CN114126969B - 用于更新包括在飞行器中的计算装置的数据的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于更新包括在飞行器(10)中的计算装置的数据的系统，在该飞行器中当更新第一组计算装置中的至少一个计算装置(1401)的数据时，该至少一个计算装置易于影响在飞行器上执行维护的操作者的安全，并且当更新第二组计算装置中的至少另一计算装置(1401)的数据时，该至少另一计算装置不易于影响在飞行器上执行维护的操作者的安全。该系统包括数据加载装置(100a)、将该数据加载装置与第二组中的计算装置连接起来的链路、以及与该数据加载装置连接的数据路由器(110)，仅当检测到来自存在于飞行器驾驶舱中的操作者的命令(120)时，该数据路由器才向该第一组的计算装置传送更新数据。

Description

用于更新包括在飞行器中的计算装置的数据的系统和方法
技术领域
本发明涉及用于更新包括在飞行器中的计算装置的数据的系统和方法。
背景技术
装备在飞行器上的一些计算装置(也称为计算设施)必须定期更新。对于例如飞行管理系统(FMS)或飞行数据管理系统(ACMS)，是这种情况。
对于其它计算装置，更新不是定期的，而是仅在独立的时间点执行。
目前，更新包括在飞行器中的计算装置的数据需要对计算装置的更新进行控制的操作者存在于飞行器驾驶舱中。这是因为一些计算装置易于影响对飞行器进行维护的操作者的安全。例如，在更新用于控制飞行器的诸如方向舵这样的可动构件的计算装置时会引起方向舵的移动并伤害位于方向舵附近的维护操作者。
在进行更新之前，驾驶舱中的操作者必须在视觉上检查要更新的所有计算装置处于不对维护操作者呈现任何风险的状态，例如飞行器的可动构件的可能移动。
然而，诸如飞行数据管理系统或飞行管理系统的其它计算装置不易影响对飞行器执行维护的操作者的安全。
由于安全限制，为了更新不易影响对飞行器进行维护的操作者的安全的计算装置的数据，仍然要求操作者存在于飞行器驾驶舱中。
发明内容
操作者在驾驶舱中的存在，特别是用于进行更新不易影响对飞行器进行维护的操作者的安全的计算装置的数据的操作，导致数据更新在人力资源方面较昂贵，并且在某些情况下会延迟对这些计算装置的数据更新。
本发明的目的是通过提出一种用于更新包括在飞行器中的计算装置的数据的系统和方法来解决现有技术的缺点，所述系统和方法通常不需要在飞行器驾驶舱中存在操作员。
为此目的，根据第一个方面，本发明提出了一种用于计算装置的数据更新系统，所述计算装置被包括在飞行器中，第一组计算装置中的至少一个计算装置在计算装置数据更新期间易于影响对飞行器执行维护的操作者的安全性，而第二组计算装置中的至少一个其它计算装置在计算装置数据更新期间不易于影响对飞行器执行维护的操作者的安全性，其特征在于，所述系统被包括在飞行器中并且包括；数据加载装置、针对第二组计算装置中的各个计算装置，将所述数据加载装置与第二组中的计算装置连接起来的连接、连接到所述数据加载装置的数据路由器，所述数据路由器连接到第一组计算装置中的计算装置，并且仅当检测到存在于飞行器驾驶舱中的操作者的命令时才向第二组中的计算装置传送更新数据，并且其特征在于，所述数据加载装置包括：
用于接收所述更新数据的单元，
用于识别所述更新数据所针对的计算装置的单元，
用于识别所述更新数据必须被传送至的连接的单元，
用于在所述更新数据所针对的计算装置形成所述第二组计算装置的一部分的情况下向所识别的连接传送所述更新数据的单元。
本发明还涉及一种用于计算装置的数据更新方法，所述计算装置被包括在飞行器中，第一组计算装置中的至少一个计算装置在计算装置数据更新期间易于影响对飞行器执行维护的操作者的安全性，而第二组计算装置中的至少一个其他计算装置在计算装置数据更新期间不易于影响对飞行器执行维护的操作者的安全性，其特征在于，所述方法由用于更新飞行器中的数据的系统的数据加载装置来实现，所述数据加载装置包括：对于第二组计算装置中的各个计算装置，将所述数据加载装置与所述第二组中的所述计算装置连接起来的连接，所述数据加载装置连接到数据路由器，所述数据路由器连接到第一组计算装置中的计算装置，并且仅当检测到存在于飞行器驾驶舱中的操作者的命令(120)时才向第二组中的计算装置传送更新数据，并且所述方法包括以下步骤：
接收所述更新数据，
识别所述更新数据所针对的计算装置，
识别所述更新数据必须被传送至的连接，
如果所述更新数据所针对的计算装置形成所述第二组计算装置的一部分，则向所识别的连接传送所述更新数据。
因此，在飞行器驾驶舱中存在用于更新计算装置的数据的操作者不是例行必要的。对于一队飞行器，第二组中的计算装置的更新因此可以在远程地并且在较短时间段内实现。
通过将数据加载装置连接到本身连接到第一组计算装置中的计算装置的数据路由器，并且通过将数据加载装置直接连接到第二组计算装置中的计算装置，可以避免在飞行器驾驶舱中不存在操作员的情况下实现对第一组计算装置中的计算装置的数据的可能更新。
根据本发明的特定实施方式，所述用于识别所述更新数据所针对的计算装置的单元使用包括在所述更新数据中的信息来识别所述更新数据所针对的计算装置。
根据本发明的特定实施方式，所述用于识别所述更新数据必须被传送至的连接的单元包括查找表，所述查找表为所述第二组中的各个计算装置指示将该计算装置与所述数据加载装置连接起来的连接。
因此，通过更新该表，可以在不影响数据加载装置的情况下改变飞行器的配置。
根据本发明的特定实施方式，所述更新数据通过与位于所述飞行器外部的更新数据传送装置的连接来接收。
根据本发明的特定实施方式，连接数据加载装置与所述第二组中的计算装置的各个连接是点对点连接。
因此，所描述的技术方案可以通过简单的布线修改来实现，并且简化了飞行器的航空认证。
根据本发明的特定实施方式，连接所述数据加载装置与所述第二组中的计算装置的各个连接是根据ARINC 429、ISO/IEC 802-3以太网、ARINC 664或CAN标准的连接。
根据本发明的特定实施方式，连接所述数据加载装置与所述第二组中的计算装置的各个连接通过另一数据路由器以及该计算装置与所述另一路由器之间的点对点连接来连接所述数据加载装置与该计算装置。
因此，可以增加更新不会对维护操作者带来安全风险的计算机组中的计算装置的数量。
根据本发明的特定实施方式，所述数据加载装置通过两个连接来连接到所述另一路由器，一个连接用于传送所述数据，一个连接用于传送关于所述另一路由器的配置的信息。
根据本发明的特定实施方式，所述关于所述另一数据路由器的配置的信息由加载配置装置通过查找表从数据表获得，所述查找表为所述第二组中的各个计算装置指示连接所述计算装置与所述另一路由器的所述点对点连接。
本发明还涉及一种计算机程序，其存储在信息载体上，所述程序包括用于在所述计算机程序由数据加载装置加载和执行时实现前述方法的指令。
附图说明
通过阅读以下对示例性实施方式的描述，将更清楚地显现本发明的上述特征以及其它特征，所述描述是相对于附图作出的，其中：
图1a示出了用于包括在飞行器中的计算装置的数据更新系统的架构的第一示例；
图1b示出了用于包括在飞行器中的计算装置的数据更新系统的架构的第二示例；
图2示出了实施本发明的数据加载装置的结构的示例。
图3示出了由根据本发明的数据加载装置执行的算法的示例。
具体实施方式
图1a示出了用于包括在飞行器中的计算装置的数据更新系统的架构的第一示例。
在图1a中，飞行器10包括用于包括在飞行器10中的计算装置1401到140N、1501到150M的数据更新系统。
数据更新系统包括数据加载装置100a和数据路由器110，数据路由器110的路由功能由控制装置120控制，控制装置120由位于飞行器10的驾驶舱中的操作者致动。
根据本发明，计算装置1401到140N、1501到150M分布在第一计算装置和第二组计算装置中。第一组计算装置包括计算装置1401到140N，其中N大于或等于1。第一组计算装置中的计算装置1401至140N在其数据更新期间全部或部分地易于影响对飞行器执行维护的操作者的安全。
第二组计算装置包括计算装置1501至150M，其中M大于或等于1。第二组计算装置中的计算装置1501至150M易于以循环和重复的方式更新，并且在其数据更新期间不易于影响对飞行器执行维护的操作者的安全。
第一组计算装置中的各个计算装置通过ARINC 429、ISO/IEC 802-3以太网、以太网、ARINC 664或CAN型的连接来连接到数据路由器110。
数据路由器110通过ARINC 429、以太网、ISO/IEC 802-3、ARINC 664或CAN型的连接来连接到数据加载装置100a。
数据路由器110的操作由位于飞行器驾驶舱中的操作者通过虚拟或物理控制按钮120来激活。因此，只要操作员在检查了飞行器所处的条件是否没有对位于飞行器中或飞行器附近的人员产生安全危害的风险之后，没有激活数据路由器的操作，就不能实现对第一组计算装置中的至少一个计算装置的数据的更新。
第二组计算装置中的各个计算装置通过ARINC 429、ISO/IEC 802-3以太网、以太网、ARINC 664或CAN型的连接来直接连接到数据加载装置100a。
数据加载装置100a通过线缆和/或无线网络连接到位于飞行器外部的更新数据传送装置180，例如在本地或远程维护中心。
当必须更新第二组设备中的至少一个计算装置的数据时，更新数据传送装置110的用户在识别数据被传送至的第二组中的计算装置的同时，要求传送旨在用于数据下载装置100a的更新数据。
数据下载装置100a包括：
用于接收更新数据的单元，
用于从包括在更新数据中的信息识别更新数据所针对的计算装置的单元，
用于识别更新数据必须被传送至的连接的单元，例如通过查找表来识别，该查找表为第二组中的各个计算装置指示将该计算装置与数据加载装置连接起来的连接，
用于在更新数据所针对的计算装置形成第二组计算装置的一部分的情况下向所识别的连接传送更新数据的单元。
图1b示出了用于包括在飞行器中的计算装置的数据更新系统的架构的第二示例。
在图1b的示例中，数据路由器110、控制装置120、更新数据传送装置180和计算装置1401到140N、1501到150M与参照图1a描述的那些相同。
数据更新系统包括数据加载装置100b和第二数据路由器160。
与数据路由器110不同，第二数据路由器160的路由功能不由位于飞行器10的驾驶舱中的操作员的动作控制，而是由数据加载装置100b控制。
第二数据路由器160通过两个连接来连接到数据加载装置100b。图1b中表示为配置的连接专用于向第二数据路由器传送指示数据加载装置100b通过另一连接传送的更新数据必须被传送到哪个端口(即第二组计算装置中的哪个计算装置)的信息。
连接第二数据路由器与数据加载装置100b的连接是ARINC 429、以太网、ISO/IEC802-3、ARINC 664或CAN型的连接。
向第二数据路由器指示更新数据必须被传送到哪个端口的信息被称为第二路由器的配置数据。
路由器160的配置数据由数据加载装置100b通过使用存储在数据加载装置100b中的配置表来发送。
第二组计算装置中的各个计算装置通过ARINC 429、ISO/IEC 802-3以太网、以太网、ARINC 664或CAN型的连接来连接到第二数据路由器160。
图2示出了其中实现了本发明的数据加载装置的架构的示例。
数据加载装置100a或100b包括：
处理器、微处理器或微控制器200；
易失性存储器203；
非易失性存储器202；
可选的存储介质读取器204，例如SD卡(安全数字卡)或硬盘；
外部网络接口205，用于从更新数据传送装置180接收数据；
与数据路由器110的连接接口206；
与第二组计算装置中的各个计算装置的连接接口207；
通信总线201，其将处理器200连接到ROM存储器202、RAM存储器203、存储介质读取器204以及接口205、206和207。
处理器200能够执行从非易失性存储器202、从外部存储器(未示出)、从诸如SD卡等的存储介质、或从通信网络加载到易失性存储器203中的指令。当数据加载装置加电时，处理器200能够从易失性存储器203读取指令并执行。这些指令形成计算机程序，其使得处理器200实现关于图3描述的方法的全部或部分。
关于图3描述的方法的全部或部分可以通过由诸如DSP(数字信号处理器)或微控制器的可编程机器执行一组指令而以软件形式实现，或者由诸如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)的机器或专用组件以硬件形式实现。
图3示出了由根据本发明的数据加载装置执行的算法的示例。
在步骤E300，数据下载装置100，对于100a或100b，检测通过接口205接收更新数据。
在步骤E301，数据下载装置100根据包括在所接收的更新数据中的信息识别更新数据所针对的计算装置。
在步骤E302，数据下载装置100确定更新数据所针对的计算装置形成第一组计算装置的一部分还是第二组计算装置的一部分。
如果更新数据所针对的计算装置形成第一组计算装置的一部分，则数据下载装置100转到步骤E305并存储所接收的数据，该数据将仅在数据路由器110的操作被操作者激活时传送。
如果更新数据所针对的计算装置形成第二组计算装置的一部分，则数据下载装置100转到步骤E303，并识别更新数据必须传送至的连接，例如通过查找表来识别，该查找表为第二组中的各个计算装置指示将该计算装置与数据下载装置连接起来的连接。
在步骤E304处，并且根据图1a中所描述的第一示例实施方式，如果更新数据所针对的计算装置形成第二组计算装置的一部分，则数据下载装置100要求将更新数据传送至所识别的连接。根据图1b中描述的第二示例实施方式，数据下载装置100要求在将数据下载装置100连接到第二数据路由器的链路上传送更新数据，并且要求通过图1b中表示为配置的连接来传送信息，该信息向第二数据路由器指示必须将由数据下载装置100b通过另一连接传送的更新数据传送到哪个端口，即第二组计算装置中的哪个计算装置。

Claims (11)

1.一种用于计算装置的数据更新系统，所述计算装置被包括在飞行器(10)中，第一组计算装置中的至少一个计算装置(1401)在计算装置数据更新期间易于影响对飞行器执行维护的操作者的安全性，而第二组计算装置中的至少一个其它计算装置(1501)在计算装置数据更新期间不易于影响对飞行器执行维护的操作者的安全性，其特征在于，所述系统被包括在飞行器中并且包括：数据加载装置(100a)、针对第二组计算装置中的各个计算装置，将所述数据加载装置与第二组中的计算装置连接起来的连接、连接到所述数据加载装置的数据路由器(110)，所述数据路由器连接到第一组计算装置中的计算装置，并且仅当检测到存在于飞行器驾驶舱中的操作者的命令(120)时才向第二组中的计算装置传送更新数据，并且，所述数据加载装置包括：
用于接收所述更新数据的单元，
用于识别所述更新数据所针对的计算装置的单元，
用于识别必须传送所述更新数据的连接的单元，以及
用于传送更新数据的单元，如果所述更新数据所针对的计算装置形成所述第二组计算装置的一部分，则所述用于传送更新数据的单元在所识别的连接上传送所述更新数据。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述用于识别所述更新数据所针对的计算装置的单元使用包括在所述更新数据中的信息来识别所述更新数据所针对的计算装置。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述用于识别必须传送所述更新数据的连接的单元包括查找表，所述查找表为所述第二组中的各个计算装置指示将该计算装置与所述数据加载装置连接起来的连接。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述更新数据通过与位于所述飞行器外部的更新数据传送装置的连接来接收。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，连接所述数据加载装置与所述第二组中的计算装置的各个连接是点对点连接。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，连接所述数据加载装置与所述第二组中的计算装置的各个连接是根据ARINC 429、ISO/IEC 802-3以太网、ARINC 664或CAN标准的连接。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，连接所述数据加载装置与所述第二组中的计算装置的各个连接通过另一数据路由器以及该计算装置与所述另一数据路由器之间的点对点连接来连接所述数据加载装置与该计算装置。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述数据加载装置通过两个连接来连接到所述另一数据路由器，一个连接用于传送所述数据，一个连接用于传送关于所述另一数据路由器的配置的信息。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述关于所述另一数据路由器的配置的信息由加载配置装置通过查找表从数据表获得，所述查找表为所述第二组中的各个计算装置指示连接所述计算装置与所述另一数据路由器的所述点对点连接。
10.一种用于计算装置的数据更新方法，所述计算装置被包括在飞行器中，第一组计算装置中的至少一个计算装置在计算装置数据更新期间易于影响对飞行器执行维护的操作者的安全性，而第二组计算装置中的至少一个其他计算装置在计算装置数据更新期间不易于影响对飞行器执行维护的操作者的安全性，其特征在于，所述方法由用于更新飞行器中的数据的系统的数据加载装置来实现，所述数据加载装置包括：对于第二组计算装置中的各个计算装置，将所述数据加载装置与所述第二组中的所述计算装置连接起来的连接，所述数据加载装置连接到数据路由器，所述数据路由器连接到第一组计算装置中的计算装置，并且仅当检测到存在于飞行器驾驶舱中的操作者的命令时才向第二组中的计算装置传送更新数据，并且所述方法包括以下步骤：
接收所述更新数据，
识别所述更新数据所针对的计算装置，
识别必须传送所述更新数据的连接，以及
如果所述更新数据所针对的计算装置形成所述第二组计算装置的一部分，则在所识别的连接上传送所述更新数据。
11.一种存储装置，其特征在于其存储计算机程序，所述计算机程序包括用于在所述计算机程序由数据加载装置的处理器执行时由所述数据加载装置实现根据权利要求10所述的方法的指令。
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