CN102209954B - 用于管理和存储与机载仪器相关的数据的飞行器组件 - Google Patents

Abstract

一种飞行器的机载组件(10)，包括：·一个更新设备(28)，其专用于该飞行器并且适用于将与机载仪器(16)相关的数据发送至数据存储媒体(26)；以及·一个数据加载设备(14)，其适用于与机载仪器(16)连接，并且用于接收来自存储媒体(26)的数据。

Description

用于管理和存储与机载仪器相关的数据的飞行器组件

技术领域

本发明涉及飞行器，并且更具体地涉及管理与机载仪器相关的可下载数据。

背景技术

如今，飞行器的许多机载仪器包括由程序控制的计算机。当飞行器还在使用中时在飞行器上加载所述程序已成为惯例。

所述加载具有各种优势。通过在机上加载软件的修订版本，很容易改正软件中的一部分，而不用物理地改变利用该程序的装置。同样地，更新软件使得机载系统能够被升级，不用被替换。最后，相同的仪器可被反复用于建造不同类型的飞行器，只要其能够对被加载进所述仪器的软件加以个性化。所述概念通常称作“现场可加载软件（FieldLoadable Software）”。

该技术假定数据加载设备位于飞行器上。还需要提供用于存储该数据的设备，以便在有必要再次将软件加载进任何仪器时为所有软件构成应急存储。这例如会出现在因机上故障而正在调换一件机载仪器时。

在命名为A320、A330和A340的空中客车（Airbus）飞机上，不同的软件各自在特定的媒体上传送。这些媒体的每一个都在飞机上被存储在称为“软盘盒”的盒中作为备份。结果，机载加载设备必须包括与在飞机上存储的每一媒体都兼容的阅读器。

在命名为A380的空中客车飞机上，存储设备以电子形式被提供，其使得在机上保存软件媒体是无意义的。所述存储设备被物理地附接至加载设备，并且以电子形式（有点像在文件系统中）构成备份存储。然而，在加载设备被移除或者更换的情况下，有必要全部重新加载该存储设备，这可花费很长时间。

因而，存在改进飞行器的机上软件的管理的需求。然而，为此需要履行以下各种职责。

1）首先，机载数据加载设备必须不发生下述异常：其中软件以不合时宜或者偶然的方式被加载进一件仪器（英文为“Untimelyinadvertent uploading of avionics LRU”，称作“航空电子设备可更换线路单元（LRU）的不合时宜的无意的上传”）。所述异常应当被避免，尤其由于包括能够通过该技术被加载的软件的仪器中的许多仪器是对安全有影响的仪器。

2）为使所有软件加载进一件仪器，操作者在飞机上也是必要的，从而使得操作者能够开启飞机上的加载，并且在加载结束时确认所选定的配置已被正确地加载进该仪器。

3）最后，对于加载设备优选的是，允许数据存储设备被快速更新——在数据存储设备需要全部被重新加载时。这适用在例如当存储设备或者包含该存储设备的仪器在故障后从飞行器移除时。

为了考虑到第一个限制，当位于飞机上的存储设备未处于使用中时，可设想两种可能性。或者它被永久地连接至数据加载设备。在所述情况下，存储设备的配置必须精确地对应于已加载的软件的配置，从而确保，当地面上出现任何不合时宜的触发时，将要执行的加载所针对的目标仪器将保持为相同的经核准的配置。或者相反，存储设备被物理地从该加载设备断开。在所述情况下，该存储设备可具有不同于在该仪器中使用的软件的配置的配置。

第二个限制意味着存储设备在飞机上对操作者是可访问的，并且该存储设备总是包含应当被加载作为备份的配置。

关于第三个限制，存在两种可能性。或者该机载存储设备以高的传输速率通过物理媒体更新，尽管该可能性通常被可在飞机上使用的技术所限制。或者，为机载存储设备提供冗余，从而提高数据的可用性（尽管这增加了组件的复杂性），进而减少了存储设备的操作可靠性。

另外，存在来自用户的要求更灵活地管理存储设备的需求。因而，期望机载存储设备可经由无线连接（网关链接、卫星通信、ACARS（飞机通信寻址和报告系统）类型等）从地面被远程更新。另外，期望机载存储设备能够预加载软件或者数据库的未来版本，从而使机载仪器的更新可在今后的时间被触发。最后，存在能够在设备中存储相同软件功能的多个不同版本的期望。

由于第一个限制（没有不合时宜的或者偶然的加载），不可能通过永久地与加载设备连接（并且由此与机载仪器连接）的存储设备来满足所述期望。

发明内容

因此，本发明的一个目标是使得机载软件的管理更灵活。

为此，本发明提供飞行器的一种机载组件，该机载组件包括：

·一个更新设备，其专用于该飞行器并且适合用于将与机载仪器相关的数据发送至数据存储媒体；和

·一个数据加载设备，其适合于与该机载仪器连接并且适合用于接收来自该数据存储媒体的数据。

该数据通常由程序组成——例如用于控制机载仪器的多个部分（操作软件、配置文件等）。

因此，更新存储媒体的功能与从该媒体加载数据的功能有区分。因此，有可能对更新设备施加操作，以及管理更新设备内的软件，而同时不干扰数据加载设备的运行，从而不干扰该机载仪器的运行。

优选地，该更新设备不与该数据加载设备连接。

这阻止了上面提及的不合时宜或者偶然的异常发生。还有可能对更新设备施加操作，例如以便在其上添加程序，或者从其删除程序，而同时对加载设备以及与其连接的仪器没有任何影响。

优选地，该数据加载设备和/或更新设备存在各自的一个预定场所，用于可移动地接收该数据存储媒体。

由于加载设备的该场所，当任一件仪器上发生异常时，与其相关的数据在飞机上是可用的，而不要求存储媒体的复杂配置。然后能够将媒体放在该加载设备的场所上，从而将对应的软件加载进所讨论的仪器中。另外，当该媒体未被使用时，它可从该加载设备分隔并且被保存在飞机上。这避免了软件的不合时宜地加载这一异常的出现。该存储媒体可从飞行器拆下，从而在地面上被管理以及例如被更新，并且它可在飞机上即时被事先已被适当准备好的媒体更换。这减少了飞行器需要停留在地面上的时间。另外，在飞机上的存储媒体中存在的相同软件的版本的数目可以增加，特别是当该媒体从该加载设备物理地断开时。该架构还减少了当该更新设备在故障后被调换时重新加载该存储媒体所需要的时间。能够从被拆下的更新设备移除该存储媒体，并且将其重新插入更换的设备。由此，这为控制飞行器的航空公司在管理存储媒体时提供了极大的灵活性，不论所述管理是经由专用仪器在飞行器上进行的还是在地面上进行的。

有利地，该数据加载设备适合于发送与该机载仪器相关的其他数据至该数据存储媒体。

有利地，该机载组件包括数据存储媒体。

本发明还提供包括本发明的机载组件的飞行器。

优选地，该更新设备适合于经由无线连接从飞行器的外部接收与该机载仪器相关的数据。

因此，可以经由更新设备远程地更新存储媒体，而不论该飞行器是在地面上还是在飞行中。所述更新还可在没有任何加载设备以及机载仪器受到干扰的风险下执行，尤其是当该更新和加载设备被物理地断开时。这样一来并且更一般地说，存储媒体上的数据的管理有可能被远程执行。

本发明还提供一种在飞行器上加载数据的方法，其中，在飞行器上：

·专用于该飞行器的更新设备将与该飞行器的仪器相关的数据发送至数据存储媒体；以及

·该数据存储媒体将该数据发送至与该机载仪器连接的数据加载设备。

优选地，该数据存储媒体从接收位置被移至传输位置，其中在所述接收位置其适合于接收来自更新设备的数据，在所述传输位置其适合于将数据传输至数据加载设备。

有利地，该数据加载设备将与该机载仪器相关的其他数据发送至该数据存储媒体。

本发明还提供一种程序，当该程序在计算机上执行而实施本发明的方法的情况下，该程序包括的指令适合于控制所述方法的至少一个步骤的执行。

最后，本发明提供一种以记录形式包括所述程序的数据记录媒体，以及一种包括使得所述程序可在通信网络上获得用以加载的步骤的方法。

附图说明

参考附图，从下文中对以非限制性实施例方式给出的实施方案的描述中，本发明的其他特性和优点进一步显现，其中：

图1是本发明的飞行器的立体图；

图2是位于图1的飞行器上的本发明组件的示意图；以及

图3、图4、图5和图6是类似于图2的视图，示出了通过图2的组件实施的本发明方法的各个步骤。

具体实施方式

图1示出了本发明的飞行器，其具体地是飞机。飞机2具有一个机身4、两个机翼6以及由各自的机翼所支承的喷射引擎7。

参考图2，这里可看到系统8首先包括，组件10，其位于飞行器上；以及，其次包括，设备12，其位于飞行器外部且以固定或可移动方式被布置在地面上，例如飞机运营航空公司的主基地处。组件10形成适合于飞行器的并且为使其正常运行所必需的装置的一部分。

该组件10包括数据加载设备14。该数据包括计算机程序，其尤其用于控制飞机机载仪器（例如图2中示出的仪器16）。该仪器可与引航、机载环境条件等相关。每一件仪器都包括计算机，计算机包括中央单元以及适合用于记录由该仪器使用的一个或多个程序的存储器装置等。在该实施例中，该数据加载设备14被收纳在主机平台18中，该主机平台可选地被其他维修应用程序共享。然而，设备14被收纳在这样一个平台中不是必需的。

该平台18包括传统的数据媒体阅读器。所述传统媒体可包括：光盘（CD）或数字化视频光盘（DVD）；具有通用串行总线（USB）连接的外设；个人计算机存储卡国际协会（PCMCIA）类型的卡；等等。在阅读器的一个模块22预先执行鉴定功能后，执行所述阅读。

在本实施例中的加载设备14包括一个场所24，例如舱室，用于可移动地接收预定类型的数据存储媒体26。加载设备14和媒体26可例如以如下方式配置，当媒体在预定接收位置（这里称作“传输”位置）被接收在舱室24中时，它可自动地被连接至加载设备14，从而能够向其传输数据并且从其接收数据。

组件10还包括用于更新媒体26的设备28。在本实施例中，更新设备不具有与平台18的任何连接，并且特别是不具有与加载设备14的任何连接，并且它不具有与仪器16的任何连接。尽管该特征不是必需的，它是尤其有利的，如下面所描述的。该更新设备包括装置30，其能够通过无线电波连接从飞行器的外部远程地接收和发送数据，例如从地面接收数据或者发送数据至地面。与加载设备14相似，设备28包括用于可移动地接收媒体26的场所32。一旦该媒体被接收在以所述方式设置的舱室中的接收位置，则它适合于接收来自更新设备的数据并且适合于传输数据至该更新设备。当加载设备14未被使用时，在本实施例中规定将媒体26接收在更新设备28的所述位置。这也被称为“备用”位置。

在地面上，系统8包括例如位于航空公司的设施中的地面更新设备34。可规定该设备与航空公司的数据存储构件具有一个接口（interface）。该设备34同样包括用于可移动地接收媒体26的场所36，从而当该媒体26在该场所的接收位置中被接收时，设备34能够传输数据至媒体26以及接收数据。尽管具有设备34是有利的，但是所述设备对于实施该发明不是必需的。

设备14、28和34中的每一个都包括计算机，该计算机包括中央单元、存储器装置等。

数据媒体26是预定类型的，与传统媒体40不同，并且优选地适合于在飞行器上使用的组件类型。

下面是有关该系统8的运行以及本发明方法的实施的描述。

参考图3，首先描述的是远程地更新媒体26的步骤，该步骤不但可发生在飞行器在飞行中的情况下也可发生在飞行器在地面上的情况下。

当该飞行器在飞行中或者在地面上并且加载设备14未被使用时，规定媒体26被接收在更新设备28的场所34（在如上面描述的备用位置）中。结果，媒体26没有与机载网络的任何物理连接，并且特别是没有与加载设备14和仪器16的任何物理连接。

然后可以从地面远程地访问媒体26，从而管理其配置。因此，可以从该媒体中删除一件软件，或者为其添加软件，或者甚至要求来自媒体的有关其配置的报告，并且这些是在没有与机载仪器16有关的任何风险的情况下来完成的。这种远程地作用于媒体（这可发生于飞行器未在其主基地时，例如当其在飞行中时）的可能性为航空公司管理媒体26的内容提供了极大的灵活性。

另外，由于媒体26与加载设备14和仪器16物理地分离，所以航空公司可在媒体26内存储单个软件功能的多个版本，例如先于仪器16中的实施的媒体中的预加载形式。

参考图4，下面是对数据加载步骤的描述。

如参考图3所描述的，假定通过增加至少一个软件或者软件的新版本已经更新媒体26。假定飞行器在地面上。操作者38在飞机上加载软件。为此，操作者首先从媒体舱室32提取媒体26，并且将其插入加载设备14的舱室24中的接收位置。一旦在场所24中接收，操作者使媒体26发送必要的数据（例如仪器16之一的软件的新版本）至设备14。然后设备14加载来自媒体26的所讨论的数据。此后它将数据传输至相关的仪器16。

现在假定数据将从传统数据媒体40加载。如同之前，操作者从场所32提取媒体26，以便将其放在场所24。操作者将媒体40放在阅读器20中。媒体40在阅读器中被鉴定。此后，加载设备14加载媒体40上存在的数据，并且将其传输至相关的设备16，并且也传输至场所24中存在的媒体26。因而，现在该数据的应急版本存在于机载存储媒体26中，并且没有必要在飞机上保留该传统媒体40。

在上面两个示例中，当完成该加载操作时，操作者38从场所24提取媒体26，并且将其返回至其更新设备内的场所32的备用位置中。

以相似的方式，图5示出了其中与更新设备28的无线连接不可用（例如由于飞行器的位置）的情况。然而，阅读器20的存在使得媒体26能够被更新。如上面所描述的，操作者38在飞机上更新媒体26。操作者首先从设备28提取媒体26，并且将其放置在加载设备14的场所24中。通过放置在阅读器20中的传统媒体40，操作者将必要的数据加载进加载设备14，然后通过设备14将其传输至媒体26。因此媒体26被更新。此后操作者从场所24提取媒体26，并且将其返回至场所32中的备用位置。

最后，图6示出了其中有必要执行媒体26的内容的大量更新的情况。在本实施例中假定无线连接是可用的，但是其通频带不能使更新足够快速地被执行。还假定不能将飞行器在地面上保持一个过长的以便通过已知方法来执行更新的时间。

系统8的架构使得操作者38能够从场所24或32提取媒体26，在所述场所24或32中，媒体26将被发现并且被带离飞机。操作者将媒体放置在地面设备34的场所36中，在这里媒体被直接更新。所述大量更新可在所述情况下迅速被执行。一旦完成更新，操作者从场所36提取媒体26，并且将其装在飞行器上，从而将其放回场所32中。

另一可能性为构想先前已准备好必要的更新（例如通过在设备34内事先执行）的媒体26的新的拷贝。在飞行器变为可用或者甚至可接近之前，这些操作可有利地被执行。一旦有可能登上飞行器，操作者仅需要从场所32（或24）提取旧媒体26，以及将适当更新的新媒体26放在所述场所中。在所述情况下，所更新的数据很快就能在飞行器上可用，而不要求飞行器较长时间地在地面上。

可以看出，本发明使得满足用户对在地面上远程访问从而更新或管理数据媒体配置的新的期望成为可能。可移动数据媒体和机载更新设备的存在为用户管理数据媒体的内容提供了更大的灵活性，而没有对机载仪器的安全构成威胁，尤其涉及数据加载限制时。

当媒体未被使用时，加载设备14和媒体26之间的物理连接的缺失提供有效的保护以避免不合时宜或者偶然的加载。更新设备28使得媒体能够经由无线连接从飞行器外部接收数据，而不论飞行器是在地面上或者在飞行中。

所述架构还使得媒体26的内容和机载计算机16的配置不同成为可能。例如，媒体26可包含一段软件的第n+1版，而相关的机载计算机16只包含所述的软件的第n版。

媒体26的可移动性质使得在组件10遭受硬件故障的情况下重新加载媒体所要求的时间减少。因此，足以从故障组件断开该媒体，并且一旦新组件被安装在飞行器上，可在新组件内将其更换。同样是该可移动性质使得可避免为了确保数据的可用性而使媒体26的设计较复杂。因此，没有必要提供冗余或复制机构。因此，该组件是更可靠的。最后，可以在航空公司的主基地的地面上事先准备好媒体26的大量更新，而不影响飞行器需要停留在地面上的时间长短。如上面所提及的，一旦该飞行器可接近时，它足以在飞机上用新的媒体更换旧的媒体。

本发明的方法或者其至少一个步骤可通过一程序来被执行，该程序在计算机上执行时其所包括的代码指令适合用于控制该方法或者步骤的实施。该程序可被记录在数据记录媒体例如媒体26和40上。最后，该程序可在通信网络上获得，用以加载。

当然，在不超出本发明的范围的情况下，可对本发明做出多个改型。

可规定，加载设备14和/或更新设备28不具有用于接收媒体26的任何具体场所，并且当媒体26位于所述设备附近时其适合用于例如经由无线连接或者电缆与此通信。

可规定在飞行器上有多个存储媒体26。

Claims (6)

1.一种飞行器的机载组件(10)，其特征在于该机载组件包括：

·一个数据存储媒体(26)；

·一个更新设备(28)，其专用于该飞行器并且适用于将与机载仪器(16)相关的数据发送至所述数据存储媒体(26)；以及

·一个数据加载设备(14)，其适用于与机载仪器(16)连接，并且用于接收来自数据存储媒体(26)的数据，

其中所述更新设备(28)不与所述数据加载设备(14)连接，以及所述数据存储媒体(26)独立于所述更新设备(28)并且独立于所述数据加载设备(14)。

2.根据权利要求1所述的机载组件，其中所述数据加载设备(14)和/或更新设备(28)存在各自的一个预定场所(24、32)，用于可移动地接收所述数据存储媒体(26)。

3.一种飞行器，其特征在于它包括根据权利要求1或2所述的机载组件(10)。

4.根据权利要求3所述的飞行器，其中所述更新设备(28)适用于经由无线连接从飞行器外部接收与机载仪器(16)相关的数据。

5.一种在飞行器上加载数据的方法，其特征在于在飞行器上：

·专用于该飞行器的更新设备(28)将与飞行器的机载仪器(16)相关的数据发送至数据存储媒体(26)；

·所述数据存储媒体(26)将所述数据发送至与机载仪器(16)连接的数据加载设备(14)；

·所述更新设备(28)不与所述数据加载设备(14)连接；以及

·所述数据存储媒体(26)独立于所述更新设备(28)并且独立于所述数据加载设备(14)。

6.根据权利要求5所述的方法，其中该数据存储媒体(26)从接收位置被移至传输位置，在该接收位置其适合用于接收来自更新设备(28)的数据，在该传输位置其适合用于将数据传输至数据加载设备(14)。