CN106548534A - 用于报告飞机的状态信息的方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了用于报告飞机的状态信息的方法及设备。本申请还公开飞机跟踪系统。使用从飞机中的飞机传感器系统接收的传感器数据识别飞机的状态。使用从传感器数据中识别的飞机的状态、当从机组人员接口接收机组人员命令或者从地面来源接收地面命令中至少一个时的机组人员命令或地面命令中至少一个、以及基于机组人员命令、地面命令、或从传感器数据识别的飞机的状态中至少一个定义报告优先级的策略设置的报告速率发送状态信息。

Description

用于报告飞机的状态信息的方法及设备
技术领域
本公开总体涉及飞机，并且具体地，涉及飞机跟踪系统。更具体地，本公开涉及用于控制飞机跟踪系统的操作的方法和设备。
背景技术
出于跟踪和紧急定位的目的，很多飞机承载有提供飞机所在位置的广播的系统。提供跟踪或应急定位功能的飞机系统包括遇险无线电信标，诸如，应急定位发射机(ELT)、应答器系统(诸如，广播式自动相关监视(ADS-B)系统)、基于位置报告系统实现飞机通信寻址和报告系统(ACARS)的飞机通信系统以及提供专用通信链路和跟踪能力的专用跟踪系统。这些现有的跟踪和紧急定位系统对各种控制输入做出响应以确定它们的报告速率，并且它们报告的内容通常响应于机组人员输入、飞机状态输入以及在一些情况下基于地面的命令输入的某种组合。
应急定位发射机系统允许飞机的乘务员激活和停用遇险信标。应急定位发射机包括内部传感器以检测指示碰撞的高温和高减速度并且使用这些自动触发发送。这些自动触发的发送可由飞机的机组人员停用。例如，如果通过硬着陆引起发送，机组人员可以停用发送。系统可以使用飞机输入以在遇险广播中提供飞机位置数据但可以以另外的方式自主地提供飞机所在位置。这些系统不具有基于地面的命令输入。在下一代应急定位发射机中，期望更加防止窜改，还期望在事故之前使用飞机状态数据触发广播。
诸如广播式自动相关监视(ADS-B)的应答器系统向基于地面的、航空的或星载的接收器广播飞机所在位置和状态数据。这些系统允许乘务员输入遇险代码。这些系统没有自主性并且完全取决于其他飞机系统。在一些情况下，这些系统允许乘务员关掉整个系统以停止位置广播。
专用飞机跟踪系统可使用现有的或专用飞机无线电或卫星通信链路来发送周期性的飞机位置报告。这些系统还可以被编程以使用来自航空电子设备系统的飞机状态和位置信息，从而触发更高的报告速率和事故报告。这些系统通常支持机组人员激活和停用以及基于地面的命令。这些系统可具有内部传感器以检测飞机位置和状态变量。这些现有的系统可具有有限的防篡改功能并且可对于乘务员和地面控制的输入具有变化的响应。
对这些现有的系统的限制包括与其他飞机系统具有有限的自主性或没有自主性，提供有限的功能或不能提供功能来防止机组人员停用跟踪功能(诸如，防篡改)，重要系统的利益关系者(诸如，飞机的乘务员、地面控制器、或其组合)缺少触发发送的能力，有限的能力或没有能力自主检测并触发关于飞机异常状态的指示的广播并且提供有限的支持或不能支持较高级的系统控制选择。
因此，期望存在考虑上述讨论的一个或多个问题以及其他可能问题的方法和设备。例如，将期望存在克服应急定位发射机被篡改的技术问题的方法和设备。作为另一个实例，将期望存在克服控制报告有关飞机的信息的经济方面的技术问题的方法和设备。
发明内容
本公开的实施方式提供一种包括飞机跟踪器的设备。飞机跟踪器被配置为使用从飞机中的飞机传感器系统接收的传感器数据识别飞机的状态；从机组人员接口接收机组人员命令；从地面来源接收地面命令；以及使用从传感器数据中识别的飞机的状态，当接收机组人员命令或地面命令中至少一个时的机组人员命令或地面命令中至少一个，以及基于机组人员命令、地面命令、或从传感器数据识别的飞机的状态中的至少一个定义报告优先级的策略设定的报告速率发送状态信息。
本公开的另一个实施方式提供一种飞机跟踪系统，包括：防篡改的壳体、传感器系统、行为分析器、状态信息报告器、以及位于壳体中的通信系统。传感器系统被配置为生成关于飞机的传感器数据。行为分析器被配置为使用传感器数据识别飞机的状态。状态信息报告器被配置为以使用从传感器数据中识别的飞机的状态、当接收机组人员命令或地面命令中的至少一个时的机组人员命令或地面命令中的至少一个以及飞机的位置中设置的报告速率报告状态信息。通信系统被配置为接收地面命令并且通过状态信息报告器发送状态信息。
本公开的又一实施方式提供一种用于报告飞机的状态信息的方法。使用从飞机中的飞机传感器系统接收的传感器数据识别飞机的状态。以使用从传感器数据识别的飞机的状态、当从机组人员接口接收机组人员命令或从地面来源接收地面命令中的至少一个时的机组人员命令或地面命令中的至少一个，以及基于机组人员命令、地面命令或从传感器数据识别的飞机的状态中的至少一个定义报告优先级的策略设置的报告速率发送状态信息。
上述特征和功能能够在本公开的各种实施方式中单独实现或者还可以在其他实施方式中被组合，其中进一步的细节可以参考以下描述和附图。
附图说明
在所附权利要求中阐述了示例性实施方式的新颖的认可的特征。然而，通过参考结合附图阅读的本公开的示例性实施方式的以下详细描述中，示例性实施方式以及使用的优选方式、其他目的和特征将被充分理解，其中：
图1是根据示例性实施方式的飞机操作环境的示意图；
图2是根据示例性实施方式的飞机跟踪系统的框图的示意图；
图3是根据示例性实施方式的传感器数据的框图的示意图；
图4是根据示例性实施方式的状态信息的框图的示意图；
图5是根据示例性实施方式的飞机跟踪器的框图的示意图；
图6是根据示例性实施方式的标识飞机的状态的发送状态识别器的数据流的框图的示意图；
图7是根据示例性实施方式的识别是否应当发送状态信息的表的示意图，在该状态信息中赋予机组人员命令最高优先级；
图8是根据示例性实施方式的识别是否应当发送状态信息的表的示意图，在该状态信息中赋予地面命令最高优先级；
图9是根据示例性实施方式的识别飞机的状态的行为分析器的数据流的框图的示意图；
图10是根据示例性实施方式的飞机状态标识符的框图的示图；
图11是根据示例性实施方式的过分倾斜的触发条件的表的示意图；
图12是根据示例性实施方式的过分俯仰的触发条件的表的示意图；
图13是根据示例性实施方式的超速的触发条件的表的示意图；
图14是根据示例性实施方式的海拔高度的状态的表的示意图；
图15是根据示例性实施方式的轨道改变的触发条件的表的示意图；
图16是根据示例性实施方式的速率标识符的框图的示图；
图17是根据示例性实施方式的导航数据处理器的框图的示意图；
图18是根据示例性实施方式的飞机跟踪系统的框图的示意图；
图19是根据示例性实施方式的用于报告状态信息的过程的流程图的示意图；
图20是根据示例性实施方式的用于报告状态信息的过程的流程图的示意图；
图21是根据示例性实施方式的用于识别飞机的状态的过程的流程图的示意图；
图22是根据示例性实施方式的用于识别报告速率的过程的流程图的示意图；
图23是根据示例性实施方式的用于识别状态信息的过程的流程图的示意图；
图24是根据示例性实施方式的飞机制造和保养方法的框图的示意图；以及
图25是根据示例性实施方式的飞机的框图的示意图。
具体实施方式
示例性实施方式认识并考虑到一个或者多个不同考虑因素。例如，示例性实施方式认识并考虑到当前飞机跟踪系统(诸如，应急定位发射器)允许乘务员使用飞机中的应急定位发射器的机组人员接口报告遇险情况。示例性实施方式认识并考虑到机组人员接口通常在位于飞机的驾驶舱上的开关处或某个其他合适的位置中。
示例性实施方式认识并考虑到这种类型的接口遭受篡改。例如，示例性实施方式认识并考虑到除乘务员以外的某个人可能会关断通过应急定位发射器进行的报告。此外，示例性实施方式认识并考虑到除乘务员以外的某个人可能禁用开关，使得应急定位发射器不能够被打开以报告遇险情况。
示例性实施方式认识并考虑到将期望具有减少篡改的可能性的方法和设备。例如，示例性实施方式提供了以减少担心篡改的方式发送关于飞机的状态信息的方法和设备。在一个示例性实施方式中，设备包括飞机跟踪器。飞机跟踪器被配置为使用从飞机中的飞机传感器系统接收的传感器数据识别飞机的状态。飞机跟踪器还被配置为从机组人员接口接收机组人员命令并且从地面来源接收地面命令。飞机跟踪器被配置为以使用从传感器数据中识别的飞机的状态和当接收到机组人员命令或地面命令中的至少一个时的机组人员命令或地面命令中的至少一个设置的报告速率发送状态信息。换言之，当未接收到机组人员命令和地面命令时，飞机跟踪器仅使用飞机状态设置报告速率。
如本文中所使用的，当列表中的各项使用短语“至少一个”时意指可以使用列出的项中的一个或者多个的组合，并且可仅需要列表中的每个项中的一项。换言之，“至少一个”意指可以使用列表中的各项和多项的任意组合但不要求是列表中的所有项。该项可以是具体的对象、事物或者类别。
例如，“项A、项B、以及项C中的至少一个”可包括但不限于项A、项A和项B、或项B。该实例还可包括项A、项B以及项C或者项B和项C。当然，可能存在这些项的任意组合。在一些示意性实例中，“至少一个”可以是例如但不限于两个项A；一个项B；十个项C；四个项B和七个项C；或其他合适的组合。
示例性实施例中的飞机跟踪系统包括解决当前跟踪系统的当前问题和局限性的控制系统。此外，实例列表中的飞机跟踪系统还解决了跟踪和遇险系统共同的需求以为自主遇险跟踪系统提供集成和全面的控制方案。
实例的列表中的飞机跟踪系统中的该控制系统对机组遇险输入和地面命令具有高响应性以及强防篡改功能。控制系统集合了多个外部和内部飞机状态数据源并将这些与综合策略结合以确定高级别飞机状态和相关发送状态和报告速率。控制系统以防篡改的方式提供集成的高级别发送/停止发送功能以支持强制性要求和用户隐私需求。
现参照附图，并且具体地参照图1，描述了根据示例性实施方式的飞机操作环境的示意图。飞机操作环境100可以包括飞机102以任何合适的方式操作的任何合适的环境。例如但不限于，飞机102在飞机操作环境100中可以处于飞行中。
飞机102可以是可被配置为在飞机操作环境100中执行任何合适的操作或任务的任何合适类型的飞机。例如但不限于，飞机102可以是商用客机、货运飞机、军用飞机、或任何其他合适类型的飞机。此外，飞机102可以是固定翼飞机、旋转翼飞机、或轻于空气的飞机。更进一步地，飞机102可以是有人驾驶的飞机或无人驾驶的飞机。
根据示例性实施方式，飞机102可以包括跟踪装置104。例如但不限于，跟踪装置104可以附接至飞机102外部的飞机102的蒙皮。根据示例性实施方式，跟踪装置104可被配置为当飞机102在飞机操作环境100中处于飞行中时自动确定飞机102的位置，并且经由卫星108将识别飞机102的位置的位置信息自动发送至接收站106。
跟踪装置104可被配置为以已知的方式使用从卫星导航系统114中的数个导航系统卫星112接收的导航信号110识别飞机102的位置。如本文中使用的，当对于项使用“数个(a number of)”时，其指一个或多个项。例如，数个导航系统卫星112是一个或多个导航系统卫星112。
跟踪装置104可以使用从卫星导航系统114中的多于三个的导航系统卫星112接收的导航信号110以确定飞机102的位置。例如，但不限于，导航系统卫星112可以包括卫星导航系统114中的卫星，诸如，全球定位系统(GPS)、全球导航卫星系统(GLONASS)、其他合适的卫星导航系统、或跟踪装置104可以使用以确定飞机102的位置的卫星导航系统的各种组合。
卫星108可包括用于在跟踪装置104与接收站106之间建立通信链路的任何合适的卫星或多个卫星，以用于将识别飞机102的位置的位置信息从跟踪装置104发送至接收站106。例如但不限于，卫星108可以是低地球轨道中的通信卫星。低地球轨道中的卫星处于围绕地球具有大约160千米与2000千米之间的海拔高度的轨道中。例如但不限于，卫星108可以是通过铱通信操作的铱卫星星座中的卫星。铱卫星星座中的卫星在本文中称为铱卫星或铱通信卫星。
除位置信息以外的信息可以经由卫星108从飞机102上的跟踪装置104发送至接收站106。例如但不限于，当飞机102被确定遇险时，跟踪装置104可被配置为经由卫星108将警告发送至接收站106。此外，用于控制跟踪装置104的操作的指令可以经由卫星108从接收站106发送至飞机102上的跟踪装置104。例如但不限于，可以经由卫星108将用于控制何时或多久一次从跟踪装置104发送位置信息的指令从接收站106发送至跟踪装置104。
例如但不限于，接收站106可以位于地面上。接收站106可以是可与飞机102的操作关联的任何合适设备或实体的一部分或以另外的方式与其关联。例如但不限于，可以通过或操作飞机102的航空公司操作接收站106。例如但不限于，接收站106可以是全球飞机跟踪系统的一部分或与全球飞机跟踪系统关联。
现参照图2，描述了根据示例性实施方式的飞机跟踪系统的框图的示意图。飞机跟踪系统200是可以在图1中的飞机102上示出的跟踪装置104中使用的部件的实例。
如所描述的，飞机跟踪系统200与飞机202相关联。当一个部件与另一部件“相关联”时，相关联是物理相关联。第一部件(飞机跟踪系统200)可被视为与第二部件(飞机202)物理相关联，例如，通过固定到第二部件、联接到第二部件、安装到第二部件、焊接到第二部件、紧固到第二部件、或者以某种其他合适的方式连接到第二部件的方式进行关联。第一部件还可以使用第三部件连接至第二部件。第一部件还可以被视为通过形成为第二部件的一部分、第二部件的延伸或这两者而与第二部件物理相关联。
在示例性实施例中，飞机跟踪系统200由数个不同的部件组成。如所描述的，飞机跟踪系统200包括飞机跟踪器204、飞机传感器系统206、通信系统208及壳体209。
飞机传感器系统206是包括一个或多个传感器的硬件系统。飞机传感器系统206生成关于飞机202、飞机202内部的环境、或飞机202周围的环境中的至少一个的传感器数据210。飞机传感器系统206可以包括选自卫星导航系统、惯性测量单元、加速计系统、温度传感器、压力传感器、空速传感器、或者其他合适类型的传感器中的至少一个的一个或多个传感器。传感器数据210可以包括飞机202的位置、海拔高度、姿态、电力信息、用于飞机202执行的操纵的数个参数、空速、翻滚角、翻滚速率、俯仰角、俯仰速率、压力、温度、燃料使用、或者其他合适类型的数据。在示例性实施例中，电力信息可以包括电量和电力供应。例如，电力供应可以是从主要电源、备用电源还是内部电池接收的电力。
在示例性实施例中，通信系统208是硬件系统。通信系统208可以包括卫星通信系统、射频通信系统、高频全球通信系统(HFGCS)、特高频(VHF)无线电、或一些其他合适类型的系统中的至少一个。
如所描述的，飞机跟踪器204是用于飞机跟踪系统200的控制系统并且可以以软件、硬件、固件、或其组合实现。当使用软件时，由飞机跟踪器204执行的操作可以以被配置为在硬件(诸如，处理器单元)上运行的程序代码实现。当使用固件时，由飞机跟踪器204执行的操作可以以程序代码和数据实现并且程序代码和数据存储在永久性存储器中以在处理器单元上运行。当采用硬件时，硬件可以包括用于执行飞机跟踪器204中的操作的电路。
在示意性实例中，硬件可以采取电路系统、集成电路、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件、或者被配置为执行大量操作的一些其他合适类型的硬件的形式。对于可编程逻辑器件，该器件可被配置为执行若干操作。器件可以在稍后的时间进行重新配置或者可以永久被配置为执行若干操作。例如，可编程逻辑器件包括可编程序逻辑阵列、可编程阵列逻辑、现场可编程序逻辑阵列、现场可编程门阵列、以及其他合适的硬件装置。此外，此过程可以以与无机部件集成的有机部件实施，并且可以完全由除人类以外的有机部件组成。例如，过程可以实施为有机半导体中的电路。
在飞机202的操作期间，飞机跟踪器204识别飞机202的状态212。飞机跟踪器204使用从飞机202中的飞机传感器系统206接收的传感器数据210识别状态212。
飞机跟踪器204从机组人员接口216接收机组人员命令214。如所描述的，机组人员接口216生成机组人员命令214并且将机组人员命令214发送至飞机跟踪器204。如所描述的，机组人员可以操作机组人员接口216以生成机组人员命令214。飞机跟踪器204还通过通信系统208从地面来源220接收地面命令218。在示例性实施例中，例如，可以通过通信系统208使用卫星通信接收地面命令218，通信系统包括卫星导航系统接收器和一个或多个天线。
在示意性实例中，实时接收地面命令218。换言之，在没有来自地面来源220的有意延迟的前提下，尽快将地面命令218发送至飞机跟踪系统200。
在示意性实例中，机组人员接口216是物理设备并且可以采用多种不同的形式。例如，机组人员接口216可以是驾驶舱中的物理开关(switch，交换机)、显示在触摸屏上的控件、多功能显示器的一部分、或者一些其他合适类型的接口。
在该示意性实例中，通过通信系统208接收地面命令218。例如，可以与图1中的接收站106进行通信。可以由航空公司、空中交通控制器、或一些其他合适的实体通过接收站106发送地面命令。
在示意性实例中，飞机跟踪器204以报告速率224发送状态信息222，其中使用从传感器数据210中识别的飞机202的状态212和当接收到机组人员命令214或地面命令218中的至少一个时的机组人员命令214或地面命令218中的至少一个设置报告速率。使用通信系统208发送状态信息222。在该示意性实例中，由飞机跟踪器204自主设置报告速率224。换言之，可以基于传感器数据210自动设置报告速率224。该定时可以通过机组人员命令214和地面命令218的输入进行补充。此外，报告速率224的这种设置可减少篡改。例如使用飞机跟踪器204限制或消除机组人员禁用飞机跟踪器204进行报告的能力。
在示意性实例中，壳体209是保持飞机跟踪器204、飞机传感器系统206及通信系统208的物理结构。壳体209被设计成防篡改的。例如，对于防篡改，壳体209被设计成防止或减少未被授权的人接入或控制飞机跟踪器204、飞机传感器系统206以及通信系统208的能力。此外，壳体209还可以防御飞机202周围的环境。
在一个示意性实例中，存在克服应急定位发射器篡改的技术问题的一个或多个技术方案。还存在克服关于自主报告飞机202的状态信息222的技术问题的一个或多个技术方案。飞机跟踪器204基于由飞机跟踪器204接收的命令来源和针对飞机202识别的状态212，来管理状态信息222的报告。飞机跟踪器204报告状态信息222的自主性提高并且达到期望的自主性水平。例如，无论是接收机组人员命令214还是地面命令218，飞机跟踪器204设置状态信息222的报告速率224。此外，由飞机跟踪器204控制机组人员命令214或地面命令218对报告速率224的影响程度。换言之，飞机跟踪器204可被配置为减少通过机组人员命令214和地面命令218可能发生的篡改。
因此，一个或多个技术方案可以提供在飞机202的运行期间对飞机202进行更精确跟踪的技术效果。此外，偶然地或有意地，可以使用飞机跟踪系统200中的飞机跟踪器204防止关断状态信息222的报告。报告速率224可被设置为提供关于各种情况中的飞机202的期望信息。出于维护目的，该报告可以包括获得状态信息222。
现参照图3，根据示例性实施方式描述传感器数据的框图的示意图。在示意性实例中，相同的参考标号可以用于一个以上的图中。不同附图中的参考标号的这种重复利用表示不同附图中相同的元件。
在该示意性实例中，通过位于壳体209内部的飞机跟踪系统200中的飞机传感器系统206生成传感器数据210，如在图2中示出的。换言之，在飞机跟踪系统200内部生成传感器数据210。
传感器数据210包括大量参数。例如，传感器数据210包括位置300、时间301、速度302、及姿态304。
位置300包括飞机202的经纬度。此外，位置300还包括飞机202的海拔高度。位置300还可以包括飞机跟踪信息，飞机跟踪信息包括飞机202的行进方向。
可以通过由卫星导航系统接收器(诸如，全球定位系统(GPS)接收器和全球导航卫星系统(GLONASS)接收器)接收的信号获得时间301。时间301可以用于识别速率或其他信息。
速度302识别飞机202行进的速度。速度302可以包括横向速度、垂直速度、或横向速度和垂直速度两者。
如所描述的，姿态304包括飞机202的俯仰和翻滚(roll)的识别。此外，姿态304还可以包括俯仰速率以及翻滚速率(roll rate)。姿态304还可以包括偏航率的识别。
在其他示意性实例中，传感器数据210可以包括代替或除图3中描述的一个或多个参数之外的其他参数。针对传感器数据210选择的参数可以是识别飞机202的位置、轨迹、及姿态的任何参数。
现参照图4，根据示例性实施方式描述状态信息的框图的示意图。在该示意性实例中，通过飞机跟踪器204生成状态信息222以报告有关如在图2中示出的飞机202的信息。如所描述的，状态信息222包括飞机标识符400、状态402、当前位置404、最近经过的位置406、状态转变408、及相关系统信息410。
飞机标识符400标示发送状态信息222的飞机202。飞机标识符400可以采用不同的形式。例如，飞机标识符400可以是机尾数字或一些其他的唯一标识符。
在示意性实例中，当前位置404是飞机202的当前位置。当前位置404包括纬度、经度及海拔高度。
最近经过的位置406是飞机202的位置。位置可以在一段时间或距离内。例如，最近经过的位置406可以是飞机202最后20分钟的位置。
状态转变408是飞机202的转变。状态转变408可以识别飞机202的状态212的变化。例如，状态转变408可以是正常50分钟、异常8分钟、以及正常2小时。状态转变408还可以指示状态212没有变化。
相关系统信息410是关于飞机202中的一个或多个系统的信息。相关系统信息410中包含的信息可以取决于状态402或状态转变408中的至少一个。相关系统信息410可以包括飞机系统的状态、来自飞机系统的参数、或者其他合适的信息中的至少一个。
接下来转向图5，根据示例性实施方式描述了飞机跟踪器的框图的示意图。如所描述的，飞机跟踪器204的一个实现方式包括发送状态识别器500、行为分析器502、以及飞机状态信息报告器504。
如所描述的，飞机跟踪器204中的这些部件的一个或多个接收传感器数据210、机组人员命令214、以及地面命令218作为输入。基于这些输入，部件可操作以生成状态信息222。
发送状态识别器500指示是否应当发送状态信息222。发送状态识别器500生成发送状态指示符510。在该示意性实例中，发送状态指示符510被发送至飞机状态信息报告器504。例如，当应当发送时，发送状态指示符510可以是“进行发送”，以及当不应当进行发送时，状态指示符可以是“停止发送”。
在一些情况下，可能不期望发送状态信息222。例如，在一些位置中，特定国家的法律可能禁止通过飞机202发送状态信息222。
在该实例中，发送状态识别器500可以使用传感器数据210以识别何时地理位置可能受到限制以及何时可以发送状态信息222，作为生成发送状态指示符510的过程的一部分。此外，当飞机202处于飞行中时，由于可检测性原因，也不希望发送状态信息222。可以通过机组人员命令214、地面命令218、或其某种组合停止发送。因此，发送状态识别器500可以基于机组人员命令214或地面命令218中的至少一个生成发送状态指示符510。当两者存在时，使用策略518定义机组人员命令214和地面命令218之间的优先级。
在示意性实例中，行为分析器502使用传感器数据210和策略518识别飞机202的状态212。在该实例中，策略518基于传感器数据210定义飞机202的状态。策略518包括应用于传感器数据210以识别飞机202的状态212的规则。状态212被发送至飞机状态信息报告器504。
飞机状态信息报告器504以图2中示出的报告速率224发送状态信息222，使用从传感器数据210识别的飞机202的状态212和当接收到机组人员命令214或地面命令218中的至少一个时的机组人员命令214或地面命令218中的至少一个设置报告速率。换言之，当已接收那些命令中的一个或两者以供设置报告速率224使用时，使用状态212、机组人员命令214和地面命令218的组合设置报告速率224。以这种方式，在机组人员通过机组人员命令214和地面通过地面命令218进行一定影响的前提下，飞机跟踪器204可以通过报告状态信息222自主地操作。
飞机状态信息报告器504还可以识别用于发送的状态信息222。在示意性实例中，从传感器数据210中识别状态信息222。如所描述的，状态信息222包括传感器数据210或得自于传感器数据210的信息中的至少一个。例如，状态信息222可以包括从传感器数据210识别的状态212。
如所描述的，飞机状态信息报告器504利用应用策略518的机组人员命令214或地面命令218以及状态212来设置报告速率224。例如，飞机跟踪器204中的飞机状态信息报告器504以报告速率224发送状态信息222，使用从传感器数据210中识别的飞机202的状态212和应用策略518的机组人员命令214或地面命令218以及状态212中的至少一个设置报告速率。在该实例中，策略518定义报告的优先级，优先级是基于机组人员命令214、地面命令218、或由行为分析器502识别的状态212中的至少一个。
利用策略518，飞机跟踪器204可以自主设置状态信息222的报告速率224。飞机跟踪器204报告状态信息222的自主性提高并且使用策略518达到期望水平的自主性。例如，由飞机跟踪器204中的策略518控制机组人员命令214或地面命令218对报告速率224可具有的影响的量。换言之，飞机跟踪器204可被配置为使用策略518减少可能通过机组人员命令214和地面命令218发生的篡改。
例如，策略518可以设置飞机跟踪器204、机组人员命令214、以及地面命令218的优先级。在一个实例中，在飞机跟踪器204、机组人员命令214、及地面命令218中由最高至最低在策略518中设置优先级。如果飞机跟踪器204识别到遇险状态，那么机组人员命令214以及地面命令218不能改变报告速率224。在这个实例中，如果机组人员命令214指示“异常”状态，则机组人员命令214可以再次发送以将状态改变回正常。然而，如果飞机跟踪器204由于识别到遇险状态而改变报告速率224，则机组人员命令214不能通过发送表示正常状态的命令改变速率。
在其他实例中，策略518可以设置不同的优先级。优先级可以根据引起状态改变的原因进行改变。可以从传感器数据210、机组人员命令214、或地面命令218中的至少一个识别原因。
在该示意性实例中，飞机状态信息报告器504包括速率标识符506和报告器508。速率标识符506使用从传感器数据210识别的飞机202的状态212以及当接收到机组人员命令214或地面命令218中至少一个时的机组人员命令214或地面命令218中的至少一个，识别报告速率224。当发送状态识别器500指示应当发送状态信息222时，报告器508识别用于发送的状态信息222并且以由速率标识符506识别的报告速率224发送状态信息222。在一些示意性实例中，即使当发送状态识别器500指示不报告状态信息222，可以包括越权控制以允许报告状态信息222。
如在图5中所描述的，策略518是策略520的一部分。策略518可以是默认策略，或者可以基于从地面命令218接收的选择而选自策略520。策略520可以从地面来源220上传至飞机跟踪系统200或者可以已经存在于飞机跟踪系统200中。
以这种方式，可以通过将策略518改变成策略520中的另一策略重新配置飞机跟踪器204。例如，可以基于飞行的地理位置、任务、规章变化、或其他合适的原因中的至少一个选择策略518。可以在飞行之前、保养期间、飞行期间、或者某个其他时间期间进行重新配置。
现在参照图6，根据示例性实施方式描述了识别飞机的状态的发送状态识别器的数据流的框图的示意图。在该示例性的实例中，发送状态识别器500接收机组人员命令214、地面命令218、位置数据600、及地理围栏数据602作为输入，并且生成发送状态指示符510作为输出。
如所描述的，发送状态识别器500包括多个不同的部件。在示意性实例中，发送状态识别器500包括机组人员命令处理器604、地面命令处理器606、位置处理器608、以及状态识别器610。
在该示意性实例中，机组人员命令214可以指示飞机跟踪器204是否应当发送状态信息222。如所描述的，机组人员命令处理器604监测来自图2中示出的机组人员接口216的机组人员命令214。如果机组人员命令214指示应当进行发送，机组人员命令处理器604输出“进行发送”。如果未从机组人员接口216接收到机组人员命令214，机组人员命令处理器604输出“未请求”。
如所描述的，响应于接收应当发送状态信息222的地面命令218，地面命令处理器606输出“进行发送”。响应于接收到指示不应当发送状态信息222的地面命令218，地面命令处理器606输出“停止发送”。以类似的方式，如果未接收到地面命令218，则地面命令处理器606输出“未请求”。
位置处理器608使用位置数据600和地理围栏数据602以基于飞机202的位置确定飞机跟踪器204是否应当发送状态信息222。位置处理器608基于位置数据600和地理围栏数据602输出“停止发送”或“进行发送”以指示状态信息222是否应当被发送。如果位置数据600或地理围栏数据602中任一个不存在，则位置处理器608输出“未请求”。
如所描述的，位置数据600是飞机202的位置。在该实例中，地理围栏数据602是从策略518获得的，并且限定了飞机跟踪器204不应当发送状态信息222的位置。地理围栏数据602可以限定体积或面积。例如，地理围栏数据602可以以纬度、经度、及海拔高度的形式包括坐标以限定不应当发送状态信息222的体积。状态识别器610基于接收自机组人员命令处理器604、地面命令处理器606、以及位置处理器608的输入，生成发送状态指示符510。
接下来参照图7，根据示例性实施方式描述了识别是否应当发送状态信息的表的示意图，在该表中赋予机组人员命令最高优先级。在该示意性实例中，可以以图5中的策略518实现表700。表700指示应当何时发送状态信息222。所请求的状态包括“进行发送”、“停止发送”、“任意”、或“未请求”。如所描述的，“任意”可以是“进行发送”或“停止发送”。
在该示意性实例中，行702标示发送状态指示符510的状态，行704描述了来自机组人员命令处理器604的输出，行706示出了地面命令处理器606的输出，以及行708示出了位置处理器608的输出。如所描述的，基于来自机组人员命令处理器604、地面命令处理器606、及位置处理器608的输入，列710、列712、以及列714指示发送状态指示符510何时为“进行发送”。基于来自机组人员命令处理器604、地面命令处理器606、及位置处理器608的输入，列716和列718指示发送状态指示符510何时为“停止发送”。
接下来参照图8，根据示例性实施方式描述了识别是否应当发送状态信息的表的示意图，在该表中赋予地面命令最高优先级。在该示意性实例中，可以以图5中的策略518实现表800。表800指示应当何时发送状态信息222。所请求的状态包括“进行发送”、“停止发送”、“任意”、或“未请求”。如所描述的，“任意”可以是“进行发送”或“停止发送”。
在该示意性实例中，行802标示发送状态指示符510的状态，行804示出地面命令处理器606的输出，行806描述来自机组人员命令处理器604的输出，以及行808示出位置处理器608的输出。如所描述的，基于来自机组人员命令处理器604、地面命令处理器606、及位置处理器608的输入，列810、列812、列814以及列816指示发送状态指示符510何时为“进行发送”。基于来自机组人员命令处理器604、地面命令处理器606、及位置处理器608的输入，列818和列820指示发送状态指示符510何时为“停止发送”。
在图7的表700和图8的表800中描述的实例中，机组人员命令限于“进行发送”或“未请求”以反映防篡改实现方式。例如，机组人员不能使用通过这些表实现的策略禁用发送能力。在另一示意性实例中，发送状态控制策略可允许机组人员选择“停止发送”状态以及“进行发送”状态。
参照图9，根据示例性实施方式描述了识别飞机的状态的行为分析器的数据流的框图的示意图。行为分析器502接收传感器数据210作为输入并输出状态212。
在该示意性实例中，行为分析器502包括若干部件。如所描述的，行为分析器502包括飞机状态识别器900和锁存器902。
如所描述的，飞机状态识别器900使用传感器数据210作为输入，来识别飞机202的状态212。基于这些输入，飞机状态识别器900输出状态212。在示意性实例中，传感器数据210还可以包括关于飞机跟踪器204接收的电力的电力信息。
在示意性实例中，识别状态212的飞机状态识别器900可以对传感器数据210与图5中示出的策略518进行比对。如所描述的，状态212可以选自包括正常、异常、及遇险的一组状态。如所描述的，策略518可以指定传感器数据210的参数用于被视为识别状态212中的正常、异常、或遇险的飞机行为。
这些参数可以采取阈值或其他值的形式。例如，参数可以包括翻滚、翻滚速率、俯仰、俯仰速率、座舱压力、速度、温度、及其他合适的参数。策略518包括可以用于识别异常状态和遇险状态的规则和数据。
在该示意性实例中，锁存器902从飞机状态识别器900接收状态212并且将状态212输出至图5中的飞机状态信息报告器504。在示意性实例中，即使飞机状态识别器900输出的状态212可以改变，锁存器902保持相同的状态212。例如，如果状态212从正常变成异常并且然后恢复正常，锁存器902继续输出异常。锁存器902继续输出关于飞机202识别出的最差状态。
例如，如果由飞机状态识别器900识别的状态212从正常变成遇险并且然后异常，则锁存器902继续输出遇险。在示意性实例中，状态的层级是遇险、异常、及正常，且遇险最高，而正常最低。
在示意性实例中，机组人员命令214或地面命令218中的至少一个可以用于复位锁存器902。当锁存器902复位时，在复位时，锁存器902输出从飞机状态识别器900接收的状态。策略518可以指定在机组人员命令214与地面命令218之间复位锁存器902的优先级。在另一实例中，锁存器902还可以在所选时段过去之后复位。在另一示意性实例中，机组人员命令214可以不用于复位锁存器902。可以根据篡改的问题选择该选项。通过不使用机组人员命令214，可以降低篡改的可能性。然而，当使用机组人员命令214时，策略可以实现为限制复位锁存器902的能力。
接下来参照图10，根据示例性实施方式描述了飞机状态识别器的框图的示意图。如所描述的，飞机状态识别器900包括地面估计器1000、行为触发器1002、海拔高度处理器1004、电力状态处理器1006、以及飞机状态逻辑1008。
如所描述的，地面估计器1000确定飞机202是否在地面上。在示意性实例中，如果飞机202在地面上，在描述的实例中没必要通过飞机跟踪器204报告状态信息222。
当使用传感器数据210确定飞机202在地面上时，地面估计器1000输出“在地面上”。例如，地面估计器1000使用的传感器数据210包括海拔高度、地面速度、垂直速度、以及可以使用飞机传感器系统206得出的其他参数。此外，如果存在对飞机202中的航空电子设备的接入，地面估计器1000还可以使用参数，例如，以起落架的构造、空速、海拔高度、座舱增压、以及可以从飞机202中的飞机传感器系统206和航空电子设备中至少一个获得的其他合适的信息为例。
行为触发器1002使用传感器数据210输出“正常”、“异常”、或“遇险”。行为触发器1002采用策略518中的规则。例如，这些规则包括可以指示“异常”或“遇险”的状态的触发条件。
例如，当满足异常状态的所选择的触发条件时，可能存在异常状态。例如，触发条件可以是大于阈值的翻滚。在另一实例中，触发条件可以是大于特定海拔高度下的阈值的俯仰飞机。这些和其他触发条件用于识别飞机202的状态212。
海拔高度处理器1004基于飞机202的海拔高度指示飞机202的状态。例如，如果飞机在期望海拔高度以内，海拔高度处理器1004可以指示“正常”状态。如果飞机低于或高于期望海拔高度，那么海拔高度处理器1004可以指示“异常”或“遇险”状态。
在示意性实例中，海拔高度处理器1004可以借助于地理边界设置最小海拔高度和最大海拔高度以指示“异常”或“遇险”状态。这些地理边界形成地理围栏。例如，地理边界可以为海洋或航线飞行阶段以及在更靠近出发和目的地位置的地方的飞行阶段，提供不同的最小和最大海拔高度阈值。
在示意性实例中，电力状态处理器1006接收传感器数据210中的电力信息。电力状态处理器1006针对由飞机跟踪器204接收的电力输出“正常”、“异常”、或“遇险”。
例如，当地面估计器1000指示飞机202在空中时，如果电力信息指示从通电转换成停电，则电力状态指示为“遇险”。作为另一实例，当地面估计器1000指示飞机202在空中时，如果从备用电源接收电力，电力状态处理器1006指示电力状态为“异常”。
接下来参照图11至图15，根据示例性实施方式描述了策略中的触发条件和识别状态的表的示意图。如在图11中所描述的，根据示例性实施方式描述了过分的翻滚飞行的触发条件的表的示意图。表1100可供图10中的行为触发器1002使用并且在列1102中示出了翻滚的触发条件。列1104指示持续时间。换言之，如果存在触发条件超过在列1104中指出的时间，则触发该条件。时间的默认值是示例性默认值。
列1106指示地理围栏的位置类型。例如，报告区域内1108本身可以是海洋或边远地区。报告区域外1110可以是诸如存在空中交通管制跟踪雷达覆盖范围的区域。
列1112指示列1114中参数值的海拔高度。列1114中的参数值是列1102中的触发条件的参数。列1116标示状态。这些值是示例性默认值。
参照图12，根据示例性实施方式描述了过分俯仰的触发条件的表的示意图。表1200可供图10中的行为触发器1002使用并且在列1202中示出了飞机202俯仰的触发条件。列1204指示持续时间。列1206指示地理围栏的位置类型。列1212指示针对列1214中参数值的海拔高度。参数值是针对列1202中的触发条件的参数。列1216标示状态。
接下来转向图13，根据示例性实施方式描述了超速的触发条件的表的示意图。表1300可以供图10中的行为触发器1002使用并且在列1302中示出了飞机202的水平速度和垂直速度的触发条件。列1304指示持续时间。列1306指示地理围栏的位置类型。列1312指示针对列1314中的水平和垂直速度的参数值的海拔高度。参数值是列1302中的触发条件的参数。列1316标示状态。
在图14中，根据示例性实施方式描述了海拔高度的状态的表的示意图。表1400可供图10中的海拔高度处理器1004使用并且示出了海拔高度和状态。列1404指示持续时间。列1406指示地理围栏的位置类型。列1412指示海拔高度，列1416标示基于列1412中的海拔高度的状态。
接下来参照图15，根据示例性实施方式描述了跟踪变化的触发条件的表的示意图。表1500可供图10中的行为触发器1002使用，并且在列1502中示出了飞机202跟踪变化的触发条件。列1504指示持续时间。列1506指示地理围栏的位置类型。列1512指示列1514中跟踪变化的参数值的海拔高度。列1514中的参数值是列1502中的触发条件的参数。列1516标示状态。
接下来转到图16，根据示例性实施方式描述了速率标识符的框图的示意图。在该示意性实例中，示出了图5中的速率标识符506的实现方式。如所描述的，速率标识符506包括飞机速率标识符1600和地面速率标识符1602。
如所描述的，飞机速率标识符1600从由行为分析器502识别的图2中的状态212和从机组人员命令214中识别的状态中选择状态1604。换言之，从行为分析器502和机组人员命令214中的至少一个可以输出的状态中识别状态。
附加功能可以在飞机状态标识符1600中体现以确定状态1604。在一个示意性实例中，可以使用基于地理位置的报告速率设置。设置可以定义飞机位置并发送与预定地理区域或以地理围栏的形式的体积相关联的速率设置。可以使用经纬度定义地理区域。体积可以包括纬度、经度及海拔高度。
基于速率输入的这些飞机位置可用于将非遇险报告状态和异常报告状态设置为较低或较高值，这取决于替换的飞机跟踪数据源的可用性。报告速率的较低和较高值可以包括不报告、待机状态、或正常状态。飞机跟踪数据源的可用性可以考虑空中交通管制监视雷达覆盖范围。
这些类型的设置可以用于减少通信资源使用，由此减少系统运行成本。在该示意性实例中，可以通过飞机状态识别器900的设置、机组人员命令214的设置以及该飞机位置的设置的结合来确定由飞机速率标识符1600输出的状态1604，该飞机位置基于使用通过策略518设置的优先级的报告功能(function，函数)。
在示意性实例中，可以通过图5中的策略518定义不同状态之间的优先级。当通过行为分析器502输出的状态212、机组人员命令214中的状态、以及其他飞机速率标识符功能不同时，策略518指示将状态输出为飞机速率标识符1600的状态1604。策略518可以被设置为在这些输入之间区分优先级，且输入被视为具有相同优先级，使得最高请求状态设置飞机状态。可替换地，策略518可被设置为使一组输入优先于其他。
例如，优先级可以是从最高至最低，如下：“遇险”、“不进行报告”、“异常”、“正常”、“待机”、以及“未请求”。如果行为分析器502输出状态212为“正常”但机组人员命令214指示“异常”，那么在通过飞机速率标识符1600的状态1604中输出机组人员命令214的“异常”。输出被发送至地面速率标识符1602。
地面速率标识符1602基于飞机速率标识符1600输出的状态1604以及机组人员命令214中的状态中的至少一个识别报告速率224。当状态1604与地面命令218中的状态不同时，可以如描述的类似的方式相对于飞机速率标识符1600识别状态1604与地面命令218中的状态之间的状态的优先级。在示意性实例中，状态用于识别报告速率224。
在示意性实例中，地面速率标识符1602还使用发送状态指示符510以确定状态信息222的任何传输是否发生。如果发送状态指示符510是“进行发送”，那么地面速率标识符1602使图5中的报告器508以报告速率224中的速率发送状态信息。如果发送状态指示符510是“停止发送”，那么地面速率标识符1602通过将报告速率224设置为零而使报告器508不发送状态信息222。
在一个示意性实例中，地面速率标识符1602和策略518可以使用策略518中的规则确定报告速率224，规则被配置为将所有的速率输入视为相同优先级，所有的速率输入包括飞机速率标识符1600、状态1604输入、以及地面命令218。利用该实例，选择最高报告状态输出作为报告速率224。
另一示意性实例，除非输入是用于报告速率224的“未请求”，否则地面速率标识符1602和策略518可以使用策略518中的规则确定报告速率224，该规则被配置为将一个源视为高优先级输入并且使用该输入。源可以是例如地面命令218。在高优先级输入具有“未请求”的输入的情况中，另一输入被视为具有相同优先级，使得最高请求的速率设置报告速率224。
在又一示意性实例中，地面速率标识符1602和策略518可以使用策略518中的规则确定报告速率224，该规则被配置为将一个源视为非遇险状态或非遇险和非异常状态的高优先级输入。当不存在异常状态或遇险状态的输入时，除非输入是用于报告速率224的“未请求”，否则使用该输入。在所描述的实例中，高优先级输入例如可以是地面命令218。
当高优先级输入具有“未请求”的输入时，那么在非遇险和非异常情况下，其他输入被视为具有相同优先级，以使得最高请求的速率设置报告速率224。当在一个或多个输入中存在“异常”或“遇险”时，输入的最高请求的速率用于设置报告速率224，或者(如果存在除“未请求”以外的输入)具有优先顺序的输入的值可以用于设置报告速率224。
在又一示意性实例中，策略518可以包括定义临界值、持续性和迟滞时间、发送状态的地理围栏、及速率设置中至少一个的规则和参数。例如，策略518还可以包括发送状态识别器500、飞机状态识别器900、以及飞机速率标识符1600中的最小和最大安全高度的地理定义。
策略518还可以包括用于设置地面速率标识符1602和报告器508输出的报告速率的规则。如所描述的，策略518可以定义内建于系统中的默认设置。
可以通过使用配置表输入(诸如，在图7至图8和图11至图14中示出的表)加载新的数据来更新这些设置。新的数据可以代替长期操作的默认值或者通过可能在较短的时期内是有效的地面命令提供实时更新。
现在参照图17，根据示例性实施方式描述了导航数据处理器的框图的示意图。在该示意性实例中，导航数据处理器1700从飞机202中的飞机传感器系统206和航空电子设备接收导航输入1702。导航输入1702是图2中的传感器数据210的一部分。
例如，飞机传感器系统206可以包括一个或多个卫星导航系统接收器，诸如，全球定位系统(GPS)接收器和全球导航卫星系统(GLONASS)接收器。从飞机202中的航空电子设备(诸如，飞机惯性导航系统)接收输入。
导航数据处理器1700处理导航输入1702并且输出导航数据1704。在传感器数据的处理中，导航数据处理器1700可以识别哪个输入包括导航数据1704。例如，导航数据处理器1700可以确定导航输入1702中的哪个输入具有有效数据。如所描述的，例如，导航数据1704包括位置、姿态、速度、定时信息、有效性信息、以及其他合适的信息。
图1至图17中的飞机跟踪系统200和不同部件的示意图并非旨在暗示可以实现示例性实施方式的方式的物理或结构限制。可以使用除所示出的之外的其他部件或者代替所示出的其他部件。某些部件可能不是必要的。此外，呈现的框图示出了一些功能性部件。当在示例性实施方式中实现时，一个或多个这些块可以被结合、分割、或者结合和分成不同的块。
例如，传感器数据210还可以包括飞机传感器系统206外部的传感器系统生成的数据，其中飞机传感器系统206在飞机跟踪系统200外部。例如，传感器数据210可以包括飞机202中的航空电子设备生成的数据。可以通过将飞机跟踪系统200连接至满足数字信息传输的标准ARINC 429的数据总线接收传感器数据。
在另一示意性实例中，图10中的地面估计器1000、行为触发器1002、海拔高度处理器1004、电力状态处理器1006、以及飞机状态逻辑1008可以与应用策略518的单个部件结合。在其他示意性实例中，可以省去图5中的发送状态识别器500。
在又一示意性实例中，可以在其他部件中实现机组人员命令处理器604和地面命令处理器606以处理机组人员命令214和地面命令218以供部件使用。例如，可以在图9中的行为分析器502中实现机组人员命令处理器604和地面命令处理器606。
现在转向图18，根据示例性实施方式描述了飞机跟踪系统的框图的示意图。如所描述的，示出了飞机跟踪系统1800中的硬件部件。飞机跟踪系统1800示出了可以用于实现图1中的跟踪器设备104和图2中的飞机跟踪系统200的硬件部件。在该实例中，飞机跟踪系统1800包括壳体1802。
在该示意性实例中，飞机跟踪系统1800是防篡改的。在该实例中，壳体1802被设计成使飞机跟踪系统1800防篡改。当从飞机内部接近或干扰飞机跟踪系统1800的操作的可能性减少得期望那么多或者消除时，飞机跟踪系统1800被视为防篡改的。例如，飞机跟踪系统1800可以附接到飞机202外部，并且壳体1802可以设计成限制不期望接近壳体1802内部的部件的能力。
其他类型的安装设计可以用于减少对飞机跟踪系统1800的篡改。例如，可以使布线的路径通过从飞机内部更难接近的区域。如所描述的，飞机跟踪系统1800内部的硬件部件包括天线系统1804、卫星导航系统接收器1806、卫星通信收发器1808、加速计系统1809、处理器单元1810、存储器1812、电力传感器1813、电源1814及电池系统1816。
卫星导航系统接收器1806通过天线系统1804从卫星导航系统中的卫星接收导航信号。例如但不限于，卫星导航系统接收器1806可以从全球导航卫星系统中的卫星接收导航信号，全球导航卫星系统选自全球定位系统(GPS)、全球导航卫星系统(GLONASS)、或一些其他合适的全球导航卫星系统中的至少一个。
在该实例中，卫星导航系统接收器1806生成传感器数据，诸如，图2中的传感器数据210。例如，卫星导航系统接收器1806识别飞机的位置。
如所描述的，卫星通信收发器1808通过卫星通信系统中的卫星发送和接收地面段通信的信息。例如，卫星通信收发器1808接收图2中的地面命令218并且发送图2中的状态信息222。例如，卫星通信系统可以是铱卫星星座、全球星、或一些其他合适的卫星通信系统。
在该示意性实例中，处理器单元1810是可以实现图2中的飞机跟踪器204的一种类型的硬件的实例。如所描述的，处理器单元1810可以是选自中央处理单元、多处理器核、数字信号处理器、或一些其他类型的处理器中的至少一个的一个或多个处理器，这取决于特定实现方式。
在该示意性实例中，加速计系统1809生成描述飞机的姿态的传感器数据。姿态可以包括翻滚、俯仰、或偏航以及这些类型的姿态的速率中的至少一个。
存储器1812存储信息和程序代码以供处理器单元1810使用。存储器1812是一个或多个存储设备，并且存储设备是能够存储信息的任何一种硬件，信息例如但不限于数据、功能形式的程序代码、或以临时方式、永久方式或临时和永久两者方式的其他适合类型的信息。存储器1812可以包括内存和持久存储器中的至少一个。这些实例中的内存可以是例如随机存取存储器或任何其他合适的易失性或非易失性存储设备。持久存储器可以包含一个或多个部件或装置。例如，持久存储器可以是硬盘驱动器、固态硬盘驱动器、闪存、可重写光盘、可重写磁带或上述的一些组合。
在示意性实例中，电源1814是当电源1814连接至飞机中的主电源或备用电源时提供供飞机跟踪系统1800中的其他部件可用的形式的电力的任何电子系统。电池系统1816是一个以上的电池并可包括用于为电池充电以及将电流输送至飞机跟踪系统1800中的其他部件的电路。电池系统1816为飞机跟踪系统1800提供备用电力。
如所描述的，电池系统1816帮助将飞机跟踪系统1800制成防篡改的。例如，如果与电源的连接被切断或电源被禁用，则飞机跟踪系统1800仍可工作一段时间。
电力传感器1813检测由电源1814和电池系统1816供应的电力。电力传感器1813将关于所检测的电力的数据提供至处理器单元1810。这种数据是传感器数据的实例。
在该示意性实例中，飞机跟踪系统1800具有多种不同的连接。如所描述的，飞机跟踪系统1800包括电力连接器1818、机组人员接口连接器1820以及飞机系统连接器1822。
电力连接器1818提供从壳体1802内部的电源1814到飞机中的一个或多个电源的连接。例如，电力连接器1818可以连接至主电源、电池备用系统、辅助电力单元、或者飞机中的一些其他的电源。
机组人员接口连接器1820为处理器单元1810提供与飞机中的机组人员接口的连接。在示意性实例中，机组人员接口可以是例如飞机的驾驶舱上的开关和显示器。
在该示意性实例中，飞机系统连接器1822提供处理器单元1810与飞机中的航空电子设备之间的连接。该连接可以通过满足标准ARINC 429的数据总线，或者任何其他合适类型的总线、网络、或者用于传输信息的通信介质。
飞机跟踪系统1800的示意图仅旨在作为可以用于实现飞机跟踪系统1800的硬件部件的实例，并非旨在限制可以实现其他示意性实例的方式。例如，在其他示意性实例中，除卫星导航系统接收器1806以外的其他部件可以用于提供传感器数据。例如，可以使用加速计系统、惯性测量单元、或者其他装置。
在又一实例中，当电源不能为飞机跟踪系统1800提供电力时，除了电池系统1816以外或者代替电池系统，可以使用电容器系统。在另一示意性实例中，可以从飞机跟踪系统1800省去飞机系统连接器1822。
接下来转向图19，根据示例性实施方式描述了用于报告状态信息的过程的流程图的示意图。在图2中的飞机跟踪系统200中实施图19中示出的过程。具体地，可以在图2中的飞机跟踪系统200中的飞机跟踪器204中实施该过程。
过程开始于使用从飞机中的飞机传感器系统接收的传感器数据识别飞机的状态(操作1900)。该过程以一报告速率发送状态信息(操作1902)，使用从传感器数据识别的飞机的状态、当从机组人员接口接收到机组人员命令或者从地面来源接收到地面命令中的至少一个时的机组人员命令或地面命令中的至少一个以及基于机组人员命令、地面命令、或从传感器数据识别的飞机的状态中的至少一个定义报告的优先级的策略设定报告速率，同时过程返回至操作1900。
接下来转向图20，根据示例性实施方式描述了用于报告状态信息的过程的流程图的示意图。可以在图2中的飞机跟踪器204中实施图20中示出的过程。
过程开始于监测传感器数据、机组人员命令以及地面命令(操作2000)。在操作2000中，从飞机跟踪系统中的飞机传感器系统接收传感器数据。此外，还可以从飞机中的传感器系统接收传感器数据。从机组人员命令接口接收机组人员命令，并且通过卫星通信系统从地面来源接收地面命令。
过程确定是否应当发送状态信息(操作2002)。如果不应发送状态信息，过程终止。通过图5中的发送状态识别器500执行操作2002。
否则，过程使用传感器数据和策略识别飞机的状态(操作2004)。策略包括应用于传感器数据以识别飞机的当前状态的一个或多个规则。通过图5中的行为分析器502执行操作2004。
过程使用所识别的飞机的状态、策略、以及当接收到机组人员命令或地面命令中至少一个时的机组人员命令或地面命令中的至少一个来识别报告速率(操作2006)。通过图5中的飞机状态信息报告器504执行操作2006。
操作2006中的策略包括基于飞机的状态定义报告速率的规则。策略还可以包括用于应用规则的数据。策略还包括当接收机组人员命令、地面命令或两者时定义报告速率的规则。以这种方式，策略基于来自乘务员的输入、地面来源、以及识别的飞机的状态定义设置报告速率的优先级。例如，如果飞机跟踪器具有最高优先级，来自乘务员或地面的输入的速率将不会改变由飞机跟踪器设置的报告速率。在示意性实例中，可以以减少篡改并且提高设置报告速率的自主性的方式选择优先级。
过程识别用于发送的状态信息(操作2008)。通过图5中的飞机状态信息报告器504执行操作2008。过程以报告速率发送状态信息(操作2010)，同时过程返回至如上所述的操作2000。还通过图5中的飞机状态信息报告器504执行操作2010。
接下来参照图21，根据示例性实施方式描述了用于识别飞机的状态的过程的流程图的示意图。图21中示出的过程是图20中的操作2004的一个实现方式的实例。
过程开始于将策略中的规则应用于传感器数据(操作2100)。过程基于规则的应用识别状态(操作2102)。例如，关于海拔高度的规则可以指示飞机的状态就海拔高度而言是“正常的”。关于飞机俯仰的另一个规则可以指示当该规则应用于传感器数据时飞机是“异常的”。关于电力，第三规则可以指示当规则应用于传感器数据中的电力信息时存在遇险情况。
然后，过程基于所识别的状态识别飞机的状态(操作2104)，此后，该过程终止。在操作2104中，所有的规则可以导致被识别为相同的状态。在一些情况下，一些规则可以指示“正常”状态而另一规则指示“异常”状态。在又一个实例中，一个规则可以指示“正常”状态，第二规则可以指示“遇险”状态，而第三规则指示“异常”状态。
在操作2104中使用定义状态的优先级的策略分辨这些不同的状态。例如，优先级可以是“遇险”、“异常”、以及“正常”，“遇险”具有最高优先级并且“正常”具有最低优先级。
接下来转向图22，根据示例性实施方式描述了用于识别报告速率的过程的流程图的示意图。图22中示出的过程是图20中的操作2004的一个实现方式的实例。
过程开始于确定是否已收到机组人员命令或地面命令中的至少一个(操作2200)。如果还没接收机组人员命令或地面命令，过程通过将策略应用于识别的飞机的状态来识别报告速率(操作2202)，此后，该过程终止。在将策略应用于状态中，还可以考虑飞机的位置，这取决于实现方式。
如果已接收机组人员命令或地面命令中的至少一个，机组人员命令或地面命令中的至少一个和飞机的状态是输入。再次参照操作2200，如果已接收机组人员命令或地面命令中的至少一个，过程使用策略识别输入中具有最高优先级的输入(操作2204)。例如，策略可以向识别“遇险”状态的输入赋予最高优先级。在另一实例中，如果机组人员命令指示“异常”状态同时表明飞机被识别为“正常”，则机组人员输入具有最高优先级。
然后，过程基于具有最高优先级的输入识别报告速率(操作2206)。此后，该过程终止。
接下来转向图23，根据示例性实施方式描述了用于识别状态信息的过程的流程图的示意图。图23中示出的过程是图20中的操作2006的实现方式的实例。
过程开始于识别飞机的当前位置(操作2300)。过程识别飞机的最近位置(操作2302)。
过程识别发生的状态转变(操作2304)。所包含的状态转变基于一定数量的转变或者在一段时间内发生的转变。例如，在操作2304中，“正常”状态、“异常”状态、以及正常状态可以包括在状态转变中，这是因为这些状态发生在一个小时的时间段内。此外，每个状态的持续时间可以包括在状态转变中。
过程识别飞机中与识别的飞机的状态有关的系统的状态(操作2306)，此后，该过程终止。在操作2306中，飞机的状态可已被识别为“异常”。与被识别为“异常”的参数相关联的系统被包括作为在操作2304中识别的系统。可以识别系统状态以包含于状态信息中。
如果状态“正常”，那么状态信息可以不包括系统。可替换地，可以使用针对默认的一组系统的状态。如本文中所使用的，当针对项目使用“一组”时是指一个或多个项目。例如，一组系统是一个或多个系统。
不同描述实施方式中的流程图和框图示出了示例性实施方式中的设备和方法的某些可能实施方式的架构、功能、以及操作。在这方面，流程图或框图中的各个框可表示模块、片段、功能或者操作的一部分或步骤中的至少一个。例如，一个或者多个框可被实施为程序代码、硬件或者程序代码和硬件的组合。当实现为硬件时，硬件例如可以采用集成电路的形式，该集成电路被制造或配置为执行流程图或框图中的一个或多个操作。当被实现为程序代码和硬件的组合时，则实施方式可以采取固件的形式。
在一些示例性实施方式的可替换的实施方式中，框中提到的一个或多个功能可以不按照图中提到的顺序出现。例如，在一些情况下，可基本同时执行连续示出的两个框，或者有时可按照相反顺序执行框，这取决于所涉及的功能。此外，除流程图或者框图中的示出框之外，可以添加其他框。
例如，在操作2006中，可以使用具有识别状态信息中应当包括何种信息的规则的策略识别发送的状态信息。策略可以基于飞机的状态选择状态信息。
可以在图24中示出的飞机制造和保养方法2400及图25中示出的飞机2500的背景下描述本公开的示例性实施方式。首先转向图24，根据示例性实施方式描述了飞机制造和保养方法的框图的示意图。在预生产过程中，飞机制造和保养方法2400可包括图25中的飞机2500的规格及设计2402以及材料采购2404。
在生产过程中，进行图25中的飞机2500的部件和子组件制造2406以及系统集成2408。此后，飞机2500可以通过认证和交付2410，以便投入使用2412。当由消费者使用2412时，飞机2500被安排用于日常维护和保养2414，其可以包括改造、重构、整修、以及其他维护或保养。
飞机制造和保养方法2400的每一个处理可以通过系统集成商、第三方、运营商、或它们的组合执行或进行。在这些实例中，运营商可以是消费者。为了该描述的目的，系统集成商可包括但不限于，任意数量的飞机制造商和主系统分包商；第三方可包括但不限于任意数量的承包商、分包商以及供应商；并且运营商可以是航空公司、租赁公司、军事企业、服务机构等。
现在参照图25，描述了可以实施示例性实施方式的飞机的框图的示意图。在该实例中，通过图24中的飞机制造和保养方法2400生产飞机2500，飞机2500可以包括具有多个系统2504的机身2502并包括内舱2506。系统2504的实例包括推进系统2508、电力系统2510、液压系统2512和环境系统2514中的一个或多个。可以包括任意数目的其他系统。尽管示出了航空航天的实例，但不同的示例性实施方式可以被应用于诸如汽车工业的其他工业。
本文中实施的设备和方法可以在图24中的飞机制造和保养方法2400的至少一个阶段中使用。在一个示意性实例中，在图24中的部件和子组件制造2406中生产的部件或子组件可以以类似于飞机2500在图24中的使用2412时生产部件或子组件的方式进行制备或者制造。例如，可以在任何一个阶段制造图2中的飞机跟踪系统200的部件。
在另一示意性实例中，在系统集成2408或维护和保养2414期间，可以为飞机202增加飞机跟踪系统200。作为又一实例，当飞机2500在使用2412中时、在图24中的维护和保养2414期间或两者期间，可以利用一个或多个设备实施方式、方法实施方式、或其组合。例如，可以在使用2412中时飞机2500的飞行期间或者当在维护和保养2414期间进行测试时，使用图2中的飞机跟踪系统200。
因此，示例性实施方式提供一种跟踪飞机的方法和设备。例如，示意性实例提供了一种用于报告关于飞机的状态信息的方法和设备。在示意性实例中，以克服飞机跟踪系统篡改的技术问题的方式进行报告。一个或多个技术方案基于定义来自机组人员或地面来源中的至少一个的命令与通过飞机跟踪识别的状态之间的优先级的策略，报告关于飞机的状态信息。策略的使用提高了飞机跟踪系统的自主性。策略仍还以考虑期望减少篡改的方式允许来自从机组人员或地面来源中至少一个发送的命令的一些影响。
不同的示例性实施方式的描述旨在用于说明和描述的目的，并不旨在穷尽所有实施方式或者将实施方式限于所公开的形式。不同的示意性实例描述了执行动作或操作的部件。在示例性实施方式中，部件可被配置为执行所描述的动作或操作。例如，部件可具有针对结构的配置或设计，其为部件提供了执行在示意性实例中描述的动作或操作的能力，如由部件执行的。
许多修改和变形对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的。此外，与其他期望的实施方式相比较，不同示例性实施方式可提供不同的特征。为了更好地说明实施方式的原理、实际应用并且能够使本领域的其他普通技术人员理解到各种实施方式的公开以及各种修改适合于预期的特定用途，选择和描述所选的一个或多个实施方式。
注意：以下段落描述了本公开的另外方面：
A1.一种用于报告飞机(202)的状态信息(222)的方法，所述方法包括：
使用从飞机(202)中的飞机传感器系统(206)接收的传感器数据(210)识别飞机(202)的状态(212)；以及
以从传感器数据(210)中识别的飞机(202)的状态(212)、当从机组人员接口(216)接收机组人员命令(214)或者从地面来源(220)接收地面命令(218)中至少一个时的机组人员命令(214)或地面命令(218)中至少一个、以及基于机组人员命令(214)、地面命令(218)、或者从传感器数据(210)识别的飞机(202)的状态(212)中至少一个定义报告的优先级的策略(518)设置的报告速率(224)发送状态信息(222)。
A2.根据段A1所述的方法，其中在飞机跟踪器(204)中执行识别步骤和发送步骤，飞机跟踪器包括行为分析器(502)和状态信息报告器(504)，行为分析器使用传感器数据(210)识别飞机(202)的状态(212)，状态信息报告器使用从传感器数据(210)中识别的飞机(202)的状态(212)以及以使用当接收机组人员命令(214)或地面命令(218)中至少一个时的机组人员命令(214)或地面命令(218)中至少一个设置的报告速率(224)发送状态信息(222)。
A3.根据段A2所述的方法，进一步包括：
确定是否应当发送所述状态信息(222)；
使用从传感器数据(210)中识别的飞机(202)的状态(212)以及当接收机组人员命令(214)或地面命令(218)中至少一个时的机组人员命令(214)或地面命令(218)中至少一个识别所述报告速率(224)；
识别用于发送的状态信息(222)；以及
当确定应当发送状态信息(222)时，在应当发送状态信息(222)时以报告速率(224)发送状态信息(222)。
A4.根据段A2所述的方法，其中飞机跟踪器(204)进一步包括：
机组人员接口(216)被配置为生成机组人员命令(214)并且将机组人员命令(214)发送至飞机跟踪器(204)。
A5.根据段A1所述的方法，其中存在策略并且方法进一步包括：
基于在地面命令(218)中接收的选择从多个策略中选择一个策略(518)。
A6.根据段A1所述的方法，其中飞机传感器系统(206)选自卫星导航系统、惯性测量单元、或加速计系统中至少一个。
A7.根据段A1所述的方法，其中发送步骤包括：
以使用从传感器数据(210)识别的飞机(202)的状态(212)和当接收机组人员命令(214)或地面命令(218)中至少一个时的机组人员命令(214)或地面命令(218)中至少一个，以及飞机(202)的位置设置的报告速率(224)发送状态信息(222)。
A8.根据段A1所述的方法，其中传感器数据(210)选自电力信息、飞机(202)的位置、或飞机(202)执行的操纵的大量参数中至少一个。
A9.根据段A1所述的方法，其中状态信息(222)包括选自识别的飞机(202)的状态(212)、传感器数据(210)、或从传感器数据(210)得出的信息中至少一个的信息。
B1.一种飞机跟踪系统(200)，包括：
防篡改的壳体(209)；
位于壳体(209)中的传感器系统(206)，其中传感器系统(206)被配置为生成关于飞机(202)的传感器数据(210)；
位于壳体(209)中的行为分析器(502)，其中行为分析器(502)被配置为使用传感器数据(210)识别飞机(202)的状态(212)；
位于壳体(209)中的状态信息报告器(504)，其中状态信息报告器(504)被配置为以使用从传感器数据(210)中识别的飞机(202)的状态(212)，当接收机组人员命令(214)或地面命令(218)中至少一个时的机组人员命令(214)或地面命令(218)中至少一个，以及飞机(202)的位置设置的报告速率(224)发送状态信息(222)；以及
位于壳体(209)中的通信系统(208)，其中通信系统(208)被配置为接收地面命令(218)并且发送由状态信息报告器(504)发送的状态信息(222)。
B2.根据段B1所述的飞机跟踪系统(200)，其中传感器系统(206)选自卫星导航系统、惯性测量单元、或加速计系统中至少一个。

Claims (15)

1.一种用于报告飞机(202)的状态信息(222)的设备，包括：
飞机跟踪器(204)，被配置为使用从所述飞机(202)中的飞机传感器系统(206)接收的传感器数据(210)识别所述飞机(202)的状态(212)；从机组人员接口(216)接收机组人员命令(214)；从地面来源(220)接收地面命令(218)；以及以一报告速率(224)发送状态信息(222)，其中，使用从所述传感器数据(210)识别的所述飞机(202)的状态(212)、当接收到所述机组人员命令(214)和所述地面命令(218)中的至少一个时的所述机组人员命令(214)和所述地面命令(218)中的至少一个、以及基于所述机组人员命令(214)、所述地面命令(218)和从所述传感器数据(210)识别的所述飞机(202)的状态(212)中的至少一个定义报告的优先级的策略(518)设置所述报告速率(224)。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述飞机跟踪器(204)包括：
行为分析器(502)，被配置为使用所述传感器数据(210)识别所述飞机(202)的状态(212)；以及
状态信息报告器(504)，被配置为以所述报告速率(224)发送所述状态信息(222)，其中，使用从所述传感器数据(210)识别的所述飞机(202)的状态(212)以及当接收到所述机组人员命令(214)和地面命令(218)中的至少一个时的所述机组人员命令(214)和所述地面命令(218)中的至少一个设置所述报告速率(224)。
3.根据权利要求2所述的设备，进一步包括：
发送状态识别器(500)，被配置为指示是否应当发送所述状态信息(222)；以及
其中，所述状态信息报告器(504)包括：
速率标识符(506)，被配置为使用从所述传感器数据(210)识别的所述飞机(202)的状态(212)以及当接收到所述机组人员命令(214)和所述地面命令(218)中的至少一个时的所述机组人员命令(214)和所述地面命令(218)中的至少一个，来识别所述报告速率(224)；以及
报告器(508)，被配置为识别用于发送的所述状态信息(222)，并且当所述发送状态识别器(500)指示应当发送所述状态信息(222)时以所述报告速率(224)发送所述状态信息(222)。
4.根据权利要求1所述的设备，进一步包括：
机组人员接口(216)，被配置为生成所述机组人员命令(214)并且将所述机组人员命令(214)发送至所述飞机跟踪器(204)。
5.根据权利要求1所述的设备，其中，存在多个策略并且所述飞机跟踪器(204)被配置为基于所述地面命令(218)中接收的选择在所述多个策略中选择一策略(518)。
6.根据权利要求2所述的设备，其中，在被配置为使用从所述飞机(202)中的所述飞机传感器系统(206)接收的所述传感器数据(210)识别所述飞机(202)的状态(212)中，所述行为分析器(502)被配置为使用从所述飞机(202)中的所述飞机传感器系统(206)接收的所述传感器数据(210)和基于所述传感器数据(210)定义所述飞机(202)的状态(212)的策略(518)，识别所述飞机(202)的状态(212)。
7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述飞机传感器系统(206)包括卫星导航系统、惯性测量单元和加速计系统中的至少一个。
8.根据权利要求1所述的设备，其中，在被配置为发送所述状态信息(222)中，所述飞机跟踪器(204)被配置为以使用从所述传感器数据(210)识别的所述飞机(202)的状态(212)、以及当接收到所述机组人员命令(214)和所述地面命令(218)中的至少一个时的所述机组人员命令(214)和所述地面命令(218)中的至少一个、以及所述飞机(202)的位置设置的所述报告速率(224)发送所述状态信息(222)。
9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述传感器数据(210)选自所述飞机(202)的位置、海拔高度、姿态、电力信息、所述飞机(202)执行的操纵的大量参数、空速、翻滚角、翻滚速率、俯仰角、俯仰速率、压力、温度以及燃料使用中的至少一个。
10.根据权利要求1所述的设备，进一步包括：
壳体(209)，其中，所述飞机跟踪器(204)和所述飞机传感器系统(206)位于所述壳体(209)内部，并且其中，所述壳体(209)是防篡改的。
11.根据权利要求1所述的设备，其中，所述状态信息(222)包括选自识别的所述飞机(202)的状态(212)、所述传感器数据(210)和从所述传感器数据(210)得出的信息中的至少一个的信息。
12.一种用于报告飞机(202)的状态信息(222)的方法，所述方法包括：
使用从所述飞机(202)中的飞机传感器系统(206)接收的传感器数据(210)识别所述飞机(202)的状态(212)；以及
以一报告速率(224)发送所述状态信息(222)，其中，使用从所述传感器数据(210)识别的所述飞机(202)的状态(212)、
当从机组人员接口(216)接收到机组人员命令(214)和/或从地面来源(220)接收到地面命令(218)时的所述机组人员命令(214)和所述地面命令(218)中的至少一个、以及基于所述机组人员命令(214)、所述地面命令(218)和从所述传感器数据(210)识别的所述飞机(202)的状态(212)中的至少一个定义报告的优先级的策略(518)设置所述报告速率(224)。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，在飞机跟踪器(204)中执行识别步骤和发送步骤，所述飞机跟踪器包括行为分析器(502)和状态信息报告器(504)，所述行为分析器使用所述传感器数据(210)识别所述飞机(202)的状态(212)，所述状态信息报告器以使用从所述传感器数据(210)识别的所述飞机(202)的状态(212)以及当接收到所述机组人员命令(214)和所述地面命令(218)中的至少一个时的所述机组人员命令(214)和所述地面命令(218)中的至少一个设置的所述报告速率(224)发送所述状态信息(222)。
14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：
确定是否应当发送所述状态信息(222)；
使用从所述传感器数据(210)识别的所述飞机(202)的状态(212)以及当接收到所述机组人员命令(214)和所述地面命令(218)中的至少一个时的所述机组人员命令(214)和所述地面命令(218)中的至少一个，来识别所述报告速率(224)；
识别用于发送的所述状态信息(222)；以及
当确定应当发送所述状态信息(222)时，在应当发送所述状态信息时(222)以所述报告速率(224)发送所述状态信息(222)。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，存在多个策略并且进一步包括：
基于在所述地面命令(218)中接收的选择从所述多个策略中选择一策略(518)。
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