de manutenção remota são vistos pelas profissões atuais orientadas para o serviço como uma área de crescimento importante. A capacidade de monitoramento remoto e de diagnóstico está se tornando rapidamente um elemento chave no fornecimento de serviços de alto valor e alta tecnologia para uma base de equipamento instalada, cuja base de equipamento pode incluir ativos móveis tais como equipamento de geração de potência, motores de aviões, sistemas médicos de formação de imagem e locomotivas.
Pelo monitoramento do desempenho de tal equipamento e sistemas, uma indicação de que um sistema está funcionando mal pode ser obtida. Pelo fornecimento de mensagens de diagnóstico que contêm informação sobre um sistema em mau funcionamento, é obtida uma medida de segurança que pode ser de importância particular para garantir que o sistema seja capaz de funcionar quando exigido. Além disso, tal informação pode ser utilizada para iniciar um ciclo de manutenção antes de colocar o sistema em um ciclo de operação subseqüente.
Os sistemas de controle para dispositivos tais como turbinas usadas para geração de eletricidade ou turbinas usadas em motores de aviões tipicamente monitoram uma variedade de parâmetros de desempenho da turbina, incluindo a velocidade, temperaturas e tensões na montagem da turbina. Os sistemas da técnica anterior proporcionam um monitoramento desses parâmetros em vôo. Entretanto, muitos dos problemas associados com o fornecimento desses parâmetros para um centro de serviço em terra enquanto o avião está em vôo permanecem para serem resolvidos.
Um problema significativo encontrado na técnica de comunicações digitais sem fio dos parâmetros de desempenho refere-se à freqüência e, mais importante ainda, à potência na qual os dispositivos de telemetria podem transmitir sinais de RF. Até o decreto pela Comissão de Comunicações Federais (FCC) da Parte 15.247 das Regras e Regulamentos do FCC, os sistemas de telemetria de aviões eram primariamente limitados à banda de VHF (174-216 MHz), e podiam somente operar em potências de transmissão muito baixas de menos do que 0,1 miliwatts (mW). (Ver a Parte 15.241 do FCC). Essa restrição da potência de transmissão limitou significativamente o alcance de transmissão (isto é, a máxima distância entre o transmissor e o receptor) dos dispositivos de telemetria aerotransportados. As restrições também colocam limites na taxa de dados ou "largura da banda” na qual os dispositivos de telemetria podem transmitir dados.
Por causa desses fatores, as bandas de freqüência disponíveis para a transmissão de informação de um avião para a terra, e vice e versa são limitadas. Adicionalmente, existem exigências crescentes por outros tipos de comunicações, tal como voz, para utilizar essas bandas reguladas disponíveis. A adição de canais de informação de diagnóstico freqüentemente exige modificações na estrutura do avião para acrescentar antenas adicionais. Por causa do custo dessas modificações estruturais, e do alto custo recorrente de adquirir tempo de transmissão para enviar os dados de desempenho de vôo nas bandas de freqüência reguladas, existe uma necessidade urgente por sistemas e métodos aperfeiçoados para transmissão de informação de diagnóstico do avião de um avião para uma estação em terra.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
Um telêmetro compreendendo um processador acoplado na saída de um ou mais sensores de condição; o dito processador configurado para converter a saída do dito um ou mais sensores de condição para uma mensagem de diagnóstico, e para prover a dita mensagem de diagnóstico em uma saída do processador; um transmissor acoplado na dita saída do processador, o dito transmissor configurado para transmitir a dita mensagem de diagnóstico em uma banda de radiofreqüência e CARACTERIZADO por: um receptor acoplado no dito processador, o dito receptor configurado para receber mensagens de diagnóstico transmitidas em uma banda de radiofreqüência.
Um sistema de telemetria compreendendo um telêmetro, como previamente descrito, transportado a bordo de um ativo móvel; e, uma estação remota incluindo um receptor para receber as mensagens transmitidas, um processador de estação para processar as ditas mensagens transmitidas; uma saída da dita estação remota para prover informação relacionada com o desempenho do dito ativo para um dispositivo adaptado para utilizar a dita informação.
BREVE DESCRIÇÃO DA FIGURA A FIG. 1 é um diagrama em bloco pictorial de um sistema de telemetria de acordo com uma modalidade da presente invenção. A FIG. 2 é um diagrama em bloco de um telêmetro de acordo com uma modalidade da presente invenção. A FIG. 3 ilustra um exemplo de um círculo de cobertura para um avião em uma altitude de 6,09 Km (20.000 pés). A FIG. 4 é um diagrama pictorial mostrando uma pluralidade de estações remotas configuradas de acordo com uma modalidade da presente invenção.
DESCRICÂO DETALHADA DA INVENÇÃO
Um sistema de telemetria 10 de acordo com uma modalidade da presente invenção é ilustrado na FIG. 1 e 2. O sistema de telemetria 10 compreende um telêmetro 100, um transmissor 118 e uma estação remota 200. O telêmetro 100 é transportado em um ativo móvel, tal como um avião 20, uma locomotiva 22, um navio 24, ou semelhante e configurado para monitorar a condição do ativo no qual ele está instalado. O telêmetro 100 em conjunto com o transmissor 118 transmite mensagens, chamadas aqui como mensagens de diagnóstico, contendo informação sobre a condição e desempenho dos ativos para a estação remota 200. O termo "condição" refere- se ao estado de prontidão, ou aptidão para operação de um ativo ou de um componente particular de um ativo.
De acordo com uma modalidade da invenção, as mensagens de diagnóstico são fornecidas diretamente do ativo, tal como avião 20, sendo monitorado (chamado aqui como uma fonte) para uma estação remota 200 (chamada aqui como um destino). De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, as mensagens de diagnóstico são fornecidas em série de um ativo fonte, tal como o avião 20, sendo monitorado (chamado aqui como uma fonte) para uma estação remota 200 (chamada aqui como um destino). De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, as mensagens de diagnóstico são fornecidas em série de um ativo fonte, tal como o avião 20, para um ativo sucessor, tal como o avião 21, e em alguns casos de um ativo sucessor para um outro ativo sucessor, e assim por diante até que a mensagem de diagnóstico chega no seu destino de estação remota 200.
Um formato exemplar adequado para mensagens de diagnóstico compreende um preâmbulo de sincronização, bits de endereço, bits de prioridade se desejado, um campo de dados, um indicador de criptografia denotando a presença ou ausência de criptografia dos dados no campo de dados, e um campo de detecção de erro.
As mensagens de diagnóstico são passadas entre os ativos fonte, ativos sucessores e destinos de estação remota via downlinks 45. Os downlinks 45 de acordo com a presente invenção são canais de comunicações compreendendo transmissões sem licença ou de banda Industrial/Científica/Médica (ISM). Três bandas ISM estão agora disponíveis nos Estados Unidos para uso de técnicas de comunicação de espetro de difusão, 902-928 MHz; 2400-2483,5 MHz e 5725- 5850 MHz.
Conseqüentemente, o transmissor 110, de acordo com uma modalidade da invenção, é adaptado para transmitir em uma banda de freqüência ISM. Em uma modalidade da presente invenção, os enlaces de dados 45 também incluem canais de radiofreqüência que não são da banda ISM, tais como esses licenciados pela Comissão de Comunicações Federais (FCC).
Em uma modalidade da presente invenção, o telêmetro 100 é instalado no avião 20. O telêmetro 100 monitora uma ou mais condições do motor do jato do avião 20 e transmite mensagens contendo informação sobre o desempenho do avião entre o avião 20 e a estação remota 200. A estação remota 200 utiliza a informação contida nas mensagens para avaliar o desempenho do motor, identificar e predizer condições de falhas, e em uma modalidade enviar sinais de correção para o avião 20 através do uplink de dados 30 para corrigir ou compensar as condições de falha. Em uma modalidade da invenção, o uplink de dados 30 compreende transmissões de banda ISM. Em uma outra modalidade da invenção, o uplink de dados 30 compreende comandos e dados em uma banda de radiofreqüência licenciado pelo FCC.
Como será prontamente entendido por esses versados na técnica, a invenção não é limitada a telêmetros de avião e estações remotas. Ao invés disso, os telêmetros da presente invenção podem ser instalados em qualquer ativo móvel, e as mensagens enviadas para uma estação remota, tais como um satélite, bordo de navio ou outra estação de recebimento que não é baseada em terra.
Um telêmetro 100 de acordo com uma modalidade da invenção é ilustrado na forma de diagrama em bloco na FIG. 2. O telêmetro 100 compreende como componentes principais o transmissor 118, receptor 116, processador de mensagem de diagnóstico 150, memória 152, mostrador 190 e sensores de condição 320, como mostrado na FIG. 2. Os sensores de condição 320 monitoram as condições de desempenho e parâmetros tais como velocidade da turbina e temperatura do gás de descarga.
Em uma modalidade da invenção, o telêmetro 100 é implementado usando equipamento de aviônica já no lugar no avião 20, como por exemplo transceptores de VHF ou UHF para outras aplicações de aviônica licenciados pelo FCC para a operação nas bandas de RF. Por exemplo, unidades transceptoras de Freqüência Muito Alta (VHF), não usadas sobre os oceanos onde não existe linha de visão para uma estação terrestre, podem ser utilizadas para transmitir e receber mensagens de diagnóstico em bandas licenciadas durante períodos quando esses transceptores de VHF estão inativos. Em uma modalidade da invenção, o transmissor 118 inclui um modem de ISM de um tipo prontamente disponível comercialmente.
Em uma modalidade da presente invenção, o telêmetro 100 inclui um transceptor ISM de 2,4 GHZ de baixa potência, representado na FIG. 2 pelo receptor 116 e transmissor 118. O receptor 116 e transmissor 118 incluem modems empregando esquemas típicos de modulação de espectro de difusão de seqüência direta para modular uma portadora com informação de mensagem de diagnóstico. Tais esquemas podem ser implementados no modo síncrono ou no modo de referência transmitida para aliviar as despesas gerais de sincronização. A modalidade de banda ISM da presente invenção conta com o uso em vôo da ISM de 2,4 GHz em 2,4GHz-2,4835 GHz. Os conjuntos de chips comercialmente disponíveis tal como o conjunto de chip PRISM™ de Harris e uma ampla variedade de equipamentos eletrônicos de suporte estão prontamente disponíveis comercialmente para uso nessa modalidade. Por exemplo, uma modalidade da invenção emprega técnicas de Espectro de Difusão de Seqüência Direta (DSSS) para manter um fator de difusão de pelo menos 10, como exigido pelos regulamentos do FCC dos Estados Unidos. O conjunto PRISM de Harris difunde com um fator de 11 e é programável para até um fator de 16, tornando-o vantajoso para uso na implementação de uma modalidade da presente invenção. Uma modalidade alternativa da presente invenção emprega transceptores de banda de 5,7GHz. A tabela 1 mostra especificações de enlace exemplares desenvolvidas pela simulação de um enlace de ativo para ativo de acordo com uma modalidade da presente invenção. De acordo com o exemplo mostrado na Tabela 1, um enlace de avião para avião na banda ISM de 2,4 GHz entre dois aviões, cada um em uma altitude de viagem mínima de (20.000 pés) 6,09 Km e separados por uma distância de linha de visão de aproximadamente (400 milhas) 643,73 Km suportará aproximadamente um enlace de 1,2kbits por segundo entre os dois aviões, sem codificação, em uma taxa de erro de bits não maior do que 10"5. Em uma modalidade alternativa da presente invenção, o enlace é operado em uma taxa de dados variável dependendo da margem de enlace disponível. Nesse caso, ambas as extremidades do enlace são configuradas para observar as taxas de erro recebidas, calculadas sobre grupos de bits conhecidos ou observando-se várias taxas de falha de soma de verificação e aumentar ou diminuir suas taxas de sinalização, de acordo.
Tabela 1 _________Parâmetro____________________________Valor_____________Observações_________ Potência de transmissão 36 Frequência da portadora 2,442 Comprimento de onda (metro) 0,12285 Ganho da antena de transmissão -2 EIRP Transmitido 34 FCC prossegue até 36 dBm 643,73 Alcance Km (milhas) (400) Alcance (Km) 643,6 Perda de espaço livre (dB) -156,369 Constante de Boltzmann -228,6 Outras perdas de enlace (dB) -1 Ganho do elemento de antena de recepção -2 Figura de ruído do receptor 3 Figura de ruído do receptor (sem dimensão) 1,995262 Temperatura do ruído do receptor (K) 288,6261 Temperatura de ruído da antena 70 Temperatura de ruído do sistema (K) 358,6261 Temperatura de ruído do sistema (dB.K) 25,54642 Receptor G/T (dB/K) -27,5464 Pr/No (dB.bps) 47,68458 Taxa de dados(bbps) 1,2 Taxa de dados (dB-kbps) 0,791812 Perda de implementação (dB) -2 Eb/No Disponível (dB) 14,89277 Taxa de erro de bit 10Λ(-5) Esquema de modulação DQOSK
Eb/No Necessário (dB) 12 Ganho de codificação (dB) 0 SEM CODIFICAÇÃO
Margem (dB) 2,89277 A Tabela 2 mostra especificações de um enlace exemplares para um enlace de ativo para estação remota onde a estação remota é uma estação com base em terra.
Tabela 2 _________Parâmetro_________________________________Valor___________Observações__________ Potência de transmissão 35 Frequência da portadora (GHz) 2,442 Comprimento de onda (metros) 0,12285 Ganho da antena de transmissão (dBi) -2 EIRP Transmitido (dBm) 33 FCC prossegue até 36 dBm Alcance (milhas) 200 Alcance (Km) 321,8 Perda de espaço livre (dBm) -150,348 Constante de Boltzmann -228,6 Outras perdas de conexão (dB) -1 Diâmetro do elemento da antena receptora 20 (cm) Eficiência do elemento da antena 0,6 60 % Eficiência receptora Ganho do elemento de antena receptora 11,95759 Número de elementos direcionais de 16 Ganho do sistema de 12 dB recepção Ganho da antena direcional receptora 23,99879 Figura do ruído do receptor (dB) 3 Figura do ruído do receptor (sem 1,995262 dimensão) Temperatura do ruído do receptor (K) 288,6261 Temperatura de ruído da antena (K) 100 100 Tcéu = 70 Tsolo = 30 Temperatura de ruído do sistema (K) 388,6261 Temperatura de ruído do sistema (dB.K) 25,89532 G/T do Receptor(dB/K) -1,89653 Pr/No (dB.bps) 78,35507 Taxa de dados (kbps) 1000 1 Mbps Taxa de dados (dB-kbps) 30 Perda de implementação (dB) -2 Eb/No Disponível (dB) 16,35507 Taxa de erro de bit 10A(-5) Esquema de modulação DQOSK
Eb/No Necessário (dB) 12 Ganho de codificação (dB) 0 SEM CODIFICAÇÃO
Margem (dB) 4,355072 A Tabela 3 mostra especificações de um enlace exemplar para um enlace de estação remota para ativos onde a estação remota é uma estação terrestre e o ativo é um avião.
Tabela 3 _________Parâmetro_____________________________ Valor_____________Observações_________ Potência de transmissão (dBm) 23 Frequência da portadora (GHz) 2,442 Comprimento de onda (metros) 0,12285 Ganho da antena de transmissão (dBi) 20 EIRP Transmitido (dBm) 0,6 60 % Eficiência Alcance (milhas) 200 Alcance (Km) 321,8 Perda de espaço livre (dBm) 34,95759 FCC permite até 36 dBm Constante de Boltzmann -228,6 Outras perdas de conexão (dB) -1 Diâmetro do elemento da antena receptora 70 (cm) Eficiência do elemento da antena receptora 0,6 Ganho do elemento de antena receptora 11,95759 Número de elementos direcionais de 16 recepção Ganho da antena direcional receptora 23,99879 Figura do ruído do receptor (dB) 3 Figura do ruído do receptor (sem 1,995262 dimensão) Temperatura do ruído do receptor (K) 288,6261 Temperatura de ruído da antena (K) 100 Temperatura de ruído do sistema (K) 388,6261 Temperatura de ruído do sistema (dB.K) 25,89532 G/T do Receptor(dB/K) -1,89653 Pr/No (dB.bps) 78,35507 Taxa de dados (kbps) 1000 Taxa de dados (dB-kbps) 30 Perda de implementação (dB) -2 Eb/No Disponível (dB) 15,85036 Taxa de erro de bit 10Λ(-5) Esquema de modulação DQOSK
Eb/No Necessário (dB) 12 Ganho de codificação (dB) 0 SEM CODIFICAÇÃO
Margem (dB) 3,850361 O telêmetro 10 também inclui memória de leitura/gravação 152. A memória de leitura/gravação 152, que é uma memória de acesso aleatório dinâmico em uma modalidade da presente invenção, executa o armazenamento das mensagens que chegam para retransmissão e mantém uma história das medidas do desempenho do sistema. As medidas de desempenho do sistema incluem, mas não são limitadas a, medidas selecionadas do grupo compreendendo: número e tamanho das mensagens recebidas com sucesso, número das mensagens transmitidas com sucesso, distribuição do tempo de latência, isto é, um histograma dos tempos que as mensagens recebidas com sucesso foram armazenadas pelo avião receptor antes delas serem retransmitidas com sucesso, indicadores de qualidade de enlace tal como estimativas de sinal para ruído, e a eficiência do protocolo de comunicações, por exemplo número de novas tentativas de transmissão por mensagem.
Um sistema 100 para telemetria de informação do avião em vôo para uma estação terrestre de acordo com uma modalidade da presente invenção tipicamente compreende uma pluralidade de ativos móveis, chamados aqui a seguir como nós, em comunicação de rádio um com o outro. Cada nó pode ser selecionado do grupo compreendendo avião, veículos terrestres tais como locomotivas de ferrovia, navios e estações de transmissão ou recebimento terrestres ou satélites de comunicações. Cada nó é equipado com um telêmetro 100 para alternar mensagens de diagnóstico entre nós e de um nó fonte para uma estação terrestre de destino. O nó fonte origina a mensagem de diagnóstico e determina o enlace mais eficiente para a estação terrestre de destino desejada através de nós intermediários. O nó fonte então transmite a mensagem de diagnóstico para o primeiro nó no enlace, esse nó recebe e retransmite a mensagem de diagnóstico para o próximo nó no enlace, etc. até que a mensagem é finalmente recebida pela estação terrestre desejada. Dessa maneira, o avião passa os dados por retransmissão entre o avião em linha de visão mútua tal que os dados são eficientemente enviados do nó fonte para a estação terrestre. De acordo com uma modalidade da invenção, a estação remota 250 utiliza uma antena de sistema em fase que tem uma linha de visão para o avião na altitude da viagem.
De modo a estabelecer um enlace eficiente, o nó fonte, e cada nó sucessivo no enlace, deve selecionar seu nó sucessor tal que a mensagem seja transmitida de nó a nó enquanto o nó sucessor fica em linha de visão com o nó predecessor. Em uma modalidade da presente invenção, o transceptor de cada nó é munido com informação do plano de vôo de modo a facilitar a seleção de um nó sucessor para o qual se transmite a mensagem de diagnóstico. A informação do plano de vôo é informação relacionada com as altitudes, trajetórias de vôos e tempos de vôos do avião específico. Em uma modalidade da invenção, a informação de plano de vôo é obtida de um serviço de rastreio do avião. Um exemplo de um tal sistema inclui, mas não é limitado a, AirTrack. Airtrack é um programa de rastreio de avião em tempo real disponível de METSYS Software and Services, Cropton, Pickering, North Yorkshire, Y018 8HL, Inglaterra. Os dados do plano de vôo do banco de dados são carregados no processador de mensagem de Diagnóstico 150 do telêmetro 100 de cada avião. A seguir, o processador 100 do nó fonte seleciona os sucessores com base nos dados do plano de vôo e estação remota de destino desejada.
Como mostrado na FIG. 1, a estação remota 200 compreende um receptor 250 adaptado para receber freqüências em uma banda de freqüência não licenciada tal como uma banda de freqüência ISM. Uma modalidade da presente invenção utiliza uma rede de recebimento 500 compreendendo várias estações remotas separadas 200 como ilustrado na FIG. 4. As estações remotas 200 são separadas umas das outras de modo a fornecer cobertura receptora sobre toda a área geográfica de interesse 120, nesse caso os Estados Unidos, como ilustrado na FIG. 4. O horizonte do rádio para uma trajetória de linha de visão de um objeto em H metros (pés) acima da terra é V2H metros (milhas). Assim, um receptor de rádio na terra próximo a Evendale, Ohio é capaz de contato de linha de visão com um plano em 6,09 Km (20.000 pés) cujo ponto terrestre cai no círculo 300 como mostrado na FIG. 3. O círculo tem aproximadamente 321 Km (200 milhas) de raio. Para planos em altitudes mais altas, o círculo de cobertura se expande. A figura 4 mostra uma cobertura virtual dos Estados Unidos Continental com somente 40 locais receptores. O centro do local é marcado com um "x". O sistema inclui um protocolo para fixar e monitorar a programação e executar monitoramento não manual de local receptor para local receptor. O protocolo conta com um enlace de terra para ar para fluxo ou inclusão de controle de transmissão. Exemplos de enlaces de terra para o ar adequados para controle de transmissão incluem, mas não são limitados a: controle de taxa de transmissão adaptável; provisão/não provisão de codificação de correção de erro; controle de potência e tempo de transmissão.

Claims (13)

1. Telêmetro (10) carregado a bordo de um ativo móvel, como uma aeronave, a dita aeronave compreendendo equipamentos de aviação a bordo para comunicação em bandas VHF ou UHF, o dito telêmetro (10) compreendendo um processador (150) acoplado na saída de um ou mais sensores de condição (320); o dito processador configurado para converter a saída do dito um ou mais sensores de condição para uma mensagem de diagnóstico, e para prover a dita mensagem de diagnóstico em uma saída do processador; CARACTERIZADO pelo fato de que o dito telêmetro (10) compreende ainda um transmissor (118) acoplado na dita saída do processador (151), o dito transmissor incluindo circuito para transmissão da dita mensagem de diagnóstico via um sinal de espectro propagado tendo um fator de propagação de pelo menos 10 em uma banda de radiofreqüência Industrial/Científica/Médica (ISM), o dito transmissor (118) sendo operável enquanto a dita aeronave está em vôo e adaptado para utilizar os ditos equipamentos de aviação para comunicação com uma estação remota (200) quando os ditos equipamentos de aviação não estão em comunicação com bandas VHF ou UHF; o telêmetro (10) compreendendo ainda um receptor (116) acoplado no dito processador (150), o dito receptor configurado para receber mensagens de diagnóstico transmitidas em uma banda de radiofreqüência Industrial/Científica/Médica (ISM).
2. Telêmetro (100) de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito transmissor (118) transmite na banda de 5 GHz.
3. Telêmetro (100) de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente inclui uma memória (152) para armazenar mensagens de diagnóstico.
4. Telêmetro (100) de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito receptor (116) é também configurado para receber comandos transmitidos de uma estação terrestre (200) em uma banda de radiofreqüência.
5. Telêmetro (100) de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito sensor de condição (320) inclui um sensor de temperatura do gás de descarga.
6. Telêmetro (100) de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito sensor de condição (320) é um sensor de velocidade de turbina.
7. Telêmetro (100) de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito processador (150) inclui um processador de mensagem de diagnóstico compreendendo um conjunto de mensagem adaptada para receber os dados digitais da dita saída do sensor de condição, e para converter os ditos dados digitais em uma ou mais mensagens de diagnóstico e para prover as mensagens de diagnóstico para uma saída do conjunto; uma memória (152) para receber e armazenar as ditas mensagens de diagnóstico da dita saída do conjunto e do dito receptor (116); e, um roteador para direcionar as ditas mensagens de diagnóstico para os destinos designados.
8. Telêmetro de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito sensor de condição (320) é um sensor de velocidade central.
9. Telêmetro de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito telêmetro (100) é transportado em um avião (20,21).
10. Telêmetro de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito telêmetro (100) é transportado em uma locomotiva (22).
11. Telêmetro de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito telêmetro (100) é transportado em um navio (24).
12. Telêmetro de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito dispositivo adaptado para utilizar a dita informação é um mostrador (190)
13. Telêmetro de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito transmissor (118) transmite energia eletromagnética na banda ISM de 3,2 GHz.
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Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8019501B2 (en) * 1995-06-07 2011-09-13 Automotive Technologies International, Inc. Vehicle diagnostic and prognostic methods and systems
US6781513B1 (en) * 1998-03-03 2004-08-24 General Electric Company Telemetry of diagnostic messages from a mobile asset to a remote station
US6442433B1 (en) * 1999-10-26 2002-08-27 Medtronic, Inc. Apparatus and method for remote troubleshooting, maintenance and upgrade of implantable device systems
US6430481B1 (en) * 1999-10-28 2002-08-06 General Electric Company Remote verification of software configuration information
CA2387934C (en) * 1999-10-28 2008-08-19 General Electric Company A process for the monitoring and diagnostics of data from a remote asset
US6847916B1 (en) 2000-06-12 2005-01-25 I/O Controls Corporation Method and system for monitoring, controlling, and locating portable devices performing remote diagnostic analysis of control network
US6757521B1 (en) 2000-06-12 2004-06-29 I/O Controls Corporation Method and system for locating and assisting portable devices performing remote diagnostic analysis of a control network
US8472942B2 (en) 2000-06-12 2013-06-25 I/O Controls Corporation System and method for facilitating diagnosis and maintenance of a mobile conveyance
US7734287B2 (en) 2000-04-10 2010-06-08 I/O Controls Corporation System for providing remote access to diagnostic information over a wide area network
US6597892B1 (en) * 2000-04-18 2003-07-22 Ses Americom Automated ground system with telemetry initiated command assistance
US7024187B2 (en) * 2000-12-08 2006-04-04 Samsung Electronics Co., Ltd. System and method for performing diagnostics on a mobile station using over-the-air transfer of interpreted byte-code program
US20050039208A1 (en) * 2001-10-12 2005-02-17 General Dynamics Ots (Aerospace), Inc. Wireless data communications system for a transportation vehicle
US6735505B2 (en) 2002-01-17 2004-05-11 Cubic Defense Systems, Inc. Aircraft flight and voice data recorder system and method
FR2836607B1 (fr) * 2002-02-22 2004-05-28 Thales Sa Systeme antennaire pour liaisons entre vehicule mobile et objets aeriens
US20040139190A1 (en) * 2003-01-15 2004-07-15 Kreger Kevin Scott A private http based system for diagnosis, control and monitoring of an imaging system controller
JP2005045409A (ja) * 2003-07-24 2005-02-17 Pioneer Electronic Corp 情報処理装置、そのシステム、その方法、そのプログラム、および、そのプログラムを記録した記録媒体
US7337078B2 (en) * 2004-01-16 2008-02-26 Worldtelemetry, Inc. System and method for remote asset monitoring
US20050193270A1 (en) * 2004-02-12 2005-09-01 General Electric Company Mobile remote monitoring and diagnostics and method
US7743600B2 (en) * 2006-04-04 2010-06-29 United Technologies Corporation Gas turbine engine telemetry module
US7819312B2 (en) * 2006-06-30 2010-10-26 Caterpillar Inc Method and system for operating machines
US7690565B2 (en) * 2006-06-30 2010-04-06 Caterpillar Inc. Method and system for inspecting machines
US7677452B2 (en) * 2006-06-30 2010-03-16 Caterpillar Inc. Method and system for providing signatures for machines
WO2008048807A2 (en) 2006-10-06 2008-04-24 Viasat, Inc. Forward and reverse calibration for ground-based beamforming
US8983663B2 (en) * 2006-10-17 2015-03-17 General Electric Company Self-guided portable medical diagnostic system
US8509140B2 (en) * 2006-11-21 2013-08-13 Honeywell International Inc. System and method for transmitting information using aircraft as transmission relays
US7729263B2 (en) * 2007-08-08 2010-06-01 Honeywell International Inc. Aircraft data link network routing
US8811265B2 (en) * 2007-10-19 2014-08-19 Honeywell International Inc. Ad-hoc secure communication networking based on formation flight technology
US8519866B2 (en) * 2007-11-08 2013-08-27 Siemens Energy, Inc. Wireless telemetry for instrumented component
US8570990B2 (en) * 2007-12-04 2013-10-29 Honeywell International Inc. Travel characteristics-based ad-hoc communication network algorithm selection
US9467221B2 (en) * 2008-02-04 2016-10-11 Honeywell International Inc. Use of alternate communication networks to complement an ad-hoc mobile node to mobile node communication network
US8190147B2 (en) * 2008-06-20 2012-05-29 Honeywell International Inc. Internetworking air-to-air network and wireless network
US20090318138A1 (en) * 2008-06-20 2009-12-24 Honeywell International Inc. System and method for in-flight wireless communication
US9397745B2 (en) * 2010-05-18 2016-07-19 Qualcomm Incorporated Hybrid satellite and mesh network system for aircraft and ship internet service
US9558669B2 (en) * 2010-09-27 2017-01-31 Honeywell International, Inc. Datalink message prioritization system and method
US9129742B2 (en) 2011-07-06 2015-09-08 Siemens Energy, Inc. Gas turbine engine comprising an ultra high temperature circuit coupling open core transformer
CN106470900B (zh) * 2014-06-26 2019-05-03 庞巴迪公司 用于辅助维护飞机和其它移动平台的方法和设备
US9692499B2 (en) * 2014-10-06 2017-06-27 Harris Corporation Terrestrial based air-to-ground communications system and related methods
US10592749B2 (en) 2016-11-14 2020-03-17 General Electric Company Systems and methods for analyzing turns at an airport
JP7239479B2 (ja) 2017-10-02 2023-03-14 ヌヴォトンテクノロジージャパン株式会社 センサ装置および気体監視システム
CN108173589A (zh) * 2017-12-25 2018-06-15 航天东方红卫星有限公司 一种适用于深空探测的小卫星测控系统及方法
US10834336B2 (en) 2018-01-29 2020-11-10 Ge Aviation Systems Llc Thermal imaging of aircraft
US10827043B2 (en) * 2018-04-04 2020-11-03 Hall Labs Llc Normalization of communication between devices
US11012146B2 (en) 2019-02-11 2021-05-18 Pratt & Whitney Canada Corp. System and method for aircraft data transmission
CN110260928A (zh) * 2019-07-24 2019-09-20 河北斐然科技有限公司 飞行器遥测系统
US20220363404A1 (en) * 2021-05-14 2022-11-17 Beta Air, Llc Systems and methods for monitoring health of an electric vertical take-off and landing vehicle

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4831539A (en) 1984-04-27 1989-05-16 Hagenbuch Roy George Le Apparatus and method for locating a vehicle in a working area and for the on-board measuring of parameters indicative of vehicle performance
US4642775A (en) * 1984-05-25 1987-02-10 Sundstrand Data Control, Inc. Airborne flight planning and information system
US4729102A (en) * 1984-10-24 1988-03-01 Sundstrand Data Control, Inc. Aircraft data acquisition and recording system
US4804937A (en) 1987-05-26 1989-02-14 Motorola, Inc. Vehicle monitoring arrangement and system
US5065321A (en) 1989-06-15 1991-11-12 Pulse Electronics, Inc. Solid state event recorder
JPH0310645U (pt) * 1989-06-16 1991-01-31
JPH0328971U (pt) * 1989-08-01 1991-03-22
FR2693068B1 (fr) 1992-06-25 1995-05-24 France Etat Armement Système de télémesure des paramètres d'un engin mobile.
FR2703537B1 (fr) 1993-04-02 1995-06-09 Sextant Avionique Procédé pour la transmission d'informations par voie hertzienne.
US5463656A (en) * 1993-10-29 1995-10-31 Harris Corporation System for conducting video communications over satellite communication link with aircraft having physically compact, effectively conformal, phased array antenna
US5459469A (en) * 1994-02-04 1995-10-17 Stanford Telecommunications, Inc. Air traffic surveillance and communication system
US5442285A (en) * 1994-02-28 1995-08-15 Westinghouse Electric Corporation NDE eddy current sensor for very high scan rate applications in an operating combustion turbine
US5608412A (en) * 1995-06-07 1997-03-04 General Electric Company Protocol and mechanism for mutter mode communication for stationary master tracking unit
US6047165A (en) * 1995-11-14 2000-04-04 Harris Corporation Wireless, frequency-agile spread spectrum ground link-based aircraft data communication system
JP3432697B2 (ja) * 1997-04-02 2003-08-04 松下電器産業株式会社 適応受信ダイバーシチ装置及び適応送信ダイバーシチ装置

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DE69901884T2 (de) 2003-01-23

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