CN111800167A - 用于飞行器机外通信的电力线宽带网络系统及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于飞行器机外通信的电力线宽带网络系统及其操作方法，提供了使用飞行器的电力分配系统进行地面通信的方法和系统。具体地，两个电力线宽带(BPL)通信模块可通信地耦合到飞行器不同位置的电力分配系统。通信发起请求在这些模块之间传输，并且在某些示例中，用于在模块之间建立通信。在更具体的示例中，接收模块确定通信发起请求的接收的参数，接收的参数至少部分基于电力分配系统的特性。将接收的参数与期望参数比较，并基于此比较生成电力分配系统的操作指示。在一些示例中，操作指示用于验证电力分配系统的配置(例如，在飞行器组装期间)、维护要求(例如，在飞行器操作期间)等。

Description

用于飞行器机外通信的电力线宽带网络系统及其操作方法

背景技术

与飞行器的制造、维护和维修相关的各种操作通常需要与这些操作相关的临时数据传输。这些数据传输被称为地面通信，以区别于空中通信。例如，在飞行器的制造期间，在机身内部的特定位置需要组装信息。由于增加了重量，因此不希望安装永久有线通信网络，这对于飞行器设计和操作是至关重要的因素。另一方面，临时有线网络需要花费一些时间来安装和拆卸，并且经常干扰飞行器内部执行的移动和操作。此外，无线网络经受在机身内部以及通过机身的不良的信号传输，机身通常是由信号干扰材料制成的，例如金属和含碳复合材料。

因此，需要使用飞行器的现有系统例如电力分配系统进行地面通信的方法和系统。

发明内容

本公开提供了使用飞行器的电力分配系统进行地面通信的方法和系统。具体地，两个电力线宽带(BPL)通信模块可通信地耦合到在飞行器不同位置的电力分配系统。通信发起请求在这些模块之间传输，并且在某些示例中，用于在模块之间建立通信。在更具体的示例中，接收模块确定通信发起请求的接收参数，这至少部分地取决于电力分配系统的特性。将接收的参数与期望的参数进行比较，并基于此比较生成电力分配系统的操作指示。在一些示例中，操作指示用于验证电力分配系统(例如，在飞行器组装期间)、维护要求(例如，在飞行器操作期间)等的配置。

在以下列举的段落中描述了根据本公开的创造性特征的说明性、非排他性示例：

A1.使用飞行器100的电力分配系统110进行地面通信的方法200，方法 200包括：

在电力分配系统110的第一位置111处将第一BPL通信模块160通信地耦合到电力分配系统110；

在电力分配系统110的与第一位置111不同的第二位置112处将第二BPL 通信模块170通信地耦合到电力分配系统110；

通过电力分配系统110将通信发起请求190从在第一位置111处通信耦合到电力分配系统110的第一BPL通信模块160传输到在第二位置112处通信耦合到电力分配系统110的第二BPL通信模块170；

当在第二BPL通信模块170处接收到通信发起请求190时，使用第二BPL 通信模块170确定通信发起请求190的接收的参数178，其中接收的参数178 至少部分取决于在传输通信发起请求190时在第一位置111和第二位置112 之间的电力分配系统110的特性119；

使用第二BPL通信模块170将接收的参数178与电力分配系统110在第一位置111和第二位置112之间的期望的参数176进行比较；和

生成在第一位置111和第二位置112之间的电力分配系统110在传输通信发起请求190时的操作指示118，其中基于接收的参数178与电力分配系统 110在第一位置111和第二位置112之间的期望参数176的比较，使用第二 BPL通信模块170来生成操作指示118。

A2.根据段落A1所述的方法200，其中接收的参数178是以下至少之一：

电力分配系统110中携带通信发起请求190的导体的标识；

在电力分配系统110中携带通信发起请求190的导体中的电力传输；

通信发起请求190的电力损失；

通信发起请求190的数据传输速率；和

通信发起请求190的信号丢失延迟。

A3.根据段落A1-A2中任一段所述的方法200，其中期望参数176中的至少一个针对电力分配系统110中的第一位置111和第二位置112的不同位置而不同。

A4.根据段落A1-A3中的任一段所述的方法200，还包括在将第一BPL 通信模块160和第二BPL通信模块170通信地耦合到电力分配系统110之前，确定电力分配系统110中的第一位置111或第二位置112中的至少一个。

A5.根据段落A1-A4中的任一段所述的方法200，其中第一位置111或第二位置112中的至少一个是以下至少之一：

飞行器100的机舱105内的电力出口115，

电力分配点；

电子设备舱；和

辅助电力单元(APU)备用电力馈线电缆。

A6.根据段落A1-A5中的任一段所述的方法200，其中在第一位置111 和第二位置112之间的电力分配系统110的期望参数176被存储在第二BPL 通信模块170的数据库174中。

A7.根据段落A1-A6中的任一段所述的方法200，还包括基于电力分配系统110的第一位置111、第二位置112和电气图179，在第二BPL通信模块 170处确定期望参数176。

A8.根据段落A1-A7中的任一段所述的方法200，还包括在第二BPL通信模块170处接收与第一位置111和第二位置112相应的位置数据。

A9.根据段落A1-A8中的任一段所述的方法200，还包括基于接收的参数178来更新期望参数176特性。

A10.根据段落A1-A9中的任一段所述的方法200，还包括将接收的参数178或操作指示118中的至少一个存储在第二BPL通信模块170的数据库174 中。

A11.根据段落A1-A10中的任一段所述的方法200，还包括使用第二BPL 通信模块170显示或传输接收的参数178或操作指示118中的至少一个。

A12.根据段落A1-A11中的任一段所述的方法200，其中生成操作指示 118包括将不同的权重因子分配给接收的参数178的各个参数。

A13.根据段落A1-A12中任一段所述的方法200，还包括：

基于操作指示118，在通信耦合到第一位置111处的电力分配系统110的第一BPL通信模块160和通信耦合到第二位置112处的电力分配系统110的第二BPL通信模块170之间建立通信链路；和

使用通信链路在第一BPL通信模块160和第二BPL通信模块170之间传送通信数据。

A14.根据段落A1-A13中的任一段所述的方法200，还包括在传输通信发起请求190时，通过电力分配系统110在第一位置111和第二位置112之间的至少一部分传输电力。

A15.根据段落A1-A14中的任一段所述的方法200，还包括基于操作指示118确定在第一位置111和第二位置112之间的电力分配系统110的功率传输性能。

A16.根据段落A1-A15中的任一段所述的方法200，还包括：至少重复传输通信发起请求190，确定通信发起请求190的接收的参数178，将接收的参数178与期望参数176进行比较，以及在第一BPL通信模块160在第一位置111通信耦合到电力分配系统110并且在第二BPL通信模块170在第二位置112通信耦合到电力分配系统110时，至少一次产生操作指示118。

A17.根据段落A1-A16中任一段所述的方法200，还包括：

在第三位置113处将第二BPL通信模块170通信地耦合到电力分配系统 110；和

至少重复传输通信发起请求190，确定通信发起请求190的接收的参数 178，将接收的参数178与期望参数176进行比较，并在第一BPL通信模块 160在第一位置111通信耦合到电力分配系统110时并且在第二BPL通信模块170在第三位置113通信耦合到电力分配系统110时，至少一次产生操作指示118。

A18.根据段落A1-A17中任一段所述的方法200，其中：

飞行器100的电力分配系统110包括将飞行器100连接至登机门116的电力电缆117；并且

第一位置111或第二位置112处于登机门116处。

A19.根据段落A1-A18中任一段所述的方法200，其中将第一BPL通信模块160通信耦合到电力分配系统110或将第二BPL通信模块170通信耦合到电力分配系统110中的至少一个包括电感耦合或电容耦合中的一个。

A20.根据段落A1-A19中任一段所述的方法200，其中方法200在飞行器100的制造过程中执行。

B1.用于飞行器100的地面通信的BPL网络系统150，BPL网络系统150 包括：

飞行器100的电力分配系统110；

第一BPL通信模块160，其在第一位置111通信地耦合到电力分配系统 110；和

第二BPL通信模块170，其在第二位置112通信耦合到电力分配系统110，

其中第一BPL通信模块160被配置为向第二BPL通信模块170传输通信发起请求190；和

其中第二BPL通信模块170被配置为：

确定通信发起请求190的接收的参数178，其中接收的参数178至少部分取决于在电力分配系统110传输通信发起请求190时在第一位置111与第二位置112之间的电力分配系统110的特性119，

将接收的参数178与电力分配系统110在第一位置111和第二位置112 之间的期望参数176进行比较；和

生成电力分配系统110在传输通信发起请求190时在第一位置111和第二位置112之间的电力分配系统110的操作指示118，其中基于接收的参数178 与电力分配系统110在第一位置111和第二位置112之间的期望参数176的比较来生成操作指示118。

B2.根据段落B1所述的BPL网络系统150，其中第一BPL通信模块160 或第二BPL通信模块170中的至少一个是BPL调制解调器。

B3.根据段落B1-B2中的任一段所述的BPL网络系统150，其中第二BPL 通信模块170包括数据库174，该数据库174包括期望参数176。

B4.根据段落B3所述的BPL网络系统150，其中数据库174被配置为接收和存储接收的参数178或操作指示118中的至少一个。

B5.根据段落B1-B4中任一段所述的BPL网络系统150，其中第二BPL 通信模块170配置为基于电力分配系统110的第一位置111、第二位置112和电气图179确定期望参数176。

B6.根据段落B1-B5中任一段所述的BPL网络系统150，其中第二BPL 通信模块170被配置为显示或传输接收的参数178或操作指示118中的至少一个。

B7.根据段落B1-B6中任一段所述的BPL网络系统150，其中第二BPL 通信模块170配置为基于操作指示118确定第一位置111和第二位置112之间的电力分配系统110的电力传输性能。

B8.根据段落B1-B7中的任一段所述的BPL网络系统150，其中第一BPL 通信模块160或第二BPL通信模块170中的至少一个使用电感耦合或电容耦合中的一个通信耦合到电力分配系统110。

附图说明

图1是根据一些示例的飞行器的示意图，该飞行器包括用于地面通信的电力线宽带(BPL)网络系统。

图2是根据一些示例的用于地面通信的BPL网络系统的示意性框图。

图3是根据一些示例的与用于使用BPL网络系统进行地面通信的方法相应的过程流程图。

图4是根据一些示例的用于使用BPL网络系统进行地面通信的方法的各种特征的示意图。

图5示出了根据一些示例配置的计算机系统，该计算机系统作为图2的 BPL网络系统的一个或多个部件以执行飞行器的地面通信。

图6是与包括BPL网络系统的用于制造和维护飞行器的方法相应的过程流程图。

图7示出了根据一些示例的包括BPL网络系统的飞行器的示例的框图。

具体实施方式

在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便提供对所提出的概念的透彻理解。在一些示例中，在没有一些或所有这些具体细节的情况下实践了所提出的概念。在其他情况下，没有详细描述众所周知的过程操作，以免不必要地使所描述的概念模糊。尽管将结合具体示例描述一些概念，但是应该理解，这些示例并非旨在进行限制。

介绍

在飞行器的制造、维护和维修过程中在飞行器内建立临时通信网络是一项挑战。如上所述，由于增加的重量，永久性的有线网络是不希望的，而临时的有线网络需要花费时间来安装和拆卸并干扰飞行器内部进行的移动和操作。重量和周转时间在飞行器应用中都至关重要。同时，机身部件会干扰机身内部以及通过机身的无线信号传输，并且通常需要特殊的天线和发射器。

另一个挑战与在飞行器的制造和运行期间测试飞行器的电力分配系统有关。现代飞行器的典型电力分配系统包含数百个部件、导线、继电器、分支、断路器等。在一个示例中，多个电源(例如，发电机)被耦合/同步在一起或被隔离以优化飞行器的安全性和操作。考虑到电源、电气负载以及这些部件之间的连接的各种可能组合，这会导致大量的排列。对于每组独特的电气负载和电源，系统的特性都会发生变化，从而形成单独的电气特征，其包括电容性、电感性、电阻性、频率响应和其他类似特性。通过利用对电气系统的暂时和永久特性以及当前配置的了解，可以优化系统的通信和趋势算法。

对已安装系统的测试可能需要很长时间，这会减慢生产速度并增加成本。此外，在飞行器制造之后，电力分配系统的大多数部件都隐藏在面板和其他机身零件的后面，并且不容易接入。最终，电力分配系统在飞行器的操作期间经受温度波动、振动和其他类似条件。这些情况会给电力分配系统的连接和部件造成压力，需要定期检查。同时，飞行器运营商希望最小化其飞行器的停机时间，甚至是在地面上花费的时间。

本申请提供了通过利用飞行器的电力分配系统进行地面通信来解决上述各种挑战的方法和系统。更具体地，电力分配系统被用作有线通信介质，以在飞行器内部的不同位置之间以及在一些示例中在飞行器外部建立通信链路。电力分配系统已经存在于飞行器中。因此，不增加额外的重量。电力分配系统在飞行器的制造和/或维修期间使用。该通信系统还包括两个或更多个BPL 通信模块，它们在不同位置临时或永久耦合到电力分配系统。这些BPL模块之间的通信例如用于在飞行器制造过程中将数据传输到机身内部的处理位置。此外，该通信或更具体地说是通信发起请求的接收的参数表示电力分配系统的当前状态(例如，配置和性能)。这样，在一些示例中，使用该方法来测试这种通信期间的各种性能特征。

BPL网络系统实例

图1是包括电力分配系统110的飞行器100的示意图。飞行器100的各种示例均在范围内，例如，客运飞行器、货运飞行器和线路。在一些示例中，飞行器100正在被组装。在其他示例中，飞行器100正在被维护或维修中。

电力分配系统110的一种用途是在飞行器100内的飞行器100的各个部件之间传输电力，所述各个部件例如是燃料泵、电致动器、灯、显示器、风扇、窗户加热器、压缩机、航空电子设备等。电力分配系统110位于飞行器 100的整个机身中，并且包括汇流条(bus bar)、导线、电气部件、插座、断路器、汇流条断路器、汇流条电力控制单元。了解电气系统的瞬时动态部分和不变部分(电线线路)。

图1还示出了BPL网络系统150，其包括并利用电力分配系统110进行地面通信，并且在一些示例中，BPL网络系统150用于测试电力分配系统110。 BPL网络系统150至少在执行下面描述用于地面通信的方法期间是飞行器100 的一部分。在一些示例中，从飞行器100移除BPL网络系统150的若干部分，如下文进一步描述的。在这些示例中，电力分配系统110保留在飞行器100 上。

BPL网络系统150还包括第一BPL通信模块160和第二BPL通信模块 170。在BPL网络系统150的操作期间，第一BPL通信模块160在一个位置 (例如，第一位置111)通信地耦合到电力分配系统110。类似地，第二BPL 通信模块170在另一位置(例如，第二位置112)通信地耦合到电力分配系统 110。在一些示例中，改变第一BPL通信模块160和/或第二BPL通信模块170 的耦合位置，例如，以测试电力分配系统110的不同部分。耦合位置的一些示例是电力出口115(例如，在机舱105内的门入口)、电力分配点、电子设备舱(EE舱)、辅助动力单元(APU)备用电力馈线电缆(例如，通过可移动的顶板面板位于飞行器100的尾端，或通过顶板面板或侧壁面板的船体中部)等。

在一些示例中，第一BPL通信模块160和/或第二BPL通信模块170可从飞行器100移除。在更具体的示例中，第一BPL通信模块160和/或第二 BPL通信模块170在飞行期间不存在于飞行器100上。第一BPL通信模块160 和第二BPL通信模块170到电力分配系统110的各种耦合方法均在范围内。在一个示例中，使用直接电连接将至少一个第一BPL通信模块160或第二BPL 通信模块170通信地耦合到电力分配系统110。在相同或其他示例中，至少一个第一BPL通信模块160或第二BPL通信模块170使用电感耦合或电容耦合中的一个通信耦合到电力分配系统110。

参照图2，第一BPL通信模块160被配置为向第二BPL通信模块170发送通信发起请求190。第二BPL通信模块170被配置为确定通信发起请求190 的接收的参数178。如下文进一步所述，接收的参数178至少部分地取决于第一位置111与第二位置112之间的电力分配系统110在发送通信发起请求190 时的特性119。

第二BPL通信模块170还被配置为将接收的参数178与第一位置111和第二位置112之间的电力分配系统110的期望参数176进行比较。此外，第二BPL通信模块170被配置为生成在第一位置111和第二位置112之间的电力分配系统110的操作指示118。操作指示118表示在传输通信发起请求190 时电力分配系统110的状态。例如，基于接收的参数178与在第一位置111 和第二位置112之间的电力分配系统110的期望参数176的比较，由第二BPL 通信模块170生成操作指示118。这样，第二BPL通信模块170被称为主模块，而第一BPL通信模块160被称为从模块。

在一些示例中，第二BPL通信模块170包括数据库174，其包括或更具体地存储期望参数176。此外，在一些示例中，数据库174被配置为接收和存储接收的参数178或操作指示118中的至少一个。接收的参数178和/或操作指示118随时间收集，并且在一些示例中，接收的参数178和/或操作指示118 用于确定性能趋势。此外，在一些示例中，数据库174包括电力分配系统110 的电气图179。

在一些示例中，第二BPL通信模块170被配置为基于电力分配系统110 的第一位置111、第二位置112和电气图179来确定期望参数176。例如，参照图2，第二BPL通信模块170包括处理器172，其被配置为执行该操作。更具体地，处理器172从第二BPL通信模块170的数据库174接收电气图179。第一位置111和第二位置112例如作为用户的输入被提供给第二BPL通信模块170的输入模块171。处理器172在电气图179中标识相应的第一位置111 和第二位置112，并从电气图179确定位于通信发起请求190经过的第一位置 111和第二位置112之间的电力分配系统110的所有部件。在一些示例中，第二BPL通信模块170或更具体地处理器172被配置为基于操作指示118确定第一位置111与第二位置112之间的电力分配系统110的电力传输性能。

在一些示例中，第二BPL通信模块170被配置为显示或传输接收的参数 178或操作指示118中的至少一个。参照图2中的示例，在一些示例中，第二 BPL通信模块170包括输出单元173，例如显示器。输出单元173被配置为向用户显示或以其他方式呈现接收的参数178或操作指示118中的至少一个。输出单元173还被配置为呈现通过BPL网络系统150传输的信息(例如，飞行器组装信息)。

此外，参考图2中的示例，第二BPL通信模块170包括通信单元175，例如以太网卡、无线发射器等，通信单元175被配置为将接收的参数178或操作指示118中的至少一个发送到外部系统。例如，由飞行器制造商、航空公司、服务提供商或任何其他实体收集与跨飞行器机队的电力分配系统的性能相关的数据，并且随后针对各种趋势进行分析。在一些示例中，这些趋势包括峰值数据速率、电压、电流、温度、功率因数和噪声曲线。

在一些示例中，第一BPL通信模块160或第二BPL通信模块170由诸如媒体访问控制(MAC)地址的硬件标识符来标识和/或寻址。例如，BPL传输协议遵循已建立或正在开发的标准之一，例如电气和电子工程师协会(IEEE) 标准1901或ITU-T的G.hn规范。在协议中使用以下物理层中的一个或两个 (例如，快速傅立叶变换正交频分复用调制层和小波正交频分复用调制层)。这些层中的第一层包括基于卷积turbo码的前向纠错方案。这些层中的第二层包括基于级联的Reed-Solomon和卷积码的强制性前向纠错。在某些示例中，在这两个物理层之上定义了MAC层。例如，一个MAC层用于本地网络，而另一个MAC层用于访问网络。为了管理多个物理层和MAC层的共存，在一些示例中使用了系统间协议。使用该协议是为了使第一BPL通信模块160或第二BPL通信模块170能够在正交频分多路复用(OFDM)和时分多址(TDMA) 调制方案中使用安装的公共电线时利用和/或共享各种通信资源，例如频率/ 时间。

参照图1，在一些示例中，飞行器100的电力分配系统110还包括将飞行器100连接至登机门116并向飞行器100提供电力的电力电缆117。在更具体的示例中，第一BPL通信模块160或第二BPL通信模块170被定位在登机门 116处并且通信地耦合到电力电缆117。在一些示例中，登机门116配备有固态转换器，以将该输入的交流电(AC)转换为提供给飞行器100的400Hz AC。数据信号无法通过转换器传播，除非提供了数据重发器。与用于通过机场的公共区域传播并超出机场限制的Wi-Fi和蜂窝通信的电波不同，对400Hz交流线路或其他类似线路的访问受到限制，这增加了BPL数据传输的物理安全性。

地面通信示例

图3是根据一些实施例的与使用飞行器100的电力分配系统110进行地面通信的方法200相应的过程流程图。电力分配系统110是BPL网络系统150 的一部分，BPL网络系统150在上面参考图1至图2进行了描述。除了电力分配系统110之外，BPL网络系统150还包括其他部件，例如第一BPL通信模块160和第二BPL通信模块170。

在一些示例中，方法200包括确定电力分配系统110中的第一位置111 或第二位置112中的至少一个(框205)。以上描述了第一位置111和第二位置112的一些示例。在更多示例中，基于方法200的特定目标(例如，将数据传输到飞行器100中的特定位置，以测试电力分配系统110的特定部分等) 来确定第一位置111和/或第二位置112。第一位置111和第二位置112还取决于在这些位置处的电力分配系统110的可接入性，或更具体地，取决于在这些位置处形成到电力分配系统110的通信耦合的能力。

方法200可选地包括在电力分配系统110的第一位置111处将第一BPL 通信模块160通信地耦合到电力分配系统110(方框210)。此外，方法200 可选地包括在电力分配系统110的第二位置112处将第二BPL通信模块170 通信地耦合到电力分配系统110(方框220)。在一些示例中，第一BPL通信模块160和/或第二BPL通信模块170例如作为不同过程(制造或配置飞行器 100)的一部分耦合至电力分配系统110。

在一些示例中，通信耦合是通过电力分配系统110的导电部件(例如，电线)与第一BPL通信模块160和第二BPL通信模块170的导电部件(例如，导线)的直接耦合来实现的。可替换地，通信耦合是通过电感耦合或电容耦合来实现的。

方法200包括通过电力分配系统110从第一BPL通信模块160向第二BPL 通信模块170发送通信发起请求190(方框230)。在此操作期间，第一BPL 通信模块160在第一位置111通信耦合到电力分配系统110，而第二BPL通信模块170在第二位置112通信耦合到电力分配系统110。

图4是通信发起请求190从第一位置111到第二位置112行进通过电力分配系统110的示意图。在第二位置112处接收到的通信发起请求190的属性取决于第一位置111和第二位置112之间的电力分配系统110的特性。

在一些示例中，从第一BPL通信模块160传输的通信发起请求190是第二BPL通信模块170已知的特定数据包。例如，数据包被专门设计为测试在第一位置111和第二位置112之间的电力分配系统110的各种特征。在一些示例中，在此操作(也可以称为发起“握手”)期间，信号峰值电压、上升时间、重试次数、时间戳被监测并用于确定电力分配系统110的各种特性(例如，状态和健康状况)。更具体地，在确认响应中监测这些特性，从而观察对称性。这种对称方法的特性上的任何差异均会提供额外的信息，并用于故障排除、趋势分析和预测。

方法200包括确定通信发起请求190的接收的参数178(方框240)。该操作使用第二BPL通信模块170进行并在第二BPL通信模块170接收到通信发起请求190时执行此操作。接收的参数178取决于第一位置111和第二位置112之间的电力分配系统110在传输通信发起请求190时的特性119。

接收的参数178的一些示例是(a)携带通信发起请求190的导体的标识， (b)在携带通信发起请求190的导体中的电力传输，(c)通信发起请求190 的电力损耗，(d)通信发起请求190的数据传输速率，和(e)通信发起请求 190的信号丢失延迟。其他示例包括信号峰值电压、上升时间、重试次数、时间戳等。

例如，第一BPL通信模块160可通信地耦合到延伸通过第一位置111的第一线束中的多条导线。类似地，第二BPL通信模块170可通信地耦合到延伸通过第二位置112的第二线束中的多条导线。在该示例中，可以通过第一线束的第一导线发送通信发起请求190，并且在第二线束的相应导线中或在第二线束中电连接至第一线束的第一导线的导线中接收通信发起请求190。该方法用于建立对应关系并标识导体。此外，在一些示例中，使用第一线束中的不同导线来传输多个通信发起请求以进行基准测试。

在一些示例中，方法200还包括在第二BPL通信模块170处接收电力分配系统110中的第一位置111和第二位置112的标识(框242)。例如，操作员使用第二BPL通信模块170的输入单元171输入此标识。可替代地，基于在第二BPL通信模块170接收到的通信发起请求190的各种特征，或基于由第二BPL通信模块170检测到的其他特性，自动识别第一位置111和第二位置112中的至少一个。

在一些示例中，方法200还包括在第二BPL通信模块170处确定一个或多个期望参数176(框245)。具体地，基于电力分配系统110的第一位置111、第二位置112和电气图179来确定期望参数176。如上所述，在一些示例中，在第二BPL通信模块170的数据库174中可得到电气图179。

方法200还包括比较接收的参数178和在第一位置111和第二位置112 之间的电力分配系统110的期望参数176(框250)。使用第二BPL通信模块 170来执行该操作。在一些示例中，接收的参数178和相应的一个期望参数 176中的至少一个取决于电力分配系统110中的第一位置111和第二位置112 的位置。例如，在第一位置111和第二位置112之间的导体的长度对电力和信号丢失以及数据传输速率有影响。此外，电力分配系统110包括各种部件，例如断路器、断开器、汇流条断路器、继电器、屏蔽罩等。在一些示例中，通信发起请求190的传输受到在通信发起请求190的路径上存在的这些部件中的一个或多个的影响。根据第一位置111和第二位置112的位置，这些部件中的一个或多个存在于第一位置111和第二位置112之间。

在一些示例中，在第一位置111和第二位置112之间的电力分配系统110 的期望参数176被存储在第二BPL通信模块170的数据库174中。例如，数据库174包括电力分配系统110的多个位置选项。每对位置选项具有对应的一组期望参数176。在一些示例中，使用电力分配系统110的之前的测试(例如，历史性能)或不同的电力分配系统(例如，参考系统)或信号建模(例如，基于表示电力分配系统110的示意图)得到这些期望参数组176。

方法200包括生成在第一位置111和第二位置112之间的电力分配系统 110的操作指示118(方框260)。在该操作期间产生的操作指示118对应于传输通信发起请求190时的时间。此外，基于接收的参数178与在第一位置111 和第二位置112之间的电力分配系统110的期望参数176的比较来生成操作指示118。

在一些示例中，生成操作指示118(方框260)包括将不同的权重因子分配给接收的参数178的各个参数(方框265)。例如，接收的参数178中的一些比其他参数更重要，并且因此被分配高权重。这样，在一些示例中，生成操作指示118包括基于这些权重和接收的参数178来生成合计得分。

在一些示例中，生成操作指示118(框260)包括确定电力分配系统110 的电力传输性能(框266)。在更具体的示例中，(例如，当模块遇到电压、上升时间、温度、电力因数等的意外变化时)操作指示118被呈现在BPL通信模块上的用户界面(例如，作为闪光灯)上。

在一些示例中，方法200还包括存储接收的参数178或操作指示118中的至少一个(框267)。例如，接收的参数178和/或操作指示118被存储在第二BPL通信模块170的数据库174中。该信息被聚集以执行趋势分析(例如，在飞行器100的操作期间趋势化分析电力分配系统110的状态和性能)。

在一些示例中，方法200还包括显示或传输接收的参数178或操作指示 118中的至少一个(框269)。使用第二BPL通信模块170来执行该操作。在这些示例中，对接收的参数178和/或操作指示118的进一步分析是远程执行的(例如，由飞行器制造商、服务提供商或航空公司跨机队进行)。

在一些示例中，方法200还包括基于接收的参数178来更新期望参数176 (框270)。例如，期望参数176被一起平均或以其他方式积分的接收的参数178代替。具体地，接收的参数178对应于第一位置111和第二位置112之间的电力分配系统110的当前状态。在一些示例中，电力分配系统110被修改 (例如，一个或多个部件被添加或移除并且先前版本的期望参数176不代表这一变化)。

在一些示例中，方法200还包括在第一BPL通信模块160和第二BPL通信模块170之间建立通信链路(框280)。基于操作指示118，并且在第一BPL 通信模块160在第一位置111处通信地耦合到电力分配系统110时，并且同样在第二BPL通信模块170在第二位置112处通信地耦合到电力分配系统110 时，建立通信链路。方法200还包括使用通信链路在第一BPL通信模块160 和第二BPL通信模块170之间传输数据(框290)。

该通信链路被称为BPL链路，并且在一些示例中，通过将经调制的载波信号施加在电力分配系统110的一部分上来创建该通信链路。在一些示例中，根据传输距离(例如，基于电气图179的第一位置111和第二位置112之间的距离)和数据速率要求使用不同的频带。频率范围的一些示例在大约1kHz 至100MHz之间，或更具体地在2MHz至50MHz之间。因为用于为飞行器 100供电的电流和用于数据传输的电流使用不同的频率，所以两个电流不会彼此干扰。在一些示例中，数据传输速率为至少每秒约15Mbit，或更具体地，至少每秒约65Mbit。在一些实施例中，数据传输速率在每秒约30Mbit与每秒300Mbit之间。

在一些示例中，方法200还包括通过在第一位置111和第二位置112之间的电力分配系统110的至少一部分传输电力(框295)。更具体地，在传输通信发起请求190时传输电力(方框230)。此外，在一些示例中，在建立通信链路(方框280)和传输数据(方框290)时传输电力。在一些示例中，由电力分配系统110传输的电力是110V/400Hz的AC。

在一些示例中，利用耦合到电力分配系统110的不同位置的第一BPL通信模块160和/或第二BPL通信模块170，重复从框210开始到框295的与各个框相应的操作。例如，方法200包括将第二BPL通信模块170通信地耦合到与第二位置112不同的第三位置113处的电力分配系统110。然后，方法200 继续通过电力分配系统110将附加的通信发起请求从第一BPL通信模块160 传输到第二BPL通信模块170，基于该传输确定附加的接收的参数，并生成附加的操作指示。应当注意，在一些示例中，附加的接收的参数与第二BPL 通信模块170在第二位置112处耦合到电力分配系统110时的接收的参数178 不同。此外，由于第三位置113与第二位置112不同，因此在这些重复操作期间测试电力分配系统110的不同部分。

在一些示例中，在飞行器100的制造期间执行方法200。可替代地，在飞行器100的维护期间执行方法200。这两个方面都在下面参考图6至图7进行描述。

计算机系统示例

图5示出了根据一些示例配置的计算机系统1300和计算机程序产品1322。如上所述，BPL网络系统150的各种部件可被实现为计算机系统1300和计算机程序产品1322的部件并由其支持。

在各种示例中，计算机系统1300包括通信框架1302，其在处理器单元 1304、存储器1306、永久存储器1308、通信单元1310、输入/输出单元1312 和显示器1314之间提供通信。在该示例中，通信框架1302采用总线系统的形式。

处理器单元1304用于执行用于加载到存储器1306中的软件的指令。存储器1306和永久存储器1308是存储设备1316的示例。存储设备是能够存储信息的任何硬件，该信息例如但不限于，数据、功能形式的程序代码、和/或基于临时和/或永久基础的其他适当的信息。在这些说明性示例中，存储设备 1316也被称为计算机可读存储设备。在这些示例中，存储器1306是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。取决于实施方式，永久存储器1308采用各种形式。例如，永久存储器1308可以是硬盘驱动器、闪存、可重写光盘、可重写磁带或以上的某种组合。在一些示例中，永久存储器1308使用的介质是可移动的。

在这些说明性示例中，通信单元1310提供与其他计算机系统或设备的通信。在这些说明性示例中，通信单元1310是网络接口卡、通用串行总线(USB) 接口或其他合适的通信设备/接口。

输入/输出单元1312允许与连接到计算机系统1300的其他设备进行数据的输入和输出。例如，输入/输出单元1312通过键盘、鼠标和/或一些其他合适的输入设备为用户输入提供连接。此外，输入/输出单元1312将输出发送到打印机。显示器1314提供了一种向用户显示信息的机构。

在一些示例中，用于操作系统、应用软件和/或程序的指令位于存储设备 1316中，该存储设备通过通信框架1302与处理器单元1304通信。不同示例的处理由处理器单元1304使用计算机实现的指令来执行，该指令位于诸如存储器1306的存储器中。

这些指令被称为程序代码、计算机可用程序代码或由处理器单元1304中的处理器读取并执行的计算机可读程序代码。不同示例中的程序代码被实现在不同的物理或计算机可读存储介质上，例如存储器1306或永久存储器1308。

程序代码1318以功能形式位于选择性地可移动的计算机可读介质1320 上，并且被加载到计算机系统1300上或转移到计算机系统1300上以由处理器单元1304执行。程序代码1318和计算机可读介质1320在这些说明性示例中形成计算机程序产品1322。在一个示例中，计算机可读介质1320是或包括计算机可读存储介质1324或计算机可读信号介质1326。

在这些说明性示例中，计算机可读存储介质1324是用于存储程序代码 1318的物理或有形存储设备，而不是传播或传输程序代码1318的介质。

可替换地，使用计算机可读信号介质1326将程序代码1318传送到计算机系统1300。计算机可读信号介质1326例如是包含程序代码1318的经传播的数据信号。例如，计算机可读信号介质1326是电磁信号、光信号和/或任何其他合适类型的信号。这些信号通过通信链路(例如无线通信链路、光纤电缆、同轴电缆、导线和/或任何其他合适类型的通信链路)传输。

针对计算机系统1300示出的不同部件并不旨在提供对实现不同示例的方式的架构限制。在计算机系统中实现了不同的说明性示例，该计算机系统包括针对计算机系统1300所示的部件外的部件和/或替换针对计算机系统1300 所示的部件的部件。图5所述的其他部件可以不同于所示的说明性示例。

飞行器和航天器示例

如上所述，在飞行器100上使用了本文公开的BPL网络系统150的各种示例。在预生产期间，图6中所示的说明性方法1400包括飞行器100的规格和设计1404以及材料采购1406。在生产期间，发生飞行器100的部件和子组件制造阶段1408以及系统集成阶段1410。此后，在某些示例中，飞行器100 经历认证和交付1412，以便投入使用1414。在客户使用期间，飞行器100被安排进行例行维修和维护1416(还包括修改、重新配置、翻新等)。

在一些示例中，方法1400的每个过程由系统集成商、第三方和/或运营商 (例如，客户)执行或完成。为了便于说明，系统集成商包括但不限于任何数量的飞行器制造商和主要系统分包商；第三方包括但不限于任何数量的销售商、分包商和供应商；并且运营商是航空公司、租赁公司、军事实体、服务组织等。

如图7所示，通过说明性方法1400生产的飞行器100包括具有多个系统 1420和内部1422的机体1418，内部1422包括图1中示意性示出的机舱105。高级系统1420的示例包括推进系统1424、电气系统1426、液压系统1428和环境系统1430。

在方法1400的任何阶段期间采用本文实现的设备和方法。例如，以类似于飞行器100在使用中时产生的部件或子组件的方式来制造或制作对应于阶段1408和1410的部件或子组件。而且，在一些示例中，例如，通过充分加速飞行器1402的组装或降低飞行器1402的成本，在阶段1408和1410期间利用了设备示例、方法示例或其组合。类似地，在飞行器100投入使用时可以利用以上描述的各种特征，例如但不限于用于维修和维护1416。

此外，本公开包括根据以下条款所述的实施例：

1.一种使用飞行器的电力分配系统进行地面通信的方法，所述方法包括：在电力分配系统的第一位置处将第一电力线宽带(BPL)通信模块通信地耦合到所述电力分配系统；在所述电力分配系统的不同于所述第一位置的第二位置处将第二BPL通信模块通信地耦合到所述电力分配系统；通过电力分配系统将通信发起请求从通信地耦合到第一位置处的电力分配系统的第一BPL通信模块传输到通信地耦合到第二位置处的电力分配系统的第二BPL通信模块；当在第二BPL通信模块处接收到通信发起请求时，使用第二BPL通信模块确定通信发起请求的接收的参数，其中接收的参数至少部分取决于第一位置和第二位置之间的电力分配系统在传输通信发起请求时的特性；使用第二BPL 通信模块将接收的参数与第一位置和第二位置之间的电力分配系统的期望参数进行比较；并且生成第一位置和第二位置之间的电力分配系统在传输通信发起请求时的操作指示，其中基于接收的参数与第一位置和第二位置之间的电力分配系统的期望参数的比较，使用第二BPL通信模块产生操作指示。

2.根据条款1所述的方法，其中接收的参数是以下各项中的至少一项：所述电力分配系统中携带所述通信发起请求的导体的标识；在电力分配系统中携带所述通信发起请求的导体中的电力传输；通信发起请求的电力损失；通信发起请求的数据传输速率；或通信发起请求的信号丢失延迟。

3.根据条款1所述的方法，其中所述期望参数中的至少一个对于所述电力分配系统中的所述第一位置和所述第二位置的不同位置是不同的。

4.根据条款1所述的方法，还包括：在将所述第一BPL通信模块和所述第二BPL通信模块通信耦合到所述电力分配系统之前，确定所述电力分配系统中的所述第一位置或所述第二位置中的至少一个。

5.根据条款1所述的方法，其中所述第一位置或所述第二位置中的至少一个是以下之一：飞行器机舱内的电力出口、电力分配点、电子设备舱；和辅助动力单元(APU)备用电力馈线电缆。

6.根据条款1所述的方法，其中在所述第一位置和所述第二位置之间的所述电力分配系统的期望参数被存储在所述第二BPL通信模块的数据库中。

7.根据条款1所述的方法，其进一步包括基于所述电力分配系统的所述第一位置、所述第二位置以及电气图来确定在所述第二BPL通信模块处的所述期望参数。

8.根据条款1所述的方法，其进一步包括在所述第二BPL通信模块处接收对应于所述第一位置和所述第二位置的位置数据。

9.根据条款1所述的方法，其进一步包括基于接收的参数来更新所述期望参数特性。

10.根据条款1所述的方法，其进一步包括将接收的参数或操作指示中的至少一者存储在所述第二BPL通信模块的数据库中。

11.根据条款1所述的方法，其进一步包含使用所述第二BPL通信模块来显示或传输接收的参数或操作指示中的至少一者。

12.根据条款1所述的方法，其中产生所述操作指示包括将不同的权重因子分配给接收的参数中的各个参数。

13.根据条款1所述的方法，还包括：根据操作指示，在通信地耦合到所述第一位置处的所述电力分配系统的所述第一BPL通信模块与通信地耦合到所述第二位置处的所述电力分配系统的所述第二BPL通信模块之间建立通信链路；并且使用所述通信链路在所述第一BPL通信模块和所述第二BPL通信模块之间传输通信数据。

14.根据条款1所述的方法，还包括：在传输所述通信发起请求的同时，通过在所述第一位置和所述第二位置之间的所述电力分配系统的至少一部分传输电力。

15.根据条款1所述的方法，进一步包括基于所述操作指示来确定在所述第一位置和所述第二位置之间的所述电力分配系统的电力传输性能。

16.根据条款1所述的方法，还包括：至少重复传输所述通信发起请求，确定所述通信发起请求的接收的参数，将所述接收的参数与所述期望参数进行比较，以及在所述第一BPL通信模块通信地耦合到第一位置处的电力分配系统时并且在第二BPL通信模块通信地耦合到第二位置处的电力分配系统时，至少一次生成所述操作指示。

17.根据条款1所述的方法，还包括：将所述第二BPL通信模块通信地耦合至第三位置处的所述电力分配系统；并且至少重复传输通信发起请求，确定通信发起请求的接收的参数，将接收的参数与期望参数进行比较，以及在所述第一BPL通信模块通信地耦合到第一位置处的电力分配系统时并且在第二BPL通信模块通信地耦合到第三位置处的电力分配系统时，至少一次生成所述操作指示。

18.根据条款1所述的方法，其中：所述飞行器的电力分配系统包括将所述飞行器连接至登机门的电力电缆；以及所述第一位置或第二位置处于所述登机门。

19.根据条款1所述的方法，其中将所述第一BPL通信模块通信地耦合到所述电力分配系统或者将所述第二BPL通信模块通信地耦合到所述电力分配系统中的至少一个包括电感耦合或电容耦合中的一个。

20.根据条款1所述的方法，其中在飞行器的制造期间执行所述方法。

21.一种用于飞行器的地面通信的电力线宽带(BPL)网络系统，该BPL 网络系统包括：飞行器的电力分配系统；在第一位置通信地耦合到电力分配系统的第一BPL通信模块；以及在第二位置通信地耦合到电力分配系统的第二BPL通信模块，其中第一BPL通信模块被配置为向第二BPL通信模块传输通信发起请求；并且其中第二BPL通信模块被配置为：确定通信发起请求的接收的参数，其中接收的参数至少部分取决于在第一位置和第二位置之间的电力分配系统在传输通信发起请求时的特性，将接收的参数与第一位置和第二位置之间的电力分配系统的期望参数进行比较；以及生成在第一位置和第二位置之间的电力分配系统在传输通信发起请求时的操作指示，其中基于接收的参数与第一位置和第二位置之间的电力分配系统的期望参数之间的比较来产生操作指示。

22.根据条款21所述的BPL网络系统，其中所述第一BPL通信模块或所述第二BPL通信模块中的至少一个是BPL调制解调器。

23.根据条款21所述的BPL网络系统，其中所述第二BPL通信模块包括数据库，所述数据库包括所述期望参数。

24.根据条款23所述的BPL网络系统，其中所述数据库被配置为接收和存储接收的参数或操作指示中的至少一个。

25.根据条款21所述的BPL网络系统，其中所述第二BPL通信模块被配置为基于所述电力分配系统的所述第一位置、所述第二位置以及电气图来确定所述期望参数。

26.根据条款21所述的BPL网络系统，其中所述第二BPL通信模块被配置为显示或传输接收的参数或操作指示中的至少一个。

27.根据条款21所述的BPL网络系统，其中所述第二BPL通信模块被配置为基于所述操作指示来确定在所述第一位置和所述第二位置之间的所述电力分配系统的电力传输性能。

28.根据条款21所述的BPL网络系统，其中所述第一BPL通信模块或所述第二BPL通信模块中的至少一个使用电感耦合或电容耦合中的一个通信耦合至所述电力分配系统。

结论

尽管为了清楚理解的目的已经详细描述了前述概念，但是显而易见的是，可以在所附权利要求的范围内进行某些改变和修改。应该注意的是，有许多替代方式以实现所述过程、系统和装置。因此，本公开示例应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (16)

1.一种使用飞行器的电力分配系统进行地面通信的方法，所述方法包括：

在所述电力分配系统的第一位置处将第一电力线宽带通信模块即第一BPL通信模块通信地耦合到所述电力分配系统；

在所述电力分配系统的不同于所述第一位置的第二位置处将第二BPL通信模块通信地耦合到所述电力分配系统；

通过所述电力分配系统将通信发起请求从通信地耦合到所述第一位置处的所述电力分配系统的所述第一BPL通信模块传输到通信地耦合到所述第二位置处的所述电力分配系统的所述第二BPL通信模块；

当在所述第二BPL通信模块处接收到所述通信发起请求时，使用所述第二BPL通信模块确定所述通信发起请求的接收的参数，其中所述接收的参数至少部分取决于所述第一位置和所述第二位置之间的所述电力分配系统在传输所述通信发起请求时的特性；

使用所述第二BPL通信模块将所述接收的参数与在所述第一位置和所述第二位置之间的所述电力分配系统的期望参数进行比较；和

生成在所述第一位置和第二位置之间的所述电力分配系统在传输所述通信发起请求时的操作指示，其中基于所述接收的参数与所述第一位置和所述第二位置之间的所述电力分配系统的所述期望参数的比较，使用所述第二BPL通信模块来生成所述操作指示。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述接收的参数是以下至少之一：

所述电力分配系统中携带所述通信发起请求的导体的标识；

在所述电力分配系统中携带所述通信发起请求的所述导体中的电力传输；

所述通信发起请求的电力损失；

所述通信发起请求的数据传输速率；或者

所述通信发起请求的信号丢失延迟。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述期望参数中的至少一个对于所述电力分配系统中的所述第一位置和所述第二位置的不同位置是不同的。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：在将所述第一BPL通信模块和所述第二BPL通信模块通信耦合至所述电力分配系统之前，确定所述电力分配系统中的所述第一位置或所述第二位置中的至少一个。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一位置或所述第二位置中的至少一个是以下之一：

所述飞行器的机舱内的电力出口，

电力分配点，

电子设备舱；和

辅助动力单元备用电力馈线电缆即APU备用电力馈线电缆。

6.根据权利要求1所述的方法，其中在所述第一位置和所述第二位置之间的所述电力分配系统的所述期望参数被存储在所述第二BPL通信模块的数据库中。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括基于所述电力分配系统的所述第一位置、所述第二位置以及电气图，在所述第二BPL通信模块处确定所述期望参数。

8.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含基于所述接收的参数来更新所述期望参数特性。

9.根据权利要求1所述的方法，其中生成所述操作指示包括将不同的权重因子分配给所述接收的参数中的各个参数。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括：

基于所述操作指示，在通信地耦合到所述第一位置处的所述电力分配系统的所述第一BPL通信模块和通信地耦合到所述第二位置处的所述电力分配系统的所述第二BPL通信模块之间建立通信链路；和

使用所述通信链路在所述第一BPL通信模块和所述第二BPL通信模块之间传输通信数据。

11.根据权利要求1所述的方法，还包括基于所述操作指示确定在所述第一位置和所述第二位置之间的所述电力分配系统的电力传输性能。

12.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在第三位置将所述第二BPL通信模块通信地耦合到所述电力分配系统；和

在所述第一BPL通信模块通信耦合到所述第一位置处的所述电力分配系统时并且在所述第二BPL通信模块通信地耦合到所述第三位置处的所述电力分配系统时，至少重复以下操作至少一次：传输所述通信发起请求，确定所述通信发起请求的接收的参数，将所述接收的参数与所述期望参数进行比较，并产生所述操作指示。

13.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述飞行器的所述电力分配系统包括将所述飞行器连接至登机门的电力电缆；和

所述第一位置或所述第二位置处于所述登机门。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中将所述第一BPL通信模块通信地耦合到所述电力分配系统或者将所述第二BPL通信模块通信地耦合到所述电力分配系统中的至少一个包括电感耦合或电容耦合中的一个。

15.一种用于飞行器的地面通信的电力线宽带网络系统即BPL网络系统，所述BPL网络系统执行根据权利要求1-4中的任一项所述的方法，所述BPL网络系统包括：

所述飞行器的电力分配系统；

第一BPL通信模块，其在第一位置通信地耦合到所述电力分配系统；和

第二BPL通信模块，其在第二位置通信地耦合到所述电力分配系统，

其中所述第一BPL通信模块被配置为向所述第二BPL通信模块发送通信发起请求；和

其中所述第二BPL通信模块被配置为：

确定所述通信发起请求的接收的参数，其中所述接收的参数至少部分取决于在所述第一位置和所述第二位置之间的所述电力分配系统在传输所述通信发起请求时的特性，

比较所述接收的参数与在所述第一位置和所述第二位置之间的所述电力分配系统的期望参数；和

生成在所述第一位置和所述第二位置之间的所述电力分配系统在传输所述通信发起请求时的操作指示，其中基于所述接收的参数与所述第一位置和所述第二位置之间的所述电力分配系统的期望参数的比较来生成所述操作指示。

16.根据权利要求21所述的BPL网络系统，其中所述第一BPL通信模块或所述第二BPL通信模块中的至少一个是BPL调制解调器。

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