CN110501759A - 飞机的多源大气数据参数的处理方法及处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种飞机的多源大气数据参数的处理方法及处理系统，该处理方法包括：获取多套源数据；对每一套源数据，调取其中包含的各个大气数据参数的数据前值及数据前值在对应时刻的数据变化率，并基于此计算得到各个大气数据参数的预期值区间；对每一套源数据，调取其中包含的各个大气数据参数的数据当前值，选取落于相应的预期值区间以外的数据当前值加以标记；在多套源数据中移除被加以标记的数据当前值，以形成有效源数据；基于有效源数据中的各个大气数据参数的数据当前值进行表决计算。根据本发明的飞机的多源大气数据参数的处理方法及系统，能够提高表决结果的可靠性，以保障对飞机的控制和操纵安全。

Description

飞机的多源大气数据参数的处理方法及处理系统
技术领域
本发明涉及飞机的大气数据系统以及对测量得到的大气参数的处理，尤其涉及飞机的多源大气数据参数的处理方法及处理系统。
背景技术
飞机的大气数据系统作为重要的机载电子设备，是提供一种综合的、高精度的大气数据信息的系统，与之相关联的有多种用于测量大气数据参数的传感装置、探头等，其性能、精度直接关系到飞机的飞行安全。大气数据参数对飞机的飞行控制、飞行安全至关重要。为了进行飞机控制和操纵，通常需要基于大气数据参数进行多源数据的处理。
然而，现有技术的飞机中使用的处理方法是采用冗余配置的多套大气数据进行排序和计算，其表决计算直接基于多套大气数据的当前值进行比较和计算。这种处理方法的缺陷在于，冗余配置的多套大气数据及其数据源尽管较单一来源的数据源相比通常更为准确可靠，但无法有效地排除有异常、有问题的数据，因而可能会将可信度不高、不准确或者存在异常的大气数据纳入表决计算中，进而对表决结果的可靠性造成不利影响，不利于对飞机的控制和操纵安全。
因此，亟需提供一种更为安全可靠的飞机用多源大气数据参数的处理方法及处理系统。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有飞机采用的多源大气数据参数的处理方法存在的无法有效排除异常数据、因而表决计算及其结果的可靠性不够高、不利于对飞机的控制和操纵安全的缺陷，提出一种飞机的多源大气数据参数的处理方法及处理系统。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
本发明提供了一种飞机的多源大气数据参数的处理方法，其特点在于，所述处理方法包括：
自相互独立的多组数据源获取多套源数据；
对每一套源数据，调取其中包含的多个大气数据参数的每一个的数据前值及所述数据前值在对应时刻的数据变化率，基于调取的所述数据前值、所述数据变化率、及当前时刻和所述数据前值的对应时刻的时间差，计算得到各个大气数据参数的预期值，并在所述预期值的基础上加入各个大气数据参数的容差，以得到该套源数据的各个大气数据参数的预期值区间；
对每一套源数据，调取其中包含的多个大气数据参数的每一个的数据当前值，选取落于相应的预期值区间以外的数据当前值加以标记；
在所述多套源数据中移除被加以标记的数据当前值，以形成有效源数据；
基于所述有效源数据中的各个大气数据参数的数据当前值进行表决计算，以形成表决结果。
根据本发明的一种实施方式，每一套源数据具有预设权重值，在进行所述表决计算时，将与被移除的大气数据参数的数据当前值对应的预设权重值分配给所述有效源数据中属于同一大气数据参数的数据当前值，并根据更新后的权重值进行表决计算，其中，所述预设权重值的分配比例为所述有效源数据中属于同一大气数据参数的数据当前值所对应的源数据的预设权重值之比。
根据本发明的一种实施方式，所述表决计算根据预设的表决逻辑执行，所述表决逻辑基于所述有效源数据中的各个大气数据参数的数据当前值以及根据其计算得出的次级大气数据参数的数据当前值进行表决计算，以形成所述表决结果。
根据本发明的一种实施方式，所述次级大气数据参数包括飞行高度、指示空速、真空速、静温中的部分或全部。
根据本发明的一种实施方式，所述大气数据参数包括总压、静压、总温。
根据本发明的一种实施方式，自相互独立的三组大气数据参数的数据源获取三套大气数据参数的源数据。
本发明还提供了一种飞机的多余度大气数据参数的表决系统，其特点在于，所述表决系统包括：
数据接收模块，其被配置为能够自相互独立的多组数据源获取多套源数据并将其传输至数据比较模块，其中每一套源数据包含多个大气数据参数的数据；
所述数据比较模块，其被配置为能够接收来自所述数据接收模块的所述多套源数据并调取每一套源数据中各个大气数据参数的数据前值及所述数据前值在对应时刻的数据变化率，基于调取的所述数据前值、所述数据变化率、及当前时刻和所述数据前值的对应时刻的时间差，计算得到各个大气数据参数的预期值，并在所述预期值的基础上加入各个大气数据参数的容差，以得到该套源数据的各个大气数据参数的预期值区间，以及，调取每一套源数据中各个大气数据参数的数据当前值，选取落于相应的预期值区间以外的数据当前值加以标记；
所述数据计算模块，其被配置为能够在所述多套源数据中移除被加以标记的数据当前值，以形成有效源数据，并基于所述有效源数据中的各个大气数据参数的数据当前值进行表决计算，以形成表决结果。
根据本发明的一种实施方式，所述数据计算模块预存有每一套源数据对应的预设权重值，所述数据计算模块还被配置为能够在进行所述表决计算时，将与被移除的大气数据参数的数据当前值对应的预设权重值分配给所述有效源数据中属于同一大气数据参数的数据当前值，并根据更新后的权重值进行表决计算，其中所述预设权重值的分配比例为所述有效源数据中属于同一大气数据参数的数据当前值所对应的源数据的预设权重值之比。
根据本发明的一种实施方式，所述数据计算模块还被配置为能够根据预设的表决逻辑并基于所述有效源数据中的各个大气数据参数的数据当前值以及根据其计算得出的次级大气数据参数的数据当前值进行表决计算，以形成所述表决结果。
根据本发明的一种实施方式，所述次级大气数据参数包括飞行高度、指示空速、真空速、静温中的部分或全部。
根据本发明的一种实施方式，所述数据接收模块被配置为能够自相互独立的三组大气数据参数的数据源获取三套大气数据参数的源数据。
根据本发明的一种实施方式，所述大气数据参数包括总压、静压、总温。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：
根据本发明的飞机的多源大气数据参数的处理方法及系统，能够通过利用大气数据参数的前值及其与当前值间的关系，将可信度不高、不准确或者存在异常的大气数据排除在表决计算所考虑的数据之外，从而提高表决结果的可靠性，以保障对飞机的控制和操纵安全。
附图说明
图1为本发明一较佳实施例的飞机的多源大气数据参数的处理方法的示意图。
图2为本发明一较佳实施例的飞机的多源大气数据参数的处理系统的示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图，进一步对本发明的优选实施例进行详细描述，以下的描述为示例性的，并非对本发明的限制，任何的其他类似情形也都落入本发明的保护范围之中。
在以下的具体描述中，方向性的术语，例如“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”等，参考附图中描述的方向使用。本发明的实施例的部件可被置于多种不同的方向，方向性的术语是用于示例的目的而非限制性的。
如图1所示，根据本发明的较佳实施方式的飞机的多源大气数据参数的处理方法，包括：
自相互独立的多组数据源获取多套源数据；
对每一套源数据，调取其中包含的多个大气数据参数的每一个的数据前值及数据前值在对应时刻的数据变化率，基于调取的数据前值、数据变化率、及当前时刻和数据前值的对应时刻的时间差，计算得到各个大气数据参数的预期值，并在预期值的基础上加入各个大气数据参数的容差，以得到该套源数据的各个大气数据参数的预期值区间；
对每一套源数据，调取其中包含的多个大气数据参数的每一个的数据当前值，选取落于相应的预期值区间以外的数据当前值加以标记；
在多套源数据中移除被加以标记的数据当前值，以形成有效源数据；
基于有效源数据中的各个大气数据参数的数据当前值进行表决计算，以形成表决结果。
其中，获取的多套源数据中所包含的大气数据参数可包括诸如总压、静压、总温在内的参数。可选地，上述表决方法中可以自相互独立的三组大气数据参数的数据源获取三套大气数据参数的源数据。
上述多源大气数据参数的处理方法中，通过利用数据前值、数据变化率、及当前时刻和数据前值的对应时刻的时间差，可计算得到各个大气数据参数的预期值，该预期值兼顾了数据前值及相应大气数据参数在该时间段的变化趋势。在此基础上通过设置的各个大气数据参数的容差，可得到该套源数据的各个大气数据参数的预期值区间。依据各个大气数据参数的数据当前值是否落入该预期值区间，可判断大气数据是否存在异常，并可排除可能存在异常的大气数据的数据当前值，由此提高表决计算的数据基础的可靠性，进而提高表决结果的可靠性。
根据本发明的一些优选实施方式，每一套源数据具有预设权重值，在进行表决计算时，将与被移除的大气数据参数的数据当前值对应的预设权重值分配给有效源数据中属于同一大气数据参数的数据当前值，并根据更新后的权重值进行表决计算，其中，预设权重值的分配比例为有效源数据中属于同一大气数据参数的数据当前值所对应的源数据的预设权重值之比。
举例来说，总计三套源数据中的第一套源数据和第二套源数据的预设权重值各自为0.2，第三套源数据的预设权重值为0.6，在这种情况下，若第三套源数据中的某一大气数据参数的数据当前值经前述步骤的判断中被认定落于对应的该预期值区间之外，即可认定为超限数据，则第三套源数据的预设权重值0.6以第一套源数据和第二套源数据的预设权重值之比被分配给第一套源数据和第二套源数据中的该大气数据参数的数据当前值，以进行后续表决计算。即，表决计算中，第一套源数据和第二套源数据中的该大气数据参数的权重值分别被更改为0.5。
通过上述权重调整方式，可在排除某些超限数据的情况下维持表决计算中采纳的数据的权重之比，保障表决计算的可靠性。
根据本发明的一些优选实施方式，表决计算根据预设的表决逻辑执行，表决逻辑基于有效源数据中的各个大气数据参数的数据当前值以及根据其计算得出的次级大气数据参数的数据当前值进行表决计算，以形成表决结果。
其中，次级大气数据可不由直接测量获取而基于源数据中的各个大气数据参数计算得出。可选地，次级大气数据参数可包括飞行高度、指示空速、真空速、静温中的部分或全部。
如图2所示，根据本发明的较佳实施方式的飞机的多余度大气数据参数的表决系统包括数据接收模块、数据比较模块和数据计算模块。
其中，数据接收模块，被配置为能够自相互独立的多组数据源(诸如图2中的源数据1、2、3)获取多套源数据并将其传输至数据比较模块，其中每一套源数据包含多个大气数据参数的数据。举例来说，大气数据参数可包括总压、静压、总温。
数据比较模块被配置为能够接收来自数据接收模块的多套源数据并调取每一套源数据中各个大气数据参数的数据前值及数据前值在对应时刻的数据变化率，基于调取的数据前值、数据变化率、及当前时刻和数据前值的对应时刻的时间差，计算得到各个大气数据参数的预期值，并在预期值的基础上加入各个大气数据参数的容差，以得到该套源数据的各个大气数据参数的预期值区间，以及，调取每一套源数据中各个大气数据参数的数据当前值，选取落于相应的预期值区间以外的数据当前值加以标记。应当理解的是，图2中的比较阈值即预期值区间的两个端点值。
数据计算模块被配置为能够在多套源数据中移除被加以标记的数据当前值，以形成有效源数据，并基于有效源数据中的各个大气数据参数的数据当前值进行表决计算，以形成表决结果。
根据本发明的一些优选实施方式，数据计算模块预存有每一套源数据对应的预设权重值，数据计算模块还被配置为能够在进行表决计算时，将与被移除的大气数据参数的数据当前值对应的预设权重值分配给有效源数据中属于同一大气数据参数的数据当前值，并根据更新后的权重值进行表决计算，其中预设权重值的分配比例为有效源数据中属于同一大气数据参数的数据当前值所对应的源数据的预设权重值之比。
根据本发明的一些优选实施方式，数据计算模块还被配置为能够根据预设的表决逻辑并基于有效源数据中的各个大气数据参数的数据当前值以及根据其计算得出的次级大气数据参数的数据当前值进行表决计算，以形成表决结果。其中可选地，次级大气数据参数包括飞行高度、指示空速、真空速、静温中的部分或全部。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种飞机的多源大气数据参数的处理方法，其特征在于，所述处理方法包括：
自相互独立的多组数据源获取多套源数据；
对每一套源数据，调取其中包含的多个大气数据参数的每一个的数据前值及所述数据前值在对应时刻的数据变化率，基于调取的所述数据前值、所述数据变化率、及当前时刻和所述数据前值的对应时刻的时间差，计算得到各个大气数据参数的预期值，并在所述预期值的基础上加入各个大气数据参数的容差，以得到该套源数据的各个大气数据参数的预期值区间；
对每一套源数据，调取其中包含的多个大气数据参数的每一个的数据当前值，选取落于相应的预期值区间以外的数据当前值加以标记；
在所述多套源数据中移除被加以标记的数据当前值，以形成有效源数据；
基于所述有效源数据中的各个大气数据参数的数据当前值进行表决计算，以形成表决结果。
2.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，每一套源数据具有预设权重值，在进行所述表决计算时，将与被移除的大气数据参数的数据当前值对应的预设权重值分配给所述有效源数据中属于同一大气数据参数的数据当前值，并根据更新后的权重值进行表决计算，其中，所述预设权重值的分配比例为所述有效源数据中属于同一大气数据参数的数据当前值所对应的源数据的预设权重值之比。
3.如权利要求2所述的处理方法，其特征在于，所述表决计算根据预设的表决逻辑执行，所述表决逻辑基于所述有效源数据中的各个大气数据参数的数据当前值以及根据其计算得出的次级大气数据参数的数据当前值进行表决计算，以形成所述表决结果。
4.如权利要求3所述的处理方法，其特征在于，所述次级大气数据参数包括飞行高度、指示空速、真空速、静温中的部分或全部。
5.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述大气数据参数包括总压、静压、总温。
6.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，自相互独立的三组大气数据参数的数据源获取三套大气数据参数的源数据。
7.一种飞机的多源大气数据参数的处理系统，其特征在于，所述处理系统包括：
数据接收模块，其被配置为能够自相互独立的多组数据源获取多套源数据并将其传输至数据比较模块，其中每一套源数据包含多个大气数据参数的数据；
所述数据比较模块，其被配置为能够接收来自所述数据接收模块的所述多套源数据并调取每一套源数据中各个大气数据参数的数据前值及所述数据前值在对应时刻的数据变化率，基于调取的所述数据前值、所述数据变化率、及当前时刻和所述数据前值的对应时刻的时间差，计算得到各个大气数据参数的预期值，并在所述预期值的基础上加入各个大气数据参数的容差，以得到该套源数据的各个大气数据参数的预期值区间，以及，调取每一套源数据中各个大气数据参数的数据当前值，选取落于相应的预期值区间以外的数据当前值加以标记；
所述数据计算模块，其被配置为能够在所述多套源数据中移除被加以标记的数据当前值，以形成有效源数据，并基于所述有效源数据中的各个大气数据参数的数据当前值进行表决计算，以形成表决结果。
8.如权利要求7所述的处理系统，其特征在于，所述数据计算模块预存有每一套源数据对应的预设权重值，所述数据计算模块还被配置为能够在进行所述表决计算时，将与被移除的大气数据参数的数据当前值对应的预设权重值分配给所述有效源数据中属于同一大气数据参数的数据当前值，并根据更新后的权重值进行表决计算，其中所述预设权重值的分配比例为所述有效源数据中属于同一大气数据参数的数据当前值所对应的源数据的预设权重值之比。
9.如权利要求8所述的处理系统，其特征在于，所述数据计算模块还被配置为能够根据预设的表决逻辑并基于所述有效源数据中的各个大气数据参数的数据当前值以及根据其计算得出的次级大气数据参数的数据当前值进行表决计算，以形成所述表决结果。
10.如权利要求9所述的处理系统，其特征在于，所述次级大气数据参数包括飞行高度、指示空速、真空速、静温中的部分或全部。
11.如权利要求7所述的处理系统，其特征在于，所述数据接收模块被配置为能够自相互独立的三组大气数据参数的数据源获取三套大气数据参数的源数据，以及，所述大气数据参数包括总压、静压、总温。
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