CN101571965B - 自动配置追踪设备以及用于这种追踪的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及的是自动配置追踪设备以及用于这种追踪的方法和系统，具体来说是对具有希望查询并记录对特定于其的各项数据的多个部件的交通工具(1)的配置进行追踪，且该数据包括它们的标识/认证参数、历史以及操作状态。每一个均与交通工具(1)的一个部件相耦合的多个异频雷达收发机(17，17A)通过网状无线网络对该特定数据进行通信，从而可以通过安全无线传输将该数据传输给外部装置(15)。保密边界与交通工具(1)的外形基本一致。

Description

自动配置追踪设备以及用于这种追踪的方法和系统
本发明涉及的是对交通工具的配置、特别是例如直升飞机的飞行器的配置的管理。特别地，本发明属于航空维护和后勤管理领域。
在这种交通工具中，更通常地在任何民用或军用装置中，部件机载大多数部件均与可追溯系统相关，该可追溯系统用于诸如该装置的部件和配件这样的机载硬件和诸如软件之类的的无形物。
该系统提供对可追溯数据的追踪和管理，这些数据通常包括部件识别、其保证条件、其制造商和用户，以及例如其操作的小时数、其制造日期以及对其进行的任何改变这样的应用信息。
目前，可追溯数据物理上耦合在该部件上，例如以任意固定的标签、蚀刻数字、条形码等的形式。该部件被称为被作了标记。
部件的可追溯数据也可以被手动地复制到部件记录卡(CLC或FME)，即，在纸或卡片制成的文献上，或者在该部件记录卡上被手动地更新。
该数据还可以在追踪工具中手动复制或更新，该工具将一给定的交通工具的所有CLC集合在一起并进行管理。
尽管它提供了许多优点，但是目前的可追溯系统(标记、记录卡或追踪工具)还具有缺陷。
首先，该可追溯数据可以被篡改，以致于有缺陷的、不兼容的或者仿造的部件可能被用于交通工具中，从而对其安全性造成损害。
此外，例如，当维护该交通工具时，查询这些数据是很难或很麻烦的，特别是在难以访问载有该数据的部件时。而且，对目前的可追溯系统而言，更新只是偶尔进行，通常是在部件被拆卸或在该交通工具接受维护时。并且，更新通常是通过写入或者手动输入的方式执行的，这种执行方式存在着引入误差的风险。
过去几十年在电子学和无线通信领域取得的新发展使得获得、存储以及管理可追溯数据变得更为容易。
在这方面，或多或少与完全自动可追溯系统相关的某些文献将在下面提到。
文献EP0495104描述了一种交通工具管理系统，其中非接触卡记录了与该交通工具使用相关的各项信息。在该交通工具的舱上贴有电子识别标签。
文献FR2105206描述了一种无线链路，该链路位于待监控其潜在缺陷的结构和一种用于在该结构出现缺陷时自动触发一种行为的系统之间。
文献FR2871260描述了一种维护存储器，其包含在一台设备中或附加在设备上。该存储器包含用于存储来自制造商的基本信息的不可更改区和用于存储与事件相关联的信息的可更改区。
文献GB2366430描述了将射频标识(RFID)电子标签耦合于交通工具部件，以用于识别部件以及减少在所述部件被从交通工具上取下之后应用于该部件的技术流程(这里指的是反复应用)，该技术流程与将部件结合到交通工具上相反。
文献GB2176637描述了一种具有结合于其中的电子存储器的复杂设备，在该存储器中，诸如设备的标识、维护指令等的信息被记录或读取。该信息可通过例如维修中心的计算机读取。然而该计算机和该装置之间的连接方式在该文献中没有说明。
文献US 4739482描述了一种用于交通工具的某些维护间隔的自动显示器。
文献US 5058044描述了一种有关交通工具和来自该交通工具不同部件的状态信息的集中维护，以用于在交通工具和交通工具的维护站之间以高频率进行安全的数据往来(transaction)。标签的读取条件为记录在每个标签的存储器中的标识有效性。
文献US 6859757描述了一种用于维护复杂物品的方法和系统，即“由各个被标记的部件装配而成的有形结构”。在进行维护时，至少记录两个可电子访问的标签的部件的维护信息，每一个分别耦合于该复杂物品的一个部件。对于该多个电子标签中的至少一个，描述该复杂物品维护的维护信息的至少一部分作为一个整体被记录。为了进行这种维护，对有关该部件的维护信息进行记录。该标签中的至少一个包括有关该复杂物品作为一个整体的维护信息。
文献US 7047159描述了一种维护复杂物品的方法。有关该物品第一部件的第一维护信息从耦合于所述部件的电子标签获得。有关该物品第二部件的第二维护信息从耦合于该部件的电子标签获得。之后，基于所述第一或第二信息，确定有关将要在第一部件上执行的维护流程的一个或多个信息。基于来自标签的维护信息，适合用来使计算机接收维护信息的维护软件为该复杂物品确定维护日志。
文献US 2007/0241908描述了有关飞行器维护的数据管理，该飞行器具有与该航天器的部件相关联的电子标签。显示了该飞行器的一部分，用于表示在具有与其相关的标签的部件的所述部分内的位置。阅读器适于读取由每个标签发送的数据，存储器形成数据库存储该维护数据，包括该阅读器读取的数据。用户界面使该维护数据能从该数据库中获得，并能使所获得的数据被显示出来。
文献US 2007/0094089提供了电子标签在车辆中的集成，该电子标签与适于受到维护的部件相耦合，还提供了机载阅读器和用于对照特别是来自标签的信息的机载数据库。
文献WO2007/0010619描述了一种用于管理在交通工具例如直升飞机上装载货物的系统。为了使装载更容易，在将被装载的物品上放置无线发射机(例如RFID)，并且在装载机架周围放置多个可兼容的无线探测器。结果，系统通过三角测量的操作计算得出关于相对于该机架的装载位置的位置值，该位置值可能是动态值。
在实践中，在交通工具、例如直升飞机的配置的管理领域，将电子标签应用于可追溯技术带来了特定困难，对此上述文献中均未提供令人满意的解决方案。
因此，目前利用电子标签的可追溯技术可以导致安全问题，例如，因为某些电子标签具有几米或者甚至大约十米的波段。因此，由那些在被授权人员未知悉的情况下即可由被挑选出的标签发射出射频信号，而那些信号因此即有被破译的危险。
除非具有相当大空间的例如装有合适阅读器的负载结构的本地装置，否则，在难以激励标签的情况下，已知系统要与外界、例如查阅交通工具的结构的通信是很不方便的。
对于这种大型装置的一个可选方式，例如鉴于在查阅关于例如在农村中的紧急调停这样的行动中被隔离的场合的数据，将会提供一个具有长波段机载标签(一般是活动标签)的系统，但是这与交通工具的安全限制以及重量限制相违背。
对于在机载交通工具上的应用，电子可追溯系统的重量，包括与部件相耦合的标签，是非常不利的或者甚至是被完全禁止的。
并且，例如这种标签需要进行通信的特定环境的限制是非常多的，因为交通工具具有用于构成无线电干扰的固有发电机的结构，特别是金属部件、液体箱、连接系统以及机载电子器件。
考虑到它们在这种环境下的波段，普通标签通信的可靠性被发现是不令人满意的。
在同类业务上，耦合于交通工具部件的电子标签需要在极其恶劣(aggressive)的环境下操作。因此，所耦合的标签的寿命具有不能与其所耦合的部件的例如可以是20年或者6000操作小时那样长的寿命相匹配的风险。
并且，鉴于航空中的标准和规章特别严格，任何所用的可追溯系统必须完全地符合它们的规定。
从上述可见，首先可以明白，从安全角度以及从交通工具的有效载荷角度来看，增加机载标签的波段是不合需要的。
其次，使用重量轻的并且简单的标签不仅会引起阅读它们的问题(可靠性、波段等)，还会很大程度上降低加密和认证的任何可能，因为这种简单的标签在它们可以执行的处理方面受限制，或者甚至它们没有任何适合用来执行对于安全目的所必需的复杂功能的处理器。
因此，配置管理所需要满足的需求使得有必要超越与这种需求相违背的目前的解决方案。
从设计的观点看，根据信息系统逻辑，在目前的对于可追溯使用的电子标签的方案中，维护是基于交通工具的这一点是很荒谬的，应该是诸如备件等的部件构成了这种维护的核心。
因此，更佳的是使得在任何时候都能实时地检查与可追溯系统的标签相耦合的部件成为可能。
除了上述可追溯系统已经被发现存在问题的功能，对于航空后勤和维护如果可能与诸如不管其操作场所而追踪交通工具的单个部件、优化飞行和维护计划，以及优化部件的有效性(制造商的库存和订单)的服务相组合、并同时为了抵制假冒产品而保证它们是原装部件将是很有利的。
为此，本发明的一个目标就是提供一种追踪交通工具配置的方法，且特别是例如直升飞机的飞行器，该交通工具包括大量部件，需要查询并记录特定于这些部件各项数据，并且特别是它们的标识/认证参数、历史以及操作状态。
该方法提供一个在先阶段，将多个机载无线电子标签安装在交通工具的部件上，每个标签耦合并专用于特定的部件。
之后，有一个数据往来阶段，包括在交通工具和外部装置之间进行数据传递的步骤。
根据本发明，安装阶段提供装配步骤，在交通工具上装配至少两个本地阅读器，同时还装配至少一个与一个或多个本地阅读器连接的兼容的无线路由器，每个本地阅读器与一组机载电子标签相兼容并位于机载电子标签附近。
第一，为了至少与所述路由器通信，第二，为了与外部装置通信，在装配步骤中，安装并配置至少一个与至少一个无线路由器相兼容的无线集中器。
因此，在传递步骤期间，外部装置排他地与该无线集中器(concentrator)通信，在交通工具内，该通信在至少一个基节点和机载终端网格之间通过，该至少一个基节点通过将本地阅读器无线连接至至少一个路由器的中间网络结构将一组标签无线连接至它们的本地阅读器，该机载终端网格将该路由器连接至该集中器，所述机载节点、网络结构以及网格以构成无线网状网络。
电子标签适于在它们各自的节点内与附近的阅读器排他地进行无线通信，而机载路由器适于在其网格内与兼容的集中器排他地进行无线通信，特别是在数据往来阶段中。
根据一个特征，在安装阶段期间，无线网状网络被配置成限定交通工具周围的所述保密边界，特别是在波段和无线通信协议方面，该边界基本上与交通工具的外形(即轮廓)相一致，或者至少接近所述外形，在该边界之外不能对该电子标签进行无线读取或写入。
根据另一特征，在安装阶段期间，每个无线节点被配置成使得其电子标签与构成交通工具功能部分或功能组的部件相耦合。
还根据另一特征，数据往来阶段，特别是其传递步骤，以安全、自动和规则的方式执行，特别在交通工具被使用或维护的每个场合。特别地，数据往来阶段以规则的间隔执行，该间隔被确定为以机载定时器被编程的方式的函数，或者是交通工具使用或维护期间的结束时。例如，用于检测交通工具状态(例如飞行器着陆)的探测器以给定状态触发数据往来阶段的方式在逻辑上与集中器的网格相耦合。
此外，或可选地，数据往来阶段还可以手动或按命令触发，特别是来自外部装置或来自专用机载控制器的命令。
在数据往来阶段阶段，特定数据由电子标签发射或者由集中器更新，特别是，具有至少一个在多个节点之间进行协调的步骤和/或至少一个对特定数据过滤的步骤。
根据一个特征，节点、网络结构以及网格内的无线通信利用超高频(UHF)波段，特别是为无线个人局域网(WPAN)类型并且特别采用低速率的WPAN(LR WPAN)。
因此，这些通信即为安全的无线链路，例如符合基于IEEE 802.15.4标准(参见网址：http://www.standards.ieee.org/getieee802/index.html)的Zigbee协议(参见网址：http://www.zigbee.org)。
本发明还提供一种用于追踪交通工具配置的自动系统，并且适于实现上述方法。
该系统包括：位于具有追踪工具的交通工具外部的装置；以及多个无线电子标签安装在该交通工具上，每个标签均与交通工具的部件相耦合；至少两个本地阅读器，用于与一组电子标签构成基节点；至少一个附近的路由器，用于与本地阅读器构成中间网络结构；以及至少一个机载集中器，用于构成安全无线网状网络的终端网格，通过该网络在标签和该外部装置之间传输对部件指定的数据。
本发明还提供一种交通工具，且特别是例如直升飞机的飞行器，该交通工具包括至少一个上述的追踪系统。
根据本发明，保密边界基本上与该交通工具的外形一致或者至少与所述外形接近，在所述边界之外不能对该交通工具的电子标签进行无线读取或写入。
在一个实施例中，交通工具被分为多个功能部分，在每个功能部分中安排有一组电子标签，至少一个关键的功能部分包括一个或多个主动标签，而交通工具的其它部分则排他地包括被动或半主动标签，也就是，其中半主动标签具有它们自己的电源，该电源只向该标签的芯片供电，而不供应用于无线通信的电能。
在一个实施例中，该追踪系统与低能耗电源相连，特别地，该电源包括至少一个电池和对该电池充电的压电装置。
在一个实施例中，追踪系统具有至少一个与交通工具的电器所用的所有其它频率波段区别开的通信频率波段。
本发明的其它特征和优点将从下面参考附图所进行的详细描述中看出。
附图中：
图1是装配有本发明的自动配置追踪系统的交通工具以及具有追踪工具的便携式外部装置的概略立体图；
图2是根据本发明的具有保密边界的交通工具的概略视图，该保密边界基本上紧密地围绕交通工具外形而配合；以及
图3是根据本发明的交通工具的另一立体图，其中概略地示出了功能部分。
图1中，标号1是交通工具1的总的参照，交通工具1在这里为直升飞机。自然地，这种交通工具1只是个例子，本发明还覆盖在配置追踪方面满足同样限制的其它种交通工具，例如飞行器和其它军用或民用交通工具。
交通工具1拥有相当多的部件，例如配置追踪系统2的机载部分，该配置追踪系统2具有如下所述的结构和操作方法。
标号3是指示交通工具1上所安装的电子装置的总的参照。该电子装置3包括特别用于为交通工具1提供电源、无线通信和无线导航服务的功能组。
此外(参见图3)，交通工具1具有频繁响应于功能组的功能部分，诸如，例如：主转子功能组4(更简单地称为组4)、反扭矩(anti-torque)转子功能组5(组5)、主变速箱(MGB)功能组6(组6)、尾桁功能组7(组7)、涡轮功能组8(组8)、油箱和流体功能组9(组9)、结构及着陆齿轮功能组10(组10)以及驾驶员座舱功能组11(组11)。
在主转子功能组4内，转子叶片12被认为是交通工具1的重要部件。相似地，在尾桁功能组7内，负载结构(load-carrying structure)13被认为是交通工具1的重要部件。结构及着陆齿轮功能组10的着陆刹车14同样被认为是交通工具1的重要部件。
那么，下面参照图1，描述根据本发明的交通工具1的配置追踪系统2。
系统2包括位于交通工具1外部的装置15，该交通工具1具有一个或多个追踪工具，例如被赋予标号16的工具。
追踪工具16是手持计算机。作为例子，一个实施例将工具16设置为HP iPAQnx2490型手持计算机，对于该手持计算机的技术数据例如可以在网址http://www.hp.com/eur/handhelds上找到。
在交通工具1上，系统2包括多个无线电子标签，全部给定参考数字17。这些标签17中的每一个都与交通工具1中需要提供追踪的部件相耦合。
图1中，主动型标签(或异频雷达收发机)被标记为17A。
本发明使用了各种异频雷达收发机17，且特别是：
·主动异频雷达收发机17A，每个都包含可以为芯片供应电源还可以使信号发布给阅读器18的内部电池。由这种异频雷达收发机17A发布的信号的有效性连续分布在例如30米(m)的波段内。异频雷达收发机17A发布的信号的强度很高，而相比之下，阅读器18所需的信号强度则很低。
·被动异频雷达收发机17，没有电池，并且它们从无线电波获得它们的电源，所以芯片的操作依赖于阅读器18的操作。异频雷达收发机17的有效性限于阅读器18的传输字段，阅读器18给定的波段小于例如3m。来自异频雷达收发机17的信号强度弱。与主动异频雷达收发机17A不同的是，被动标签17的阅读器18所需的信号强度非常高；以及
·半主动异频雷达收发机，也标记为17，每个都包括为其芯片提供电源的电池。用于发射无线电波的电源来自阅读器18。该异频雷达收发机发布信号的有效性限于阅读器18的字段。该异频雷达收发机的信号强度以及阅读器18所需的信号强度都很低。
为追踪交通工具1的给定部分所需要选择的标签的类型(被动、半主动或者主动)可以被确定为特别是例如这样的参数的函数：
·部件的可访问性，考虑到例如对于难以访问的部件，选择了几乎不需要干预并具有长寿命的标签；
·部件所处的环境，考虑到例如对于处于会干扰这种能力的环境中的部件，选择了具有最高发射和接收能力的标签；
·对专用于与标签通信的阅读器的电位位置的接近程度，考虑到例如对于与其距离遥远的专用阅读器相关联的部件，选择了具有最长波段的标签；
·等等。
图1中，主动标签17A与交通工具1的重要部件相耦合，这里的重要部件为主转子功能组4的叶片12、组7的结构13以及组10的刹车14。
例如，对于需要与无线电波源不同的电源并与该无线电波源的异频雷达收发机17和17A，以及还对于具有需要集成在它们自身结构内的电源的系统2的其它部件，这些部件和/或异频雷达收发机被装配或连接至电源装置30。
图1中，一台这种装置30被结合到组10的刹车14中的异频雷达收发机17A中，并且包括压电发电装置，其为异频雷达收发机17A的蓄电池等供电。
如上所述，系统2在交通工具1内包括至少一个本地阅读器18、即机载的并且专用于记录和/或读取一个或多个异频雷达收发机的阅读器，不论它们是主动的、半主动的或被动的。
通常，每个机载阅读器18位于其专用的功能部分或功能组附近或内部。作为例子，图1中位于距左边最远的阅读器18位于反扭矩(anti-torque)转子功能组5内并在这个组中执行与异频雷达收发机17的本地交换或通信。
这样，一套电子标签17(例如图1中的组5这套)构成根据本发明的网状网络所基于的节点19中的一个。
仍然在交通工具1内，系统2包括至少一个附近的路由器21，即机载的并专用于将来自一个或多个异频雷达收发机17(主动的、半主动的或被动的)的记录和/或读取的在交通工具1内部传输的路由器。
像阅读器18那样，每个机载路由器21位于其专用的功能组的功能部分附近或内部，从而与本地阅读器18形成中间无线网络结构(图1中仅示出了一个网络结构，位于组4的叶片12附近)。
系统2还具有至少一个集中器23。这种集中器23识别与其本地无线网络相连的各种无线目标(异频雷达收发机17、阅读器18等)。
当从例如附近的阅读器18接收信息时，专用的集中器23对这个信息的标题进行解码，从而发现其目的地并只将其发送给指定的无线目标。这从整体上降低了网络的通信量。
集中器23工作在与国际标准化组织(ISO)的开放式系统互联(OSI)模型中的网络层相对应的层次上。打个比方，可以说异频雷达收发机17运行在物理层上，阅读器18运行在OSI模型的数据链路层上。
机载集中器23与路由器21一起构成安全无线网状网络的终端网格24，对部件指定的网络数据通过该安全无线网状网络在标签17和装置15(系统2的交通工具1外部的部分)之间进行传输。
下面对图1中标记为25的这个外部传输进行描述。
图2中，可以看到本发明的保密边界26，用点划线表示。
边界26基本上与交通工具1的外形27(实线)相一致，或至少接近所述外形27。
在边界26之外，不能进行未经认证的无线读取或写入，自然地将被认证的数据往来25排除在外。具体地，系统2被配置为阻止从外界与电子标签17进行直接数据往来。因此，与外部装置15进行的数据往来25通过集中器23。
此外，机载网状网络，特别是其网格24，用于提供安全分路(shunt)，来自异频雷达收发机17的数据通过该安全分路可以被传送和校验(数据完整性校验)。
上述“机载”无线网状网络(节点19、网络结构22以及终端网格24)使边界26和交通工具1的物理外形27彼此非常接近成为可能。这限制了侦察的风险，并可以不用复杂的装置而在例如远离主要基础结构的与交通工具1一起操作的场合即可执行配置的追踪。
然而，通过传输25并利用工具16从集中器23收集到的数据在其收集完成之后，可以容易地进行传递并在系统2外使用。例如，图1中的标号28表示的是可以通过有线或无线链路29从系统2接收数据并对数据进行处理的地面站。
一般地，这种地面站28将装置15以及各种接口连接至涉及交通工具1的制造或维护、对交通工具1形成其一部分的队列的管理、负责与交通工具1相关的技术文献的组织等等业务。
本发明的另一安全方面在于追踪系统2被配置成使得通信发生在与交通工具1的装置3所使用的所有频率波段都不同的频率波段内。
因此，节点19、网络结构22以及网格24内的无线通信使用超高频(UHF)波段，特别是通过具有无线个人局域网(WPAN)尺寸的网络，并且可能是低速率的WPAM(LR WPAN)。
因此，这种通信就是安全无线链路，例如服从基于IEEE 802.15.4标准(参见网址：http://www.standards.ieee.org/getieee802/index.html)的Zigbee协议(参见网址：http://www.zigbee.org)。
图1中，装置15和交通工具1之间的传输25也服从这个协议。
然而，可以提供例如被动异频雷达收发机17和它们的阅读器18之间的通信以大约869兆赫(MHz)进行、而主动异频雷达收发机17A则以大约2.4千兆赫(GHz)的频率进行通信这样的实施例。
依赖于环境，被动异频雷达收发机17具有与负责主动异频雷达收发机17A通信的阅读器18截然不同的专有阅读器18。可选地，无论是被动的还是主动的，普通的阅读器均可以用作异频雷达收发机17的阅读器和记录器。
根据上面描述的本发明的主要硬件方面，下面给出配置追踪方法的描述。
该方法寻求尽可能自动化地查询并记录对交通工具1的部件指定的各种数据项，而且特别是它们的标识/认证参数、它们的历史以及它们的操作状态。
本方法提供一个在先阶段，该在先阶段将多个机载无线电子标签17安装到交通工具1的部件上，每个标签耦合于并专用于特定的部件。
然后，提供一个数据往来阶段，其具有在交通工具1和外部装置15之间传递数据的步骤。
并且，安装阶段提供一个装配步骤，用于在交通工具1上装配本地阅读器18以及与一个或多个本地阅读器18相连接的兼容无线路由器21。
如上所述，每个本地阅读器18都与机载电子标签的一组(4-11)接近并与之兼容。
由于无线集中器23与路由器21相兼容，所以在装配步骤期间对其进行安装和配置，从而，第一，与路由器21通信，第二，与外部装置15通信。
如上所述，传输25是无线传输。一个未示出的实施例设定集中器23包括接收传输卡(transfer card)或类似物(USB密钥、存储卡、光盘等)的机架。图1中，工具16还具有用于接收这种传输卡的机架31。
因此，除了在通过物理介质输入数据时，装置15在无线传输步骤期间与集中器23排他地进行通信。
该无线通信通过中间网络结构22穿过交通工具1在至少节点19和终端网格24之间进行传输，该终端网格24将路由器21连接至集中器23，即通过无线网状网络。
特别地为了安全问题，安装在交通工具1上的标签17适于只在它们自己的节点19内与一个或多个本地或附近的阅读器21进行通信。
路由器21特别适于在数据往来阶段排他地在网格24内与集中器23进行通信。
综上(Upstream)，在安装阶段，无线网状网络被自然地配置，特别是在波段、无线通信协议方面，从而限定交通工具1周围的保密边界26使其基本上与外形27相一致。
图2中，这个边界26具有区域32和33。区域32延伸至外形27的内部(这里指延伸至飞行器1的舱内)，而位于边界26之外。换句话说，这个区域32自发地保持在边界26之外，从而使得交通工具1内的乘客不能访问系统2的数据。
区域33构成某个异频雷达收发机17、例如主动异频雷达收发机的值域投影(range projection)。
在安装阶段期间，每个无线节点19都被配置成使得标签17与构成交通工具1的功能部分或功能组的部件相耦合。
该方法的数据往来阶段、特别是其传递步骤以安全方式执行。
为了解释这一点，通过例子的方式使用了部件的记录卡CLC，其与交通工具1的装置3的计算机相关联。
在某给定的情况下，这种卡如下(表1)：
表1
Figure G200910138799XD00121
如果数据需要更新，例如在维护操作人员要求时，操作人员例如借助工具16询问集中器23。这被称为手动询问。
集中器23具有它自己的存储器并且其中存储的是对发送到异频雷达收发机17的以及通过机载无线网状网络提供的各种请求的答复。
因此，从集中器23的存储器中读取交通工具1的特定数据库，且该数据库具有如下版面(表2)：
表2
Figure G200910138799XD00132
将交通工具1的飞行小时数作为例子，如果最近飞行持续2小时，那么交通工具1的CLC卡以及数据库中的相应字段会出现如下情况(表3和4)。
在这一点上要强调，在本文中，与具有与其耦合的异频雷达收发机17的部件相对应的交通工具1的全部CLC卡以这种方式更新(飞行小时数＝1200+2＝1202小时)。
例如，这种更新是维护操作人员行为的结果，或者，它自动被触发，例如当交通工具1着陆时。
参照图1，由于追踪工具16包括诸如液晶屏的显示器34，因此，CLC卡可以以基本上例如与它们出现在表1和3中相同的方式显示在屏幕34上。这里，集中器23也因此执行协调系统2的部件以及来自其中的数据的作用。
表3
Figure G200910138799XD00141
表4
Figure G200910138799XD00151
由上可见，应当理解的是为什么本发明的方法被说成是自动的。在交通工具1内一个方便的位置处，以某种版本提供开关以在系统2操作的手动和自动模式之间进行切换。
可以在规则地从系统2采集数据，特别是在交通工具1被使用或维护时。具体地，数据往来步骤可以以规则的间隔进行，该间隔以机载定时器如何被编程为函数而被确定，或者该数据往来步骤在交通工具1被使用或维护结束时进行。
例如，交通工具1的状态的探测器发射与着陆同义的信号，该探测器被结合到交通工具1内(例如位于结合有适当传感器的异频雷达收发机17A内)。
如果正在讨论的异频雷达收发机17A逻辑上耦合于集中器23的网格，那么给定状态(着陆)触发本发明方法的数据往来阶段。
综上，数据往来阶段可以自动地、手动地或者按照命令地被触发，特别是来自装置15或者来自专有机载控制器的命令。
在数据往来阶段期间，特定数据由标签17发出或者由集中器23更新，特别地，具有至少一个在多个节点之间和/或至少一个对该特定数据进行过滤的步骤。比较表1和2，其中之一的数据来自另一个，清楚地示出了所执行的过滤的种类。
如果替换交通工具1的设备或部件，那么修改表1和表2以给出新值(表5)：
表5
如上所述，本发明寻求将RFID技术与直升飞机中的无线网状网络相结合，从而管理交通工具的配置。
因此，该革新适用在航空领域中维护和备用部件的后勤管理领域。通过利用RFID技术，一个目标是能够追踪飞行器上的各个部件，从而可以使航空业提出新的支持方案作为航空经营者的服务。
在电子系统小型化中以及在数据的获取和存储方面取得的最新进展，在追踪有关机载机械和电子部件的数据的领域中展开了空前有利的前景。
期望的优点如下：
·通过本发明的方法设定新服务：
·实时地追踪机器中各个部件的电位(potential)，包括在远程操作场合时；
·优化各级维护任务计划，从而优化飞行计划；
·优化库存(stock)计划，作为“实时”追踪的每个部件的电位(potential)的函数；
·优化备用部件的定制和制造(特别是对于直升飞机飞行小时的操作者)；
·优化操作的有效性；以及
·通过设法抵御仿造来保证部件是原装的；
·通过下述限定了特定技术：
·制造具有增强性能的异频雷达收发机、阅读器以及集中器从而来满足本发明的需求；
·坚固的异频雷达收发机封装，从而满足航空中苛刻的环境条件；
·专用于使数据安全、证明以及认证产品的装置；以及
·在困难环境中(金属、流体，……)以5m至10m的波段读/写异频雷达收发机。
上述期望利用在先的可追溯系统是不可能实现的。特别地，本发明使许多附加功能成为可能，这不像利用其实就是多个卡片的部件的记录卡(CLC)进行的单个追踪。用这种卡片，追踪是由维护操作人员、技术局、设备的制造商来手动执行的。
用于航空部件的可追溯元件目前大多都是基于条形码、蚀刻数字以及任意固定的标签，给出序列号、制造商的标记以及其它数据，这些数据可以被伪造，并且还可能难以读取(这些装置需要在非常短的波段内读取)，因此在区域不能访问时经常需要拆卸设备。
CLC不是由智能的机载系统进行动态操作：过去，飞行员不得不验证飞行小时数或执行的周期数，这利用官方文件来完成。然后将该数据拷贝到飞行器外部的数据库，用于管理所述飞行器的全部CLC，或者在故障的设备被移除或被修正之后直接拷贝到CLC。
相反，本发明给出了如下功能。通过使用RFID型的电子标签，从而可以获得一种电子CLC。
通过电子CLC，是电位追踪维护任务(PRE)的目标的每个部件(机械的或者电子的)都在本发明的电子标签的帮助下被标记，其是粘贴上去的并且可以用阅读器进行远程读取(目标：读/写的距离达到10米)。
芯片包含关于该部件从制造到终止使用的维护和使用信息(根据其以小时、日历单元或周期为单位的寿命)；并且不管其安装到的交通工具(直升飞机)这个均可应用。
作为提醒，这里是异频雷达收发机通常的运行频率波段：
·125千赫(kHz)至132.2kHz的频率(被动异频雷达收发机)；
·13.56MHz的频率(被动异频雷达收发机)；
·860MHz至960MHz的频带(超高频，UHF)(被动异频雷达收发机，主动异频雷达收发机)；以及
·2.4GHz至2.56GHz的频带(被动、半主动以及主动异频雷达收发机)。
此外，包含在RFID芯片中的追踪信息使得利用本发明，在每次飞行结束时，通过包括被动和半主动异频雷达收发机的阅读器的无线网络的方式，使动态方式保持最新是可能的。
因此，每个芯片包含其累计使用期、经受过的维护操作、其配置(系列号、制造商的部件标记、机载软件的版本，等等)。
对于附加细节，本发明利用了几种有利地组合起来的想法：
·利用RFID技术来追踪部件的可追溯性；
·集成RFID异频雷达收发机中的机械或者电子部件的标识和维护数据，且特别是先前包含在CLC中的数据)；
·为了抵御对备用部件的仿造，将建造者认证数据集成在RFID异频雷达收发机中；
·利用一个或多个安全的无线通信协议，从而能够将数据上传和下传(从异频雷达收发机传给阅读器，且反之亦然)；
·可以通过阅读器/路由器将一些异频雷达收发机的维护数据(以及因此的一些部件维护数据)集中到机载集中器中；以及
·通过数字或者串行连接，将数据从集中器传输至地面追踪工具，或者真正地传输给任何其它机载设备。
为了更新数据和数据库，本发明可以提供各种公式。因此，为了使应用适用于航空需求需要如下的技术优势：
·电子标签与安装在交通工具1上的设备以及其环境的兼容性(所谓的“封装”需求、结合被追踪部件的能力、经受污染的能力，等等)；
·保持结合于到标签中的维护数据的安全，以抵御仿造和盗版；
·使维护数据的上传或下传的更新可靠；
·使RFID技术和UHF技术适用于应付环境需求(温度、振动、冲击、碰撞阻力，等等)和航空中的电磁需求；
·开发特定的机载集中器，例如将网络协调器和维护数据集中器的功能合并起来；
·开发用于被动和半主动异频雷达收发机的阅读器，例如也用作路由器的阅读器；
·开发集中器、阅读器和异频雷达收发机之间的安全通信协议(例如合并认证和/或加密)；
·使集中器和/或阅读器的电源供应适用于安装在飞行器的网络电源供应以及适用于由维护需求所确定的电池寿命限制；
·通过对可充电电池(例如压电装置)设计特定的结构，开发具有低能耗的RFID模块和UHF阅读器；
·使网状网络的、尤其是阅读器的UHF操作频率对在航空中尚未使用的给定频率波段适用(对机载无线通信或无线电导航没有污染或者推断可以接受)；然而，由于安装在飞行器上的这种系统的约束，以及为了避免任何可能对飞行器作为整体的操作有害的电磁干扰，本发明的方法在发动机关闭和整个无线通信和/或无线电导航系统关闭的情况下可能选择性地仅仅在地面上实施，机载网络除外。然而，本发明必须在具有或没有机载网络支持的情况下起作用并可使用(accessible)，所以对于本方法适当操作的重要设备可以提供有它自己单独的电源(例如，电池)；以及
·阅读器的UHF频率也需要适于服从国际规定，从而能使本发明在所有国家中都可以实施。
尽管如此，本发明已经能够提供如下好处：
·利用询问数据库或目标设备的合适的工具，可以随时、随地并实时地查询飞行器的全部和精确的配置(硬件和软件)；
·在维护和操作方面，每个部件均可被单独追踪，维护不再基于飞行器，而是基于每个部件；以及
·提高了部件可追踪性的安全性，且限制了仿造的风险，优化了数据追踪并使数据追踪安全。
然而，本发明并不限于所述的实施例。相反，其扩展为任何具有所述特征的等价物。

Claims (10)

1.一种追踪飞行器(1)配置的方法，该飞行器(1)包括希望查询并记录特定于其的各项数据的多个部件，该数据包括标识/认证参数、历史以及操作状态，该方法提供一个在先阶段，该在先阶段将多个机载无线电子标签(17-17A)安装在飞行器(1)的部件上，每个标签耦合于并专用于特定的部件，然后是数据往来阶段，该数据往来阶段具有在飞行器(1)和外部装置(15)之间传递数据的传递步骤，
其特征在于，该在先阶段提供一个装配步骤，该装配步骤将至少两个本地阅读器(18)以及至少一个与一个或多个所述本地阅读器(18)相连接的兼容无线路由器(21)一起装配在飞行器(1)上，每个本地阅读器(18)位于电子标签(17-17A)组附近并与其相兼容，以及与至少一个机载路由器(21)相兼容的至少一个无线机载集中器(23)，
为了构建无线网状网络从而由该无线网状网络限定保密边界(26)，至少一个无线节点(19)将电子标签(17-17A)组排他地分别无线连接至它们的本地阅读器(18)，中间网络结构(22)将这个本地阅读器(18)排他地无线连接至至少一个机载路由器(21)，并且，机载终端网格(24)将这个机载路由器排他地连接至机载集中器(23)；在这一传递步骤期间，外部装置(15)排他地与机载集中器(23)无线通信。
2.一种根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在该在先阶段期间，在波段和无线通信协议方面对无线网状网络进行配置，从而将飞行器(1)周围限定所述的保密边界(26)，该保密边界(26)与该飞行器(1)的外形(27)基本一致或者至少接近所述外形(27)，在该保密边界(26)之外，不能进行该电子标签(17-17A)的无线读取或写入。
3.一种根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在该在先阶段期间，每个无线节点(19)被配置，从而使得其电子标签(17)与构成该飞行器(1)的功能部分或功能组(4-11)的部件相耦合。
4.一种根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该数据往来阶段包括传递步骤，它在飞行器(1)的任何使用或维护期间以安全、自动和规则的方式执行。
5.一种根据权利要求4所述的方法，其特征在于，该数据往来阶段以作为机载定时器被如何编程和/或所检测到的飞行器(1)的状态的函数来确定的规则间隔来执行。
6.一种根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在无线节点(19)、网络结构(22)以及网格(24)内的无线通信利用超高频率(UFH)波段，属于无线个人局域网(WPAN)类型。
7.一种根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该无线通信是安全无线链路，服从IEEE 802.15.4.标准。
8.一种飞行器(1)，该飞行器包括适于执行根据权利要求1-7中一项所述的方法的追踪系统，该追踪系统具有：至少一个无线节点(19)，所述无线节点将电子标签(17-17A)组排他地无线连接至本地阅读器(18)；中间网络结构(22)，所述中间网络结构(22)将这个本地阅读器(18)排他地无线连接至至少一个机载路由器(21)；以及机载终端网格(24)，所述机载终端网格(24)将这个机载路由器(21)排他地连接至机载集中器(23)；其特征在于，该追踪系统被分成功能部分(4-11)，在每个功能部分(4-11)内布置有电子标签(17)组，至少一个关键功能部分(4)包括一个或多个主动标签(17A)，而飞行器(1)的其它部分则排他地包括被动或半主动标签(17)。
9.一种根据权利要求8所述的飞行器(1)，其特征在于，该追踪系统(2)的至少一个部件与低能耗电源相连接，电源包括至少一个电池和用于对该电池进行充电的压电装置。
10.一种根据权利要求8或9所述的飞行器(1)，其特征在于，该追踪系统(2)具有至少一个与安装在该飞行器(1)上的电器(3)所用的所有其它频率波段不同的通信频率波段。
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