CN104097784B - 飞机的飞行记录系统及其数据处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种飞机的飞行记录系统及其数据处理方法，涉及航空器技术领域，所解决的是监测飞机工况的技术问题。该系统包括地面通信终端，及安装在飞机上的自备电源、机载卫星通信终端、两个触发开关，其中的第一触发开关为机械式微动开关，第二触发开关为双极锁存型霍尔开关；机载卫星通信终端通过卫星连接地面通信终端，机载卫星通信终端的电源端口通过两个触发开关分别接到机载电源及自备电源；第一触发开关安装在飞机的起落架舱内，由起落架触发其开闭，第二触发开关设置在真实空速表内，通过设置在表盘内壁的两个磁体来触发其开闭；通过机载卫星通信终端可将飞行工况数据实时发送给地面通信终端。本发明提供的系统及方法，利于地面监测飞机工况。
Description
技术领域
本发明涉及航空器技术，特别是涉及一种飞机的飞行记录系统及其数据处理方法的技术。
背景技术
目前，飞机在飞行过程都是通过地面雷达监控与机载设备的记录来监测飞机工况的，飞机上的机载设备有很多，其中的飞行记录仪对于分析飞行数据具有重要作用。
飞行记录仪又称黑匣子，是飞机专用的电子记录设备之一，飞机各机械部位及电子仪器仪表都装有传感器与之相连，黑匣子能记录飞机停止工作或失事坠毁前半小时的语音对话和两小时的工况记录下来，供飞行实验、事故分析之用，在空难事故调查中扮演着重要作用，但黑匣子的搜索、打捞难度较大，有时候即便找到黑匣子也因为其损坏而失去了使用价值。
另外，飞机上有很多机载通信设备可以由人工关闭，使得劫机等意外状况发生时，容易导致飞机与地面失去联系，使重要的飞行记录数据丢失，从而增加了飞机的搜寻难度。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种利于地面站实时监测飞机工况，获取飞行记录数据，且能在飞机发生故障后降低飞机搜寻难度，能有效避免飞机与地面失联的飞机的飞行记录系统及其数据处理方法。
为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种飞机的飞行记录系统，涉及飞机，所述飞机上装有飞行记录仪、机载卫星导航器、机载电源、真实空速表，其特征在于：
该系统包括设置在地面的地面通信终端，及分别安装在飞机上的自备电源、机载卫星通信终端、第一触发开关、第二触发开关、切换开关，所述第一触发开关为机械式微动开关，所述第二触发开关为双极锁存型霍尔开关，所述切换开关为常闭型单刀双掷继电器；
所述机载卫星通信终端通过通信卫星连接地面通信终端，机载卫星通信终端的电源端口经第一触发开关接到切换开关的开关刀，第二触发开关与第一触发开关并联；
所述切换开关的开关刀经切换开关的控制线圈接到机载电源，切换开关的一个（常开）静触点接到机载电源，另一个（常闭）静触点接到自备电源；
所述第一触发开关安装在飞机的起落架舱内，其安装位置与飞机的起落架相配合，使得飞机的起落架完全收起时能压迫第一触发开关的按键至使第一触发开关闭合，使得飞机的起落架完全放下时能释放第一触发开关的按键至使第一触发开关开断；
所述第二触发开关设置在真实空速表内，真实空速表的指针轴上固定有一连杆，该连杆平行于真实空速表的指针，第二触发开关固定在该连杆上，真实空速表的表盘的内壁上固定有一个用于触发第二触发开关开断的第一磁体，及一个用于触发第二触发开关闭合的第二磁体，且两个磁体朝向第二触发开关一侧的极性相反，第一磁体、第二磁体沿顺时针方向依序间隔布设。
本发明所提供的飞机的飞行记录系统的数据处理方法，其特征在于：飞机飞行过程中，利用飞行记录仪实时记录飞机工况，利用机载卫星导航器通过全球导航卫星实时获取飞机的地理位置数据，并通过太空轨道的通信卫星链路中继，使机载卫星通信终端与地面通信终端建立通信链路，通过机载卫星通信终端，将飞行记录仪的实时记录数据及机载卫星导航器的实时地理位置数据发送给地面通信终端。
本发明提供的飞机的飞行记录系统及其数据处理方法，在飞行过程中利用机载卫星通信终端将飞行记录仪的实时记录数据及机载卫星导航器的实时地理位置数据发送给地面通信终端，利于地面站监测飞机工况，由于是机外实时记录，不受飞机坠毁的恶劣环境的影响，不受飞机坠毁后“黑匣子”损毁、丢失、破坏的影响，不用去沙漠、高山、深海搜索或打捞“黑匣子”，从而能在飞机发生故障后降低飞机搜寻难度；而且机载卫星通信终端是由飞机的起落架及空速来双重控制的，能自动开启飞机的机载卫星通信终端，开始监测发送飞行记录数据，发送数据不受人为影响，无法人为关闭，即便飞机遭到劫机等意外状况，也不会轻易与地面失联，保障了系统运行的安全可靠；同时有利于地面空管及时获取飞机的飞行记录数据，甚至是否存在故障都可以了解，这也提高了飞机故障的及时排除效率。
附图说明
图1是本发明实施例的飞机的飞行记录系统的电路图；
图2是本发明实施例的飞机的飞行记录系统中的真实空速表的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图说明对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。
如图1所示，本发明实施例所提供的一种飞机的飞行记录系统，涉及飞机，所述飞机上装有飞行记录仪U2、机载卫星导航器U3、机载电源E1、真实空速表，其特征在于：
该系统包括设置在地面的地面通信终端U4，及分别安装在飞机上的自备电源E2、机载卫星通信终端U1、第一触发开关K1、第二触发开关K2、切换开关J1，所述第一触发开关K1为机械式微动开关，所述第二触发开关K2为双极锁存型霍尔开关，所述切换开关J1为常闭型单刀双掷继电器；
所述机载卫星通信终端U1通过通信卫星U5连接地面通信终端U4，机载卫星通信终端U1的电源端口经第一触发开关K1接到切换开关J1的开关刀，第二触发开关K2与第一触发开关K1并联；
所述切换开关J1的开关刀经切换开关J1的控制线圈接到机载电源E1，切换开关J1的两个静触点分别为第一静触点、第二静触点，切换开关J1的第一静触点接到机载电源E1，切换开关J1的第二静触点接到自备电源E2；
所述第一触发开关K1安装在飞机的起落架舱内，其安装位置与飞机的起落架相配合，使得飞机的起落架完全收起时能压迫第一触发开关K1的按键至使第一触发开关K1闭合，使得飞机的起落架完全放下时能释放第一触发开关K1的按键至使第一触发开关K1开断；
如图2所示，所述第二触发开关K2设置在真实空速表内，真实空速表的指针轴上固定有一连杆11，该连杆11平行于真实空速表的指针13，第二触发开关K2固定在该连杆11上，真实空速表的表盘12的内壁上固定有一个用于触发第二触发开关K2开断的第一磁体14，及一个用于触发第二触发开关K2闭合的第二磁体15，且两个磁体（第一磁体及第二磁体）朝向第二触发开关K2一侧的极性相反，第一磁体14、第二磁体15沿顺时针方向（即真实空速表的表刻度值增大的方向）依序间隔布设，其中的第一磁体14布设在100公里/小时的刻度值处，其中的第二磁体15布设在300公里/小时的刻度值处。
本发明实施例中，所述地面通信终端U4、机载卫星通信终端U1均为现有技术。
本发明实施例的工作原理如下：
飞机停放在停机坪时，其起落架完全放下，此时第一触发开关K1处于开断状态，真实空速表的指针也处于零刻度位置，第二触发开关K2也处于开断状态，此时机载卫星通信终端U1与机载电源E1、自备电源E2断开，机载卫星通信终端U1失电停止工作；
飞机处于飞行状态且起落架完全收起时，飞机的起落架压迫第一触发开关K1的按键至使第一触发开关K1闭合，使得机载卫星通信终端U1与机载电源E1（或自备电源E2）连通，机载卫星通信终端U1也随之得电开始工作；
飞机处于飞行状态时，真实空速表的指针13会随飞机的航速变化，连杆11也会带动第二触发开关K2随着指针13围绕真实空速表的指针轴同步转动，当指针13从零刻度值沿顺时针方向（即真实空速表的表刻度值增大的方向）转动时，第二触发开关K2也随之转动；
在飞机的航速从零值提升至超过300公里/小时的过程中，第二触发开关K2会先经过第一磁体14，再经过第二磁体15，第二触发开关K2经过第二磁体15时，第二磁体15会触发第二触发开关K2闭合，使得飞机航速超过300公里/小时后，在第二触发开关K2与第一触发开关K1的双保险下，能确保机载卫星通信终端U1与机载电源E1（或自备电源E2）连通，从而确保机载卫星通信终端U1的正常工作；
在飞机的航速从超过300公里/小时下降至零值的过程中，第二触发开关K2会先经过第二磁体15，再经过第一磁体14，第二触发开关K2经过第一磁体14时，第一磁体14会触发第二触发开关K2开断，此时机载卫星通信终端U1仍可通过第一触发开关K1与机载电源E1（或自备电源E2）连通，机载卫星通信终端U1也仍可正常工作；
当飞机的起落架完全放下时，第一触发开关K1开断，此时机载卫星通信终端U1与机载电源E1、自备电源E2断开，机载卫星通信终端U1也随之失电停止工作；
在第一触发开关K1及第二触发开关K2的控制下，能确保机载卫星通信终端U1在飞机飞行时正常工作，无法被人为关闭；
在正常飞行状况下，机载电源E1会正常供电，此时切换开关J1的控制线圈有电流流过，使得切换开关J1的开关刀切换至与第一静触点（常开触点）导通并与第二静触点（常闭触点）断开，使得机载电源E1与机载卫星通信终端U连通，而自备电源E2与机载卫星通信终端U1断开，当机载电源E1因故障而不能继续供电时，切换开关J1的控制线圈失电，使得切换开关J1的开关刀切换至与第一静触点断开并与第二静触点导通的状态，使得自备电源E2与机载卫星通信终端U1连通，为机载卫星通信终端U1供电；切换开关J1的开关刀与第一静触点为常开状态，即无电时断开；切换开关J1的开关刀与第二静触点为常闭状态，即无电时导通。
飞机飞行过程中，利用飞行记录仪U2实时记录飞机工况，利用机载卫星导航器U3通过全球导航卫星实时获取飞机的地理位置数据，并通过太空轨道的通信卫星链路中继，使机载卫星通信终端U1与地面通信终端U4建立通信链路，通过机载卫星通信终端U1，将飞行记录仪U2的实时记录数据及机载卫星导航器U3的实时地理位置数据发送给地面通信终端U4；所述飞行记录仪U2的实时记录数据包括驾驶舱话音记录器的内容和飞行数据记录器的内容，所述飞行数据记录器的内容包括：飞机实时的飞行高度、速度、航向、爬升率、下降率、加速情况、耗油量、起落架放收、格林尼治时间，还有飞机系统工作状况和发动机工作参数等飞行参数。
Claims (2)
1.一种飞机的飞行记录系统，涉及飞机，所述飞机上装有飞行记录仪、机载卫星导航器、机载电源、真实空速表，其特征在于：
该系统包括设置在地面的地面通信终端，及分别安装在飞机上的自备电源、机载卫星通信终端、第一触发开关、第二触发开关、切换开关，所述第一触发开关为机械式微动开关，所述第二触发开关为双极锁存型霍尔开关，所述切换开关为常闭型单刀双掷继电器；
所述机载卫星通信终端通过通信卫星连接地面通信终端，机载卫星通信终端的电源端口经第一触发开关接到切换开关的开关刀，第二触发开关与第一触发开关并联；
所述切换开关的开关刀经切换开关的控制线圈接到机载电源，切换开关的一个静触点接到机载电源，另一个静触点接到自备电源；
所述第一触发开关安装在飞机的起落架舱内，其安装位置与飞机的起落架相配合，使得飞机的起落架完全收起时能压迫第一触发开关的按键至使第一触发开关闭合，使得飞机的起落架完全放下时能释放第一触发开关的按键至使第一触发开关开断；
所述第二触发开关设置在真实空速表内，真实空速表的指针轴上固定有一连杆，该连杆平行于真实空速表的指针，第二触发开关固定在该连杆上，真实空速表的表盘的内壁上固定有一个用于触发第二触发开关开断的第一磁体，及一个用于触发第二触发开关闭合的第二磁体，且两个磁体朝向第二触发开关一侧的极性相反，第一磁体、第二磁体沿顺时针方向依序间隔布设。
2.根据权利要求1所述的飞机的飞行记录系统的数据处理方法，其特征在于：飞机飞行过程中，利用飞行记录仪实时记录飞机工况，利用机载卫星导航器通过全球导航卫星实时获取飞机的地理位置数据，并通过太空轨道的通信卫星链路中继，使机载卫星通信终端与地面通信终端建立通信链路，通过机载卫星通信终端，将飞行记录仪的实时记录数据及机载卫星导航器的实时地理位置数据发送给地面通信终端。
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