CN109660586A - 用于使用机舱网关的飞行器数据加载的系统和方法 - Google Patents

用于使用机舱网关的飞行器数据加载的系统和方法 Download PDF

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Abstract

公开了用于交通工具中的数据加载的系统和方法。系统包括交通工具机载的机舱网关，其中所述网关包括数据加载软件应用模块；与所述网关操作通信的机载切换和存储单元；以及与切换和存储单元操作通信的机载交通工具电子装置单元。所述网关配置成与一个或多个广域网通信，并且配置成与便携式设备和安全地面门户通信。所述网关操作用于发起数据从一个或多个地面服务器通过所述一个或多个广域网到交通工具的远程传输，并且在交通工具机上存储所述数据。所述网关中的数据加载软件应用模块包括由处理器可执行以用于将所存储的数据加载到交通工具电子装置单元中的指令。

Description

用于使用机舱网关的飞行器数据加载的系统和方法
本申请要求2017年10月11日提交的FR申请号1759537的优先权的权益，通过引用并入其公开。
背景技术
存在将数据定期地（regularly）加载到诸如飞行器之类的交通工具中的需要，所述数据包括数据库文件、航空电子设备配置文件、飞行器个性模块（APM）文件、可加载软件飞机零件（LSAP）等。特别地，数据库文件通常每十四天进行更新和加载。
诸如传统飞行器之类的较旧的交通工具通常不具有为了数据加载而对航空电子设备的无线访问。在这样的飞行器中，通过使用物理连接的驾驶舱来提供数据加载。文件分段传输（staging）经由手动过程来完成，所述手动过程易于出错和不正确的文件传输。例如，当前程序要求维护人员将数据从便携式存储器设备传输到机载数据加载驱动的存储器中。维护人员然后将膝上型计算机连接到航空电子系统以发起数据加载。
利用无线网关和自动文件分段传输解决方案来更新传统飞行器中的驾驶舱航空电子设备是非常昂贵且耗时的。因此，存在对找到一种将文件自动地带至飞行器并且无线地加载文件而没有对驾驶舱航空电子设备的昂贵更新的方法的需要。
发明内容
公开了用于交通工具中的数据加载的系统和方法。系统包括交通工具机载的机舱网关（cabin gateway），其中网关包括数据加载软件应用模块；与网关进行操作通信的机载切换和存储单元（switch and storage unit）；以及与切换和存储单元进行操作通信的机载交通工具电子装置单元。网关配置成与一个或多个广域网通信，并且配置成与便携式设备和安全地面门户（portal）通信。网关操作用于发起数据从一个或多个地面服务器通过所述一个或多个广域网到交通工具的远程传输，并且在交通工具机上存储数据。网关中的数据加载软件应用模块包括由处理器可执行以用于将所存储的数据加载到交通工具电子装置单元中的指令。
附图说明
本发明的特征将根据关于附图的下面的描述而对本领域技术人员变得显而易见。要理解到，附图仅仅描绘了典型的实施例，并且因此不被视为在范围方面是限制性的，将通过使用附图以附加的特征和细节来描述本发明，其中：
图1是根据一个实施例的用于使用机舱网关的交通工具数据加载的系统的框图；
图2是根据另一实施例的用于使用机舱网关或路由器的飞行器数据加载的系统的框图；以及
图3是用于交通工具中的数据加载的示例性方法的流程图。
具体实施方式
在下面的详细描述中，以充足的细节描述实施例以使得本领域技术人员能够实施本发明。要理解到，可以利用其它实施例而不脱离本发明的范围。下面的详细描述因此不以限制性意义来理解。
公开了用于交通工具数据加载（诸如飞行器数据加载）的系统和方法。系统和方法使用诸如乘客网关之类的机舱网关来安全地分段传输数据并且提供一种将数据无线加载到交通工具电子装置（诸如航空电子设备）中而没有在装备升级方面（诸如在驾驶舱方面）的必要投资的方法。
本系统和方法提供了通过非认证设备（诸如网关设备）对认证航空电子设备上的认证数据的分段传输和加载，以及诸如网关设备之类的非认证航空电子设备上的认证数据的分段传输和加载。本系统和方法还可适于支持来自飞行器的信息的下载。
本方法可以显著地减少维护成本以及飞行器停工期（downtime）。例如，机舱航空电子设备通常是较低的设计保证水平（DAL）（例如，DAL E），并且照此，软件开发、更新等比用于驾驶舱的DAL（例如，DAL D以及以上）明显更不昂贵。
下文关于附图来描述系统和方法的更多的细节。
图1图示了根据一个实施例的用于诸如飞行器之类的交通工具中的数据加载的系统100。系统100包括机舱网关110，所述机舱网关110包括数据加载软件应用模块112。机舱网关110与一个或多个广域网（WAN）120进行操作通信，所述一个或多个广域网（WAN）120诸如卫星通信（SATCOM）网络、蜂窝网络、机场无线应用协议（WAP）网络、因特网等。此外，机舱网关110配置成通过WAN 120与诸如平板计算机或膝上型计算机之类的便携式设备124通信。机舱网关110还配置成通过WAN 120与诸如地面门户242（图2）之类的安全地面门户进行通信。安全地面门户由便携式设备124通过WAN 120可控制。
机舱网关110包括配置成提供用于与WAN 120进行通信的适当安全措施的第一防火墙114、配置成提供用于诸如Wi-Fi LAN之类的局域网（LAN）的适当安全措施的第二防火墙115。机载切换和存储单元130与机舱网关110进行操作通信，诸如通过由第三防火墙116保护的以太网连接。机载交通工具电子装置单元（诸如航空电子设备单元134）与切换和存储单元130进行操作通信，诸如通过以太网连接。
在系统100的操作期间，用户通过使用地面门户而经由便携式设备124来选择要加载的数据，所述便携式设备124将所述选择传达到机舱网关110。机舱网关110通过所述一个或多个WAN 120与一个或多个地面服务器140通信，并且发起所选数据返回到机舱网关110的远程数据传输。当交通工具是飞行器时，仅在启用飞行器机轮承重（WoW）和/或维护开关时才允许远程数据传输。所传输的数据（诸如导航（NAV）数据库（DB）或可加载软件飞行器零件（LSAP））被机上存储（分段传输）以用于随后时间处（或立即）的数据加载。例如，数据可以在采取适当安全措施的情况下存储在机舱网关110中或者切换和存储单元130上。然后可以由用户从便携式设备124发起数据加载，同时启用飞行器机轮承重（WoW）和/或维护开关。机舱网关110中的数据加载软件应用模块112包括由处理器可执行以用于将所存储的数据加载到航空电子设备单元134中的指令。
图2图示了根据另一实施例的用于飞行器中的数据加载的系统200。系统200包括机舱网络网关/路由器210，其包括与各种数据源和设备进行操作通信的路由软件应用模块212。路由软件应用模块212包括路由引擎214、地面服务器接口控制文档（ICD）216和具有数据加载软件（DLS）的虚拟机器（VM）218。路由软件应用模块212提供机舱LAN（诸如Wi-Fi LAN220和以太网（ETH）LAN 222）与广域网（WAN）接口224之间通过路由引擎214的通信。
例如，通过诸如因特网之类的WAN 230，路由软件应用模块212通过WAN接口224与各种地面服务器通信。示例性的地面服务器包括因特网服务提供商（ISP）地面服务器232、数据库地面服务器234和地面门户242。另外，路由软件应用模块212配置成通过WAN接口224与诸如平板计算机或膝上型计算机之类的便携式设备240通信。
网关/路由器210还包括配置成提供用于与航空电子切换和存储单元260进行通信的适当安全措施的第一防火墙226，以及配置成提供用于通过WAN接口224的通信的适当安全措施的第二防火墙228。第三防火墙229配置成提供用于通过WiFi LAN 220和ETH LAN222的通信的适当安全措施。网关/路由器210还可以实现软件资源分区。
机载航空电子切换和存储单元260（诸如数据LAN管理单元（DLMU））诸如通过以太网连接254与网关/路由器210进行操作通信，并且包括至少一个存储器设备262。机载航空电子设备单元270诸如通过以太网连接与切换和存储单元260进行操作通信。
在系统200的操作期间，用户通过使用地面门户242而经由连接到因特网的便携式设备240来选择要加载的数据，其将所述选择传达到路由软件应用模块212，所述路由软件应用模块212继而对ISP地面服务器232或数据库地面服务器234进行乒网（ping）以发起所选择的数据返回到网关/路由器210的远程数据传输。仅在飞行器机轮承重（WoW）和/或维护开关启用时才允许远程数据传输。在通过地面服务器ICD 216之后，所传输的数据在飞行器机上在切换和存储单元260的存储器设备262中存储（分段传输）。在存储数据之后的任何时间，数据加载然后可以由用户从便携式设备240发起。虚拟机器218中的数据加载软件包括由处理器可执行以用于在从便携式设备240接收到加载数据的命令之后将所存储的数据加载到航空电子设备单元270中的指令。然后执行数据加载的验证，诸如利用常规技术。
图3是用于诸如飞行器之类的交通工具中的数据加载的示例性方法300的流程图。方法300包括在机载机舱网关中接收用于将所选择的数据加载到交通工具的用户请求（框310）。方法300然后在机舱网关中发起所选择的数据从一个或多个地面服务器通过一个或多个WAN的远程传输（框320）。经传输的所选择的数据然后在交通工具机上存储（框330）。所存储的数据然后可以响应于加载所存储的数据的用户请求而被加载到机载交通工具电子装置单元（诸如航空电子设备单元）中（框340）。针对所选择的数据以及加载该数据的用户请求可以利用安全地面门户而从便携式设备来接收。
在本系统中使用的处理器可以使用软件、固件、硬件或其任何适当组合来实现，如本领域技术人员所已知的。这些可以由专门设计的专用集成电路（ASIC）或现场可编程门阵列（FPGA）来补充或者被并入其中。计算机或处理器还可以包括具有软件程序、固件或其它计算机可读指令的功能以用于实施在本方法和系统中使用的各种过程任务、计算和控制功能。
本方法可以通过由至少一个处理器执行的计算机可执行指令（诸如程序模块或部件）来实现。一般地，程序模块包括执行特定任务或者实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、数据部件、数据结构、算法等。
用于实施在本文描述的方法的操作中使用的各种过程任务、计算和其它数据的生成的指令可以实现在软件、固件或者其它计算机或处理器可读的指令中。这些指令通常存储在包括用于计算机可读指令或数据结构的存储的计算机可读介质的任何适当的计算机程序产品上。这样的计算机可读介质可以是可以由通用或专用计算机或处理器或者任何可编程逻辑设备访问的任何可用介质。
适合的处理器可读介质可以包括存储或存储器介质，诸如磁性或光学介质。例如，存储或存储器介质可以包括常规硬盘、压缩盘或其它光学存储盘；易失性或非易失性介质，诸如随机存取存储器（RAM）；只读存储器（ROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）、闪存等；或者可以用来承载或存储以计算机可执行指令或数据结构的形式的期望程序代码的任何其它介质。
示例实施例
示例1包括一种用于交通工具中的数据加载的系统，所述系统包括：交通工具机载的机舱网关，所述网关包括数据加载软件应用模块；与网关进行操作通信的机载切换和存储单元；以及与切换和存储单元进行操作通信的机载交通工具电子装置单元；其中所述网关配置成与一个或多个广域网通信，并且配置成与便携式设备和安全地面门户通信；其中所述网关操作用于发起数据从一个或多个地面服务器通过所述一个或多个广域网到交通工具的远程传输，并且在交通工具机上存储所述数据；其中所述网关中的数据加载软件应用模块包括由处理器可执行以用于将所存储的数据加载到交通工具电子装置单元中的指令。
示例2包括示例1的系统，其中交通工具包括飞行器，并且交通工具电子装置单元包括航空电子设备单元。
示例3包括示例1-2中任一项的系统，其中网关包括配置成提供用于与所述一个或多个广域网的通信的安全措施的第一防火墙、配置成提供用于与局域网（LAN）的通信的安全措施的第二防火墙、以及配置成提供用于与切换和存储单元的通信的安全措施的第三防火墙。
示例4包括示例1-3中任一项的系统，其中切换和存储单元通过以太网连接来与网关进行操作通信。
示例5包括示例1-4中任一项的系统，其中交通工具电子装置单元通过以太网连接来与切换和存储单元进行操作通信。
示例6包括示例1-5中任一项的系统，其中所述一个或多个广域网包括卫星通信（SATCOM）网络、蜂窝网络、机场无线应用协议（WAP）网络或者因特网。
示例7包括示例1-6中任一项的系统，其中用于远程传输的数据由便携式设备的用户经由安全地面门户可选择。
示例8包括示例1-7中任一项的系统，其中所述数据存储在网关中或者切换和存储单元中。
示例9包括示例1-8中任一项的系统，其中所存储的数据包括导航数据库或者可加载软件飞行器零件。
示例10包括示例1-9中任一项的系统，其中所存储的数据由便携式设备的用户可选择以用于加载到交通工具电子装置单元中。
示例11包括一种用于交通工具中的数据加载的方法，所述方法包括：在机载机舱网关中接收用于将所选择的数据加载到交通工具的用户请求；在网关中发起所选择的数据从一个或多个地面服务器通过一个或多个广域网的远程传输；在交通工具机上存储经传输的所选择的数据；以及响应于加载所存储的数据的用户请求而将所存储的数据加载到机载交通工具电子装置单元中。
示例12包括示例11的方法，其中交通工具包括飞行器，并且交通工具电子装置单元包括航空电子设备单元。
示例13包括示例12的方法，其中仅在飞行器机轮承重或维护开关启用时才发起所选择的数据的远程传输。
示例14包括示例11-13中任一项的方法，其中网关包括配置成提供用于与所述一个或多个广域网的通信的安全措施的第一防火墙、配置成提供用于与局域网（LAN）的通信的安全措施的第二防火墙、以及配置成提供用于与机载切换和存储单元的通信的安全措施的第三防火墙。
示例15包括示例11-14中任一项的方法，其中所述一个或多个广域网包括卫星通信（SATCOM）网络、蜂窝网络、机场无线应用协议（WAP）网络或者因特网。
示例16包括示例11-15中任一项的方法，其中用于所选择的数据的用户请求从由便携式设备控制的安全地面门户来接收。
示例17包括示例11-16中任一项的方法，其中网关与机载切换和存储单元进行操作通信，所述机载切换和存储单元与交通工具电子装置单元进行操作通信。
示例18包括示例17的方法，其中经传输的所选择的数据存储在网关中或者切换和存储单元中。
示例19包括示例11-18中任一项的方法，其中经传输的所选择的数据包括导航数据库或者可加载软件飞行器零件。
示例20包括一种计算机程序产品，包括：具有存储在其上的指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令由处理器可执行以实施用于飞行器中的数据加载的方法，所述方法包括：在机载机舱网关/路由器中接收用于将所选择的数据加载到飞行器的用户请求；在网关/路由器中发起所选择的数据从一个或多个地面服务器通过一个或多个广域网的远程传输；在飞行器机上存储经传输的所选择的数据；以及响应于加载所存储的数据的用户请求而将所存储的数据加载到机载航空电子设备单元中。
本发明可以以其它具体形式来具体实施而不脱离其本质特性。所描述的实施例要在所有方面中仅被视为说明性且非约束性的。本发明的范围因此由随附权利要求而非由前面的描述来指示。落入权利要求的等同物的意义和范围内的所有改变要被包括在其范围中。

Claims (3)

1.一种用于交通工具中的数据加载的系统，所述系统包括：
交通工具机载的机舱网关，所述网关包括数据加载软件应用模块；
与网关进行操作通信的机载切换和存储单元；以及
与切换和存储单元进行操作通信的机载交通工具电子装置单元；
其中所述网关配置成与一个或多个广域网通信，并且配置成与便携式设备和安全地面门户通信；
其中所述网关操作用于发起数据从一个或多个地面服务器通过所述一个或多个广域网到交通工具的远程传输，并且在交通工具机上存储所述数据；
其中所述网关中的数据加载软件应用模块包括由处理器可执行以用于将所存储的数据加载到交通工具电子装置单元中的指令。
2.权利要求1所述的系统，其中网关包括配置成提供用于与所述一个或多个广域网的通信的安全措施的第一防火墙、配置成提供用于与局域网（LAN）的通信的安全措施的第二防火墙、以及配置成提供用于与切换和存储单元的通信的安全措施的第三防火墙。
3.一种用于交通工具中的数据加载的方法，所述方法包括：
在机载机舱网关中接收用于将所选择的数据加载到交通工具的用户请求；
在网关中发起所选择的数据从一个或多个地面服务器通过一个或多个广域网的远程传输；
在交通工具机上存储经传输的所选择的数据；以及
响应于加载所存储的数据的用户请求而将所存储的数据加载到机载交通工具电子装置单元中。
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