CN103677662A

CN103677662A - 一种将数据存储在飞机嵌入式系统中的方法和系统

Info

Publication number: CN103677662A
Application number: CN201310381740.XA
Authority: CN
Inventors: B.J.赛克斯
Original assignee: GE Aviation Systems LLC
Current assignee: GE Aviation Systems LLC
Priority date: 2012-08-28
Filing date: 2013-08-28
Publication date: 2014-03-26
Also published as: BR102013021849A2; JP2014056571A; CA2824227A1; US20140067821A1; EP2704035A1

Abstract

本发明公开一种将数据存储在飞机嵌入式系统中的方法和系统，所述系统和方法从所存储数据中的标头提取标识符，并且将所述标识符存储在可单独索引的阵列中。

Description

一种将数据存储在飞机嵌入式系统中的方法和系统

技术领域

本发明涉及一种将数据存储在飞机嵌入式系统中的方法和系统，更具体的，涉及用于基于条件的维护系统中的传感器数据和计算参数的存储和检索。

背景技术

嵌入式数据系统通常用于航空电子和飞机的其他位置，例如飞行数据记录器，其中存储了大量数据以便后期检索。大型数据库中的数据通常在地基系统中以有意义且有效的方式处理，而不是在空中飞行的飞机中处理，因为通常需要较大的处理能力。尽管如此，飞机上的数据库通常需要将数据映射到特定的存储介质中，以便在后续处理期间定位到特定的数据。已知在嵌入式系统中使用关系数据库，以便在后期处理所存储的数据，但是关系数据库通常无法有效在低功率系统、低内存系统，或者任务专用系统(例如飞机上的系统)上运行。

地基系统通常使用飞机中的特定存储介质的特定映射来进行编码，以便有效地处理存储介质中的数据，但是硬件、软件和联网的必要需求使得此类系统成本高昂且笨重。诸如的用于数据密集型应用程序的开源框架等分布式文件系统可以提供一种方式来处理飞机嵌入式系统的大型数据库，但是无法与嵌入式系统很好地关联，也无法很好地解决选择个别数据样本的问题。

发明内容

一种以可索引方式将各种结构化格式的数据存储在低成本和低功率系统上的方法。本发明的一个实施例包括：读取从传感器采样的数据，或者读取作为对象存储在嵌入式系统中的计算数据；从对象中分离出标识符信息；将与特定对象或者其部分相关的标识符信息编入索引中；以及存储所述索引。根据系统的检索需要，数据值以基于行或列的格式存储，并且为各种标识符、警报指示符或者时间戳编入索引。

一种将数据存储在飞机嵌入式系统中的方法，所述方法包括：将所述数据串行化成预定义的格式，其中所述预定义的格式包括标头，所述标头带有与所述数据中所表示的对象相关的标识符；根据所述预定义的格式将所述数据存储在非瞬时性存储介质中；从每个对象的所述标头中提取至少一个标识符；以及将所述至少一个标识符分配给可单独索引的阵列，其中所述至少一个标识符指向所述存储数据中的相关对象的位置。

优选的，所述可单独索引的阵列包括列和行其中之一。

优选的，所述可单独索引的阵列是关系数据库。

优选的，所述可单独索引的阵列存储在所存储数据的远程位置。

优选的，所述可单独索引的阵列已编入索引。

一种存储和访问飞机嵌入式系统中数据的系统，所述系统包括：第一非瞬时性存储介质，其中从所述飞机的传感器接收的数据根据预定义的格式被串行化并被存储，所述预定义的格式包括标头，所述标头带有与所述数据中所表示的对象相关的标识符；以及第二非瞬时性存储介质，其中所述标识符从所述标头中被提取并被存储在可单独索引的阵列中，其中所述至少一个标识符指向所述存储数据中的相关对象的位置。

优选的，所述可单独索引的阵列包括列和行其中之一。

优选的，所述可单独索引的阵列是关系数据库。

优选的，所述第二非瞬时性存储介质位于所述第一非瞬时性存储介质的远程位置。

优选的，所述可单独索引的阵列已编入索引。

附图说明

在附图中：

图1是示出根据本发明的索引的一个实施例的示意图。

图2是示出根据本发明的索引的另一个实施例的示意图。

图3是示出一种将标识符存储在索引中的方法的一个实施例的示意图，其中所述索引和数据对象位于同一系统中。

图4是示出一种将标识符存储在索引中的方法的另一个实施例的示意图，其中所述索引和数据对象位于不同系统中。

图5是根据一个实施例的、与数据对象存储在同一系统中的索引的方框图。

图6是根据另一个实施例的、与数据对象存储在不同系统中的索引的方框图。

具体实施方式

本申请案要求2012年8月28日提交的第61/693,931号美国临时专利申请案的权益，该申请案以全文引用方式并入本文中。

在以下说明中，为说明起见，列出了许多具体细节，以便读者透彻地理解本说明书中所述的技术。但所属领域中的技术人员将清楚地了解，可以在不含这些具体细节的情况下实施这些示例性实施例。在其他情况下，结构和装置以图形方式示出，以便于说明示例性实施例。

下文将参考附图来描述示例性实施例。这些附图示出了实施本说明书中所述模块、方法和计算机程序产品的具体实施例的一些细节。但是，附图不得视作施加任何限制。所述方法和计算机程序产品可以配备在任何机器可读介质上，以便完成操作。实施例可以使用现有计算机处理器实施，或者通过具备这种或其他功能的专用计算机处理器实施，或者通过硬连线系统实施。

如上所述，本说明书中所述的实施例包括计算机程序产品，所述计算机程序产品包括机器可读介质，以便执行或存储机器可执行的指令或数据结构。所述机器可读介质可以是任何可用介质，所述介质能够被通用或专用计算机或者配备处理器的其他机器访问。例如，此类机器可读介质可以包括RAM、ROM、EPROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储器、磁盘存储器或其他磁存储装置，或者其他任何介质，这些介质可用于执行或存储机器可执行指令或数据结构形式的目标程序代码，并且可以被通用或专用计算机或者配备处理器的其他机器访问。当通过网络18或其他通信连接(硬连线、无线，或者硬连线或无线相结合)将信息传输或提供到机器中时，该机器将以适当方式将该连接视作机器可读介质。因此，任何此类连接均被适当地称作机器可读介质。上述内容的组合也可以包括在机器可读介质的范围内。例如，机器可执行指令包括致使通用计算机、专用计算机或专用处理机器执行特定功能或功能组的指令和数据。

本发明的实施例将在一般的方法步骤上下文中进行描述，这些方法步骤可以通过包括诸如程序代码等机器可执行指令的程序产品在一个实施例中执行，例如，采用在网络环境中的机器执行的程序模块的形式。通常，程序模块包括拥有执行特定任务或执行特定抽象数据类型的技术功能的例程、程序、对象、部件、数据结构等。与数据结构相关的机器可执行指令以及程序模块代表执行本说明书中所公开方法的步骤的程序代码实例。这些可执行指令或相关数据结构的特定顺序代表执行这些步骤中所述功能的相应操作的实例。

实施例可以通过与配备处理器的一个或多个远程计算机的逻辑连接而在网络环境中实施。逻辑连接可以包括以示例但不限定的方式提出的局域网(LAN)和广域网(WAN)。此类网络环境是常见的办公室范围或企业范围计算机网络、内部网和互联网，可以使用各种不同的通信协议。所属领域的技术人员应认识到，这些网络计算环境通常包括许多类型的计算机系统配置，包括个人计算机、手持式装置、多处理器系统、基于微处理器或可编程的消费电子产品、网络PC、微型计算机、主计算机等。

各种实施例还可以在分布式计算环境中实施，在这种情况下，任务由通过通信网络连接(硬连线、无线连接，或者硬连线或无线连接的组合)的本地和远程处理装置执行。在分布式计算环境中，程序模块可以位于本地或远程存储装置中。

用于执行全部或部分示例性实施例的示例性系统可以包括专用计算机形式的飞机用嵌入式计算装置，包括处理单元、系统存储器以及将包括系统存储器在内的各种系统部件连接到处理单元的系统总线。系统存储器可以包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)。用于执行实施例各部分的系统可以包括计算机形式的通用计算装置，包括处理单元、系统存储器以及将包括系统存储器在内的各种系统部件连接到处理单元的系统总线。系统还可以包括用于读取并写入磁硬盘的磁硬盘驱动器、用于读取或写入可移动磁盘的磁盘驱动器，以及用于读取或写入CD-ROM或其他光学介质等可移动光盘的光盘驱动器。驱动器及其相关机器可读介质为机器可执行指令、数据结构、程序模块和其他系统数据提供非易失性存储器。

实施例中公开的方法的技术效果包括避免在低功率、低内存或任务专用的嵌入式系统上使用用于数据存储的关系数据库。对于较大型的计算机平台，大多数数据可以存储在常规商品数据(commoditydata)存储装置上，从而降低关系数据库的存储和内存需求，从而能够将数据访问任务卸载到其他系统。数据处理可以针对在物理上接近数据存储器的系统，从而降低网络需求。嵌入式飞机系统中存在特定优点。

本说明书使用各种实例来公开本发明，包括最佳模式，并且还让所属领域中的任何技术人员实施并使用本发明。本发明的保护范围由权利要求书限定，并且可以包括所属领域中的技术人员想出的其他实例。如果此类其他实例的结构要素与权利要求书的字面意义相同，或者如果此类实例包括的等效结构要素与权利要求书的字面意义无实质差别，则此类实例也在权利要求书的范围内。

为便于阅读，下文首先将介绍根据本发明的索引(图1和图2)，然后介绍方法(图3和图4)，再介绍系统中各种部件的操作(图5和图6)。

如图1所示，根据本发明的系统和方法的实施例中所用的索引14包含数据对象5中存储的标识符9。索引14可以是在对象16之外单独存储的文件。根据检索需要，索引标识符值3可以存储在基于行或列的阵列中。在一个实例中(如图1所示)，索引14被串行化成一个或多个列1，其中对象标识符2存储在独立的阵列中。在第二个实例中，如图2所示，索引14被组织成一个基于行的结构4，其中每个对象5用单个行表示，而列基于所收集的标识符2标识。在任一实施例中，阵列可以构造成未定义的大小，其中新标识符数据附加到索引14，或者构造成预定义的大小，以已知对象15的条目数以及每个对象5的标识符9的数目进行计算，其中新标识符9数据将覆盖已分配的内存或介质。

索引14是可以单独索引的文件。如果使用具有相应功能的文件系统，则索引14以所属领域中的技术人员已知的特定文件名存储，从而免去编入索引的步骤。对于低功率系统，索引14可以本说明中所述的基本格式存储。对于较大型的计算平台，索引可以存储在关系数据库中，在所述关系数据库上可执行查询，以获得所存储数据对象15的资源位置。

在第一个实施例中，索引14与数据对象存储在同一系统13中。在第二个实施例中，索引存储在远离数据对象系统15的远程联网系统16中。在这点上，例如，网络18可以是互联网、内部网、广域网、局域网、无线网络，或者其他适合的网络等，或者两个或更多个此类网络的组合。

图3所示的方法例程由控制器或处理器在嵌入式系统13中执行，其中所述例程将查找触发事件7以实施所述方法。这些触发事件7可以包括，但不限于：对先前查询中不存在的数据对象的持续查询；对新数据创建的系统控制警报；或者对数据对象存储系统13中存在的、新或现有数据对象的任何其他指示符。

在飞机的嵌入式系统13中，新数据对象5通过传感器、计算数据或其他过程6创建。系统如何注册数据对象输入6的过程通过已知的系统过程进行控制。所述系统过程将数据对象5串行化成特定格式，以便依据系统的定义进行存储。理想情况下，此特定格式基于OSACBM，采用二进制或XML格式，但是可以使用任何格式。

触发事件7之后，系统过程将识别新数据对象5，并读取数据和数据标头(header)9。所述方法将根据检索需要所定义，从本地数据对象存储系统13中提取8数据和数据标头9中的标识符3。标识符3的实例包括，但不限于：数据ID、时间戳和警报状态。所述方法将为每个数据对象5提取8至少一个标识符3。每个提取的标识符3指向相关数据对象在本地存储系统13中的位置。

所述方法然后将所述一个或多个标识符3复制10到与定义的阵列布置对应的本地存储索引14。所述索引14随后在本地数据存储系统13中存储11，以便用于额外的方法索引或检索。所述方法然后继续根据系统的检索12需要来进行操作。

在飞机的嵌入式系统17中的方法例程中，如图4所示，新数据对象5通过传感器、计算数据或其他过程6创建。系统如何注册该数据对象输入的过程通过已知的系统过程进行控制。系统过程将数据对象串行化成特定的格式，以便依据系统17的定义而存储。理想情况下，该特定格式基于OSACBM，采用二进制或XML格式，但是可以使用任何格式。

一种方法例程由控制器或处理器在嵌入式系统17中执行，其中所述例程将查找触发事件7以实施所述方法。这些触发事件7可以包括，但不限于：对先前查询中不存在的数据对象的持续查询；对新数据创建的系统控制的警报；或者对数据对象存储系统中存在新或现有数据对象的其他任何指示符。

在方法例程的触发事件7之后，系统过程将识别数据对象存储系统17中的新数据对象5，并且读取数据和数据标头9。所述方法将根据检索需要的定义，从联网的数据对象存储系统17中提取8数据和数据标头9中的标识符3。标识符3的实例包括，但不限于：数据ID、时间戳和警报状态。所述方法将为每个数据对象5提取至少一个标识符3。提取的标识符3指向相关数据对象5在联网存储系统17中的位置。

所述方法然后通过网络18连接到远程索引存储系统16，并且将所述一个或多个标识符3复制10到与定义的阵列布置相对应的联网存储索引14。所述索引14随后在远程索引存储系统16中存储11，以便用于额外的方法索引或检索。所述方法然后继续根据系统的检索12需要来进行操作。

参见图5，其中示出了根据本发明方法第一实施例的索引14的方框图，所述索引与数据对象15存储在同一系统13上。例如，所述环境包括：新数据对象5的输入装置6；以及系统13，所述系统包括存储上述索引14和数据对象15的介质。在这点上，输入装置6连接到系统13上。或者，输入装置6可以连接到网络18，并且可以通过网络18与系统13通信(该系统13也连接到网络18)。本说明书中的系统13可以是嵌入式系统或者替代系统，在其中传输引用的数据对象15和索引14，以便进行处理。

参见图6，其中示出了根据本发明方法第二实施例的索引14的方框图，所述索引存储在远离数据对象15的远程联网系统16中。例如，所述联网环境包括：新数据对象5的输入装置6；系统16，所述系统包括远程索引存储介质；以及系统17，所述系统包括数据对象存储介质。本说明书中的系统16和17可以是嵌入式系统或替代系统，其中，可传输引用的数据对象15和索引14，以便进行处理。在这点上，输入装置6可以连接到数据对象存储介质系统17。包括数据对象存储器15的系统17连接到网络18。或者，输入装置6可以连接到网络18，并且可以通过网络18与系统17通信。远程索引存储介质系统16连接到网络18，并且可以通过网络与数据对象存储介质系统17通信。

Claims

1.一种将数据存储在飞机嵌入式系统中的方法，所述方法包括：

将所述数据串行化成预定义的格式，其中所述预定义的格式包括标头，所述标头带有与所述数据中所表示的对象相关的标识符；

根据所述预定义的格式将所述数据存储在非瞬时性存储介质中；

从每个对象的所述标头中提取至少一个标识符；以及

将所述至少一个标识符分配给可单独索引的阵列，其中所述至少一个标识符指向所述存储数据中的相关对象的位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述可单独索引的阵列包括列和行其中之一。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述可单独索引的阵列是关系数据库。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述可单独索引的阵列存储在所存储数据的远程位置。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述可单独索引的阵列已编入索引。

6.一种存储和访问飞机嵌入式系统中数据的系统，所述系统包括：第一非瞬时性存储介质，其中从所述飞机的传感器接收的数据根据预定义的格式被串行化并被存储，所述预定义的格式包括标头，所述标头带有与所述数据中所表示的对象相关的标识符；以及第二非瞬时性存储介质，其中所述标识符从所述标头中被提取并被存储在可单独索引的阵列中，其中所述至少一个标识符指向所述存储数据中的相关对象的位置。

7.根据权利要求6所述的系统，其中所述可单独索引的阵列包括列和行其中之一。

8.根据权利要求6所述的系统，其中所述可单独索引的阵列是关系数据库。

9.根据权利要求6所述的系统，其中所述第二非瞬时性存储介质位于所述第一非瞬时性存储介质的远程位置。

10.根据权利要求6所述的系统，其中所述可单独索引的阵列已编入索引。