CN101923738A

CN101923738A - 遥控长波与卫星电话无线数传飞机黑匣子

Info

Publication number: CN101923738A
Application number: CN2009101458764A
Authority: CN
Inventors: 李然
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-06-09
Filing date: 2009-06-09
Publication date: 2010-12-22

Abstract

本发明涉及一种对传统的飞机黑匣子进行改造，增加遥控数据传输和飞机机舱监测视频影象数据资料的装置，尤其能够防止飞机黑匣子落入深海不便打捞情况时，通过对飞机黑匣子发送遥控指令，达到将其中的数据由长波和卫星电话经无线通讯网络传输给救援系统的目的。

Description

遥控长波与卫星电话无线数传飞机黑匣子

所属技术领域

本发明涉及一种对传统的飞机黑匣子进行改造，增加遥控数据传输和飞机机舱监测视频影象数据资料的装置，尤其能够在飞机黑匣子落入深海不便打捞情况下，通过对飞机黑匣子发送遥控指令，达到将其中的数据由长波和卫星电话经无线通讯网络传输给救援系统的目的。

背景技术

目前，公知的飞机黑匣子是飞机上的记录仪器，一种是飞行数据记录仪。它能将飞机的高度、速度、航向、爬升率、下降率、加速情况、耗油量、起落架放收、格林威治时间，还有飞机系统工作状况和发动机工作参数等飞行参数都记录下来。另一种是座舱话音记录仪。它实际上就是一个无线电通话记录器，可以记录飞机上的各种通话。这一仪器上的4条音轨分别记录飞行员与地面指挥机构的通话，正、副驾驶员之间的对话，机长、空中小姐对乘客的讲话.威胁、爆炸、发动机声音异常，以及驾驶舱内各种声音。黑匣子能够向调查者提供飞机出事故前各系统的运转情况。因为空难发生在短暂的瞬间，有时飞行员和全部乘务员同时遇难，调查事故的原因会有很大困难，而飞行数据记录仪可以向人们提供飞机失事瞬间和失事前一段时间里，飞机的飞行状况、机上设备的工作情况等。而座舱语言记录仪能帮助人们根据机上人员的各种对话分析事故原因，以便对事故作出正确的结论。黑匣子必须能够抵受2.25吨的撞击力，在1100℃高温下10小时仍不会受损。要符合以卜的标准.黑匣子通常是用铁金属和一些高性能的耐热材料做成。具有极强的抗火、耐压、耐冲击振动、耐海水(或煤油)浸泡、抗磁干扰等能力，即便飞机已完全损坏，黑匣子里的记录数据也能完好保存。黑匣子呈橙红色，主要是为了颜色醒目，便于寻找.外观为长方体，外壳坚实，约等于四、五块砖头垒在一起一般大。当飞机失事时，黑匣子上有定位信标，相当于无线电发射机，在事故后可以自动发射出特定频率，以便搜寻者溯波寻找。为了保证这种设备在飞机出事故后不被破坏，特地为它制作了一个坚固的匣子。这种匣子耐高温(600摄氏度～800摄氏度)，高压(可承受1吨重的压力)，不怕腐蚀，由金属材料做成。为了承受飞机坠毁时的猛烈撞击和高温烈焰，黑匣子的外壳具有很厚的钢板和许多层绝热防冲击保护材料。而且为了尽可能的安全，黑匣子通常安装在飞机尾部最安全的部位，也就是失事时最不易损坏的部位，在飞机坠毁时，黑匣子在1100摄氏度的火焰中能经受30分钟的烧烤，能承受2吨重的物体挤压5分钟，能够在汽油、机油、油精、电池、酸液、海水中浸泡几个月，总之，它能在许多恶劣的条件安然无恙。就算这样的保护，仍然在有些空难中黑匣子遭到了损坏，所以国际航空机构又规定了更加严格的标准，而且记录介质也从磁带式改进成为能承受更大冲击的静态存储记录仪，类似于计算机里的存储芯片。2009年6月1日上午，法航A330客机---AF447班机起飞三个半小时后在从巴西里约热内卢飞往法国巴黎途中在大西洋海域不幸失事，失事原因众说纷纭。包括法航机组乘务人员在内228人至今下落不明，生还希望渺茫。这是法国历史上70年来最为惨重的空难。由于海深2000---3000米，黑匣子发射信号的有效期仅为一个月而且在海底黑匣子信号发射微弱，因此打捞黑匣子会有很大难度。如果找不到飞行记录器，调查人员可能很难确定飞机的坠毁原因。乘客、航空公司、监管部门以及空中客车公司都急迫地想知道这架飞机坠毁究竟是因为突发意外、根本性的设计缺陷、恐怖主义还是其他原因。黑匣子能发出数千米之外都能探测到的光线，但在海底这个范围可能只有1000米。黑匣子的电池也只够维持30天左右，如果搜寻人员不能在电池耗尽之前发现黑匣子发出的信号，那么黑匣子可能就会永远沉在海底了。从这个事件中我们发现，现有的黑匣子至少有两个主要缺陷：一是不能对其进行遥控并触发数据传输至求援的数据接收器；二是缺乏飞机机舱监测视频影象数据资料用于调查取证。

发明内容

为克服传统黑匣子存在的上述缺陷，本发明利用卫星通讯技术和水下长波通信双信道，在不用打捞条件下，通过遥控指令或者卫星电话启动黑匣子将所有数据向外以长波和卫星电话无线传输给求援的数据接收器；在飞机机舱的各个关键部位设置监测视频探头，并将这些影象数据资料经过压缩加密技术处理记录到黑匣子中，便于对发生恐怖爆炸等情况的调查取证。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在传统黑匣子基础上，利用长波通讯、卫星电话通讯与控制模块及超大容量集成电路存贮器(闪存)，除通过“机舱话音传感器”和“飞行数据传感器”分别记录5小时的CVR声音和25小时的FDR飞行数据外，将飞机机舱各关键部位设置的监测视频探头的影象数据资料经过压缩加密技术处理也记录进来，提高空难分析的准确度。其中“飞行数据传感器”主要记录飞机的各种飞行数据，包括飞行姿态、飞行轨迹(航迹)、飞行速度、加速度、经纬度、航向以及作用在飞机上的各种外力，如阻力、升力、推力等，共约200多种数据，可保留20多小时的飞行参数。超过这个时间，数据记录仪就自动吐故纳新，旧数据被新数据覆盖。“机舱话音传感器”和“监测视频探头”主要记录机组人员和地面人员的通话、机组人员之间的对话以及驾驶舱内出现的各种音响和影象信息等。周而复始运行不停地洗旧录新，总是录留下最后5小时的各种声音和影象资料。

本发明的有益效果是：当飞机发生空难造成黑匣子落入无法打捞境地时，可以通过遥控指令或者卫星电话启动黑匣子，将所有数据向外以长波和卫星电话无线传输给求援的数据接收器，避免出现这次法航事故由于无法打捞到黑匣子永远丢失珍贵的信息和数据；同时在飞机机舱的各个关键部位设置监测视频探头，将这些探头获得的影象数据资料经过压缩加密技术处理记录到黑匣子中，有利于对发生恐怖爆炸等情况的调查取证。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

附图为本发明的结构原理图，并作为摘要附图。

图中1.飞机黑匣子外保护壳，2.天线，3.多路传感器信号接口，4.信号采集与处理器，5.超大容量闪存，6.卫星电话与长波通讯模块，7.锂电池。

如附图所示，本发明由飞机黑匣子外保护壳(1)、天线(2)、多路传感器信号接口(3)、信号采集与处理器(4)、超大容量闪存(5)、卫星电话与长波通讯模块(6)、锂电池(7)构成。

其中飞机黑匣子外保护壳(1)能够耐高温(600摄氏度～800摄氏度)和高压(可承受1吨重的压力)，不怕腐蚀，由金属材料做成密闭的箱体；天线(2)通过卫星电话与长波通讯模块(6)提供长波与卫星电话的无线信号发射与接收；多路传感器信号接口(3)将来自飞机各监测部位的音视频传感器信号及飞行参数等通过内部总线传送到信号采集与处理器(4)；信号采集与处理器(4)再将这些数据进行压缩和加密、格式化，循环写入超大容量闪存(5)；卫星电话与长波通讯模块(6)在得到发送黑匣子数据的遥控指令后，从超大容量闪存(5)中将整个文件分别以长波和卫星无线信号方式通过天线发射出去；锂电池(7)通过多路传感器信号接口(3)得到外部电源的充电，并向黑匣子内部其它各模块供电。

Claims

1.一种遥控长波与卫星电话无线数传飞机黑匣子，其外保护壳(1)是能够耐高温(600摄氏度～800摄氏度)和高压(可承受1吨重的压力)，不怕腐蚀，由金属材料做成密闭的箱体，其中的天线(2)通过卫星电话与长波通讯模块(6)提供长波与卫星电话的无线信号发射与接收，由多路传感器信号接口(3)将来自飞机各监测部位的音视频传感器信号及飞行参数等通过内部总线传送到信号采集与处理器(4)，信号采集与处理器(4)再将这些数据进行压缩和加密、格式化，循环写入超大容量闪存(5)，在无法起获黑匣子的情况下，由救援系统向黑匣子发送遥控指令，卫星电话与长波通讯模块(6)在得到发送黑匣子数据的遥控指令后，从超大容量闪存(5)中将整个文件分别以长波和卫星无线信号方式通过天线(2)发射出去，锂电池(7)通过多路传感器信号接口(3)得到外部电源的充电，并向黑匣子内部其它各模块供电。

2.根据权利要求1所述的遥控长波与卫星电话无线数传飞机黑匣子，其特征是：多路传感器信号接口(3)和黑匣子内部各模块都是绝热固化结构，超大容量闪存(5)容量能够记录包括飞行姿态、飞行轨迹(航迹)、飞行速度、加速度、经纬度、航向以及作用在飞机上的各种外力，如阻力、升力、推力等，共约200多种数据，可循环保留20多小时的飞行参数，以及机组人员和地面人员的通话、机组人员之间的对话以及机舱内出现的各种音响和影象信息等，可循环保留最后的5小时各种声音和影象资料。