CN101726691B - 检查航空电子系统的完整性的方法以及实施所述方法的检查装置 - Google Patents

Abstract

一种检查安装在飞行器中的航空电子系统(1)的完整性的方法，所述方法在于检查电气安装和数据采集与数据传输方面的完整性，其中所述方法包括：·使用将航空电子系统(1)连接于检查计算机(3)的以太网(4)；·使用计算机(3)以产生发送给部件的第一检查信号和/或获取来自部件的第二检查信号；·使所述用航空电子系统(1)的控制器的数据读取和写入装置以产生与所述部件关联的基准数据并将该基准数据通过以太网(4)发送给所述检查计算机(3)；以及·显示基准数据和检查信号，并适当地记录基准数据和检查信号。

Description

检查航空电子系统的完整性的方法以及实施所述方法的检查装置

技术领域

本发明涉及检验和检查舱内航空电子系统和设备的完整性的一般技术领域。

更具体地，本发明涉及检查舱内航空电子系统的电气安装的完整性，尤其是电缆安装。

背景技术

已知航空电子系统在交货时已安装有其操作软件。该软件一般在模拟该航空电子系统环境的实验室或测试平台上加载入航空电子系统。

用于检验航空电子系统在电气安装和数据采集与传输方面的完整性的已知方案一般包括若干步骤。

第一步在于通过执行连续性和断裂测试而检验电缆敷设。

第二步在于例如在实验室或测试平台的测试过程中检验航空电子系统设备的部件或零件。

第三步则在于例如借助功能性特征的测试检查安装在飞行器舱内的航空电子系统。这些测试可例如通过断开某些连接器而完成。这些解决方案需要操作软件出现在机舱内。

尽管如此，这些已知解决方案表现出某些缺陷。

主要缺陷源自那些解决方案采用的数个不同的步骤，依赖于不同工作人员小组的介入且所述步骤具有相对长的持续时间。

另一个不可忽视的缺陷关联于损害电缆布线和/或设备的危险，主要是在用于执行测试的连接和断开操作中对连接器的损害。

尤其对于新的航空电子系统来说，目前要求在该系统已安装于飞行器之后再将操作软件加载入这些系统。

为了将软件安装在舱内航空电子系统，要求将航空电子系统安装在飞行器机舱内并还要求该系统在其电缆敷设方面表现出完整性。

要考虑的现有技术文档有FR2899050、US5111402、US7778744、US20070027589和US20070236366。

文档FR2899050描述了一种用于在至少本地联网的第一数据处理系统和第二数据处理系统之间传递飞行器中的数据的方法，每一个处理系统能够执行至少一个应用。要交换的数据被组织成消息，所述消息、处理系统加上应用在存储在连接到网络且可由数据处理系统访问的备份单元中的文件中定义。

文档US5111402描述了一种用于在飞行器的制造和后续维护期间对飞行器的部件和子系统进行功能测试的集成飞行器系统。

文档US7778744描述了一种用于具有控制模块的无人飞行器(UAV)的模块化航空电子系统，所述控制模块执行飞行控制和竖向及横向引导算法以生成控制命令。数据链接模块与远程控制站通信并从远程控制站接收控制命令。数据获取模块与控制模块和数据链接模块通信。数据获取模块被配置为接收和处理来自一个或多个板载传感器的数据并响应于控制命令来致动多个伺服电动机。

文档US20070027589描述了一种用于在飞行器上的多个航空电子单元之间无线地传递数据的方法。所述无线传递通过自动切换的通信路径将数据从数据传递装置下载到飞行器中的飞行器数据服务链接。

文档US20070236366描述了如何通过获得面板的图像并在光学上标识图像中的仪器的读数来获取来自仪器面板的数据。创建表示所标识的读数的经编码的数据流并将其发送到另一位置。

发明内容

因此，本发明的目的在于避免上述缺陷并在将软件加载或安装入航空电子系统前检查舱内航空电子系统在电气安装和数据采集与传输方面的完整性。

因此，本发明的目的是提供一种新的检查完整性的方法，尤其是航空电子系统的电气安装方面。

本发明的另一目的是为操作者提供实现检查航空电子系统完整性的所述方法的新型检查装置。

本发明给出的目的是通过检查安装在飞行器中的航空电子系统的至少一个部件的完整性的方法达成的，所述方法在于监视所述部件在电气安装和数据采集与数据传输方面的完整性，其中该方法包括：

a)使用将航空电子系统连接于检查计算机的以太网以交换检查信号；

b)使用检查计算机以产生发送给部件的第一检查信号和/或获取来自该部件的第二检查信号；

c)使用航空电子系统的控制器的数据读取和写入装置以产生与部件关联的基准数据并将其通过以太网发送给检查计算机；

d)使用连接于检查计算机的屏幕显示基准数据和检查信号，以便操作人员监控和/或比较；以及

e)选择基准数据和检查信号，并将所选择的基准数据和检查信号记录在检查计算机(3)的存储器中。

在一种实现中，根据本发明的方法在于检查航空电子系统的所有部件。

在一种实现中，根据本发明的方法在于，一旦开始，则显示包含在航空电子系统的控制器中并关联于航空电子系统的每个部件的自动测试功能的结果。这种改进使其能够测试设备的硬件，从而避免当事实上断裂与施加了测试功能的系统部件之一的输入或输出相关联时搜索电缆中的该断裂。

在一种实现中，根据本发明的方法在于，将激励值选为第一检查信号并实时地将激励值注入每个部件的输出接口的输出端子。

在一种实现中，根据本发明的方法在于将激励值单独地一个接一个地注入。

此后，本发明在于使用航空电子系统的控制器以检验在对象设备上是否观察到对这些注入的激励值的正当反应。如果它引发基准数据，则该反应被认为是正当的。

在一种实现中，根据本发明的方法在于，实时地作用以获取要么由每个部件输入接口的全部输入端子的工作状态、要么由在所述输入端子测得的物理值构成的第二检查信号。

取自输入的信号随后与基准数据比较。在根据本发明的实现中，基准数据是由例如预定义电学值构成，代替来自传感器的数据并注入航空电子系统。

在根据本发明的方法的另一种实现中，基准数据由自动测试系统产生，该自动测试系统在生产时就包含在航空电子系统中。

在根据本发明的方法的背景中，可构思出使正在传递信号以定义基准数据的传感器受激。例如，一个这样的信号包括测量向装置或部件供电的电池的电压。

在根据本发明的一种实现中，该方法在于，以大约2Hz的频率获取与输入端子关联的检查信号。

在一种实现中，根据本发明的方法在于，在航空电子系统的控制下控制飞行器的功能，所述控制功能包括选自下面列表的至少一个功能：燃料管理、引擎管理、浮力或管理灭火、管理液压系统、管理电气系统等。

在一种实现中，根据本发明的方法在于，将检查指令包含入由航空电子系统管理的每个设备的操作软件中，所述检查指令用来产生和获取在功能上与检查计算机兼容的信号。

在一种实现中，根据本发明的方法在于，当飞行器处于其操作功能状态时抑制该检查指令，而当飞行器处于维护状态时激活所述检查指令。

检查系统包括若干工作状态，且每个工作状态包括一个或多个工作模式。比如，被认为“工作的”状态具体包括初始化模式、正常模式和降级模式。而被认为是“维护”状态的状态具体包括测试舱内系统的模式和装载或卸载数据的模式。

本发明给出的目的同样通过利用实现上述检查方法的检查系统而实现，其中该系统包括：

·与显示屏或用户图形界面相联的检查计算机；

·用于为检查目的产生具体检查信号和基准信号的至少一个软件；

·将检查计算机连接于航空电子系统或航空电子系统的至少一个部件的以太网，由此交换检查信号和基准数据；

·包括用于读取和写入每个部件的信号和数据的常见装置的舱内检查装置；以及

·用于在航空电子系统的至少一个部件和检查计算机之间通过以太网传送信号或数据的舱内传输装置。

在一个实施例中，根据本发明，检查系统包括选择数据和/或信号并记录所选择数据和/或信号的装置。

在根据本发明的检查系统的一个实施例中，包含在航空电子系统的每个部件中用于读出和写入的常见装置包括：用于处理来自所述航空电子系统的部件的模拟采集值的装置；以及将所述采集值转换成数字值的装置，这些值可在以太网的端口上实时地获得。将采集值转换成数字值的装置通常包括一个或多个处理器。

例如，用于读取和写入的常见装置由已对参与舱内航空电子系统的功能性操作提供的设备或部件构成。

在根据本发明的检查系统的实施例中，检查装置和传输装置在飞行器的机舱内。

根据本发明的检查系统允许构成航空电子系统的部件在其功能性操作状态下作为输入和输出连接于该检查系统，并允许添加以太网连接以允许外部检查计算机注入用于激励输出的第一检查信号或将测得的第二信号作为输入传输至外部。

根据本发明的控制系统的一个优点在于其简易性和便于使用。

由于只有一个检查步骤，根据本发明的检查方法使其能够比已知方法更快地执行检查。

另外，根据本发明执行检查方法只需要引入一组工作人员。

还应当观察到，根据本发明的检查方法使其能够免除在航空电子系统中断开连接器，从而消除损害或错误地重建电气装备的危险。

只要检查方法是使用已安装在飞行器机舱内的航空电子系统实现的而无需断开其连接器，可无遗漏地检查由航空电子系统接收和发送的所有信号。

一旦航空电子系统已安装在飞行器的机舱内，就可获得另一优点，即不再需要在其上执行任何拆卸和重组操作以验证其完整性。

本发明的另一优点在于，不需要实验室或测试平台就可以执行根据本发明的检查方法。

本发明的另一优点在于测试航空电子系统部件的可能性，例如连接于航空电子系统的控制器的传感器，即使它们不一定直接连接于以太网也好。

在本发明的背景中，在研发飞行器样机(例如直升飞机)时，即使在已研发出操作软件之前也能测试电缆连接。同样，如果对未被航空电子系统的操作软件使用的装备已敷设电缆，则可测试这些装备，即使操作软件不能这样做。

本发明的另一优点关联于在其它应用中使用软件的检查指令的可能性，例如下载至航空电子系统中，以便使某些测试过程自动化。

附图说明

本发明及其优点更为详细地出现在下面通过例示和参照附图给出的对实施例的说明中，在附图中：

图1是示出根据本发明的检查系统的实施例的方框图；以及

图2是示出根据本发明的检查系统的实施例的另一方框图。

结构和功能相似并出现在一张以上附图中的部件在每张附图中以相同的附图标记给出。

具体实施方式

图1是根据本发明的检查系统的一个实施例的图，并示出该检查系统的操作。

该检查系统包括安装在飞行器内的航空电子系统1或所述航空电子系统1的至少一个部件。

检查系统还包括舱内检查装置2a，其本身包括用于读取和写入与航空电子系统1的每个部件相关联的检查信号和基准数据的常见装置。根据本发明的检查系统由此利用包含在航空电子系统1的每个部件中的检查装置2a。

根据本发明的检查系统还包括用于在航空电子系统1或其一个部件与检查计算机3之间传递信号或数据的舱内传输装置2b。传输装置2b同样包含在航空电子系统1的每个部件中。

根据本发明的检查系统还可包括用于选择和记录数据和/或信号的装置。

关联于显示屏的检查计算机3可例如位于地面的维修站或组装站，并通过运行至少一个软件而工作，该软件尤其为了管理供检查的检查信号和基准数据。

检查计算机3通过以太网4连接于航空电子系统1或连接于其至少一个部件，尤其为了交换检查信号和基准数据。

根据本发明的检查系统因此用来在屏幕上显示通过模拟线路5、数字线路6、视频线路7、以太网线路8和/或独立线路9到达航空电子系统1的输入端子的信息或信号。

如此显示的信息或信号可例如为电压、有效或无效工作状态、开启或关闭状态、激活或休眠状态或其它信号或状态。

根据本发明的检查系统还用于例如以电压形式将检查信号注入到航空电子系统1的诸部件的输出端子。该检查信号的注入则发生在模拟线路5、数字线路6、以太网线路8或独立线路9上。

例如，也可在视频线路7上注入信号。这可仅通过定义以太网资源以使其能够处理那种类型的信号来完成。

图2是根据本发明的检查系统的实施例的另一个图。

检查计算机3运行操作系统或计算装置10，操作系统或计算装置10包括使它们能够执行根据本发明的检查方法。

例如，航空电子系统1包括部件11、12和13，它们分别具有附属于本身的至少一个结构性或功能性部分11a、12a、13a以及由控制器或航空电子系统1的特定计算功能体现的至少一个控制部分11b、12b、13b。

检查安装在飞行器中的航空电子系统的至少一个部件的完整性的方法在于，检查所述部件在电气安装和数据采集与数据传输方面的完整性。

在步骤a)中，检查方法在于使用将航空电子系统连接于检查计算机的以太网以交换检查信号。

在步骤b)中，检查方法在于使用检查计算机以产生发送给部件的第一检查信号和/或获取来自该部件的第二检查信号。

在步骤c)中，检查方法在于使用航空电子系统的控制器的数据读出和写入装置以产生与该部件关联的基准数据并将该基准数据通过以太网发送至检查计算机。

在步骤d)中，检查方法在于使用连接于检查计算机的屏幕显示基准数据和检查信号，以供操作人员监控和/或比较。

在步骤e)中，检查方法在于适当地将基准数据和检查信号记录在检查计算机的存储器中。

在一种实现中，需要记录的基准数据和检查信号是预先选择的。这种选择就每种数据或信号的预定分类而发生。记录所有基准数据和/或信号、仅记录其一部分或什么都不记录都是可能的。

例如，根据本发明的检查方法用来检查航空电子系统的全部部件。

在一种实现中，根据本发明的检查方法还在于，在开始时，显示包含在航空电子系统的控制器中并关联于航空电子系统的每个部件的自动测试功能的结果。

在一种实现中，根据本发明的检查方法还在于选择激励值作为第一检查信号，并将它们实时地注入每个部件的输出接口的输出端子。

在一种实现中，根据本发明的检查方法还在于单独地一个接一个地注入激励值。

在一种实现中，根据本发明的检查方法还在于实时地作用以获取第二检查信号，该第二检查信号要么由每个部件的输入接口的所有输入端子的工作状态构成，要么由在所述输入端子测得的物理值构成。

在一种实现中，根据本发明的检查方法还在于以大约2赫兹(Hz)的频率获取关联于输入端子的检查信号。

在一种实现中，根据本发明的检查方法还在于，在航空电子系统的控制下控制飞行器的功能，例如燃料管理、引擎管理、浮力或管理灭火。

在一种实现中，根据本发明的检查方法还在于，将检查指令包含入由航空电子系统管理的每台设备的操作软件中，所述指令用来产生和获取与检查计算机功能上兼容的信号。

在一种实现中，根据本发明的检查方法还在于，当飞行器处于其操作功能状态时抑制该检查指令，而当飞行器处于维护状态时激活所述检查指令。

当然，本发明就其实现而言可具有多种变化形式。尽管描述了若干实施例和实现方式，然而容易理解这并不是穷举地列出所有可能的实施例或实现方式。当然可以预见用等效手段或等效步骤代替所描述的任何装置或任何步骤而不脱离本发明的范围。

Claims (12)

1.一种检查安装在飞行器中的航空电子系统(1)的至少一个部件的完好性的方法，所述方法监控所述部件在电气安装和数据获取与数据传输方面的完好性，其中所述方法包括将检查指令并入由所述航空电子系统（1）管理的部件中的每个设备的操作软件内，所述方法允许：

a)使用将航空电子系统(1)连接于检查计算机(3)的以太网(4)交换检查信号；

b)使用所述检查计算机(3)产生发送给所述部件的第一检查信号和/或获取来自所述部件的第二检查信号；

c)使用所述航空电子系统(1)的控制器的数据读取和写入装置以产生与所述部件关联并通过所述以太网(4)发送给所述检查计算机(3)的基准数据；

d)使用连接于所述检查计算机(3)的屏幕显示基准数据和检查信号，以便操作人员监控和/或比较；以及

e)选择基准数据和检查信号，并将所选择的基准数据和检查信号记录在所述检查计算机(3)的存储器中。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括检查所述航空电子系统(1)的所有部件。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述方法开始时，显示包含在所述航空电子系统(1)的控制器中并与所述航空电子系统(1)的每个部件关联的自动测试功能的结果，使其能够测试所述航空电子系统（1）的设备的硬件。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括将激励值选为第一检查信号，并包括实时地将所述激励值注入每个部件的输出接口的输出端子。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，包括将所述激励值单独地一个接一个地注入。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括实时地动作以获取第二检查信号，所述第二检查信号或是由每个部件的输入接口的全部输入端子的工作状态构成，在所述输入端子处测量所述工作状态的物理值，或者所述第二检查信号由在所述输入端子测得的物理值构成。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括控制飞行器的功能，所述控制飞行器的功能在所述航空电子系统(1)的控制下；

其中所述控制功能至少包括选自以下列表的功能：燃料管理、引擎管理、浮力或管理灭火、管理液压系统、管理电气系统。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括当飞行器处于其操作功能状态时抑制所述检查指令，而当飞行器处于维护状态时激活所述检查指令。

9.实现如权利要求1所述检查方法的检查系统，所述系统包括：

·与显示屏或用户图形界面关联的检查计算机(3)；

·产生用于检查目的的检查信号和基准信号的至少一个软件；

·将所述检查计算机(3)连接于所述航空电子系统(1)或航空电子系统(1)的至少一个部件由此交换检查信号和基准数据的以太网(4)；

·包括用于读取和写入每个部件的信号和数据的装置的舱内检查装置(2a)；以及

·用于在所述航空电子系统(1)的至少一个部件与检查计算机(3)之间通过以太网(4)传送信号或数据的舱内传输装置(2b)。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，包括选择和记录数据或信号、或者数据和信号的装置。

11.如权利要求9所述的系统，其特征在于，包含在所述航空电子系统(1)的每个部件中的用于读出和写入的装置包括：用于处理来自所述航空电子系统(1)的部件的模拟获取的装置；以及将所述获取转换成数字值的装置，这些值可在以太网(4)的端口上实时地获得。

12.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述检查装置(2a)和所述传输装置(2b)是飞行器舱内的。

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