CN103926885B - 集中装置、方法、计算机可读介质和飞行器 - Google Patents

Abstract

公开了用于自动管理飞行器的多个系统的配置和重新配置处理的方法、装置、计算机可读介质和飞行器，例如但不限制用于飞行器操作和维护的使用。在一些方面，用于自动管理飞行器的多个系统的配置和重新配置处理的自动管理的集中装置包括中央单元和数据连接，该中央单元自动产生控制命令，该控制命令用于针对配置或重新配置处理之一或两者而执行的至少一个动作进行自动控制，数据连接将控制命令自动分发到相应系统用于自动执行。

Description

集中装置、方法、计算机可读介质和飞行器

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年1月11日提交的第1350248号法国专利申请和于2013年5月30日提交的第13/905907号美国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合到本文。

技术领域

本文描述的主题一般涉及一种用于飞行器操作的系统。更具体地，本文公开的主题涉及在飞行器操作的正常和异常情况期间、用于飞行器的多个系统的配置和重新配置处理的自动管理的方法、装置和计算机可读介质。

背景技术

现代飞行器可以配备集中监控系统，例如电子集中飞行器监控（ECAM）系统。ECAM类型的系统可以检测和诊断飞行器情况，其中，在正常情况期间，可能需要配置处理，然后显示针对配置处理将所进行的动作的列表。在异常情况期间，ECAM系统可以检测和诊断飞行器系统故障，以及请求重新配置处理，然后显示针对重新配置处理所进行的动作的列表。

然而，飞行器系统仍由机组人员进行管理，在正常情况期间，虽然得到警报和ECAM处理的帮助，机组人员必须借助正常ECAM列表来执行所有相关系统的所有管理任务。类似地，在异常情况期间，借助ECAM处理，机组人员必须设法检测系统故障（其可能难以被系统检测到，例如发动机的高振动），进行系统故障的诊断或补充诊断，以及管理系统的重新配置。此外，可能要求机组人员对于是否进行ECAM处理以执行配置或重新配置动作做出决定，然后对动作的适当执行进行验证。

因此，虽然得到监控和呈现信息的装置的帮助，但是机组人员的工作量还是明显繁重。因此，在飞行器在正常和异常情况下操作时，需要用于将配置和重新配置处理的自动管理集中的方法、装置和计算机可读介质。发明内容

根据一个方面，本文描述的主题可以包括用于自动管理飞行器的多个系统的配置和重新配置处理的装置。装置可以包括中央单元和数据连接，在正常或异常情况下，当要求配置或重新配置处理时，中央单元自动产生控制命令，该控制命令用于对针对配置或重新配置处理之一或两者而执行的至少一个动作进行自动控制，数据连接将控制命令自动分发到相应系统用于自动执行。集中装置可以被配置成检测和诊断要求系统或多系统（multiple systems）的配置的情况，集中装置使针对配置处理所进行的动作的列表可用。装置还可以检测和诊断系统故障并请求重新配置，以及使为重新配置处理而执行的动作的列表可用。

根据另一方面，本文描述的主题可以包括用于自动管理飞行器的多个系统的配置和重新配置处理的方法。该方法可以包括检测和诊断要求系统或多个系统的配置的情况，检测和诊断系统故障以及请求重新配置，使得针对配置或重新配置处理所进行的动作的列表可用，自动产生用于配置或重新配置处理的控制命令，以及将控制命令自动分发到相应系统用于执行。

本文描述的主题可以以软件结合硬件和/或固件实施。例如，本文描述的主题可以以由一个或多个处理器执行的软件实施。在一个示例性实施中，本文描述的主题可以使用非暂态计算机可读介质来实施，在非暂态计算机可读介质上存储有计算机可执行指令，当计算机的处理器执行该可执行指令时，控制计算机进行步骤。适于实施本文描述的主题的示例性计算机可读介质可以包括非暂态计算机可读介质，例如但不限制于，盘存储器装置、芯片存储器装置、可编程逻辑装置和专用集成电路。此外，实施本文描述主题的计算机可读介质可以位于单个装置或计算机平台上，或者可以分布在多个装置或计算机平台上。

附图说明

现将参照附图来说明本文描述的主题，其中：

图1是根据本文描述主题的方面的、飞行器的集中管理装置的示意图；以及

图2是根据本文描述主题的方面的、形成部分集中管理装置的相关中央单元和相关系统管理器的各种组件的示意图。

具体实施方式

根据本文的描述和示例性的相关附图，公开了用于自动管理飞行器的多个系统的配置和重新配置的集中装置的新方法、装置和计算机可读介质。这样的方法、装置和计算机可读介质尤其适用于，例如但不限制，正常和异常飞行情况期间的飞行器操作使用。

现代飞行器可以配备有集中监控系统（例如电子集中飞行器监控（ECAM）系统），以帮助机组人员在正常和异常飞行器操作期间进行高水平的系统管理和监控。ECAM类型的系统可以检测和诊断飞行器情况，其中，在正常情况期间，需要配置处理，然后显示针对配置处理所进行的动作的列表。正常情况可以是在飞行器系统正常运作时，飞行器的某些系统的状态仍必须通过配置处理来修改的情况。类似地，在异常情况期间，ECAM系统可以检测和诊断飞行器系统故障并请求重新配置处理，然后显示针对重新配置处理所进行的动作的列表。异常情况可以是，至少一个飞行器系统有故障以及必须进行动作以允许该系统的规范操作的情况。此外，ECAM系统可以使用飞行警报系统以产生各种消息和警报。例如，在正常情况下，ECAM可以使用飞行警告系统（FWS）以产生各种消息，来提高机组人员的情况意识和减少他们的工作量。类似地，在异常情况期间，ECAM可以利用FWS以向机组成员产生各种警报。

尤其，本文描述的主题方面可以被配置成提供用于自动管理飞行器的多个系统或多系统的配置和重新配置的集中装置，以检测和诊断可能要求系统或多系统的配置的情况，并且在正常情况期间，使得针对配置处理所进行的动作的列表可用。类似地，在异常情况期间，装置可以检测和诊断系统故障以及请求重新配置，然后显示要针对重新配置所进行的动作的列表。此外，在要求配置处理的正常情况下，集中装置可以自动产生控制命令用于自动控制至少一些针对配置处理所进行的动作；在异常情况期间，集中装置可以自动产生控制命令用于控制至少一些针对重新配置处理的动作。集中装置还可以被配置成将产生的控制命令自动分派到相应系统以自动进行相应动作。在一些方面，集中装置可以通过控制命令的产生和发布、自动控制所进行的动作的执行，来直接地自动地检验和管理多个系统。例如，ECAM类型的集中管理装置可以产生和发布控制命令以在正常情况下配置多个系统以及在系统故障期间重新配置多个系统。当飞行器处于飞行或在地面上时，可以进行配置和重新配置。例如，飞行器的ECAM可以在飞行器在机场地面滑跑阶段期间进行系统的配置或重新配置。

在一些方面，集中管理装置可以包括单个中央单元，其可以自动管理配置和重新配置功能，并且还将控制命令自动分派到链接的系统管理器。依靠系统管理器的网络而不是将其直接连接到飞行器系统的每个单独元件或组件，通过发出用于由系统的各种元件或组件进行的动作的控制命令，中央单元可以管理配置和重新配置处理。每个系统管理器可以被配置成自动管理由与其相关联的系统的元件进行的动作的执行。这些系统管理器可以链接到系统已经存在的功能，或链接到专门为系统设置用于实现本主题的功能。同样地，多个系统管理器可以与飞行器的多个相应系统相关联，并且在配置期间和重新配置处理期间，可以根据从中央单元接收的控制命令，自动管理由与其相关联的系统的元件进行的动作的执行。

中央单元还可以包括人机接口，人机接口包括显示单元。例如，中央单元可以被配置成能够在显示单元的至少一个屏幕上显示针对配置或重新配置处理所进行的动作的列表，以及显示警报消息。此外，中央单元可以被配置成根据所考虑的处理顺次或至少部分并行地控制所进行的动作的执行，和/或使得能够将诸如机组人员插入的控制命令的非自动动作整合到所进行的动作的列表中。此外，每个系统管理器可以被配置成检测和诊断要求系统或多系统的配置的情况，检测和诊断系统故障以及请求重新配置，相应系统的元件控制和执行动作以及验证这样的执行。集中管理装置可以被配置成在维护处理期间、还通过中央单元和系统管理器来执行动作。

图1描述了根据本文描述主题的实施方式的、集中管理装置的一般标为100的示意图的示例性说明。如图1所示，集中管理装置102可以被配置用于对多个系统Si（或多系统）的配置和重新配置进行自动管理，i是大于1的整数，在这个例子中，是飞行器（例如运输机，未示出）的S1、S2和S3。多个系统Si或多系统可以是各种机载系统，例如管理发动机的系统或飞行器电组件的管理系统。集中管理装置102可以被配置成在飞行器的正常和异常情况下管理多个航空电子系统。正常情况可以是飞行器的所有系统正常运作的情况。不过，在这样的情况下，某些系统的状态仍可以是必须通过配置处理来修改。异常情况可以是飞行器的至少一个系统工作在故障状态并且必须执行动作以假定（presume）系统和/或飞行器的正常运作的情况。在这样的情况下，一个或多个系统的状态可以通过重新配置处理来修改。

在一些方面，中央单元110可以被至少部分地集成到集中管理装置102，并且在正常情况下，中央单元110可以被配置成检测和诊断要求系统或多个系统的配置的情况，以及使得针对配置处理所进行的动作的列表可用。在异常情况期间，集中管理装置102可以被配置成检测和诊断有故障的系统运作以及请求重新配置，并且使得针对重新配置处理所进行的动作的列表可用。此外，集中管理装置102可以被配置成在正常情况下，当要求配置处理时，自动产生用于自动控制针对配置处理执行的至少一些动作的控制命令，以及在异常情况下，当要求重新配置处理时，自动产生用于自动控制针对重新配置处理执行的至少一些动作的控制命令，并且在机组人员不介入的情况下，将产生的控制命令自动分派到相应系统用于相应动作的自动执行。同样地，通过自动控制所进行的动作的执行，集中管理装置102可以直接地并且自动地检查和管理多个系统S1、S2和S3。例如，在正常情况下的配置处理期间或在异常情况下的重新配置处理期间，ECAM类型的集中管理装置可以为机组人员减少管理系统S1到S3的任务和减轻他们的工作量。

在另一方面，集中管理装置102可以包括中央单元110，中央单元110可以自动管理配置和重新配置处理，并且可以将控制命令自动分发到系统管理器M1、M2、M3，该系统管理器M1、M2和M3分别通过链接L1、L2和L3链接到中央单元110。此外，系统管理器M1、M2、M3可以各自形成飞行器的系统S1、S2、S3之一的一部分。在配置和重新配置期间，根据从中央单元110接收到的控制命令，每个系统管理器M1、M2、M3可以自动地管理由与其相关联的系统的元件进行的动作的执行。

此外，系统S1可以包括元件或组件E1、…、En，n是整数，其可以分别通过链接e1、…、en由系统管理器M1控制；系统S2可以包括元件或组件F1、…、Fm，m是整数，其可以分别通过链接f1、…、fm由系统管理器M2控制;系统S3可以包括元件或组件G1、…、Gp，p是整数，其可以分别通过链接g1、…、gp由系统管理器M3控制。这些元件E1到En、F1到Fm和G1到Gp（对于它们，必须进行动作，例如飞行器系统的启动或停止）可以与飞行器的各种元件相对应，例如泵、阀和致动器等。同样地，通过发出用于由飞行器的系统S1到S3的各种元件E1到En、F1到Fm和G1到Gp进行的动作的控制命令，中央单元110可以管理配置和重新配置处理，中央单元110可以替代地使用诸如M1到M3的系统管理器的网络，而不必被直接连接到这样的单独元件。每个系统管理器M1、M2和M3可以被配置成自动管理由系统S1到S3的元件进行的动作的执行。系统管理器M1、M2和M3可以是系统上已经存在的，或可以是专门为系统设置的。例如，飞行器的燃料管理系统可以已经包括系统管理器，而它的外部照明系统不包括任何系统管理器。

中央单元110不需要被连接到每个元件来控制系统S1、S2和S3，而只被连接到系统管理器M1、M2和M3。同样地，可以限制连接的数量，从而简化本主题的全面实施。

图2描述了根据本文描述主题的实施方式的、示出形成集中管理装置部分的相关中央单元和相关系统管理器的各种组件的示意图（一般标为200）的示例性说明。如图2所示，中央单元110可以被配置成用通过链接L1、L2到L3或通过来自各种其他设备的直接链接、经由系统管理器M1、M2和M3接收的测量值或计算值或参数进行系统诊断，然后决定是否执行配置或重新配置处理，为系统管理器M1、M2和M3产生控制命令，以及提供验证控制命令的执行的选项。通过集成到中央单元110的处理单元，可以进行所有这些功能。

此外，中央单元110可以包括人机接口，人机接口被配置成允许访问集中管理装置102和包括至少一个屏幕的显示单元。屏幕可以是触摸屏幕，并且可以通过与触摸屏幕的适当区域的直接接触来输入控制命令。此外，控制命令可以被顺序或并行地执行，依次执行指的是在对先前命令的执行确认之后发出一个控制命令，并行执行指的是可以同时执行某些控制命令。中央单元110也可以将非自动动作结合到所进行的动作的列表中。例如，非自动动作可以是诸如机组人员预先警告关于发动机故障的空中交通管制的行为。

在一些方面，可以使用其上存储有计算机可执行指令非暂态计算机可读介质来实施中央单元110，当由计算机的处理器执行该指令时，控制计算机以进行步骤。

此外，在另一方面，中央单元110可以例如以三个冗余形式来实施。例如，可以在飞行器中实施三个相同但独立的中央单元110，如各种其他飞行器系统。在另一方面，在主要单元操作故障的情况下，主要中央单元110可以由相同的备用单元来实施。中央单元110和集中管理装置102可以被配置成首先使用FWS类似逻辑来管理系统故障，其被设计成诊断多系统的故障或单个系统内的若干故障，然后基于飞行器操作值（例如速度和高度）和系统状况（例如一个发动机失去动力时，对剩余发动机的影响），来决定是否进行配置或重新配置处理和所采取动作的优先级，然后通过另一FWS类似逻辑，来验证所采取的动作。

此外，如图2所示，每个系统管理器可以包括处理单元并且可以被配置成获得当前的飞行器操作值和系统状况。使用这些值和系统状况，可以进行诊断，可以就执行配置或重新配置处理做出决定。通过系统S1、S2和S3的各种元件可以进行控制动作，并且通过处理单元可以获得对动作的执行的验证。

通过以协调的方式集中处理来实现系统的单独元件或组件的操作，集中管理装置102可以在表现合理的通信体系架构的同时实施许多功能，例如系统监控、给飞行员提供信息、进行系统诊断、与其他系统合作、提供功能交互和自动系统管理。根据一个方面，当要求重新配置处理时，集中管理装置102可以自动产生控制命令，用于自动控制至少一些所进行的动作。然后，通过连接L1、L2和L3，控制命令可以顺序或并行地被自动分派到相应的系统管理器。例如，当控制命令被顺序分发时，中央单元110在分发下一个控制命令之前等待来自系统管理器的、对于执行之前的控制命令的确认。

在一些方面，配置和重新配置处理可以是简单的，不要求各种系统之间的复杂交互，并且可以通过系统管理器M1、M2和M3来进行。例如，当在电系统上进行配置和重新配置处理时，电系统的系统管理器可以首先恢复电系统的元件或组件的状况和配置，然后在电系统上进行诊断，恢复飞行器的整个状态和飞行器的操作需要，并且通过逻辑顺序，决定必要的配置或重新配置动作，将适当的控制命令分发到电系统的组件，在动作被执行之后，恢复电系统组件的状态和配置信息，最后验证电系统的每个组件的新状况和状态显示了每个控制命令已经被正确执行。

此外，在维护处理期间，集中管理装置102也可以通过中央单元110和系统管理器M1、M2和M3进行动作。中央单元102和系统管理器的组合能够利用系统管理器的网络，这是因为通过维护装置可以直接到达每个系统而不必首先连接到每个设备。这种组合也利用单个中央单元110，其使得能够自动管理依次或并行进行的各种维护动作以及某些特定情况下的可能冲突。

集中管理装置102可以被配置成包括：位于机组人员和飞行器之间飞行甲板中的接口，以管理正常或异常情况下的系统；以及用于多个系统的配置或重新配置的单个中央单元110，其使得能够顺序进行某些任务（如机组人员当前进行这些任务），也能够并行进行一些任务，因此减少了正常列表管理或故障解决处理的持续时间。此外，非自动管理任务也可以被插入自动序列，以给飞行器维护处理提供帮助。

应当理解，在不脱离本文描述主题的范围的情况下，可以改变本文描述主题的各种细节。此外，上述描述只是为了说明，不为限制，因为本文描述的主题由所附的权利要求限定。

Claims (18)

1.一种用于自动管理飞行器的多个系统的配置和重新配置处理的集中装置，所述装置包括：

中央单元，用于在正常或异常情况下、在要求配置或重新配置处理时，自动产生控制命令，所述控制命令用于对针对配置或重新配置处理之一或两者而执行的至少一个动作进行自动控制；

数据链接，用于将控制命令自动分发到相应系统用于自动执行；

其中，所述集中装置被配置成检测和诊断要求系统或多系统的配置的情况，并且使得针对配置处理进行的动作的列表可用；以及

其中，所述集中装置被配置成检测和诊断系统故障并请求重新配置，以及使得针对重新配置处理而执行的动作的列表可用。

2.如权利要求1所述的装置，其中，所述中央单元被配置成将控制命令自动分发到链接的系统管理器；以及

其中，所述系统管理器被配置成在配置和重新配置两者期间、根据从所述中央单元接收的控制命令，自动管理由与其相关联的系统的元件进行的动作的执行，其中，每个所述系统管理器与飞行器的一个相应系统相关联。

3.如权利要求1所述的装置，其中，所述中央单元还包括显示单元和人机接口。

4.如权利要求1所述的装置，其中，所述中央单元被配置成在显示单元的至少一个屏幕上显示警报消息和针对配置或重新配置处理进行的动作的列表。

5.如权利要求1所述的装置，其中，所述中央单元被配置成根据所考虑的处理、以顺序或至少部分并行的次序控制所进行的动作的执行。

6.如权利要求1所述的装置，其中，所述中央单元被配置成将非自动动作结合到所进行的动作的列表中。

7.如权利要求2所述的装置，其中，所述系统管理器被配置成：

检测和诊断要求系统或多系统的配置的情况；

检测和诊断系统故障并请求重新配置；以及

通过相应系统的元件控制和进行动作，并且验证所述动作的执行。

8.如权利要求2所述的装置，其中，所述中央单元还被配置成在飞行器维护处理期间，通过飞行器的系统管理器来分发和执行控制命令。

9.一种通过集中装置自动管理飞行器的多个系统的配置和重新配置处理的方法，包括：

检测和诊断要求系统或多系统的配置的情况；

检测和诊断系统故障并请求重新配置；

使得针对配置或重新配置处理所进行的动作的列表可用；

自动产生用于配置或重新配置处理的控制命令；以及

将控制命令自动分发到相应的系统用于执行。

10.如权利要求9所述的方法，还包括：

通过中央单元，将控制命令自动分发到链接的系统管理器；以及

通过与飞行器的相应系统相关联的系统管理器，在配置和重新配置期间、根据从所述中央单元接收的控制命令，自动管理由与系统管理器相关联的系统的元件进行的动作的执行。

11.如权利要求10所述的方法，还包括：通过集成到显示单元中的人机接口来访问所述集中装置。

12.如权利要求10所述的方法，还包括：所述中央单元在显示单元的至少一个屏幕上显示警报消息和通过所述中央单元显示针对配置或重新配置处理进行的动作的列表。

13.如权利要求10所述的方法，还包括：所述中央单元根据所考虑的处理，以顺序次序或至少部分并行的次序控制要进行的动作的执行。

14.如权利要求10所述的方法，还包括：所述中央单元将非自动动作结合到要进行的动作的列表中。

15.如权利要求10所述的方法，其中，所述系统管理器：

检测和诊断要求系统或多个系统的配置的情况；

检测和诊断系统故障并请求重新配置；以及

通过相应系统的元件控制和进行动作并且验证所述动作的执行。

16.如权利要求10所述的方法，还包括：在飞行器的维护处理期间，所述中央单元通过飞行器的系统管理器来分发和执行控制命令。

17.一种其上存储有可执行指令的计算机可读介质，所述可执行指令在由计算机的处理器执行时控制计算机以进行以下步骤，包括：

检测和诊断要求系统或多个系统的配置的情况；

检测和诊断系统故障并请求重新配置；

使得针对配置或重新配置处理所进行的动作的列表可用；

自动产生用于配置或重新配置处理的控制命令；以及

将所述控制命令自动分发到相应的系统用于执行。

18.一种飞行器，包括如权利要求1-8中任一项所述的集中装置。