CN110504604B - 用于在交通工具和地面系统之间传送数据的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

用于在交通工具和地面系统之间传送数据的方法和系统。具体地，公开了用于飞行器的多用途光数据、电力线数据和地面电源接口的系统、方法和装置。在交通工具与地面系统之间传送数据的方法包括如下步骤：把连接到地面系统的多用途电源接口的连接器的引脚设置在交通工具的连接器的插座中，使得位于引脚的端部上的透镜与插座的底部的内表面配合。引脚和插座各包括光学部和电力部。该方法还包括如下步骤：由地面系统经由引脚和插座的电力部向交通工具上的机载系统提供电力。此外，该方法包括如下步骤：经由引脚和插座的光学部在机载系统和地面系统之间传送数据。

Description

用于在交通工具和地面系统之间传送数据的方法和系统
技术领域
本公开涉及多用途电源接口。特别是，涉及用于交通工具(例如飞行器)的多用途光数据、电力线数据和地面电源接口。
背景技术
在交通工具上操作的系统可以生成以及接收大量数据。例如，就飞行器而言，先进的航空电子设备、机上娱乐系统、餐饮系统、乘客系统和其他机载系统会产生和/或利用相当多的数据。仅作为飞行器的一个特定示例，大量数据(significant data)是与诸如发动机监测系统这样的机载监测系统相关地生成的。发动机监测数据可包括例如压缩比、每分钟转数、温度、振动和其他发动机运行数据。此外，飞行器的机上娱乐系统也可能涉及大量数据，例如用于一系列电影的兆兆字节的数据。
当前和未来的飞行器系统，例如航空电子设备、视频监控系统、机上娱乐系统以及军用飞行器中的军用电子任务系统都需要大型数据管道，以便在乘客和设备装载和卸载到地面期间把数据移入和移出飞行器。对于这些飞行器系统，必须移动许多千兆字节的数据。现有的无线外部通信解决方案中的当前数据管道带宽容量不能在合理的时间范围内将这些数据量移入或移出飞行器。需要数小时或数天以将这些大数据缓存移入或移出飞行器。
目前，通过使用当前安装在飞行器上以无线地传送数据的人工传送网络(sneakernet)(即，通过例如通用串行总线(USB)闪存驱动器或硬盘驱动器，来手动传送物理携带的电子数据)和无线电(例如，GateLink或蜂窝调制解调器)的组合，将向地面上的飞行器传送数据和从地面上的飞行器传送数据。然而，这两种传统的数据传送方法都很慢。此外，当利用无线电进行数据传送时，各个无线电数据链路会产生使用费，因此，它们在地面上是不受欢迎的，因为它们的成本很高。
对额外的通信信道和数据传送的需求推动了与这种通信相关的快速变化。这种增加的需求是由于例如地面系统对飞行器数据的依赖性增加，以及飞行人员、空乘人员和乘客的通信需求增加。此外，数据多样性以及在支持广泛业务流程时生成和使用数据的越来越多的应用程序，这增加了对通信的需求。
因此，需要一种改进的技术，用于向地面交通工具和从地面交通工具快速传送大量数据。
发明内容
本公开涉及用于飞行器和飞行器工厂自动化的多用途光数据、电力线数据和地面电源接口的方法、系统和装置。在一个或更多个实施方式中，一种用于在交通工具和地面系统之间传送数据的方法，其包括如下步骤：把连接到地面系统的多用途电源接口的连接器的引脚设置到交通工具的连接器的插座中，以使位于引脚端部的透镜与插座底部的内表面配合。在一个或更多个实施方式中，引脚和插座各包括光学部和电力部。该方法还包括：由地面系统经由插座和引脚的电力部向交通工具上的机载系统提供电力。此外，该方法包括如下步骤：经由引脚和插座的光学部在机载系统和地面系统之间传送至少一部分数据。
在一个或更多个实施方式中，该方法还包括如下步骤：经由插座和引脚的电力部在机载系统和地面系统之间传送至少一部分数据。
在至少一个实施方式中，透镜是凹形的，插座底部的内表面是凸形的。在一些实施方式中，透镜是凸形的，插座底部的内表面是凹形的。
在一个或更多个实施方式中，该方法还包括如下步骤：由透镜扩散从引脚的光学部发出的光信号的光束。
在至少一个实施方式中，交通工具是空中交通工具、太空交通工具、陆地交通工具或海上交通工具。
在一个或更多个实施方式中，数据包括飞行器控制域数据、飞行器信息系统数据和/或机上娱乐数据。
在至少一个实施方式中，引脚可从多用途电源接口的连接器中移除。
在一个或更多个实施方式中，电力包括交流(AC)电。
在至少一个实施方式中，机载系统是航空电子设备系统、飞行器控制域系统、飞行器信息系统、视频监控系统、机上娱乐系统或任务系统。
在一个或更多个实施方式中，一种用于在交通工具和地面系统之间传送数据的系统，其包括：连接到多用途电源接口的地面系统。该系统还包括交通工具，该交通工具包括包含插座的连接器。此外，该系统包括多用途电源接口，该多用途电源接口包括连接器，该连接器包括引脚，该引脚设置在插座中，使得位于引脚端部的透镜与插座底部的内表面配合。在一个或更多个实施方式中，地面系统通过插座和引脚的电力部向交通工具上的机载系统提供电力。在一些实施方式中，通过引脚和插座的光学部在机载系统和地面系统之间传送至少一部分数据。
在至少一个实施方式中，通过插座和引脚的电力部在机载系统和地面系统之间传送至少一部分数据。
在一个或更多个实施方式中，透镜用于扩散从引脚的光学部发出的光信号的光束。
在至少一个实施方式中，一种用于在交通工具和地面系统之间传送数据的方法，其包括如下步骤，由交通工具上的交通工具总线复用器，经由多个交通工具数据总线，从交通工具上的机载系统接收数据。该方法还包括如下步骤：由交通工具总线复用器，把数据复用至多用途电源接口的至少一个数据通道中。而且，该方法包括如下步骤：由多用途电源接口，经由至少一个数据通道，把来自交通工具总线复用器的数据传送至与地面系统关联的地面总线复用器。另外，该方法包括如下步骤：由地面总线复用器把来自多用途电源接口的至少一个数据通道的数据分解至与地面系统关联的多个地面数据总线中。此外，该方法包括如下步骤：由地面总线复用器经由多个地面数据总线把数据传送至地面系统。
在一个或更多个实施方式中，各个交通工具数据总线包括ARINC总线、CAN总线、RS总线、光总线和/或以太网总线。在一些实施方式中，各个地面数据总线包括ARINC总线、CAN总线、RS总线、光总线和/或以太网总线。
在至少一个实施方式中，至少一个数据通道包括光数据通道和/或电力线宽带(BPL)数据通道。在一个或更多个实施方式中，多用途电源接口的连接器上的引脚的光学部包括光数据通道。在一些实施方式中，多用途电源接口的连接器上的引脚的电力部包括BPL数据通道。
在一个或更多个实施方式中，交通工具总线复用器容纳在交通工具内。在至少一个实施方式中，地面总线复用器容纳在地面系统内。在一些实施方式中，数据包括飞行器控制域数据、飞行器信息系统数据和/或机上娱乐数据。在一些实施方式中，机载系统是航空电子设备系统、飞行器控制域系统、飞行器信息系统、视频监控系统机上娱乐系统和/或任务系统。在至少一个实施方式中，地面系统是地面动力车(ground power cart)或测试设备。
在至少一个实施方式中，一种用于在地面系统和交通工具之间传送数据的方法，其包括如下步骤：由与地面系统关联的地面总线复用器，经由与地面系统关联的多个地面数据总线接收数据。该方法还包括如下数据：由地面总线复用器，把数据复用至多用途电源接口的至少一个数据通道中。而且，该方法包括如下步骤：由多用途电源接口经由至少一个数据通道，把来自地面总线复用器的数据传送至交通工具上的交通工具总线复用器。另外，该方法包括如下步骤：由交通工具总线复用器，把来自多用途电源接口的至少一个数据通道的数据分解至交通工具上的多个交通工具数据总线中。此外，该方法包括如下步骤：由交通工具总线复用器，经由多个交通工具数据总线把数据传送至交通工具上的机载系统。
在一个或更多个实施方式中，一种用于在交通工具和地面系统之间传送数据的系统，其包括：交通工具总线复用器，该交通工具总线复用器在交通工具上，用于经由多个交通工具数据总线从交通工具上的机载系统接收数据，并且把数据复用至多用途电源接口的至少一个数据通道中。此外，该系统包括多用途电源接口，该多用途电源接口用于经由至少一个数据通道把数据从交通工具总线复用器传送至与地面系统关联的地总线复用器。此外，该系统包括地面总线复用器，该地面总线复用器用于把来自多用途电源接口的至少一个数据通道的数据分解至与地面系统关联的多个地面数据总线中，并经由多个地面数据总线把数据传送到地面系统。
在至少一个实施方式中，一种用于建立经由多用途电源接口把数据从交通工具传送到地面系统的连接的方法，其包括如下步骤：由交通工具上的至少一个处理器通过验证以下各项中的至少一项来验证地面系统：(1)由多用途电源接口提供的电压近似为预期电压，(2)与多用途电源接口提供的电力的相位间隔近似为预期相位间隔，(3)由多用途电源接口提供的电流近似为预期电流，(4)由多用途电源接口提供的电力线宽带(BPL)链路是良好的，和/或(5)多用电源接口提供的光链路是良好的。此外，该方法包括如下步骤：如果至少一个处理器验证了地面系统，则由至少一个处理器向交通工具上的至少一个机载系统发送至少一个命令，以经由多用途电源接口把数据传送至地面系统。
这些特征、功能和优点可以在本公开的各种实施方式中独立实现，或者可以在其他实施方式中组合实现。
附图说明
结合以下描述、所附权利要求和附图将更好地理解本公开的这些和其他特征、方面和优点，其中：
图1是示出根据本公开的至少一个实施方式的连接到示例性交通工具和示例性地面系统的所公开的多用途电源接口的图。
图2是示出根据本公开的至少一个实施方式的所公开的多用途电源接口的连接器的示例性引脚接口的图。
图3是示出根据本发明的至少一个实施方式的所公开的多用途电源接口的连接器的示例性引脚的图，该示例性引脚被定位成与交通工具上的连接器的插座配合，其中示例性引脚包括凸透镜。
图4A是如下细节图，其示出了根据本发明的至少一个实施方式的所公开的多用途电源接口的连接器的示例性引脚，该示例性引脚被定位成与交通工具上的连接器的插座配合，其中示例性引脚包括凸透镜。
图4B是如下细节图，其示出了根据本发明的至少一个实施方式的所公开的多用途电源接口的连接器的示例性引脚，该示例性引脚与交通工具上的连接器的插座配合，其中示例性引脚包括凸透镜。
图5A是如下细节图，其示出了根据本发明的至少一个实施方式的所公开的多用途电源接口的连接器的示例性引脚，该示例性引脚被定位成与交通工具上的连接器的插座配合，其中示例性引脚包括凹透镜。
图5B是如下细节图，其示出了根据本发明的至少一个实施方式的所公开的多用途电源接口的连接器的示例性引脚，该示例性引脚与交通工具上的连接器的插座配合，其中示例性引脚包括凹透镜。
图6是示出根据本公开的至少一个实施方式的用于在交通工具和地面系统之间传送数据的所公开方法的流程图。
图7是示出根据本公开的至少一个实施方式的连接到地面上的示例性交通工具和地面总线复用器的、所公开多用途电源接口的图。
图8是示出根据本公开的至少一个实施方式的连接到地面上的地面总线复用器和交通工具上的交通工具总线复用器的所公开多用途电源接口的图。
图9A和图9B是示出根据本公开的至少一个实施方式的、用于利用总线复用器在交通工具和地面系统之间传送数据的所公开方法的流程图。
图10是示出根据本公开的至少一个实施方式的所公开方法的流程图，该方法用于建立经由所公开的多用途电源接口把数据从交通工具传送至地面系统的连接。
图11是示出根据本发明的至少一个实施方式的用于交通工具的各种不同类型的数据的示意图，该数据可以被分配给所公开的多用途电源接口的不同部分(例如，光学部和电力部)。
具体实施方式
本文公开的方法和装置提供了用于飞行器和飞行器工厂自动化的多用途光数据、电力线数据和地面电源接口的操作系统。在一个或更多个实施方式中，本公开的系统通过采用向交通工具提供光数据通道(采用凹透镜或凸透镜进行最佳数据传送)、电力线宽带(broadband over powerline，BPL)数据通道和三相交流(AC)供电的多用途电源接口，允许以比传统方法更快的光栅速率(raster rate)向地面上的交通工具传送大量数据和从地面上的交通工具传送大量数据。所公开的多用途电源接口在交通工具与地面数据网络之间提供多个千兆级及以上的通信链路。
此外，本发明的系统还提供总线复用器，该总线复用器用于把来自各种交通工具数据总线的信号(以及来自测试系统的模拟离散信号)复用至用于所公开的多用途电源接口的数据通道(例如，光数据通道和BPL数据通道)的信号。所公开的总线复用器还用于把来自多用途电源接口的数据通道的信号，分解至来自交通工具数据总线的信号(以及来自测试系统的模拟离散信号)。
如上所述，在交通工具(例如，飞行器)上操作的系统可以生成以及接收大量数据。当前和未来的飞行器系统，例如航空电子设备、视频监控系统、机上娱乐系统、以及军用飞行器中的军用电子任务系统都需要大型数据管道，以便在乘客和设备装载和卸载到地面期间把数据移入和移出飞行器。对于这些飞行器系统，必须移动许多千兆字节的数据。现有的无线外部通信解决方案中的当前数据管道带宽容量不能在合理的时间范围内将这些数据量移入或移出飞行器。将这些大数据缓存移入或移出飞行器需要数小时或数天。
目前，通过使用当前安装在飞行器上以无线地传送数据的人工传送网络(sneakernet)(即，通过例如通用串行总线(USB)闪存驱动器或硬盘驱动器来手动传送物理携带的电子数据)和无线电(例如，GateLink或蜂窝调制解调器)的组合，将向地面上的飞行器传送数据和从地面上的飞行器传送数据。然而，这两种传统的数据传送方法都很慢。此外，当利用无线电进行数据传送时，每个无线电数据链路都会产生使用费，因此，它们在地面上是不受欢迎的，因为它们的成本很高。
例如，目前，当航空公司需要在事故发生后将监控系统视频和音频从飞行器上移出时，他们必须移动8到16千兆字节(GB)之间的数据，通过使用现有无线网络和/或通过移除和更换飞行器上的网络存储单元可能需要数天到数周的时间才能“慢慢下载”该数据。此外，当机上娱乐系统需要重新加载新内容时，必须将大约32GB的数据加载到后台的服务器上，然后将该服务器与当前安装在飞行器上的服务器交换。此外，对于军事任务系统，必须通过移除旧存储单元并用新的单元替换它来完成数据传送。对于所有这三种情况，现有无线外部通信解决方案中的当前数据管道带宽容量不能在合理的时间范围内将这些数据量移入或移出飞行器。通过使用当前的外部系统需要数小时、数天或数周才能将这些大数据移入和移出飞行器。
本公开的系统将多个光纤(例如，1-10千兆字节(Gb))光数据链路(其利用凹透镜或凸透镜)和多个电力线宽带(BPL)数据链路合并到传统的三相交流电(AC)电源接口(称为Stinger电缆)来形成多用途电源接口，以提供高带宽解决方案，从而有效快速地向地面交通工具和从地面交通工具传送数据。所公开的多用途电源接口可以在利用400赫兹(Hz)飞行器电力基础设施的商业和军用机场中使用。此外，当有线的400Hz电力基础设施不可用时，所公开的多用途电源接口可用于地区或军用机场，其中运营商利用便携式独立地面动力车在飞行器发动机关闭的同时，向飞行器提供AC电源。这两种解决方案仅需要一个飞行器上的接口和一个电闸箱(gatebox)BPL/光数据链路解决方案(结构)用于地面数据外部通信。
所公开的系统通过为所有机场提供单一解决方案来降低飞行器运营商的成本，并通过为机场运营支持提供单一解决方案来降低各个地区和军用机场的成本。飞行器机身内部围绕飞行器上的地面电源接口(例如，Stinger电缆)连接插座的空间是非常宝贵的。通过将光纤链路直接集成到电源接口(例如，Stinger电缆)电源引脚中，创建了新的直接耦合光链路，结果得到了在对飞行器结构最小至无影响的情况下可以被快速且容易地安装在飞行器内的设备。这样，这种实施的简易性降低了所公开系统的进入门槛，并且对于在全世界范围内将所公开的系统应用到现有机场基础设施中将是至关重要的。
通常，所公开的多用途电源接口有助于向机载系统提供电力并与这些系统通信，而不需要在交通工具本身上附加接口/连接器。更具体地，安装到飞行器上的现有电力连接器可用于本文所述的电力输送和通信。因此，可以实现飞行器机载系统和地面系统之间的物理连接的益处，而不会增加与将另一物理连接器添加到交通工具有关的成本和复杂性。例如，地勤人员在利用当前系统时不需要在飞行器和地面系统之间建立额外的连接。
此外，应注意，所公开的系统通过将许多较粗的功能测试脐带电缆替换为所公开的多用途电源接口，来实现工厂自动化、飞行器功能测试和飞行器系统测试，上述较粗的功能测试脐带电缆通过飞行器门和舱口至内部的飞行器机载系统，来运行于工厂车间测试系统之间。包括多个光数据通道和多个BPL数据通道的所公开的多用途电源接口中的一个或更多个提供对工厂自动化、功能测试进行复用所需的所有测试信号所需的容量和吞吐量，从而大大简化了测试所需的接口。另外，所公开的系统在多用途电源电缆的各端采用总线复用器(例如，地面总线复用器和交通工具总线复用器)。这些总线复用器把来自多种飞行器数据总线(例如，ARINC-429总线、CAN总线、RS-485总线、光总线和以太网总线)的信号和来自测试系统的模拟离散信号复用为，用于所公开的多用途电源接口的数据通道(例如，光数据通道和BPL数据通道)的信号。总线复用器还把来自多用途电源接口的数据通道的信号分解为，来自交通工具数据总线的信号和来自测试系统的模拟离散信号。
本文描述的系统和方法有时会在飞行器的背景下描述。然而，这种系统和方法不限于仅与飞行器相关的实践，而是可以与任何交通工具(例如，空中交通工具、太空交通工具、陆地交通工具和海上交通工具)结合使用。如本文所用，术语“交通工具”是指能够移动的任何物体，包括飞行器、汽车、轮船、坦克、卡车和火车。如本文所用，术语“飞行器”是指飞机、直升机、导弹和任何能够飞行的物体。此外，术语“数据”广泛地指代任何格式的信息。另外，在一个方面，本文描述的系统和方法在飞行器抵达登机口时有利于飞行器和地面系统之间的通信。
应注意，所公开的系统和方法也可以与已知的电力和通信系统和方法结合进行修改和使用。例如，预期一些通信仍然可以通过电源线通信而发生，并且还可以使用无线通信。利用多种通信模态，在其他模态中的一个模态不可操作的情况下，可以使用一种模态(例如，电源线通信)作为故障转移模式。另外，可以使用不同的模态来推动创建用于通信的不同域，例如，商业领域数据和军事领域数据。作为一个示例，无线域可以用作商业领域，光纤域(例如，光数据通道)可以用作军事领域，并且电力域(例如，BPL数据通道)可以用作机上娱乐领域。当然，许多替代方案都是可能的。
在以下描述中，阐述了许多细节，以便提供对系统的更全面的描述。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践所公开的系统。在其他情况下，公知的特征未被详细描述，以免不必要地模糊系统。
可以在功能和/或逻辑组件和各种处理步骤方面描述本公开的实施方式。应当理解，可以通过被配置为执行指定功能的任何数量的硬件、软件和/或固件组件来实现这样的组件。例如，本公开的实施方式可以采用各种集成电路组件(例如，存储器元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查找表等)，其可以在一个或更多个处理器、微处理器或其他控制设备的控制下执行各种功能。另外，本领域技术人员将理解，本公开的实施方式可以结合其他组件来实践，并且本文描述的系统仅仅是本公开的一个示例实施方式。
为简洁起见，本文中可能不会详细描述与交通工具的数据通信系统相关的传统技术和组件，以及系统的其他功能方面(以及系统的各个操作组件)。此外，本文包含的各种图中所示的连接线旨在表示各种元件之间的示例性功能关系和/或物理耦接。应注意，在本公开的实施方式中可以存在许多替代的或附加的功能关系或物理连接。
图1是示出根据本公开的至少一个实施方式的、连接到示例性交通工具120和示例性地面系统130的所公开的多用途电源接口110的图100。在该图中，交通工具120是飞行器。然而，应当注意，在其他实施方式中，所公开的系统的交通工具120可以采用各种不同类型的交通工具，包括但不限于空中交通工具(例如，飞行器、飞机和直升机)、太空交通工具(例如，空间飞行器和卫星)、陆地交通工具(如坦克、卡车和火车)和海上交通工具(如船舶和船只)。
在该图中，交通工具(即飞行器)120包括安装在交通工具120的主体(例如，机身)的外表面上的连接器140，使得连接器140可由地勤人员接近。连接器140包括多个插座(例如，参考图3的插座320)。
多用途电源电缆110的一个端部160包括连接器150(参考图2)。连接器150包括多个引脚(例如，参考图2的210a、210b、210c、220、230a、230b)。多用途电源电缆110的另一端部170连接到地面系统130。应当注意，尽管地面系统130被示意性地示作图1中的地面动力车，地面系统130的组件可以集成到其他物理组件中，例如，在飞行器门处，例如集成到登机道(jetway)系统中。
当交通工具120在地面上时，地勤人员将多用途电源接口110的连接器150连接到交通工具120的连接器140，使得连接器150电连接并在通信上连接到连接器140。
如下面将更详细说明的，多用途电源接口110包括光学部(例如，光纤或光纤电缆)和电力部(例如，导电材料)。连接器140和150也包括光学部(例如，光纤或光纤电缆)和电力部(例如，导电材料)。在工作期间，通过连接器140、150以及多用途电源接口110在交通工具120上的至少一个机载系统(未示出)和地面系统130中的组件之间来回地传送数据。此外，通过连接器140、150以及多用途电源接口110，将电力从地面系统130提供至交通工具120上的至少一个机载系统(未示出)。
在一个或更多个实施方式中，所公开系统的机载系统可以是各种不同类型的系统，包括但不限于航空电子设备系统、飞行器控制域系统、飞行器信息系统、视频监控系统、机上娱乐系统和/或任务系统。在至少一个实施方式中，数据包括飞行器控制域数据(例如，航空电子设备数据、飞行管理计算机数据)、飞行器信息系统数据(例如，天气数据、飞行器状态数据、温度数据、风数据、跑道位置数据、飞行高度下降数据)或者机上娱乐数据(例如，电影数据、音乐数据、游戏数据)中的至少一个。
应当注意，在其他实施方式中，交通工具120可包括一个以上的连接器140，如图1所示。对于这些实施方式，单独的多用途电源接口110将分别连接到交通工具120上的连接器140。此外，对于这些实施方式，多用途电源接口110可以连接到一个以上的地面系统130。
图2是示出根据本公开的至少一个实施方式的所公开的多用途电源接口110的连接器150的示例性引脚接口的图200。连接器150安装到交通工具120的连接器140(例如，与连接器140配合))(参见图1)。连接器150包括壳体250，壳体250具有绝缘基部260和围绕基部260延伸的侧壁270。
如图2所示，六个引脚210a、210b、210c、220、230a、230b从连接器150的基部260延伸。各个引脚210a、210b、210c、220、230a、230b包括电力部(其是外部导电部分，其包括诸如金属这样的导电材料)280a、280b、280c、280d、280e、280f和光学部(其包括至少一根光纤或光纤电缆)240a、240b、240c、240d、240e、240f。各个引脚210a、210b、210c、220、230a、230b的光学部240a、240b、240c、240d、240e、240f在引脚210a、210b、210c、220、230a、230b的电力部280a、280b、280c、280d、280e、280f的端部之内延伸，并与其共同延伸(例如，齐平)。
在一个或更多个实施方式中、引脚210a、210b、210c的电力部280a、280b、280c输送三相交流(AC)功率(即三个引脚210a、210b、210c中的各个引脚具有不同的正弦相位)。引脚220是中性引脚并且作为接地操作。引脚230a、230b是互锁引脚，其用于确保连接器150的引脚210a、210b、210c、220被正确地固定(例如，配合)在插座内(例如，参见图3的插座320)。这样，在工作期间，为了防止多用途电源接口110在连接器150被完全固定在交通工具120的连接器140中之前接通电源，互锁引脚230a、230b将不允许地面系统130向多用途电源接口110和交通工具120提供电力，直到引脚210a、210b、210c、220、230a、230b全部完全被固定于连接器150的插座内(例如，参见图3的插座320)为止。互锁引脚230a、230b的长度较短，以确保连接器150的较长引脚210a、210b、210c、220完全固定于交通工具120的连接器140的插座中。由互锁引脚230a、230b提供的保护特性提供了电弧闪光减缓(例如，防止连接器150中的电弧放电到飞行器120)，并且为地勤人员提供了安全性(例如，通过处理已通电的未固定牢的多用途电源接口110，来防止地勤人员受到电击)。
连接器150电连接到交通工具120上的至少一个机载系统(未示出)，更具体地，各个引脚210a、210b、210c、220、230a、230b连接到至少一个这样的机载系统，以通过电力部280a、280b、280c、280d、280e、280f提供电力。另外，各个引脚210a、210b、210c、220、230a、230b连接到至少一个这样的机载系统，以实现经由电力部(例如，电力线宽带(BPL))280a、280b、280c、280d、280e、280f和/或通过光学部(例如，光纤或光纤电缆上的光通信)240a、240b、240c、240d、240e、240f的通信(例如，数据传送)。
连接器150的特定配置可以根据特定交通工具120和所涉及的机载系统而广泛变化。图2中所示的连接器150仅是一个示例连接器。例如、引脚210a、210b、210c、220、230a、230b的尺寸和数量可以变化。引脚210a、210b、210c、220、230a、230b的特定结构也可以变化。另外，所选择的连接器150的材料可取决于交通工具120操作的特定环境。
图3是示出了根据本公开的至少一个实施方式的所公开的多用途电源接口110的连接器150的示例性引脚210a的示意图300，该示例性引脚210a被定位成与交通工具120上的连接器140的插座320配合，其中示例性引脚210a包括凸透镜350。在该图中，示出了安装到交通工具120上的连接器140的第一连接器150。多用途电源接口110的连接器150包括壳体250，该连接器150有时被称为光/电转换块，并且示意性地示为仅具有一个引脚210a。
引脚210a在其端部上具有螺纹310。通过将引脚210a的螺纹310拧入连接器150内部形成的螺纹(未示出)内，而将引脚210a连接到连接器150。这样，引脚210a可从连接器150移除。
引脚210a还包括电力部280a和光学部240a，光学部240a在电力部280a的端部之内延伸，并与电力部280a的端部共同延伸。光学部240a包括光纤电缆330。或者，光学部240a可包括一个或更多个光纤。另外，各光纤可以是单模光纤或多模光纤。光纤电缆314从光学部240a延伸至光学到以太网接口316，并且以太网电缆318从该光学到以太网接口316延伸。光纤电缆314、光学到以太网接口316、以太网电缆318全部容纳在连接到地面系统130的多用途电源接口110内。以太网电缆310连接到地面系统130中接收和/或提供数据的系统。由地面系统130提供的数据可以通过以太网电缆318和光纤电缆314传送至光学部240a。
凸透镜(即，从透镜向外凸出)350安装在光纤电缆330的端部。凸透镜350扩散(或放大)从引脚210a的光学部240a发出的光信号的光束351。凸透镜350通过折射分散光束351来扩散光束351。凸透镜350可以是包括单片透明材料的简单透镜，或包括若干简单透镜(通常沿公共轴设置)的复合透镜。凸透镜350可以由各种不同类型的材料制成，包括但不限于玻璃、塑料和/或石英。将材料研磨和抛光或模塑成凸形。光束351的扩散允许多用途电源接口110的连接器150的引脚210a与交通工具120上的连接器140的插座320松散配合(例如，弯曲或未完全固定)。
示出了形成交通工具120的一部分的第二连接器140。连接器140包括壳体360，该连接器140有时被称为光/电转换块，并且示意性地示为具有一个插座320。插座320包括电力部370和位于电力部370的底座390处的光学部380。
光纤电缆395从光学部380延伸至光学到以太网接口397，并且以太网电缆398从光学到以太网接口397延伸。光纤电缆395、光学到以太网接口397、以及以太网电缆398都携带在交通工具120上(例如，它们全部容纳在交通工具120内)。以太网电缆398连接到交通工具120上的机载系统，使得由这些系统产生的数据可以通过以太网电缆398和光纤电缆395而传送至光学部380。连接器140电连接到交通工具上的机载系统(未示出)，更具体地说，插座320连接到至少一个这样的机载系统，以通过电力部370提供电力，并且能够通过光学部380和/或电力部370进行通信。
更具体地，在工作之前，将引脚210a设置到插座320中，使得引脚210a通过过盈配合而固定在插座320内。例如，地勤人员可以把连接器150与连接器140连接。提供给插座320的电力通过引脚210a的导电部分280a，传输到插座320的电力部370和交通工具120上的机载系统。
数据通过以太网电缆398、接口397和光纤电缆395从机载系统传送至被例示为光纤电缆330的光学部380。在光学部380和光学部240a之间建立光链路。通过该链路传送数据，继而通过多用途电源接口110把数据传送至地面系统130。例如，机载系统可以收集诸如高级航空电子设备数据、机上娱乐系统数据、餐饮系统数据、乘客系统数据和/或利用交通工具120上的多个监视器的发动机监测数据之类的数据，并经由光链路把数据传送至地面系统130。
另外，通过插座320的电力部370把数据从机载系统传送至引脚210a的电力部280a。在电力部370和电力部280a之间建立电力线宽带(BPL)链路。通过该链路传送数据，继而通过多用途电源接口110把数据传送至地面系统130。这样，机载系统可以收集诸如高级航空电子设备数据、机上娱乐系统数据、餐饮系统数据、乘客系统数据和/或利用交通工具120上的多个监视器的发动机检测数据之类的数据。并经由BPL链路把数据传送至地面系统130。
当然，系统的许多变化是可能的并且是可预期的。例如，连接器150的引脚210a、210b、210c、220、230a、230b和连接器140的插座320的结构和数量是可以变化的。此外，由机载系统和地面系统组件使用的数据通信的传送模式和格式可能因系统和组件而异。可以修改系统以适应这种格式和传送模式。
图4A是细节图400，其示出了根据本发明的至少一个实施方式的所公开的多用途电源接口110的连接器150的示例性引脚210a，该示例性引脚210a被定位成与交通工具120上的连接器140的插座320配合，其中示例性引脚210a包括凸透镜350。引脚210a包括外部电力部280a和光学部240a，光学部240a在电力部280a的端部356之内延伸，并与端部356共同延伸。引脚210a还包括螺纹310，以便于将引脚210a固定在壳体250内。
如图4A所示，引脚210a是中空的，这有利于在引脚210a内固定光学部240a，光学部240a可以是至少一根光纤或光纤光缆。另外，螺纹310被构造成与多用途电源接口110的连接器150中的开口中的螺纹配合，使得引脚210a容易且轻松地固定在连接器150内。如果引脚210a损坏或磨损，则该引脚210a可以被替换、移除和修理，而不必从多用途电源接口110移除连接器150。
图4A中还示出，交通工具120的连接器140包括插座320，插座320具有电力部370和光学部380。插座320的底部390是凹形的，使得其与凸透镜350在形状上互补。
图4B是细节图450，其示出了根据本发明的至少一个实施方式的、所公开的多用途电源接口110的连接器的示例性引脚210a，该示例性引脚210a被定位成与交通工具120上的连接器140的插座320配合，其中示例性引脚210a包括凸透镜350。在该图中，引脚210a被示出为设置到插座320中，使得位于引脚210a的端部处的凸透镜350与插座320的底部390的内表面配合。在工作期间，在引脚210a与插座320配合之后，地面系统130经由引脚210a的电力部280a和插座320的电力部370向交通工具120上的至少一个机载系统提供电力。另外，在引脚210a与插座320配合之后，通过引脚210a的光学部240a和插座320的光学部380，和/或通过引脚210a的电力部280a和插座320的电力部370，在交通工具120的机载系统和地面系统130之间传送数据，即从交通工具120的机载系统向地面系统130传送数据，和/或从地面系统130向交通工具120的机载系统传送数据。
图5A是细节图500，其示出了根据本发明的至少一个实施方式的所公开的多用途电源接口110的连接器150的示例性引脚510a，该示例性引脚510a被定位成与交通工具120上的连接器540的插座520配合，其中示例性引脚510a包括凹透镜550。在该图中，图5A的引脚510a类似于图4A的引脚210a，除了图5A中的引脚510a包括凹透镜550而图4A的引脚210a包括凸透镜350之外。此外，图5A的连接器540类似于图4A的连接器140，除了图5A的连接器540的插座520的底部590是凸形的而图4A的连接器140的插座320的底部390是凹形的之外。插座520的底部590是凸形的，使得其形状与凹透镜550互补。
凹透镜(即，凹进透镜中)550安装在光纤电缆530的端部上。凹透镜550扩散(或放大)从引脚510a的光学部540a发出的光信号的光束551。凹透镜550通过折射分散光束551来扩散光束551。凹透镜550可以是包括单片透明材料的简单透镜，或包括若干简单透镜(通常沿公共轴设置)的复合透镜。凹透镜550可以由各种不同类型的材料制成，包括但不限于玻璃、塑料和/或石英。将材料研磨和抛光或模塑成凸形。光束551的扩散允许多用途电源接口110的连接器150的引脚510a与交通工具120上的连接器540的插座520松散配合(sloppiness in the mating)(例如，弯曲或未完全固定)。
图5B是细节图560，其示出了根据本发明的至少一个实施方式的、所公开的多用途电源接口110的连接器540的示例性引脚510a，该多用途电源接口110与交通工具120上的连接器540的插座520配合，其中示例性引脚510a包括凹透镜550。在该图中，引脚510a被示出为设置在插座520中，使得位于引脚510a的端部处的凹透镜550与插座520的底部590的内表面配合。在工作期间，在引脚510a与插座520配合之后，地面系统130经由引脚510a的电力部580a和插座520的电力部570，向交通工具120上的至少一个机载系统提供电力。另外，在引脚510a与插座520配合之后，通过引脚510a的光学部540a和插座520的光学部581，和/或通过引脚510a的电力部580a和插座520的电力部570，在交通工具120的机载系统和地面系统130之间传送数据，即从交通工具120的机载系统向地面系统130传送数据，和/或从地面系统130向交通工具120的机载系统传送数据。
图6是示出根据本公开的至少一个实施方式的、用于在交通工具和地面系统之间传送数据的所公开方法600的流程图。在方法600的开始610处，把连接到地面系统的多用途电源接口的连接器的引脚设置在交通工具的连接器的插座中，使得位于引脚端部的透镜与插座的底部的内表面配合620。然后，地面系统通过插座和引脚的电力部向交通工具的机载系统提供电力630。并且，通过引脚和插座的光学部在机载系统和地面系统之间传送至少一部分数据640。此外，通过插座和引脚的电力部在机载系统和地面系统之间传送至少一部分数据650。然后，方法600结束660。
图7是示出根据本公开的至少一个实施方式的连接到地面上的示例性交通工具120和地面总线复用器710的所公开多用途电源接口110的图700。通过利用总线复用器(例如，与地面系统130关联的地面总线复用器710以及位于(例如，容纳于)交通工具120上的交通工具总线复用器(图7中未示出，参考图8的810))，多用途电源接口110可用于工厂自动化、功能测试、系统测试和/或数据传送，以完成总线中继器系统。经由多用途电源接口110彼此连接的总线复用器(例如，地面总线复用器710和交通工具总线复用器810)与位于交通工具120的机载系统以及地面系统130上的多个总线720上的多个总线(720，参见图8的820)交互。此外，在一个或更多个实施方式中，总线复用器(例如，地面总线复用器710和交通工具总线复用器810)从多个总线720、820接收数据，并将所接收的数据中的至少一部分编码为以太网分组。调制并通过多用途电源接口110传送该以太网分组。总线复用器(例如，地面总线复用器710和交通工具总线复用器810)和多用途电源接口110(其包括光数据通道和BPL数据通道)的组合实现了完整的功能测试接口线束，从而降低了系统复杂性。通过总线复用器路由的以太网通信的处理方式，与通过以太网交换机路由的通信类似。
在图7中，地面总线复用器710被示出连接到多用途电源接口110和地面系统130(其可以是工厂自动化机架、功能测试机架、系统测试机架、测试设备和/或地面动力车)。多个数据总线720连接到地面系统130和地面总线复用器710。在一个或更多个实施方式中，数据总线720和/或地面总线复用器710容纳在地面系统130内。
在一个或更多个实施方式中，在所公开的系统的操作期间，地面总线复用器从数据总线720接收数据，并把来自数据总线720的数据复用至多用途电源接口110的至少一个数据通道(例如，至少一个光学部240a上的至少一个光数据通道和/或至少一个电力部280a上的至少一个BPL数据通道)中。然后，通过多用途电源接口110从地面总线复用器710向飞行器120传送数据。然后，位于飞行器120内部的交通工具总线复用器(图7中未示出，参见图8的810)，把来自多用途电源接口110的数据通道的数据分解至连接至交通工具120上的至少一个机载系统的数据总线(参见图8的820)，并通过数据总线(参见图8的820)把数据传送至交通工具120上的机载系统。在一个或更多个实施方式中，机载系统是航空电子设备系统、飞行器控制域系统、飞行器信息系统、视频监视系统、机上娱乐系统和/或任务系统。
另外，在一个或更多个实施方式中，在工作期间，连接到交通工具120上的至少一个机载系统的交通工具总线复用器810从数据总线(参见图8的820)接收数据，并把来自数据总线(参见图8的820)的数据复用至多用途电源接口110的至少一个数据通道(例如，至少一个光学部240a上的至少一个光数据通道和/或至少一个电力部280a上的至少一个BPL数据通道)中。然后，经由多用途电源接口110，从交通工具总线复用器810向地面总线复用器710传送数据。然后，地面总线复用器710把来自多用途电源接口110的数据通道的数据分解至数据总线720，并通过数据总线720把数据传送至地面系统130。
图8是示出根据本公开的至少一个实施方式的、连接到地面上的地面总线复用器710和交通工具上的交通工具总线复用器810的所公开多用途电源接口110的图800。在该图中，多用途电源接口110被示为，连接至地面总线复用器710和交通工具总线复用器810。此外，多个数据总线720连接到地面总线复用器710。在一个或更多个更多实施方式中，连接到地面总线复用器710的数据总线720可以采用各种不同类型的数据总线，包括但不限于航空无线电、公司(ARINC)总线(例如，ARIN-429)、控制器局域网(CAN)总线、推荐标准(RS)总线(例如，RS-485或RS-232)、光总线和/或以太网总线。另外，多个数据总线820连接到交通工具总线复用器810。在一个或更多个实施方式中，连接到交通工具总线复用器810的数据总线820可采用各种不同类型的数据总线，包括但不限于航空无线电公司(ARINC)总线(例如，ARIN-429)、控制器局域网(CAN)总线、推荐标准(RS)总线(例如，RS-485或RS-232)、光总线和/或以太网总线。应注意，用于数据总线720的数据总线的至少一种类型可以与用于数据总线820的数据总线的至少一种类型不同。
图9A和图9B是示出根据本公开的至少一个实施方式的、用于利用总线复用器(例如，地面总线复用器710和交通工具总线复用器810)在交通工具和地面系统之间传送数据的所公开方法900的流程图。在方法900的开始905处，交通工具上的交通工具总线复用器经由多个交通工具数据总线从交通工具上的机载系统接收数据910。然后，交通工具总线复用器把数据复用至多用途电源接口的至少一个数据通道中915。然后，多用途电源接口经由至少一个数据通道把来自交通工具总线复用器的数据传送至与地面系统关联的地面总线复用器920。然后，地面总线复用器把来自多用途电源接口的至少一个数据通道的数据复用至与地面系统关联的多个地面数据总线925。地面总线复用器经由多个地面数据总线把数据传送至地面系统930。
而且，与地面系统关联的地面总线复用器经由与地面系统关联的多个地面数据总线接收数据935。然后，地面总线复用器把数据复用至多用途电源接口的至少一个数据通道中940。然后，多用途电源接口经由至少一个数据通道把来自地面总线复用器的数据传送至交通工具上的交通工具总线复用器945。然后，交通工具总线复用器把来自多用途电源接口的至少一个数据通道的数据分解至交通工具上的多个交通工具数据总线950。然后，交通工具总线复用器经由多个交通工具数据总线，把数据传送至交通工具上的机载系统955。然后，方法900结束960。
图10是示出根据本公开的至少一个实施方式的所公开方法1000的流程图，该方法用于建立经由所公开的多用途电源接口110把数据从交通工具(例如，飞行器)120传送至地面系统130的连接。在所公开的系统的操作期间，一旦地勤人员将多用途电源接口110的连接器150连接到交通工具120的连接器140，在处理器命令至少一个机载系统经由多用途电源接口110把数据从交通工具120传送至地面系统130之前，至少一个处理器(例如，位于交通工具120的至少一个机载系统上的至少一个处理器)必须对地面系统130进行验证。
在用于建立把数据从交通工具(例如，飞行器)120传送至地面系统130的连接的方法1000的开始处，至少一个处理器通过验证以下确定(即1010、1020、1030、1040和/或1050)中的至少一个确定来验证地面系统130。对于第一个确定，处理器确定由多用途电源接口110提供的电压是否近似为预期电压(例如，电压是否为115+/-5伏交流电(Vac))1010。如果处理器确定由多用途电源接口110提供的电压不是近似为预期电压，则处理器结束与地面系统130的握手序列，以建立数据链路1060。
然而，如果处理器确定由多用途电源接口110提供的电压近似为预期电压，则处理器确定多用途电源接口110提供的电力(例如，三相交流(AC)电)的相位间隔是否近似为预期相位间隔(例如，大约120度)1020。如果处理器确定多用途电源接口提供的电力的相位间隔不是近似为预期相位间隔，则处理器结束与地面系统130的握手序列，以建立数据链路1060。
然而，如果处理器确定由多用途电源接口110提供的电力的相位间隔近似为预期相位间隔，则处理器确定多用途电源接口110提供的电力的电流(例如，安培数)是否近似为预期电流(例如，安培数在负载曲线的正常范围内)1030。如果处理器确定由多用途电源接口110提供的电流(例如，安培数)不是近似为预期电流，则处理器结束与地面系统130的握手序列以建立数据链路1060。
然而，如果处理器确定由多用途电源接口110提供的电流近似为预期电流，则处理器确定由多用途电源接口110提供的电力线宽带(BPL)链路是否是良好的(例如，如果BPL链路是在预期数据速率范围内工作，则确定BPL链路是良好的)1040。然而，如果处理器确定由多用途电源接口110提供的BPL链路不是良好的，则处理器结束与地面系统130的握手序列，以建立数据链路1060。
然而，如果处理器确定由多用途电源接口110提供的BPL链路是良好的，则处理器确定由多用途电源接口110提供的光链路(即，光纤链路)是否是良好的(例如，如果光链路是在预期数据速率范围内操作，则确定光链路是良好的)1050。然而，如果处理器确定由多用途电源接口110提供的光链路不是良好的，则处理器结束与地面系统130的握手序列以建立数据链路1060。
然而，如果处理器确定由多用途电源接口110提供的光链路是良好的，则处理器向交通工具120上的至少一个机载系统发送命令(例如，至少一个唤醒命令信号)，以通过多用途电源接口110把数据从交通工具120传送(即移动)到地面系统130。在机载系统接收到命令之后，机载系统开始把数据传送至地面系统130。
图11是示出根据本发明的至少一个实施方式的、用于交通工具120的各种不同类型的数据1110a、1110b、1110c的示意图，该数据可以被分配给所公开的多用途电源接口110的不同部分(例如，光学部240a、240b、240c、240d、240e、240f和电力部280a、280b、280c、280d、280e、280f)。特别地，对于所公开的系统，把数据划分至多用途电源接口110的至少一个引脚210a(相位1)、210b(相位2)、210c(相位3)、220(中性)、230a(编程引脚1)、230b(编程引脚2)的至少一个光学部240a、240b、240c、240d、240e、240f和/或至少一个引脚210a(相位1)、210b(相位2)、210c(相位3)、220(中性)、230a(编程引脚1)、230b(编程引脚2)的至少一个电力部280a、280b、280c、280d、280e、280f。在一个或更多个实施方式中，所划分的数据可包括飞行器控制域数据1110a(例如，航空电子设备数据、飞行管理计算机数据)、飞行器信息系统数据1110b(例如，天气数据、飞行器状态数据、温度数据、风数据、跑道位置数据、飞行高度下降数据)或者机上娱乐数据1110c(例如，电影数据、音乐数据、游戏数据)。在至少一个实施方式中，可以在飞行器120的至少一个(例如，至少一个机载系统的)处理器和地面系统130的至少一个处理器之前协商如何把数据具体划分至多用途电源接口110的至少一个引脚210a(相位1)、210b(相位2)、210c(相位3)、220(中性)、230a(编程引脚1)、230b(编程引脚2)的至少一个光学部240a、240b、240c、240d、240e、240f和/或至少一个引脚210a(相位1)、210b(相位2)、210c(相位3)、220(中性)、230a(编程引脚1)、230b(编程引脚2)的至少一个电力部280a、280b、280c、280d、280e、280f上。
此外，本公开包括根据以下条款的实施方式：
条款1.一种用于在交通工具(120)和地面系统(130)之间传送数据的方法，该方法包括如下步骤：
把连接到所述地面系统(130)的多用途电源接口(110)的连接器(150)的引脚(210a、510a)设置到交通工具(120)的连接器(140、540)的插座(320、520)中，使得位于所述引脚(210a、510a)的端部上的透镜(350、550)与所述插座(320、520)的底部(390、590)的内表面配合，
其中，所述引脚(210a、510a)和所述插座(320、520)各包括光学部(240a、540a)和电力部(280a、580a)；
由所述地面系统(130)经由所述插座(320)和所述引脚(210a、510a)的电力部(280a、580a、370)向所述交通工具(120)上的机载系统提供电力；以及
经由所述插座(320、520)和所述引脚(210a、510a)的光学部(240a、540a，380)，在所述机载系统和所述地面系统(130)之间传送所述数据(1110a、1110b、1110c)的至少一部分。
条款2.根据条款1所述的方法，其中，所述方法还包括如下步骤：经由所述插座(320、520)和所述引脚(210a、510a)的电力部(280a、580a、370)在所述机载系统和地面系统(130)之间传送所述数据(1110a、1110b、1110c)的至少一部分。
条款3.根据条款1所述的方法，其中，所述透镜(350)是凹形的，所述插座(320)的底部(390)的内表面是凸形的。
条款4.根据条款1所述的方法，其中，所述透镜(550)是凸形的，所述插座(520)的底部(590)的内表面是凹形的。
条款5.根据条款1所述的方法，其中，所述方法还包括如下步骤：由所述透镜(350、550)扩散从所述引脚(210a、510a)的光学部(240a、540a)发出的光信号的光束(351、551)。
条款6.根据条款1所述的方法，其中，所述交通工具(120)是空中交通工具、太空交通工具、陆地交通工具和海上交通工具中的一者。
条款7.根据条款1所述的方法，其中，所述数据(1110a、1110b、1110c)包括飞行器控制域数据、飞行器信息系统数据和机上娱乐数据中的至少一者。
条款8.根据条款1所述的方法，其中，所述引脚(210a、510a)能够从所述多用途电源接口(110)的连接器(150)中移除。
条款9.根据条款1所述的方法，其中，所述电力包括交流电。
条款10.根据条款1所述的方法，其中，所述机载系统是航空电子设备系统、飞行器控制域系统、飞行器信息系统、视频监控系统、机上娱乐系统和任务系统中的一者。
条款11.一种用于在交通工具(120)和地面系统(130)之间传送数据的系统，该系统包括：
所述地面系统(130)，所述地面系统(130)连接至多用途电源接口(110)；
所述交通工具(120)，所述交通工具(120)包括连接器(140、540)，所述连接器(140、540)包括插座(320、520)；以及
所述多用途电源接口(110)，所述多用途电源接口(110)包括连接器(150)，所述连接器(150)包括引脚(210a、510a)，该引脚(210a、510a)要设置到所述插座(320、520)中，使得位于所述引脚(210a、510a)的端部上的透镜(350、550)与所述插座(320、520)的底部(390、590)的内表面配合，
其中，所述地面系统(130)经由所述插座(320、520)和所述引脚(210a、510a)的电力部(280a、580a、370)向所述交通工具(120)上的机载系统提供电力，并且经由所述引脚(210a，210a)和所述插座(320、520)的光学部(240a、540a、380)在所述机载系统和所述地面系统(130)之间传送所述数据(1110a、1110b、1110c)的至少一部分。
条款12.根据条款11所述的系统，其中，经由所述插座(320、520)和所述引脚(210a、510a)的电力部(280a、580a、370)，在所述机载系统和所述地面系统(130)之间传送所述数据(1110a、1110b、1110c)的至少一部分。
条款13.根据条款11所述的系统，其中，所述透镜(350)是凹形的，所述插座(320)的底部(390)的内表面是凸形的。
条款14.根据条款11所述的系统，其中，所述透镜(550)是凸形的，所述插座(520)的底部(590)的内表面是凹形的。
条款15.根据条款11所述的系统，其中，所述透镜(350、550)用于扩散从所述引脚(210a、510a)的光学部(240a、540a)发出的光信号的光束(351、551)。
条款16.根据条款11所述的系统，其中所述交通工具(120)是空中交通工具、太空交通工具、陆地交通工具和海上交通工具中的一者。
条款17.根据条款11所述的系统，其中，所述数据(1110a、1110b、1110c)包括飞行器控制域数据、飞行器信息系统数据和机上娱乐数据中的至少一者。
条款18.根据条款11所述的系统，其中，所述引脚(210a、510a)能够从所述多用途电源接口(110)的连接器(150)中移除。
条款19.根据条款11所述的系统，其中，所述电力包括交流电。
条款20.根据条款11所述的系统，其中，所述机载系统是航空电子设备系统、飞行器控制域系统、飞行器信息系统、视频监控系统、机上娱乐系统和任务系统中的一者。
尽管已经示出和描述了特定实施方式，但是应该理解，上述讨论并不旨在限制这些实施方式的范围。虽然本文已经公开和描述了本发明的许多方面的实施方式和变型，但是提供这样的公开仅是为了解释和说明。因此，在不脱离权利要求的范围的情况下，可以进行各种改变和修改。
在上述方法指示某些事件以特定顺序发生的情况下，受益于本公开的本领域普通技术人员将认识到可以修改顺序并且这些修改与本公开的变型一致。另外，在可能的情况下，可以在并行处理中同时执行以及顺序执行部分方法。另外，可以执行该方法的更多部分或更少部分。
因此，实施方式旨在举例说明可能落入权利要求范围内的替代、修改和等同物。
尽管本文已经公开了某些说明性实施方式和方法，但是从前述公开内容可以明显看出，本领域技术人员可以在不脱离所公开技术的真实精神和范围的情况下对这些实施方式和方法进行变型和修改。存在所公开技术的许多其他示例，每个示例仅在细节方面与其他示例不同。因此，所公开的技术仅限于所附权利要求和适用法律的规则和原则所要求的范围内。

Claims (15)

1.一种用于在交通工具(120)和地面系统(130)之间传送数据的方法，该方法包括如下步骤：
把连接到所述地面系统(130)的多用途电源接口(110)的连接器(150)的引脚(210a、510a)设置到所述交通工具(120)的连接器(140、540)的插座(320、520)中，使得位于所述引脚(210a、510a)的端部上的透镜(350、550)与所述插座(320、520)的底部(390、590)的内表面配合，其中，所述透镜(350)是凹形的，所述插座(320)的底部(390)的内表面是凸形的，或者所述透镜(550)是凸形的，所述插座(520)的底部(590)的内表面是凹形的，
其中，所述引脚(210a、510a)和所述插座(320、520)各包括光学部(240a、540a)和电力部(280a、580a)；
由所述地面系统(130)经由所述插座(320)和所述引脚(210a、510a)的电力部(280a、580a、370)向所述交通工具(120)上的机载系统提供电力；以及
经由所述插座(320、520)和所述引脚(210a、510a)的光学部(240a、540a，380)，在所述机载系统和所述地面系统(130)之间传送所述数据(1110a、1110b、1110c)的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括如下步骤：经由所述插座(320、520)和所述引脚(210a、510a)的电力部(280a、580a、370)，在所述机载系统和地面系统(130)之间传送所述数据(1110a、1110b、1110c)的至少一部分。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括如下步骤：由所述透镜(350、550)扩散从所述引脚(210a、510a)的光学部(240a、540a)发出的光信号的光束(351、551)。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述交通工具(120)是空中交通工具、太空交通工具、陆地交通工具和海上交通工具中的一者。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述数据(1110a、1110b、1110c)包括飞行器控制域数据、飞行器信息系统数据和机上娱乐数据中的至少一者。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述引脚(210a、510a)能够从所述多用途电源接口(110)的连接器(150)中移除。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电力包括交流电。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述机载系统是航空电子设备系统、飞行器控制域系统、飞行器信息系统、视频监控系统、机上娱乐系统和任务系统中的一者。
9.一种用于在交通工具(120)和地面系统(130)之间传送数据的系统，该系统包括：
所述地面系统(130)，所述地面系统(130)连接至多用途电源接口(110)；
所述交通工具(120)，所述交通工具(120)包括如下连接器(140、540)，该连接器(140、540)包括插座(320、520)；以及
所述多用途电源接口(110)，所述多用途电源接口(110)包括如下连接器(150)，该连接器(150)包括引脚(210a、510a)，该引脚(210a、510a)设置到所述插座(320、520)中，使得位于所述引脚(210a、510a)的端部上的透镜(350、550)与所述插座(320、520)的底部(390、590)的内表面配合，其中，所述透镜(350)是凹形的，所述插座(320)的底部(390)的内表面是凸形的，或者所述透镜(550)是凸形的，所述插座(520)的底部(590)的内表面是凹形的，
其中，所述地面系统(130)用于经由所述插座(320、520)和所述引脚(210a、510a)的电力部(280a、580a、370)向所述交通工具(120)上的机载系统提供电力，并且经由所述插座(320、520)和所述引脚(210a，210a)的光学部(240a、540a、380)在所述机载系统和所述地面系统(130)之间传送所述数据(1110a、1110b、1110c)的至少一部分。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，经由所述插座(320、520)和所述引脚(210a、510a)的电力部(280a、580a、370)，在所述机载系统和所述地面系统(130)之间传送所述数据(1110a、1110b、1110c)的至少一部分。
11.根据权利要求9所述的系统，其中，所述透镜(350、550)用于扩散从所述引脚(210a、510a)的光学部(240a、540a)发出的光信号的光束(351、551)。
12.根据权利要求9所述的系统，其中，所述交通工具(120)是空中交通工具、太空交通工具、陆地交通工具和海上交通工具中的一者。
13.根据权利要求9所述的系统，其中，所述数据(1110a、1110b、1110c)包括飞行器控制域数据、飞行器信息系统数据和机上娱乐数据中的至少一者。
14.根据权利要求9所述的系统，其中，所述引脚(210a、510a)能够从所述多用途电源接口(110)的连接器(150)中移除。
15.根据权利要求9所述的系统，其中，所述电力包括交流电。
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