CN110708107A - 用于控制飞行器卫星数据单元操作的方法和系统 - Google Patents

用于控制飞行器卫星数据单元操作的方法和系统 Download PDF

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Abstract

本申请公开用于控制飞行器卫星数据单元操作的方法和系统。在示例中，描述了一种用于通过卫星网络进行通信的方法。该方法包括基于第一操作参数确定飞行器的第一卫星数据单元(SDU)的第一可用性分数，该第一操作参数包括该第一SDU是否(i)正在报告有效数据，(ii)能够提供数据链路服务，以及(iii)能够提供语音服务，基于第二操作参数确定飞行器的第二SDU的第二可用性分数，该第二操作参数包括第二SDU是否(i)正在报告有效数据，(ii)能够提供数据链路服务，(iii)能够提供语音服务，将第一SDU的第一可用性分数与第二SDU的第二可用性分数进行比较，并且基于第一可用性分数与第二可用性分数的比较，将第一SDU和第二SDU中的一个SDU控制为活动SDU。

Description

用于控制飞行器卫星数据单元操作的方法和系统
技术领域
本公开一般涉及飞行器的卫星通信系统的操作，更具体地，涉及使用飞行器的卫星数据单元的操作参数来控制哪个卫星数据单元与卫星网络通信的方法。
背景技术
卫星数据单元(SDU)是飞行器卫星通信系统的一个组件，并且通过卫星网络实现空对地和地对空通信。特别地，典型的SDU被设计为支持用于分组数据服务(也称为“数据链路”服务)的数据信道，并被设计为支持用于语音服务的语音信道。以这种方式设计的SDU可以参与与卫星网络的至少一个卫星进行的语音和数据通信。例如，语音通信可以涉及从飞行器上的飞行员或其他个体发送到地面站的个体(例如，空中交通管制员)的音频消息，反之亦然。除语音通信之外，还可以使用数据通信，其可以包括文本消息、位置数据、速度数据、高度数据和/或与飞行器相关联(或不相关)的其他信息。在一些场景中，可以使用数据通信代替语音通信，例如当飞行器离空中交通管制塔或其他地面站太远时。
现有的卫星通信系统包括多个SDU，其中每个SDU被配置为参与与卫星网络进行的通信(例如，语音、数据或其他)。通常，由于担心与卫星网络进行通信的两个或更多个SDU之间的射频干扰，在给定时间仅允许一个SDU活动并发射射频信号。为了促进这一点，现有方法涉及配置飞行器的SDU，使每个SDU具有本地程序逻辑，其能够使SDU彼此通信，以确定何时切换哪个SDU是活动状态，以及确定使哪个SDU活动。。
然而，这些现有方法会对成本和复杂性产生负面影响。例如，飞行器的SDU通常由不同的供应商提供，因此，需要将不同的SDU配置为彼此集成以及与卫星通信系统的其他组件集成。这一要求增加了每个SDU和卫星通信系统的成本。此外，将每个SDU配置为具有上述程序逻辑增加了卫星通信系统的复杂性。
所需要的是有效率的、低成本和低复杂性的用于控制哪个SDU活动的系统和方法。
发明内容
在示例中，描述一种用于通过卫星网络进行通信的方法。该方法包括基于第一操作参数确定飞行器的第一卫星数据单元(SDU)的第一可用性分数，该第一操作参数包括该第一SDU是否(i)正在报告有效数据，(ii)能够提供数据链路服务，以及(iii)能够提供语音服务，基于第二操作参数确定飞行器的第二SDU的第二可用性分数，该第二操作参数包括第二SDU是否(i)正在报告有效数据，(ii)能够提供数据链路服务，(iii)能够提供语音服务，其中第一SDU和第二SDU均配置为参与与卫星网络的至少一个卫星进行的通信，将第一SDU的第一可用性分数与第二SDU的第二可用性分数进行比较，并且基于第一可用性分数与第二可用性分数的比较，将第一SDU和第二SDU中的一个控制为活动SDU。
在另一个示例中，描述一种用于通过卫星网络进行通信的系统。该系统包括第一SDU和第二SDU，每个SDU配置成参与与卫星网络的至少一个卫星进行的通信。该系统还包括网络控制计算设备，其具有处理器和存储器，该存储器存储可由处理器执行以执行一组操作的指令，该组操作包括基于第一操作参数确定第一SDU的第一可用性分数，该第一操作参数包括该第一SDU是否(i)正在报告有效数据，(ii)能够提供数据链路服务，以及(iii)能够提供语音服务，基于第二操作参数确定第二SDU的第二可用性分数，该第二操作参数包括第二SDU是否(i)正在报告有效数据，(ii)能够提供数据链路服务，(iii)能够提供语音服务，将第一SDU的第一可用性分数与第二SDU的第二可用性分数进行比较，并且基于第一可用性分数与第二可用性分数的比较，将第一SDU和第二SDU中的一个控制为活动SDU。
在另一示例中，描述一种包括第一SDU和第二SDU的飞行器，每个SDU被配置为参与与卫星网络的至少一个卫星进行的通信。该飞行器还包括网络控制计算设备，该网络控制计算设备具有处理器和存储器，该存储器存储可由处理器执行以执行一组操作的指令，该组操作包括基于第一操作参数确定第一SDU的第一可用性分数，该第一操作参数包括该第一SDU是否(i)正在报告有效数据，(ii)能够提供数据链路服务，以及(iii)能够提供语音服务，基于第二操作参数确定第二SDU的第二可用性分数，该第二操作参数包括第二SDU是否(i)正在报告有效数据，(ii)能够提供数据链路服务，(iii)能够提供语音服务，将第一SDU的第一可用性分数与第二SDU的第二可用性分数进行比较，并且基于第一可用性分数与第二可用性分数的比较，将第一SDU和第二SDU中的一个控制为活动SDU。
已经讨论的特征、功能和优点可以在各种示例中独立地实现，或者可以在其他示例中组合。参考以下描述和附图可以看到示例的进一步细节。
附图说明
被认为是说明性实例的特性的新颖特征在所附权利要求中阐述。然而，当结合附图阅读时，通过参考本公开的说明性示例的以下详细描述，将最好地理解说明性示例以及优选使用模式，以及其进一步目标和描述，附图中，：
图1图示说明根据示例实施方式的示例飞行器的框图。
图2图示说明根据示例实施方式的图1的飞行器内的示例组件的框图。
图3示出根据示例实施方式的通过卫星网络进行通信的示例方法的流程图。
图4示出根据示例实施方式的用于执行图3的方法的控制功能的示例方法的流程图。
图5示出根据示例实施方式的用于执行图3的方法的控制功能的另一示例方法的流程图。
图6示出根据示例实施方式的与图3的方法一起使用的示例方法的流程图。
图7示出根据示例实施方式的与图3的方法一起使用的另一示例方法的流程图。
具体实施方式
现在将在下文中参考附图更全面地描述所公开的示例，附图中示出了一些但不是所有公开的示例。实际上，可以描述几个不同的示例，并且不应该将其解释为限于这里阐述的示例。相反，描述这些示例使得本公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本公开的范围。
在示例中，描述用于控制飞行器的SDU的操作的方法和系统。更具体地，示例性方法和系统涉及使用飞行器的SDU的操作参数来确定应该选择哪个SDU用作飞行器的活动SDU。在本公开中，将主要关于包含两个SDU的飞行器来描述示例，但是应当理解，在其他示例中，飞行器可以包括多于两个SDU。
飞行器的每个SDU被配置为参与与卫星网络(即，与卫星网络的至少一个卫星)进行的通信。特别地，每个SDU被配置为接收和处理来自卫星网络的射频信号，并将射频信号发射到卫星网络。射频信号可以代表语音通信或数据通信。
虽然飞行器的每个SDU被配置为参与与卫星网络的通信，但是用于控制飞行器的SDU的操作的方法和系统涉及仅允许活动SDU发射射频信号。示例方法和系统监视两个SDU中的每一个的各种操作参数，并使用所监视的参数作为基础，用于为每个SDU确定，表示SDU作为活动SDU的合适程度的相应可用性分数。在一个示例中，系统针对每个SDU确定SDU是否正在报告有效数据——即，系统从SDU接收的数据字(或多于一个字)是否包含指示(一个或更多个)数据字是否有效的位。如果SDU正在报告有效数据，则系统会提高SDU的可用性分数。
结合SDU是否正在报告有效数据，方法和系统采用其他操作参数。特别地，针对每个SDU，系统确定该SDU是否能够提供数据链路服务以及SDU是否能够提供语音服务。虽然每个SDU通常被配置为能够提供数据链路服务和语音服务(意味着SDU配备有适当的硬件和软件，用于接收、处理和发射射频信号，射频信号分别表示在链路信道和语音信道上的数据和语音通信)，但是有时SDU不能提供这些服务中的一个或两者。例如，硬件故障和/或缺乏与卫星网络的连接会使SDU无法提供数据链路服务和/或语音服务。硬件故障和/或网络连接缺乏也可能导致其他问题。因此，硬件健康和网络连接可以是方法和系统在一些实施方式中采用的其他操作参数。可能还有其他原因导致SDU无法提供数据链路服务和/或语音服务。
所述方法和系统可以涉及配置有程序逻辑的网络控制计算设备，该程序逻辑使得网络控制计算设备能够使用SDU的操作参数来确定应该选择哪个SDU用作活动SDU，从而不需要每个SDU都具有用于确定哪个SDU应该是活动SDU的本地程序逻辑，从而降低每个SDU的成本以及SDU被控制操作的方式的复杂性。至少，复杂性被降低，因为不再需要SDU彼此进行通信以确定是否改变哪个SDU是活动SDU以及改变哪个SDU。另外，所述方法和系统的示例可以通过连续监视SDU的操作参数来提高卫星通信系统的效率，使得在任何给定时间，两个SDU中最合适的SDU可以用作活动SDU。
本公开的实施方式提供对于计算机网络和计算系统特有的技术改进，例如，涉及卫星通信系统和卫星网络的技术改进。
计算系统特定的技术问题，例如伴随不同软件和/或硬件的设计和集成的成本和复杂性，以及由这种复杂的设计和集成可能导致的低效率，可以通过本公开的实施方式全部或部分地解决。例如，本公开的实施方式减少了设计和集成飞行器的卫星通信系统的软件和/或硬件组件的时间和成本，例如，至少是飞行器的SDU和被配置为控制SDU的操作的一个或更多个计算设备。作为另一个示例，本公开的实施方式降低了飞行器的卫星通信系统的复杂性，并使其组件能够更快速和可靠地彼此进行通信并与卫星网络进行通信。
因此，本公开的实施方式可以以控制器可以控制飞行器上的SDU的操作的方式引入新的且高效的改进，并且进而引入在飞行器和卫星网络之间可以执行数据和语音通信的方式中的新的和高效的改进。
现在参考附图，图1图示说明根据示例实施方式的示例飞行器100的框图。飞行器100包括系统102。具体地，系统102被配置用于通过卫星网络104进行通信，因此系统102被示出与卫星网络104进行通信。
系统102被示出为包括网络控制计算设备106。系统102还被示出为包括第一SDU108和第二SDU 110，其中的每一个通信地耦合到网络控制计算设备106。虽然系统102被图示说明具有两个SDU 108和110，但是可以包括两个以上的SDU。此外，虽然示出了两个SDU108和110各自独立地耦合到网络控制计算设备106，但是网络控制计算设备106、第一SDU108和第二SDU 110都可以耦合到相同的通信路径(例如，数据总线)。
两个SDU 108和110中的每一个配置有硬件和软件组件，例如处理器、收发器和程序逻辑，其使得SDU能够参与至少与卫星网络104的一个卫星112的射频通信(例如，语音和/或数据通信)，并因此经由卫星网络104参与与一个或更多个地面站114和/或与其他设备(未示出)的这种通信。如此配置，当SDU在卫星网络104的覆盖范围内时(假设没有其他问题，例如硬件或软件问题阻止SDU提供一个或更多个这样的服务)，两个SDU 108和110中的每一个可以提供数据链路服务和/或语音服务。在示例中，每个SDU可以被配置为在一个或更多个时间点向网络控制计算设备106发射SDU的操作参数的指示。每个SDU可以被配置为响应于从网络控制计算设备106接收请求来发射其操作参数的指示和/或在一个或更多个预定义时间(例如，以预定义频率(例如，每30秒))自动发射其操作参数的指示。
网络控制计算设备106负责控制第一SDU 108和第二SDU 110的操作，特别是控制两个SDU 108和110中的哪一个作为活动SDU。如上所述，网络控制计算设备106仅允许活动SDU将射频信号发射到卫星网络104。在示例中，当前不是活动SDU的两个SDU 108和110中的SDU可以被称为“备用SDU”或“热备用SDU”。网络控制计算设备106可以将备用SDU配置为不向卫星网络104发射射频信号。为了便于这点，例如，备用SDU可以被供电，但不登录进入卫星网络。然而，在某些情况下，备用SDU可以维持与网络控制计算设备106和与备用SDU接合(interface)的飞行器100的其他组件的特定级别的通信，以确保此类组件不声明备用SDU无法正常工作。例如，备用SDU可以参与与接口组件的周期性心跳(heartbeat)通信，其中备用SDU发射数据，该数据这向些组件指示备用SDU是通电的。另外，备用SDU可以被配置为向网络控制计算设备106发射数据，该数据指示备用SDU的一个或更多个操作参数，使得网络控制计算设备106可以使用该数据作为基础来确定备用SDU是否应该成为活动SDU。
系统102还被示出为包括用户接口116，其可以包括任何一个或更多个设备，网络控制计算设备106可以通过其接收来自用户(例如，飞行器100的飞行员)的输入和/或提供输出给用户。例如，用户接口116可以包括显示设备(例如，触摸屏或计算机监视器)、键盘和/或鼠标等。通过用户接口116，用户可以控制两个SDU 108和110的操作。例如，用户可以提供表示自动模式或手动模式的选择的输入数据。此外，在手动模式中，用户可以提供表示选择两个SDU 108和110中的一个来控制为活动SDU的输入数据。在示例中，用户接口116可以采用调谐和控制面板(TCP)的形式，飞行器100上的飞行员或其他个体可以通过其选择手动模式或自动模式。其他示例也是可能的。
网络控制计算设备106被示出为包括一个或更多个处理器118、通信接口120、输出接口122和数据储存器124，每个连接到通信总线126。网络控制计算设备106还可以包括硬件以实现网络控制计算设备内以及网络控制计算设备和其他设备(未示出)之间的通信。例如，硬件可以包括发射器，接收器和天线。
通信接口120可以是无线接口和/或一个或更多个有线接口，其允许到一个或更多个网络或一个或更多个远程设备的短程通信和远程通信。这样的无线接口可以提供在一个或更多个无线通信协议(蓝牙、WiFi(例如，电气和电子工程师协会(IEEE)802.11协议)、长期演进(LTE)、蜂窝通信、近场通信(NFC)和/或其他无线通信协议)下的通信。这种有线接口可以包括以太网接口、通用串行总线(USB)接口或类似的接口，以通过导线、双绞线、同轴电缆、光链路、光纤链路或其他到有线网络的物理连接通信。因此，通信接口120可以被配置为从一个或更多个设备接收输入数据，并且还可以被配置为将输出数据发送到其他设备。
输出接口122输出信息，例如从网络控制计算设备106向两个SDU 108和110输出信息(例如，控制两个SDU 108和110的操作的命令)。输出接口122还可以向用户接口116输出信息，例如两个SDU 108和110中的哪一个是活动SDU的指示，或者可能是与两个SDU 108和110中的任何一个相关联的故障信息。因此，输出接口122可以类似于通信接口120，并且也可以是无线接口(例如，发射器)或有线接口。
数据储存器124可以包括或采取内存/存储器(memory)的形式，诸如可以由一个或更多个处理器118读取或访问的一个或更多个计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以包括易失性和/或非易失性存储组件，例如光学、磁性、有机或其他内存或磁盘存储器，其可以与一个或更多个处理器118整体或部分集成。数据储存器124被认为是非暂时性计算机可读介质。在一些示例中，数据储存器124可以使用单个物理设备(例如，一个光学、磁性、有机或其他存储器或盘存储单元)来实施，而在其他示例中，数据储存器124可以使用两个或更多个物理设备来实施。
因此，数据储存器124是非暂时性计算机可读存储介质，并且可执行指令128存储在其上。可执行指令128包括计算机可执行代码。此外，数据储存器124还存储配置参数130。配置参数130可以包括各种参数，网络控制计算设备106根据这些参数执行本文描述的功能。
在示例中，配置参数130可以包括一个或更多个数据字。每个数据字由位序列组成，并且数据字内的位的一个或更多个子集(或“字段”)可专用于定义特定配置参数。例如，一个这样的数据字可以包含32位序列(位1到位32)。在该数据字中，(i)位1表示在飞行器100中安装了多少SDU并且具有默认值1，其指示安装了两个SDU，(ii)位2指示两个SDU中的哪一个是优选活动SDU(例如，客户优选哪个SDU)，其中值0表示第一SDU 108是优选，值1表示第二SDU 110是优选，以及(iii)位3到32是填充位(例如，30个位，其中每个位的值为0)。作为另一示例，另一个这样的数据字可以包含32个位，被分成四个字段，每个字段具有8个位(例如，位1-8、9-16、17-24和25-32)，其中每个字段定义相应的计时器，本文描述的某些功能可以依据此执行。其他示例也是可能的。
(一个或更多个)处理器118可以是通用处理器或专用处理器(例如，数字信号处理器、专用集成电路等)。(一个或更多个)处理器118可以从通信接口120以及从其他传感器或用户接口116接收输入，并处理输入以生成存储在数据储存器124中并用于控制两个SDU108和110的操作的输出。(一个或更多个)处理器118可以被配置为执行存储在数据储存器124中并且可执行以提供本文描述的网络控制计算设备106的功能的可执行指令128(例如，计算机可读程序指令)。例如，可执行指令128可以定义软件应用程序，该软件应用程序在被执行时使网络控制计算设备106执行本文描述的一个或更多个功能。
在一个示例中，在操作中，当可执行指令128由网络控制计算设备106的(一个或更多个)处理器118执行时，使得(一个或更多个)处理器118执行一组操作，包括基于第一操作参数确定第一SDU的第一可用性分数，该第一操作参数包括该第一SDU是否(i)正在报告有效数据，(ii)能够提供数据链路服务，以及(iii)能够提供语音服务，基于第二操作参数确定第二SDU的第二可用性分数，该第二操作参数包括第二SDU是否(i)正在报告有效数据，(ii)能够提供数据链路服务，(iii)能够提供语音服务，将第一SDU的第一可用性分数与第二SDU的第二可用性分数进行比较，并且基于第一可用性分数与第二可用性分数的比较，将第一SDU和第二SDU中的一个控制为活动SDU。
在另一示例中，上述一组操作可以是第一组操作，并且当可执行指令128由网络控制计算设备106的(一个或更多个)处理器118执行时，致使(一个或更多个)处理器118执行第二组操作，该操作包括接收第一输入数据，其表示选择两个互斥操作模式中的一个，并且响应于接收第一输入数据，控制网络控制计算设备根据选择进行操作。两种互斥的操作模式包括自动模式和手动模式。自动模式下的操作包括迭代地执行第一组操作，并且手动模式下的操作包括执行第三组操作，第三组操作包括接收第二输入数据，其表示选择第一SDU和第二SDU中的一个成为活动SDU，并且响应于接收第二输入数据，根据选择将第一SDU和第二SDU中的一个控制为活动SDU。当在手动模式下操作时，可执行指令128可以由网络控制计算设备106的(一个或更多个)处理器118执行，以使(一个或更多个)处理器118执行第三组操作。
现在将描述更详细的示例操作。虽然一些操作被描述为以特定顺序执行，但是应该理解，这样的操作可以以不同的顺序执行。
此外，在网络控制计算设备106在执行本文描述的任何一个或更多个操作期间检测到其一个或更多个组件和/或两个SDU 108和110中的一个或更多个的错误的情况下，网络控制计算设备106可以生成并输出指示错误源以及可能关于错误的附加细节的故障报告。例如，如果网络控制计算设备106检测到第一SDU 108的硬件故障，则网络控制计算设备106可以在用户接口116上提供硬件故障的指示的显示。其他示例也是可能的。
在本文描述的示例中，当网络控制计算设备106被初始化(即，打开、启动、加载用于控制SDU操作的软件应用程序或以其他方式开始操作)时，网络控制计算设备106可以参考配置参数130(例如，数据字中的一个或更多个位)，其作为用于确定两个SDU 108和110中的哪一个是优选活动SDU的基础和/或作为用于确定根据其实现SDU操作的一个或更多个其他参数的基础。
在初始化之后，网络控制计算设备106可以确定网络控制计算设备106是否已经从用户接口116(例如，从TCP)接收到表示手动模式或自动模式的选择的输入数据。在示例中，如果网络控制计算设备106根据输入数据确定已经选择了手动模式，则网络控制计算设备106然后可以接收表示选择两个SDU 108和110中的一个为活动SDU的附加输入数据。或者，不是从用户接口116接收两个输入，网络控制计算设备106可以从用户接口116接收表示选择两个SDU 108和110中的一个的输入数据，并且输入数据的接收可以触发网络控制计算设备106以手动模式操作。
如果网络控制计算设备106在初始化之后的任何时刻接收表示自动模式的选择的输入数据，则网络控制计算设备106可以迭代地执行与自动模式相对应的一组特定的操作。网络控制计算设备106可以执行该组操作直到满足一个或更多个条件，例如，如果网络控制计算设备106接收到表示手动模式的选择和/或网络控制计算设备106是否检测到自动模式出错的输入数据。
现在将描述自动模式下的操作。如上所述，当在自动模式下操作时，网络控制计算设备106确定两个SDU 108和110中的每一个的可用性分数，比较两个可用性分数，然后，基于该比较，控制两个SDU 108和110中的一个作为活动SDU。
在示例中，当要成为活动SDU的两个SDU 108和110中的一个不再是活动SDU时，将两个SDU 108和110中的一个控制为活动SDU的动作可以涉及网络控制计算设备106向两个SDU 108和110中的一个发送命令信号，其可以触发两个SDU 108和110中的一个开始作为活动SDU操作。例如，接收和确认命令信号可以触发SDU执行动作，以参与或准备参与，与卫星网络104的数据、语音或其他通信，或者执行其他类型的动作。在示例中，动作可以涉及以下中的一个或更多个：通电(如果SDU尚未通电)、与卫星网络104建立连接(如果SDU尚未与卫星网络104连接)、通过卫星网络104发射和/或接收数据通信，同时提供数据链路服务、以及通过卫星网络104发射和/或接收语音通信，同时提供语音服务以及其他可能的动作。
此外，当要成为活动SDU的两个SDU 108和110中的一个不再是活动SDU时，将两个SDU 108和110中的一个控制为活动SDU的动作也可以涉及网络控制计算设备106向两个SDU108和110中的另一个发送命令信号，以使另一个SDU去激活、断电、终止数据、语音或其他通信的接收和/或传输(立即或在预定时间过去之后)、或以其他方式停止作为活动SDU起作用。然后，另一个SDU可以将其自身设置为在其断电或接通电源但未连接到卫星网络104的模式下操作，将数据(例如，数据字)发射到网络控制计算设备106，但是不向卫星网络104发射通信。
在示例中，当要成为活动SDU的两个SDU 108和110中的一个已经是活动SDU时，将两个SDU 108和110中的一个控制为活动SDU的动作可以涉及网络控制计算设备106向两个SDU 108和110中的一个发送命令信号，以使两个SDU 108和110中的一个继续作为活动SDU操作。或者，网络控制计算设备106可以不采取行动，因此活动SDU将继续作为活动SDU操作，直到由网络控制计算设备106控制为以其他方式操作。
在示例中，网络控制计算设备106将活动SDU确定为两个SDU 108和110中的SDU，该活动SDU具有比两个SDU 108和110中的另一个SDU高的可用性分数。可用性分数可以表示为定量或定性形式，沿来自从最低可能分数到最高可能分数的指示的范围下降。例如，可用性分数可以采用数字的形式，例如整数值(例如，0、1、2、3等)或百分比(例如，10％、50％等)，以及/或者可以采用诸如“低”、“中”和“高”之类的文本形式。其他示例也是可能的。
在两个SDU 108和110都还不是活动SDU(例如，在初始化之后网络控制计算设备106第一次确定哪个SDU应该是活动SDU)以及两个SDU 108和110中的一个在配置参数130中被指定为优选活动SDU的情况下，在自动模式下的操作用作确定优选活动SDU的当前服务能力(如优选活动SDU的可用性分数所表示的)是否比另一个SDU(例如，备用SDU)的预期服务能力(如另一个SDU的可用性分数所表示的)更合乎需要的方式。如果是，则网络控制计算设备106将优选活动SDU操作为活动SDU。如果不是，则网络控制计算设备106将操作另一个SDU作为活动SDU。类似地，在两个SDU 108和110中的一个已经是活动SDU的情况下，自动模式中的操作用作确定活动SDU的当前服务能力(如活动SDU的可用性分数所表示的)是否比另一个SDU的预期服务能力(如另一个SDU的可用性分数所表示的)更合乎需要的方式。如果是，则网络控制计算设备106将继续将当前活动SDU操作为活动SDU。如果不是，则网络控制计算设备106将操作另一个SDU作为活动SDU。
在两个SDU 108和110中的一个当前是活动SDU并且两个SDU 108和110具有相同可用性分数的情况下，网络控制计算设备106将当前活动SDU维持为活动SDU。在两个SDU 108和110都不是活动SDU并且两个SDU 108和110具有相同可用性分数的情况下，网络控制计算设备106将参考配置参数130并选择优选活动SDU为活动SDU。
基于最少三个操作参数确定SDU的可用性分数。一个这样的操作参数是SDU是否正在报告有效数据，其中“数据”在此上下文中不是指作为数据链路服务的一部分的数据通信，而是指通常包含操作参数的指示的数据字，或者在SDU和网络控制计算设备106之间发射的其他形式的用于促进飞行器100的航空电子局域网内的操作的数据。更具体地，SDU是否正在报告有效数据的操作参数指示SDU提供的数据是否有效用于支持飞行器操作。三个操作参数中的另外两个包括SDU是否能够提供数据链路服务以及SDU是否能够提供语音服务。
当网络控制计算设备106确定网络控制计算设备106没有从SDU接收任何数据时(即，通常包含操作参数的指示的数据字，或者在SDU和网络控制计算设备106之间发射的用于促进飞行器100的航空电子局域网内的操作的其他形式的数据)，网络控制计算设备106将SDU的可用性分数确定为0。在示例中，确定网络控制计算设备106未接收来自SDU的任何数据的动作可以涉及网络控制计算设备106确定自从网络控制计算设备106最后一次从SDU接收数据以来已经过去了特定时间段(例如，在最后10分钟内没有接收到数据)。
上面提到的三个操作参数中的每一个以及这里讨论的其他操作参数可以由网络控制计算设备106从SDU根据特定数据协议接收的数据字指示。在示例中，指示SDU操作参数的数据字可以具有由特定通信协议定义的格式，用于飞行器局域网内的通信，例如ARINC429协议。根据ARINC 429协议或另一类型的协议，每个数据字可以包括一个或更多个字段，其中每个字段包括指示特定操作参数的一个或更多个位。此外，字段之一可以是用作数据字的标签的字段。每个标签可以是不同的，并且可以标识数据字中提供的信息的类型。
示例数据字(或多于个字)可以包括一个或更多个位，其向网络控制计算设备106指示网络控制计算设备106从其接收数据字的SDU是否正在报告有效数据。另一示例数据字(或多个字)可以包括一个或更多个位，其向网络控制计算设备106指示SDU是否能够提供数据链路服务。并且另一示例数据字(或多个字)可以包括一个或更多个位，其向网络控制计算设备106指示SDU是否能够提供语音服务。虽然在一些场景中单独的、不同的数据字可以指示单独的、不同的操作参数，但是在其他场景中，一个数据字可以指示多个操作参数。例如，一个数据字可以包括(i)向网络控制计算设备106指示SDU是否能够提供语音服务的一个或更多个位，以及(ii)向网络控制计算设备106指示SDU是否能够提供数据链路服务的一个或更多个位。
在本文描述的示例内，网络控制计算设备106还可以考虑与位于卫星网络104的覆盖范围内的SDU相关的操作参数和与SDU的硬件能力相关的操作参数。网络控制计算设备106是否考虑这些操作参数中的任何一个可取决于SDU是否已经是活动SDU(或者，如果当前没有SDU是活动SDU，则SDU是否是由配置参数130指定的优选活动SDU)。
例如，考虑其中第一SDU 108当前是活动SDU或者在配置参数130中指定为优选活动SDU的场景。在这种场景下，当确定第一SDU 108的可用性分数时，网络控制计算设备106可以考虑第一SDU 108是否在卫星网络104的覆盖区域内(即，第一SDU 108是否在卫星网络104的覆盖范围内并且因此能够参与与卫星网络104的通信)。在示例中，考虑第一SDU 108是否在卫星网络104的覆盖区域内的动作可以涉及考虑在将来的某个时刻(例如在预定的时间段内(例如，在接下来的五分钟内))是否预期第一SDU 108在卫星网络104的覆盖区域内。为了促进这一点，每个SDU可以配置有本地存储的卫星波束图和其他逻辑，以确定SDU是否在网络覆盖范围内和/或预期在网络覆盖范围内，然后在发射到网络控制计算设备106的数据字(或多个字)中提供相应的指示。特别地，(一个或更多个)数据字可以包括一个或更多个位，其向网络控制计算设备106指示第一SDU 108是否在网络覆盖范围内和/或是预期的在网络覆盖范围内。作为更具体的示例，数据字可以包括指示第一SDU 108是否在网络覆盖范围内和/或预期在网络覆盖范围内的一个位(例如，如果不在网络覆盖范围内和/或预期不在网络覆盖范围内，该位为0，如果在网络覆盖范围内和/或预期在网络覆盖范围内，则为1)。在另外的示例中，考虑第一SDU 108是否在卫星网络104的覆盖区域内的动作还可以包括考虑第一SDU 108是否与卫星网络104建立了网络连接。
网络控制计算设备106可以被配置为采取某些预防措施以防止可用性分数由于网络覆盖范围的暂时丢失而下降。例如，配置参数130可以指定预定的计时器值，该预定的计时器值定义网络控制计算设备106在将网络覆盖范围的丢失视为降低SDU的可用性分数的条件之前应该等待多长时间。作为更具体的示例，如果网络控制计算设备106确定第一SDU108已经未在网络覆盖范围内达到至少三分钟的预定定时器值，则网络控制计算设备106将降低第一SDU 108的可用性分数。因此，网络控制计算设备106将不会将持续少于三分钟的网络覆盖的丢失视为影响第一SDU的可用性分数的网络覆盖的丢失。
此外，在上述场景中，当确定第二SDU 110的可用性分数时，网络控制计算设备106可以考虑第二SDU 110是否正在经历硬件故障。为了促进这一点，数据字(或多个字)可以包括一个或更多个位，其向网络控制计算设备106指示第二SDU 108是否正在经历硬件故障。例如，数据字可以包括(i)一个或更多个位，其向网络控制计算设备106指示第二SDU 108的第一硬件组件正在经历硬件故障(例如，有缺陷的电源或输入/输出端口)和(ii)一个或更多个位，向网络控制计算设备106指示第二SDU 108的第二不同硬件组件正在经历硬件故障(例如，缺失或损坏的订阅户身份识别模块(SIM)卡)。作为另一示例，数据字可以包括用作第二SDU 108的全局健康指示符，并且向网络控制计算设备106指示第二SDU 108是否正在经历任何类型的硬件故障的一个位。此外，在一些场景中，第二SDU 108检测到的损坏的软件可以由第二SDU 108作为硬件故障报告给网络控制计算设备106。
在示例中，再次考虑上述场景，网络控制计算设备106可以根据下面的表1确定第一SDU 108的可用性分数。
此外，网络控制计算设备106可以根据下面的表2确定第二SDU 110的可用性分数。用于确定两个SDU 108和110的可用性分数的其他示例也是可能的。
Figure BDA0002114918210000132
在确定两个可用性分数时，网络控制计算设备106可以比较两个分数，然后将具有较高可用性分数的SDU控制为活动SDU(或者，如果分数相同，则控制当前活动SDU或优选活动SDU为活动SDU，如上所述)。
在任何情况下，将SDU控制为活动SDU的动作可以包括将命令发射到将作为活动SDU的SDU，然后等待来自该SDU的响应，该响应确认该SDU已经成为活动SDU。在示例中，网络控制计算设备106可以被配置为从发射命令开始等待第一预定时间段。第一预定时间段给予SDU接受命令并报告其自身是活动的的时间，其可以在配置参数130中定义，并且作为示例，可以具有在15和90秒之间的范围内的值，例如30秒。作为更具体的示例，网络控制计算设备106可以等待30秒。其他时间段也是可能的。
如果在第一预定时间段内没有从SDU接收到响应，则网络控制计算设备106将控制另一个SDU为活动SDU。然而，如果在第一预定时间段内从SDU接收到响应，则网络控制计算设备106将该SDU维持为活动SDU达第二预定时间段。第二预定时间段可以在配置参数130中定义，并且作为示例，可以具有10到20分钟范围内的值。作为更具体的示例，在网络控制计算设备106使其能够切换到另一个SDU之前，可以将SDU维持为活动SDU达到19分钟。其他时间段也是可能的。第二预定时间段用作保护措施，以确保一旦SDU成为活动SDU，则在发生到不同的SDU的切换之前，该SDU有足够的时间登录卫星网络104并开始提供服务。第二预定时间段还用于确保在短时间内不发生SDU之间的过量切换。
在一些场景中，尽管网络控制计算设备106可以确定应当将活动SDU从第一SDU108切换到第二SDU 110(或反之亦然)，但是活动SDU可能参与语音呼叫。因此，在活动SDU参与语音呼叫时进行切换可能是不合需要的，因为它可能突然结束语音呼叫。因此，在本文描述的示例中，网络控制计算设备106可以被配置为使得网络控制计算设备106可以确定活动SDU是否参与通过卫星网络104提供正在进行的语音呼叫，并且当活动SDU参与提供正在进行的语音呼叫，网络控制计算设备106将阻止命令被发送到另一个SDU以使另一个SDU成为活动SDU。换句话说，网络控制计算设备106将活动SDU维持为活动SDU，直到语音呼叫完成为止。在示例中，配置参数130可以定义第三预定时间段，该第三预定时间段是在发出将活动SDU切换到不同的SDU的命令并且因此结束语音呼叫之前网络控制计算设备106将允许语音呼叫继续的自安排语音呼叫以来的最大时间量。第三预定时间段的值可以在2分钟到10分钟之间的范围内，例如5分钟。其他示例也是可能的。
图2图示说明根据示例实施方式的飞行器100内的示例组件的框图。更具体地，图2更详细地说明了被配置为控制第一SDU 108和第二SDU 110的操作的软件应用程序132如何与飞行器100中的其他组件接合。而图2中说明的一个或更多个组件被配置用于促进通过卫星网络104进行通信，一个或更多个组件也可以附加地或替代地配置用于飞行器上的其他用途，例如飞行控制、物流规划和/或其他目的。
机柜134是被配置为托管(host)处理模块、电源控制模块、输入/输出模块、网络交换机和/或其他计算资源的计算系统。软件应用程序132可以安装在机柜134上，并且可以由机柜134执行。由于软件应用程序132安装在机柜134上并且可由机柜134执行，机柜134可以用作网络控制计算设备106或者可以托管网络控制计算设备106以及其他计算设备/模块。尽管图2中示出了一个机柜，但是飞行器100可以具有多个这样的机柜。
机柜134被示出具有与交换机136的通信接口(例如，无线或有线接口)，交换机136又具有与数据集中器(DC)138的通信接口。交换机136可被配置为在机柜134和DC138之间路由数据通信。虽然交换机136被示为与机柜134分开的组件，但是在一些实施方式中，交换机136可以是机柜134的组件。
此外，DC 138被示出具有与第一SDU 108、第二SDU 110、TCP 140和线路可替换单元(LRU)142的通信接口。DC 138被配置为从第一SDU108、第二SDU 110、TCP 140、LRU 142和/或飞行器100的其他组件(例如，传感器)收集模拟和数字通信，并将通信路由到机柜134。类似地，DC 138还被配置为将来自机柜134的通信路由到第一SDU 108、第二SDU 110、TCP 140、LRU 142和/或飞行器100的其他组件。此外，DC 138可以用作第一协议的通信和第二协议的通信之间的双向网关。作为特定示例，在DC 138和机柜134之间的数据流动可以是ARINC 664协议，而在DC 138与第一SDU 108、第二SDU 110和TCP 140中的每一个之间的数据流动可以是ARINC 429协议。其他示例也是可能的。在一些实施方案中，传统信号布线可用作DC 138的替代物。
如上所述，TCP 140是系统102的用户接口116可以采用的形式。在示例中，系统102可以包括多个TCP(例如，一个供飞行员使用，并且至少一个供另一个机组成员使用)。
LRU 142包括飞行器100的一个或更多个电子组件，例如收发器、天线、驾驶舱中的显示器和/或发动机的一个或更多个部件，其促进卫星通信或飞行器100的其他操作，但在某个时间点可能会被替换为维护功能的一部分。每个这样的组件可以是单独的LRU，因此飞行器100可以包括比图2中所示的LRU更多的LRU。在示例中，LRU 142可以包括被配置为根据ARINC 429或ARINC 664协议接收和发射通信的收发器。
在图2所示的组件布置的示例中，数据表示由飞行员或其他个体输入到TCP 140的命令，例如在手动模式或自动模式下操作的命令，其可以通过DC 138和交换机136路由到机柜134。当机柜134接收数据时，在机柜134上运行的软件或固件从机柜134的物理端口获取数据并使数据在虚拟端口上可用，使得软件应用程序132可以使用该数据。在其他示例中，表示使特定SDU成为活动SDU的指令的数据可以从机柜134发送到第一SDU 108或第二SDU110。其他示例也是可能的。
图3示出根据示例实施方式的通过卫星网络进行通信的示例方法200的流程图。图3中所示的方法200呈现了可以与图1中所示的飞行器100一起使用或者与飞行器100的组件一起使用的方法示例。此外，诸如系统102或网络控制计算设备106之类的设备或系统，可以被使用或配置为执行图3中所呈现的逻辑功能。在一些实例中，设备和/或系统的组件可以被配置为执行功能，使得组件实际上被配置和结构化(具有硬件和/或软件)以实现这样的性能。在其他示例中，设备和/或系统的组件可以被布置为适于、能够或适合于执行功能，例如当以特定方式操作时。方法200可以包括一个或更多个操作、功能或动作，如框202-208中的一个或更多个所说明的。尽管以连续顺序示出了框，但是这些框也可以并行执行，和/或以与本文描述的顺序不同的顺序执行。而且，可以基于期望的实施方式将各种框组合成更少的框、划分成附加的框和/或移除。
应当理解，对于本文公开的这个和其他处理和方法，流程图示出了本示例的一种可能实施方式的功能性和操作。在这方面，每个框或每个框的部分可以表示模块、段或程序代码的一部分，其包括可由处理器执行的一个或更多个指令，用于实施该处理中的特定逻辑功能或步骤。程序代码可以存储在任何类型的计算机可读介质或数据存储器上，例如，包括磁盘或硬盘驱动器的存储设备。此外，程序代码可以以机器可读格式编码在计算机可读存储介质上，或者编码在其他非暂时性介质或制品上。计算机可读介质可以包括非暂时性计算机可读介质或存储器，例如，诸如在短时间段存储数据的计算机可读介质，如寄存器存储器、处理器高速缓存和随机存取存储器(RAM)。计算机可读介质还可以包括非暂时性介质，例如二级或持久性长期存储器，例如只读存储器(ROM)、光盘或磁盘，例如压缩盘只读存储器(CD-ROM)。计算机可读介质还可以是任何其他易失性或非易失性存储系统。例如，计算机可读介质可以被认为是有形计算机可读存储介质。
另外，图3中以及在本文公开的其他处理和方法中的每个框或每个框的部分可以表示有线连接以执行处理中的特定逻辑功能的电路。替代实施方式包括在本公开的示例的范围内，其中功能可以本按示出或讨论的顺序执行，包括基本上同时或相反的顺序，这取决于所涉及的功能，如可以被本领域技术人员合理地理解的那样。
在框202处，方法200包括基于第一操作参数确定飞行器的第一卫星数据单元(SDU)的第一可用性分数，该第一操作参数包括该第一SDU是否(i)正在报告有效数据，(ii)能够提供数据链路服务，以及(iii)能够提供语音服务。
在框204处，方法200包括基于第二操作参数确定飞行器的第二SDU的第二可用性分数，该第二操作参数包括第二SDU是否(i)正在报告有效数据，(ii)能够提供数据链路服务，(iii)能够提供语音服务，其中第一SDU和第二SDU均被配置为与卫星网络的至少一个卫星进行通信。
在框206处，方法200包括将第一SDU的第一可用性分数与第二SDU的第二可用性分数进行比较。
在框208处，方法200包括基于将第一可用性分数与第二可用性分数进行比较，将第一SDU和第二SDU中的一个控制为活动SDU。
图4示出根据示例实施方式的用于执行如框208所示的控制的示例方法的流程图。在框210处，功能包括基于第一SDU和第二SDU中的一个SDU具有比另一个高的可用性分数来将该一个SDU控制为活动SDU。
图5示出根据示例实施方式的用于执行如框208所示的控制的另一示例方法的流程图。在框212处，功能包括向第一SDU和第二SDU中的一个SDU发射命令以使该一个SDU成为活动SDU。并且在框214处，功能包括确定网络控制计算设备是否在发射命令的第一预定时间段内已经从该一个SDU接收到响应数据，该响应数据确认该一个SDU是活动SDU，其中如果确定网络控制计算设备在第一预定时间段内没有接收到响应数据，则网络控制计算设备将另一个SDU控制为活动SDU，并且如果确定网络控制计算设备在第一预定时间段内接收到响应数据，则网络控制计算设备在第二预定时间段内保持该一个SDU作为活动SDU。
图6示出根据示例实施方式的与方法200一起使用的示例方法的流程图。在框216处，功能包括确定活动SDU参与通过卫星网络提供正在进行的语音呼叫。并且在框218处，功能包括当活动SDU参与通过卫星网络正在进行的语音呼叫时，防止命令使另一个SDU成为活动SDU。
图7示出根据示例实施方式的与方法200一起使用的另一示例方法的流程图。在框220处，功能包括基于将第一可用性分数与第二可用性分数进行比较，将第一SDU和第二SDU中的另一个控制为备用SDU，其中活动SDU参与通过卫星网络进行的射频通信，并且备用SDU不向卫星网络发射射频信号。
本公开描述了一种用于通过卫星网络进行通信的系统。该系统包括第一SDU和第二SDU，每个SDU配置成参与与卫星网络的至少一个卫星的通信。该系统还包括网络控制计算设备，其具有处理器和存储可由处理器执行以执行一组操作的指令的存储器，该一组操作包括基于第一操作参数确定第一SDU的第一可用性分数，该第一操作参数包括该第一SDU是否(i)正在报告有效数据，(ii)能够提供数据链路服务，以及(iii)能够提供语音服务，基于第二操作参数确定第二SDU的第二可用性分数，该第二操作参数包括第二SDU是否(i)正在报告有效数据，(ii)能够提供数据链路服务，(iii)能够提供语音服务，将第一SDU的第一可用性分数与第二SDU的第二可用性分数进行比较，并基于比较第一可用性分数和第二可用性分数，将第一SDU和第二SDU中的一个控制为活动SDU。
在该系统的一些实施方式中，该一组操作还包括基于将第一可用性分数与第二可用性分数进行比较，将第一SDU和第二SDU中的另一个控制为备用SDU，其中活动SDU参与通过卫星网络进行的射频通信，并且备用SDU不将射频信号发射到卫星网络。
在系统的一些实施方式中，该一组操作是第一组操作，并且指令还可由处理器执行以执行第二组操作，第二组操作包括接收表示选择两个互斥操作模式中的一个的第一输入数据，其中两个互斥操作模式包括自动模式和手动模式，并且响应于接收第一输入数据，控制网络控制计算设备根据该选择进行操作。在这样的实施方式中，自动模式下的操作包括迭代地执行第一组操作，并且手动模式下的操作包括执行第三组操作，第三组操作包括接收表示选择第一SDU和第二SDU中的一个作为活动SDU的第二输入数据，并且响应于接收第二输入数据，根据选择将第一SDU和第二SDU中的一个控制为活动SDU。
在系统的一些实施方式中，在确定第一可用性分数和第二可用性分数之前，第一SDU或第二SDU都不是活动SDU，并且存储在存储器中的配置参数将第一SDU定义为优选活动SDU。在这样的实施方式中，基于在确定第一可用性分数和第二可用性分数之前将第一SDU定义为优选活动SDU的配置参数：用于确定第一可用性分数的第一操作参数还包括第一SDU是否是在卫星网络的覆盖区域内，以及用于确定第二可用性分数的第二操作参数还包括第二SDU是否正在经历硬件故障。
在系统的一些实施方式中，在确定第一可用性分数和第二可用性分数之前，第一SDU是活动SDU。在这样的实施方式中，基于在确定第一可用性分数和第二可用性分数之前第一SDU是活动SDU：用于确定第一可用性分数的第一操作参数还包括第一SDU是否在卫星网络的覆盖区域内，以及用于确定第二可用性分数的第二操作参数还包括第二SDU是否正在经历硬件故障。
在系统的一些实施方式中，基于将第一可用性分数与第二可用性分数进行比较，将第一SDU和第二SDU中的一个控制为活动SDU包括：基于第一SDU和第二SDU中的一个SDU具有比另一个高的可用性分数，将该一个SDU控制为活动SDU。
在系统的一些实施方式中，将第一SDU和第二SDU中的一个控制为活动SDU包括：向第一SDU和第二SDU中的一个SDU发射使该一个SDU成为活动SDU的命令，并且确定网络控制计算设备是否在自发射命令的第一预定时间段内已经从该一个SDU接收到响应数据，该响应数据确认该一个SDU是活动SDU，其中如果确定网络控制计算设备在第一预定时间段内没有接收到响应数据，则网络控制计算设备将另一个SDU控制为活动SDU，并且如果确定网络控制计算设备在第一预定时间段内接收到响应数据，则网络控制计算设备在第二预定时间段内保持该一个SDU作为活动SDU。在这样的实施方式中，第一预定时间段具有15至90秒范围内的值，并且第二预定时间段具有10至20分钟范围内的值。
在该系统的一些实施方式中，该组操作还包括确定活动SDU参与通过卫星网络提供正在进行的语音呼叫，并且当活动SDU参与通过卫星网络的正在进行的语音呼叫时，防止命令使另一个SDU成为活动SDU。
本公开还描述了一种包括第一SDU和第二SDU的飞行器，每个SDU被配置为参与与卫星网络的至少一个卫星的通信。该飞行器还包括网络控制计算设备，该网络控制计算设备具有处理器和存储可由处理器执行以执行一组操作的指令的存储器，该一组操作包括基于第一操作参数确定第一SDU的第一可用性分数，该第一操作参数包括该第一SDU是否(i)正在报告有效数据，(ii)能够提供数据链路服务，以及(iii)能够提供语音服务，基于第二操作参数确定第二SDU的第二可用性分数，该第二操作参数包括第二SDU是否(i)正在报告有效数据，(ii)能够提供数据链路服务，(iii)能够提供语音服务，将第一SDU的第一可用性分数与第二SDU的第二可用性分数进行比较，并基于比较第一可用性分数和第二可用性分数，将第一SDU和第二SDU中的一个控制为活动SDU。
在飞行器的一些实施方式中，该组操作还包括基于将第一可用性分数与第二可用性分数进行比较，将第一SDU和第二SDU中的另一个控制为备用SDU，其中活动SDU参与通过卫星网络进行的射频通信，并且备用SDU不将射频信号发射到卫星网络。
在飞行器的一些实施方式中，该一组操作是第一组操作，并且指令还可由处理器执行以执行第二组操作，第二组操作包括接收表示选择两个互斥操作模式中的一个的第一输入数据，其中两个互斥操作模式包括自动模式和手动模式，并且响应于接收第一输入数据，控制网络控制计算设备根据选择进行操作。在这样的实施方式中，自动模式下的操作包括迭代地执行第一组操作，并且手动模式下的操作包括执行第三组操作，第三组操作包括接收表示选择第一SDU和第二SDU中的一个作为活动SDU的第二输入数据，并且响应于接收第二输入数据，根据选择将第一SDU和第二SDU中的一个控制为活动SDU。
在飞行器的一些实施方式中，在确定第一可用性分数和第二可用性分数之前，第一SDU或第二SDU都不是活动SDU，并且存储在存储器中的配置参数将第一SDU定义为优选活动SDU。在这样的实施方式中，基于在确定第一可用性分数和第二可用性分数之前将第一SDU定义为优选活动SDU的配置参数：用于确定第一可用性分数的第一操作参数还包括第一SDU是否是在卫星网络的覆盖区域内，以及用于确定第二可用性分数的第二操作参数还包括第二SDU是否正在经历硬件故障。
在飞行器的一些实施方式中，在确定第一可用性分数和第二可用性分数之前，第一SDU是活动SDU。在这样的实施方式中，基于在确定第一可用性分数和第二可用性分数之前第一SDU是活动SDU：用于确定第一可用性分数的第一操作参数还包括第一SDU是否在卫星网络的覆盖区域内，以及用于确定第二可用性分数的第二操作参数还包括第二SDU是否正在经历硬件故障。
在飞行器的一些实施方式中，基于将第一可用性分数与第二可用性分数进行比较，将第一SDU和第二SDU中的一个控制为活动SDU包括：基于第一SDU和第二SDU中的一个SDU具有比另一个高的可用性分数，将该一个SDU控制为活动SDU。
在飞行器的一些实施方式中，将第一SDU和第二SDU中的一个SDU控制为活动SDU包括：向第一SDU和第二SDU中的一个SDU发射使该一个SDU成为活动SDU的命令，并且确定网络控制计算设备是否在自发射命令的第一预定时间段内已经从该一个SDU接收到响应数据，该响应数据确认该一个SDU是活动SDU，其中如果确定网络控制计算设备在第一预定时间段内没有接收到响应数据，则网络控制计算设备将另一个SDU控制为活动SDU，并且如果确定网络控制计算设备在第一预定时间段内已经接收到响应数据，则网络控制计算设备在第二预定时间段内保持该一个SDU作为活动SDU。在这样的实施方式中，第一预定时间段具有15至90秒范围内的值，并且第二预定时间段具有10至20分钟范围内的值。
本公开还描述了一种用于通过卫星网络进行通信的方法。该方法包括：基于第一操作参数确定飞行器的第一卫星数据单元(SDU)的第一用性分数，该第一操作参数包括该第一SDU是否(i)正在报告有效数据，(ii)能够提供数据链路服务，以及(iii)能够提供语音服务，基于第二操作参数确定飞行器的第二SDU的第二可用性分数，该第二操作参数包括第二SDU是否(i)正在报告有效数据，(ii)能够提供数据链路服务，(iii)能够提供语音服务，其中第一SDU和第二SDU均配置为参与与卫星网络的至少一个卫星进行的通信，将第一SDU的第一可用性分数与第二SDU的第二可用性分数进行比较，并且基于第一可用性分数与第二可用性分数的比较，将第一SDU和第二SDU中的一个控制为活动SDU。
在该方法的一些实施方式中，该方法还包括：基于将第一可用性分数与第二可用性分数进行比较，将第一SDU和第二SDU中的另一个控制为备用SDU，其中，活动SDU参与通过卫星网络进行的射频通信，并且备用SDU不向卫星网络发射射频信号。
在该方法的一些实施方式中，基于将第一可用性分数与第二可用性分数进行比较，将第一SDU和第二SDU中的一个控制为活动SDU包括：基于第一SDU和第二SDU中的一个SDU具有比另一个高的可用性分数，将该一个SDU控制为活动SDU。
这里使用的术语“基本上”和“约”是指所述特征、参数或值不需要精确地实现，而是偏差或变化，包括例如公差、测量误差、测量精度限制和本领域技术人员已知的其他因素可以以不妨碍意图提供的特征效果的量的发生。
本文公开的一个或更多个系统、一个或更多个设备和一个或更多个方法的不同示例包括各种组件、特征和功能。应当理解，本文公开的一个或更多个系统、一个或更多个设备和一个或更多个方法的各种示例可以包括本文公开的一个或更多个系统、一个或更多个设备和一个或更多个方法的任何其他示例的任何组件、特征和功能，以任何组合或任何子组合，并且所有这些可能性都在本公开的范围内。
此外，本公开包括根据以下条款的实施例：
条款1.一种用于通过卫星网络(104)进行通信的系统(102)，该系统包括：
第一卫星数据单元(SDU)(108)和第二SDU(110)，其每个被配置为参与与卫星网络(104)的至少一个卫星(112)进行的通信；和
网络控制计算设备(106)，其具有处理器(118)和存储可由处理器(118)执行以执行一组操作的指令(128)的存储器(124)，所述一组操作包括：
(202)基于第一操作参数确定第一SDU(108)的第一可用性分数，所述第一操作参数包括第一SDU(108)是否(i)正在报告有效数据，(ii)能够提供数据链路服务，以及(iii)能够提供语音服务；
(204)基于第二操作参数确定第二SDU(110)的第二可用性分数，所述第二操作参数包括第二SDU(110)是否(i)正在报告有效数据，(ii)能够提供数据链路服务，以及(iii)能够提供语音服务；
(206)将第一SDU(108)的第一可用性分数与第二SDU(110)的第二可用性分数进行比较；和
(208)基于将第一可用性分数与第二可用性分数进行比较，将第一SDU(108)和第二SDU(110)中的一个SDU控制为活动SDU。
条款2.根据条款1所述的系统，其中该一组操作还包括：
基于将第一可用性分数与第二可用性分数进行比较，将第一SDU(108)和第二SDU(110)中的另一个控制为备用SDU，其中活动SDU参与通过卫星网络(104)进行的射频通信，并且备用SDU不将射频信号发射到卫星网络(104)。
条款3.根据条款1所述的系统，其中该一组操作是第一组操作，和
其中指令(128)还可由处理器(118)执行以执行第二组操作，该第二组操作包括：
接收表示选择两种互斥操作模式中的一个的第一输入数据，其中两种互斥操作模式包括自动模式和手动模式；和
响应于接收到第一输入数据，控制网络控制计算设备(106)根据选择进行操作，
其中，自动模式下的操作包括迭代地执行第一组操作，以及
其中，手动模式下的操作包括执行第三组操作，该第三组操作包括：
接收表示选择第一SDU(108)和第二SDU(110)中的一个SDU为活动SDU的第二输入数据；和
响应于接收到第二输入数据，根据选择将第一SDU(108)和第二SDU(110)中的一个SDU控制为活动SDU。
条款4.根据条款1所述的系统，其中在确定第一可用性分数和第二可用性分数之前，第一SDU(108)或第二SDU(110)都不是活动SDU，并且存储在存储器(124)中的配置参数(130)将第一SDU(108)定义为优选活动SDU，以及
其中，基于在确定第一可用性分数和第二可用性分数之前，将第一SDU(108)定义为优选活动SDU的配置参数(130)：
用于确定第一可用性分数的第一操作参数还包括第一SDU(108)是否在卫星网络(104)的覆盖区域内，以及
用于确定第二可用性分数的第二操作参数还包括第二SDU(110)是否正在经历硬件故障。
条款5.根据条款1所述的系统，其中在确定第一可用性分数和第二可用性分数之前，第一SDU(108)是活动SDU，并且
其中，基于在确定第一可用性分数和第二可用性分数之前，第一SDU(108)是活动SDU：
用于确定第一可用性分数的第一操作参数还包括第一SDU(108)是否在卫星网络(104)的覆盖区域内，以及
用于确定第二可用性分数的第二操作参数还包括第二SDU(110)是否正在经历硬件故障。
条款6.根据条款1所述的系统，其中基于将第一可用性分数与第二可用性分数进行比较，将第一SDU(108)和第二SDU(110)中的一个SDU控制为活动SDU包括基于第一SDU(108)和第二SDU(110)中的一个SDU具有比另一个高的可用性分数，将该一个SDU控制为活动SDU。
条款7.根据条款1所述的系统，其中将第一SDU(108)和第二SDU(110)中的一个SDU控制为活动SDU包括：
向第一SDU(108)和第二SDU(110)中的一个SDU发射使该一个SDU成为活动SDU的命令；和
确定网络控制计算设备(106)是否已经在自发射命令以来的第一预定时间段内从该一个SDU接收到确认该一个SDU是活动SDU的响应数据，
其中，如果确定网络控制计算设备(106)在第一预定时间段内没有接收到响应数据，则网络控制计算设备(106)将另一个SDU控制为活动SDU，并且如果确定网络控制计算设备(106)已经在第一预定时间段内接收到响应数据，则网络控制计算设备(106)在第二预定时间段内维持该一个SDU作为活动SDU。
条款8.根据条款7所述的系统，其中第一预定时间段具有在15和90秒之间的范围内的值，并且
其中第二预定时间段的值在10到20分钟之间的范围内。
条款9.根据条款1所述的系统，其中该一组操作还包括：
确定活动SDU参与通过卫星网络(104)提供正在进行的语音呼叫；和
当活动SDU参与通过卫星网络(104)的正在进行的语音呼叫时，防止命令使另一个SDU成为活动SDU。
条款10.一种飞行器(100)，包括：
第一卫星数据单元(SDU)(108)和第二SDU(110)，每个被配置为与卫星网络(104)的至少一个卫星(112)进行通信；和
网络控制计算设备(106)，其具有处理器(118)和存储可由处理器(118)执行以执行一组操作的指令(128)的存储器(124)，该一组操作包括：
基于第一操作参数确定第一SDU(108)的第一可用性分数，所述第一操作参数包括第一SDU(108)是否(i)正在报告有效数据，(ii)能够提供数据链路服务，以及(iii)能够提供语音服务；
基于第二操作参数确定第二SDU(110)的第二可用性分数，所述第二操作参数包括第二SDU(110)是否(i)正在报告有效数据，(ii)能够提供数据链路服务，以及(iii)能够提供语音服务；
将第一SDU(108)的第一可用性分数与第二SDU(110)的第二可用性分数进行比较；和
基于将第一可用性分数与第二可用性分数进行比较，将第一SDU(108)和第二SDU(110)中的一个控制为活动SDU。
条款11.根据条款10所述的飞行器，其中该一组操作还包括：
基于将第一可用性分数与第二可用性分数进行比较，将第一SDU(108)和第二SDU(110)中的另一个控制为备用SDU，其中，活动SDU参与通过卫星网络(104)进行的射频通信，并且备用SDU不将射频信号发射到卫星网络(104)。
条款12.根据条款10所述的飞行器，其中该一组操作是第一组操作，和
其中指令(128)还可由处理器(118)执行以执行第二组操作，第二组操作包括：
接收表示选择两种互斥操作模式中的一个的第一输入数据，其中两种互斥操作模式包括自动模式和手动模式；和
响应于接收到第一输入数据，控制网络控制计算设备(106)根据选择进行操作，
其中，自动模式下的操作包括迭代地执行第一组操作，以及
其中，手动模式下的操作包括执行第三组操作，第三组操作包括：
接收表示选择第一SDU(108)和第二SDU(110)中的一个SDU为活动SDU的第二输入数据；和
响应于接收到第二输入数据，根据选择将第一SDU(108)和第二SDU(110)中的一个SDU控制为活动SDU。
条款13.根据条款10所述的飞行器，其中在确定第一可用性分数和第二可用性分数之前，第一SDU(108)或第二SDU(110)都不是活动SDU，并且存储在存储器(124)中的配置参数(130)将第一SDU(108)定义为优选活动SDU，以及
其中，基于在确定第一可用性分数和第二可用性分数之前配置参数(130)将第一SDU(108)定义为优选活动SDU：
用于确定第一可用性分数的第一操作参数还包括第一SDU(108)是否在卫星网络(104)的覆盖区域内，以及
用于确定第二可用性分数的第二操作参数还包括第二SDU(110)是否正在经历硬件故障。
条款14.根据条款10所述的飞行器，其中在确定第一可用性分数和第二可用性分数之前，第一SDU(108)是活动SDU，并且
其中，基于在确定第一可用性分数和第二可用性分数之前第一SDU(108)是活动SDU：
用于确定第一可用性分数的第一操作参数还包括第一SDU(108)是否在卫星网络(104)的覆盖区域内，以及
用于确定第二可用性分数的第二操作参数还包括第二SDU(110)是否正在经历硬件故障。
条款15.根据条款10所述的飞行器，其中基于将第一可用性分数与第二可用性分数进行比较，将第一SDU(108)和第二SDU(110)中的一个SDU控制为活动SDU包括基于第一SDU(108)和第二SDU(110)中的一个SDU具有比另一个高的可用性分数，将该一个SDU控制为活动SDU。
条款16.根据条款10所述的飞行器，其中将第一SDU(108)和第二SDU(110)中的一个SDU控制为活动SDU包括：
向第一SDU(108)和第二SDU(110)中的一个发射使该一个SDU成为活动SDU的命令；和
确定网络控制计算设备(106)是否已经在自发射命令以来的第一预定时间段内从该一个SDU接收到确认该一个SDU是活动SDU的响应数据，
其中，如果确定网络控制计算设备(106)在第一预定时间段内没有接收到响应数据，则网络控制计算设备(106)将另一个SDU控制为活动SDU，并且如果确定网络控制计算设备(106)已经在第一预定时间段内接收到响应数据，则网络控制计算设备(106)在第二预定时间段内维持该一个SDU作为活动SDU。
条款17.根据条款16所述的飞行器，其中第一预定时间段具有在15和90秒之间的范围内的值，并且
其中第二预定时间段的值在10到20分钟之间的范围内。
条款18.一种用于通过卫星网络(104)进行通信的方法(200)，该方法包括：
(202)基于第一操作参数确定第一SDU(108)的第一可用性分数，所述第一操作参数包括第一SDU(108)是否(i)正在报告有效数据，(ii)能够提供数据链路服务，以及(iii)能够提供语音服务；
(204)基于第二操作参数确定第二SDU(110)的第二可用性分数，所述第二操作参数包括第二SDU(110)是否(i)正在报告有效数据，(ii)能够提供数据链路服务，以及(iii)能够提供语音服务，其中第一SDU(108)和第二SDU(110)均被配置为参与与卫星网络(104)的至少一个卫星(112)的通信；
(206)将第一SDU(108)的第一可用性分数与第二SDU(110)的第二可用性分数进行比较；和
(208)基于将第一可用性分数与第二可用性分数进行比较，将第一SDU(108)和第二SDU(110)中的一个SDU控制为活动SDU。
条款19.根据条款18的方法，还包括：
(220)基于将第一可用性分数与第二可用性分数进行比较，将第一SDU(108)和第二SDU(110)中的另一个控制为备用SDU，其中，活动SDU参与通过卫星网络(104)进行的射频通信，并且备用SDU不向卫星网络(104)发射射频信号。
条款20.根据条款18所述的方法，其中基于将第一可用性分数与第二可用性分数进行比较，将第一SDU(108)和第二SDU(110)中的一个SDU控制为活动SDU包括(210)基于第一SDU(108)和第二SDU(110)中的一个SDU具有比另一个高的可用性分数，控制该一个SDU为活动SDU。
已经出于说明和描述的目的给出了对不同有利布置的描述，并且不旨在穷举或限于所公开形式的示例。许多修改和变化对于本领域普通技术人员来说是明显的。此外，与其他有利示例相比，不同的有利示例可以描述不同的优点。选择和描述所选择的一个示例或多个示例是为了最好地解释示例的原理、实际应用，并且使本领域的其他普通技术人员能够理解本公开的具有各种修改以适于预期的特定用途的各种示例。

Claims (15)

1.一种用于通过卫星网络(104)进行通信的系统(102)，所述系统包括：
第一卫星数据单元即第一SDU(108)和第二SDU(110)，每个被配置为参与与卫星网络(104)的至少一个卫星(112)进行的通信；和
网络控制计算设备(106)，其具有处理器(118)和存储由所述处理器(118)可执行以执行一组操作的指令(128)的存储器(124)，所述一组操作包括：
(202)基于第一操作参数确定所述第一SDU(108)的第一可用性分数，所述第一操作参数包括所述第一SDU(108)是否(i)正在报告有效数据，(ii)能够提供数据链路服务，以及(iii)能够提供语音服务；
(204)基于第二操作参数确定所述第二SDU(110)的第二可用性分数，所述第二操作参数包括第二SDU(110)是否(i)报告有效数据，(ii)能够提供数据链路服务，以及(iii)能够提供语音服务；
(206)将所述第一SDU(108)的所述第一可用性分数与所述第二SDU(110)的所述第二可用性分数进行比较；和
(208)基于将所述第一可用性分数与所述第二可用性分数进行比较，将所述第一SDU(108)和所述第二SDU(110)中的一个SDU控制为活动SDU。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述一组操作还包括：
基于将所述第一可用性分数与所述第二可用性分数进行比较，将所述第一SDU(108)和所述第二SDU(110)中的另一个控制为备用SDU，其中所述活动SDU参与通过所述卫星网络(104)进行的射频通信，并且所述备用SDU不将射频信号发射到所述卫星网络(104)。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述一组操作是第一组操作，和
其中所述指令(128)还可由所述处理器(118)执行以执行第二组操作，所述第二组操作包括：
接收表示选择两种互斥操作模式中的一个的第一输入数据，其中所述两种互斥操作模式包括自动模式和手动模式；和
响应于接收到所述第一输入数据，控制所述网络控制计算设备(106)根据所述选择进行操作，
其中，所述自动模式下的操作包括迭代地执行所述第一组操作，以及
其中，所述手动模式下的操作包括执行第三组操作，所述第三组操作包括：
接收表示选择所述第一SDU(108)和所述第二SDU(110)中的一个SDU为所述活动SDU的第二输入数据；和
响应于接收到所述第二输入数据，根据所述选择将所述第一SDU(108)和所述第二SDU(110)中的一个SDU控制为活动SDU。
4.根据权利要求1所述的系统，其中在确定所述第一可用性分数和所述第二可用性分数之前，所述第一SDU(108)或所述第二SDU(110)都不是所述活动SDU，并且存储在所述存储器(124)中的配置参数(130)将所述第一SDU(108)定义为优选活动SDU，以及
其中，基于在确定所述第一可用性分数和所述第二可用性分数之前，所述配置参数(130)将所述第一SDU(108)定义为所述优选活动SDU：
用于确定所述第一可用性分数的所述第一操作参数还包括所述第一SDU(108)是否在所述卫星网络(104)的覆盖区域内，以及
用于确定所述第二可用性分数的所述第二操作参数还包括所述第二SDU(110)是否正在经历硬件故障。
5.根据权利要求1所述的系统，其中在确定所述第一可用性分数和所述第二可用性分数之前，所述第一SDU(108)是所述活动SDU，并且
其中，基于在确定所述第一可用性分数和所述第二可用性分数之前，所述第一SDU(108)是所述活动SDU：
用于确定所述第一可用性分数的所述第一操作参数还包括所述第一SDU(108)是否在所述卫星网络(104)的覆盖区域内，以及
用于确定所述第二可用性分数的所述第二操作参数还包括所述第二SDU(110)是否正在经历硬件故障。
6.根据权利要求1所述的系统，其中将所述第一SDU(108)和所述第二SDU(110)中的一个SDU控制为所述活动SDU包括：
向所述第一SDU(108)和所述第二SDU(110)中的一个SDU发射使所述一个SDU成为所述活动SDU的命令；和
确定所述网络控制计算设备(106)是否已经在自发射所述命令以来的第一预定时间段内从所述一个SDU接收到确认所述一个SDU是所述活动SDU的响应数据，
其中，如果确定所述网络控制计算设备(106)在所述第一预定时间段内没有接收到所述响应数据，则所述网络控制计算设备(106)将所述另一个SDU控制为所述活动SDU，并且如果确定所述网络控制计算设备(106)已经在所述第一预定时间段内接收到所述响应数据，则所述网络控制计算设备(106)在第二预定时间段内维持所述一个SDU作为所述活动SDU。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述一组操作还包括：
确定所述活动SDU参与通过所述卫星网络(104)提供正在进行的语音呼叫；和
当所述活动SDU参与通过所述卫星网络(104)的正在进行的语音呼叫时，防止命令使另一个SDU成为所述活动SDU。
8.一种飞行器(100)，包括：
第一卫星数据单元即第一SDU(108)和第二SDU(110)，其每个被配置为参与与卫星网络(104)的至少一个卫星(112)的通信；和
网络控制计算设备(106)，其具有处理器(118)和存储由处理器(118)可执行以执行一组操作的指令(128)的存储器(124)，所述一组操作包括：
基于第一操作参数确定所述第一SDU(108)的第一可用性分数，所述第一操作参数包括所述第一SDU(108)是否(i)报告有效数据，(ii)能够提供数据链路服务，以及(iii)能够提供语音服务；
基于第二操作参数确定所述第二SDU(110)的第二可用性分数，所述第二操作参数包括所述第二SDU(110)是否(i)报告有效数据，(ii)能够提供数据链路服务，以及(iii)能够提供语音服务；
将所述第一SDU(108)的所述第一可用性分数与所述第二SDU(110)的所述第二可用性分数进行比较；和
基于将所述第一可用性分数与所述第二可用性分数进行比较，将所述第一SDU(108)和所述第二SDU(110)中的一个控制为活动SDU。
9.根据权利要求8所述的飞行器，其中所述一组操作还包括：
基于将所述第一可用性分数与所述第二可用性分数进行比较，将所述第一SDU(108)和所述第二SDU(110)中的另一个控制为备用SDU，其中，所述活动SDU参与通过所述卫星网络(104)进行的射频通信，并且所述备用SDU不将射频信号发射到所述卫星网络(104)。
10.根据权利要求8所述的飞行器，其中所述一组操作是第一组操作，和
其中所述指令(128)还可由所述处理器(118)执行以执行第二组操作，所述第二组操作包括：
接收表示选择两种互斥操作模式中的一个的第一输入数据，其中所述两种互斥操作模式包括自动模式和手动模式；和
响应于接收到所述第一输入数据，控制所述网络控制计算设备(106)根据所述选择进行操作，
其中，所述自动模式下的操作包括迭代地执行所述第一组操作，以及
其中，所述手动模式下的操作包括执行第三组操作，所述第三组操作包括：
接收表示选择所述第一SDU(108)和所述第二SDU(110)中的一个SDU为所述活动SDU的第二输入数据；和
响应于接收到所述第二输入数据，根据所述选择将所述第一SDU(108)和所述第二SDU(110)中的一个SDU控制为所述活动SDU。
11.根据权利要求8所述的飞行器，其中在确定所述第一可用性分数和所述第二可用性分数之前，所述第一SDU(108)或所述第二SDU(110)都不是所述活动SDU，并且存储在所述存储器(124)中的配置参数(130)将所述第一SDU(108)定义为优选活动SDU，以及
其中，基于在确定所述第一可用性分数和所述第二可用性分数之前所述配置参数(130)将所述第一SDU(108)定义为所述优选活动SDU：
用于确定所述第一可用性分数的所述第一操作参数还包括所述第一SDU(108)是否在所述卫星网络(104)的覆盖区域内，以及
用于确定所述第二可用性分数的所述第二操作参数还包括所述第二SDU(110)是否正在经历硬件故障。
12.根据权利要求8所述的飞行器，其中在确定所述第一可用性分数和所述第二可用性分数之前，所述第一SDU(108)是所述活动SDU，并且
其中，基于在确定所述第一可用性分数和所述第二可用性分数之前所述第一SDU(108)是所述活动SDU：
用于确定所述第一可用性分数的所述第一操作参数还包括所述第一SDU(108)是否在所述卫星网络(104)的覆盖区域内，以及
用于确定所述第二可用性分数的所述第二操作参数还包括所述第二SDU(110)是否正在经历硬件故障。
13.根据权利要求8所述的飞行器，其中基于将所述第一可用性分数与所述第二可用性分数进行比较，将所述第一SDU(108)和所述第二SDU(110)中的所述一个SDU控制为所述活动SDU包括基于第一SDU(108)和所述第二SDU(110)中的所述一个SDU具有比另一个高的可用性分数，将所述一个SDU控制为所述活动SDU。
14.一种用于通过卫星网络(104)进行通信的方法(200)，所述方法包括：
(202)基于第一操作参数确定第一SDU(108)的第一可用性分数，所述第一操作参数包括所述第一SDU(108)是否(i)报告有效数据，(ii)能够提供数据链路服务，以及(iii)能够提供语音服务；
(204)基于第二操作参数确定第二SDU(110)的第二可用性分数，所述第二操作参数包括所述第二SDU(110)是否(i)报告有效数据，(ii)能够提供数据链路服务，以及(iii)能够提供语音服务，其中所述第一SDU(108)和所述第二SDU(110)均被配置为参与与所述卫星网络(104)的至少一个卫星(112)进行的通信；
(206)将所述第一SDU(108)的所述第一可用性分数与所述第二SDU(110)的所述第二可用性分数进行比较；和
(208)基于将所述第一可用性分数与所述第二可用性分数进行比较，将所述第一SDU(108)和所述第二SDU(110)中的一个SDU控制为活动SDU。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括：
(220)基于将所述第一可用性分数与所述第二可用性分数进行比较，将所述第一SDU(108)和所述第二SDU(110)中的另一个控制为备用SDU，其中，所述活动SDU参与通过所述卫星网络(104)进行的射频通信，并且所述备用SDU不向所述卫星网络(104)发射射频信号。
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