CN117031073A - 空气数据探测器系统的准确性检查方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种检查运载工具上的空气数据探测器系统的准确性的方法。该方法的实施例涉及：根据由探测器系统提供的空气数据计算空速测量值；基于从运载工具上的至少一个传感器系统收集的传感器数据计算运载工具速度测量值，其中运载工具速度测量值不同于且独立于空速测量值，并且运载工具速度测量值是在不使用空气数据的情况下计算出的；将计算出的空速测量值与计算出的运载工具速度测量值进行比较以获得速度差，其中计算出的空速测量值和计算出的运载工具速度测量值对应于运载工具向前移动期间的测量时间；以及当速度差的大小超过阈值时，在运载工具上启动至少一个校正动作。

Description

空气数据探测器系统的准确性检查方法

技术领域

本文描述的主题的实施例总体上涉及运载工具控制系统及其相关的传感器和仪器。更具体地，主题的实施例涉及适合与飞行器一起使用的空气数据探测器系统，以及用于检查由空气数据探测器系统提供的空速测量值的准确性的方法。

背景技术

诸如飞行器之类的运载工具利用机载传感器、仪器、系统和/或设备来测量各种数量、参数、运载工具状态数据、环境条件等。为此，飞行器可以包括机载空气数据探测器系统，该系统具有一个或多个传感器(例如，空气数据传感器、空速探测器、皮托管)，这些传感器被配置、定位和操作以测量飞行器的空速。皮托管包括一个或多个入口或开口，这些入口或开口暴露于飞行器外面的气流。飞行器上的系统基于由皮托管提供的空气数据(例如，压力测量值)计算空速。

空气数据探测器系统向飞行器的机组人员和控制系统提供有用和重要的空速数据。因此，空气数据探测器系统的输出应尽可能地准确和可靠。

因此，期望有系统和相关方法来监测和检查诸如飞行器之类的运载工具上的空气数据探测器系统的性能。此外，结合附图和前述技术领域和背景技术，根据随后的详细描述和所附的权利要求，其他期望的特征和特性将变得显而易见。

发明内容

公开了一种检查运载工具上的空气数据探测器系统的准确性的方法。该方法的某些实施例涉及：根据由空气数据探测器系统提供的空气数据计算空速测量值；基于从运载工具上的至少一个传感器系统收集的传感器数据计算运载工具速度测量值，其中运载工具速度测量值不同于且独立于空速测量值，并且运载工具速度测量值是在不使用空气数据的情况下计算出的；将计算出的空速测量值与计算出的运载工具速度测量值进行比较以获得速度差，其中计算出的空速测量值和计算出的运载工具速度测量值对应于运载工具向前移动期间的测量时间，并且其中由运载工具上的至少一个计算机实现的系统执行该比较；以及当速度差的大小超过阈值时，在运载工具上启动至少一个校正动作。

还公开了一种适合部署在运载工具上的系统。该系统的某些实施例包括：空气数据探测器，其联接到运载工具的结构，使得空气数据探测器的至少一个入口暴露于运载工具外面的环境，空气数据探测器被配置为提供空气数据；传感器系统，其在运载工具上并被配置为提供传感器数据；至少一个处理器；以及与至少一个处理器相关联的至少一个处理器可读介质。至少一个处理器可读介质存储处理器可执行指令，处理器可执行指令能够配置为由至少一个处理器执行，以执行检查空气数据探测器的准确性的方法，该方法涉及：根据由空气数据探测器提供的空气数据计算空速测量值；基于由传感器系统提供的传感器数据计算运载工具速度测量值，其中运载工具速度测量值不同于且独立于空速测量值，并且运载工具速度测量值是在不使用空气数据的情况下计算出的；将计算出的空速测量值与计算出的运载工具速度测量值进行比较以获得速度差，其中计算出的空速测量值和计算出的运载工具速度测量值对应于运载工具向前移动期间的测量时间；以及当速度差的大小超过阈值时，在运载工具上启动至少一个校正动作。

还公开了至少一种非暂时性机器可读存储介质，其上存储有可执行指令。所存储的指令能够配置为使至少一个处理器执行检查运载工具上的空气数据探测器系统的准确性的方法，该方法涉及：根据由空气数据探测器系统提供的空气数据计算空速测量值；基于从运载工具上的至少一个传感器系统收集的传感器数据计算运载工具速度测量值，其中运载工具速度测量值不同于且独立于空速测量值，并且运载工具速度测量值是在不使用空气数据的情况下计算出的；将计算出的空速测量值与计算出的运载工具速度测量值进行比较以获得速度差，其中计算出的空速测量值和计算出的运载工具速度测量值对应于运载工具向前移动期间的测量时间，并且其中由运载工具上的至少一个计算机实现的系统执行该比较；以及当速度差的大小超过阈值时，在运载工具上启动至少一个校正动作。

提供本概述是为了以简化的形式介绍一些概念，该概念将在下文的详细描述中进一步描述。本概述不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用作确定所要求保护的主题的范围的辅助手段。

附图说明

通过参考在结合以下附图考虑时的详细描述和权利要求，可以得到对主题更全面的理解，其中相同的参考数字是指整个附图中的类似元素。

图1是根据本发明的示例性实施例配置的飞行器的示意性俯视图；

图2是描绘根据本发明的示例性实施例配置的飞行器上的各种系统和部件的框图；

图3是基于计算机的设备的示例性实施例的框图；

图4是示出空气数据探测器准确性检查过程的示例性实施例的流程图；以及

图5是示出校正动作过程的示例性实施例的流程图。

具体实施方式

以下详细描述本质上仅是说明性的，并且不旨在限制主题的实施例或这种实施例的应用和用途。如本文所使用的，词语“示例性”意指“用作示例、实例或说明”。本文描述为示例性的任何实现方式都不一定要理解为比其他实现方式优选或有利。此外，不旨在受到在前述技术领域、背景技术、发明内容或以下详细描述中提出的任何明示或暗示的理论的约束。

在本文中可以按照功能和/或逻辑块部件，并参考可由各种计算部件或设备执行的操作、处理任务和功能的符号表示，来描述技术和工艺。这种操作、任务和功能有时被称为计算机执行的、计算机化的、软件实现的或计算机实现的。应当理解的是，图中所示的各种块部件可以由被配置为执行指定功能的任何数量的硬件、软件和/或固件部件来实现。例如，系统或部件的实施例可以采用各种集成电路部件，例如，存储器元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查找表等，它们可以在一个或多个微处理器或其他控制设备的控制下执行各种功能。

当以软件或固件实现时，本文描述的系统的各种元素本质上是执行各种任务的代码段或指令。在某些实施例中，程序或代码段存储在有形的处理器可读介质中，该介质可以包括能够存储或传输信息的任何介质。非暂时性和处理器可读介质的示例包括电子电路、半导体存储设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘等。

为了简洁起见，在本文中可以不详细描述与飞行器控制和导航系统、皮托管和其他类型的空气数据探测器、飞行器上的空速和其他传感器数据的处理以及系统(和系统的各个操作部件)的其他功能方面相关的常规技术。此外，本文包含的各种附图中所示的连接线旨在表示各种元素之间的示例性功能关系和/或物理联接。应当注意的是，许多替代的或额外的功能关系或物理连接可以存在于主题的实施例中。

本文公开了基于运载工具的系统和相关操作方法。根据某些非限制性实施例，该系统被部署在诸如飞机之类的飞行器上。然而，应当理解的是，所公开系统的实施例可以用于其他运载工具应用，包括但不限于：火车；直升机；汽车；船只；潜水艇；单轨列车；游乐园游乐设施；运输系统；航天器；或类似物。

飞行器上的空气数据探测器系统可以包括一个或多个皮托管，该皮托管具有形成在其中的开口或进气口。在飞行器的组装、维护和/或储存期间，皮托管通常用保护套、盖子或短套覆盖，以抑制湿气、污染物、昆虫、碎片等的进入。如果飞行器在皮托管被覆盖的情况下起飞，所得到的空气数据可能不准确。所公开的系统和方法对表示皮托管被覆盖的条件进行检测，并且响应于检测到这种条件，在飞行器上采取适当的校正动作或启动飞行机组人员警报。在某些实施例中，将由空气数据探测器系统报告的空速与独立测量或估计的“参考”速度(例如，轮速，从运载工具上的至少一个惯性传感器系统获得的基于惯性的速度，或基于全球定位系统(GPS)的速度)进行比较。如果参考速度超过所报告的空速一个指定的量，则系统假定一个或多个皮托管盖子保持安装，并且所报告的空速信息可能受到影响。此后，系统可以在飞行器上启动至少一种形式的校正动作。在某些实施例中，可以采取校正动作，以便以限制、约束或禁止使用所报告的空速数据的方式，自动调整飞行控制系统的参数、模式或功能。

参照附图，图1是具有一个或多个机载飞行器系统102的飞行器100的示例性实施例的示意性俯视图表示，该系统可以包括但不限于呈组合方式和呈任何数量的迭代或倍数方式的以下各项中的任一种：飞行控制系统；导航系统；仪表系统；显示系统；警报系统；警告指示系统；针对飞行机组人员的消息或通知系统；GPS；轮速传感器系统；以及各种惯性传感器。图1将各种机载飞行器系统102表示为单个块，但是应当理解，飞行器100的实施例将用各种不同的物理、逻辑和计算机实现的部件来实现机载飞行器系统102。

在某些实施例中，机载飞行器系统102包括空气数据探测器系统(在图1中未单独描绘)，该空气数据探测器系统包括至少一个空气数据探测器104或与至少一个空气数据探测器104合作。尽管图1中示出了两个空气数据探测器104，但飞行器100可以包括多于或少于两个。每个空气数据探测器104可以实现为具有对应于多个压力传感器的多个进气口的智能皮托管。由每个空气数据探测器104生成的空气数据可以以适当的方式处理，以得出飞行器100的空速测量值。皮托管、空气数据系统、它们的相关操作方法以及它们的相关空气数据处理技术对于那些熟悉航空电子系统的人来说是熟知的，因此这里将不详细描述。

在某些实施例中，机载飞行器系统102包括地速和/或轮速测量系统，该测量系统基于从飞行器100上的至少一个传感器或传感器系统收集的传感器数据，计算或生成运载工具(飞行器)速度测量值。根据图1中描绘的示例性实施例，这些飞行器速度测量值是基于从与飞行器100的至少一个轮子106相关联的至少一个轮速传感器收集的轮速数据计算出的。图示的飞行器100具有四个主轮106(以虚线示出，因为否则它们会被隐藏看不见)。每个轮子106可以具有与之相关联的一个或多个轮速传感器，该轮速传感器被配置为向飞行器100上的适当的飞行器系统102提供轮速数据。因此，图1示出了从四个轮子106通向飞行器系统102的四条数据通信路径。如下面更详细解释的，飞行器100的地速和/或轮速可以使用飞行器100上可用的额外或替代类型的数据来计算，例如，惯性传感器数据、GPS数据等。

图2是描绘可以在飞行器100上的各种系统和部件的框图。实际上，图1中所示的机载飞行器系统102可以包括图2中描绘的任何或所有系统和部件。图示的实施例包括以下系统和部件：至少一个显示系统202；若干警报和消息系统204；空气数据探测器系统206；至少一个GPS 208；至少一个惯性传感器系统210；至少一个轮速传感器212；以及至少一个飞行控制系统214，例如，手动飞行控制系统、电传(fly-by-wire)飞行控制系统和/或自主飞行控制系统。飞行器100的部署实现方式可以包括这些系统和部件中的一些或全部、额外的系统和部件(根据需要或期望)和/或替代的系统和部件(根据需要或期望)。图2仅为说明性示例，其描绘了支持本文描述的创造性主题的某些系统和部件。

飞行器100包括至少一个数据通信网络216或与至少一个数据通信网络216合作，该数据通信网络促进飞行器100上的各种部件、系统和逻辑之间的通信。例如，可以利用数据通信网络216来传送传感器数据、测量值、图像数据、音频数据、视频数据、警报、消息、飞行控制命令等。此外，可以利用数据通信网络216将传感器数据从空气数据探测器系统206、惯性传感器系统210和/或轮速传感器212传输到飞行器100上的适当处理设备或系统。

飞行器100上的显示系统202可以使用任何类型的常规显示屏、计算机监视器、触摸屏部件或其他技术来实现，该技术被适当地配置和控制以显示文本、图形、图标、图像、视频内容、数值、警告指示器等形式的信息。显示系统202可以实现为位于驾驶舱、客舱和/或飞行器100上的其他地方的固定部件。替代地或额外地，显示系统202可以用与飞行器100通信的移动或便携式设备来实现，例如，膝上型计算机、智能电话、平板设备、计算机实现的移动飞行包等。

飞行器100上的警报或消息系统204以适当方式被配置和控制，以生成和传送(例如，通告音频内容、显示视觉内容、播放录制声音、产生触觉反馈等)各种警报、警告消息、通知、告警、指示和/或提醒，它们可以旨在用于飞行器100的操作员、飞行器100的机组成员、飞行器100上的乘客、维护人员等。警报或消息系统204可以包括显示系统202(以显示警报、消息、通知等)、飞行器100上的音频系统部件、飞行器100上的触觉反馈部件、飞行器100上的指示灯或物理硬件指示元件、和/或飞行器100上的视频播放部件，或者与之合作。可以采用这些和其他设备、子系统或部件来根据需要支持信息的生成和呈现，以支持本文更详细描述的特征和功能。

空气数据探测器系统206可以包括任何数量的不同的空气数据探测器(传感器)。如上所述，空气数据探测器系统206可以利用皮托管来提供用于计算空速测量值的空气数据。根据某些实施例，飞行器100在左侧具有至少一个空气数据探测器，并且在右侧具有至少一个空气数据探测器。每个空气数据探测器联接到飞行器100的结构，使得空气数据探测器的至少一个入口暴露于飞行器外面的环境(周围的空气空间)。在飞行器100的运行期间，每个空气数据探测器通过向空气数据探测器系统206提供对应的空气数据来进行响应。

GPS 208包括飞行器100上的适当配置的GPS接收器。根据众所周知的GPS技术和操作方法，GPS 208从GPS卫星接收GPS数据。对接收到的GPS数据进行处理以获得地理位置信息、导航信息、飞行器速度、飞行器加速度等。GPS系统的设计、配置和操作是众所周知的并有据可查。因此，这里将不描述GPS系统的基本和常规方面。

飞行器100可以包括提供惯性传感器数据的至少一个惯性传感器系统210或与之合作，其中飞行器速度测量值是基于从惯性传感器系统210收集的惯性传感器数据计算出的。惯性传感器系统210独立于空气数据探测器系统206，使得飞行器速度测量值(其基于惯性传感器数据)不同于且独立于空速测量值(其基于从空气数据探测器系统206获得的空气数据)。在这方面，飞行器速度测量值是根据惯性传感器数据计算出的，不使用来自空气数据探测器系统206的任何空气数据。因此，飞行器速度测量值可以用作参考，以便与由空气数据探测器系统206计算的空速测量值进行比较。在某些实施例中，惯性传感器系统210可以包括、与之合作或实现为以下中的一个或多个，但不限于：惯性测量单元；轮速传感器；陀螺仪；加速度计；多普勒雷达、激光雷达或激光。惯性传感器部件可以位于飞行器100上的任何合适的位置。此外，惯性传感器部件可以被部署用于与运载工具速度测量相关的专门用途，或者被部署用于与飞行器100上的一个或多个其他系统一起使用。

如上所述，轮速传感器212可以实现为一种类型的惯性传感器。图2将轮速传感器212描绘为单独的块，因为这里描述的示例性实施例基于从与飞行器的至少一个轮子相关联的至少一个轮速传感器212收集的轮速数据来计算飞行器速度测量值。再次参考图1，每个主轮106具有至少一个关联的轮速传感器212，使得每个主轮106的轮速可以根据相应的轮速数据来独立计算。

飞行控制系统214调节飞行器100对手动、自动或电传命令的响应方式。飞行控制系统对于那些熟悉现代航空电子和飞行器控制系统的人来说是熟知的，这里不需要详细描述。飞行器100上的至少一个飞行控制系统214支持电传操作，该电传操作响应于飞行员与物理飞行控制设备或特征的交互来生成电子控制信号。电传操作也可以利用由各种机载系统提供的传感器数据和测量数据。如下面更详细解释的，飞行器的飞行控制系统214支持至少两种不同的电传操作模式——包括考虑可用空速测量值的正常电传模式，以及不利用由空气数据探测器系统206提供的任何空气数据的备用电传模式。备用模式可以表征为提供安全但不太理想的飞行器控制的降级操作模式。

根据某些实施例，图1中描绘的飞行器系统102以及图2中描绘的一个或多个项目可以实现为至少一个基于计算机或基于处理器的设备、系统或装备。在这方面，图3是基于计算机的设备300的示例性实施例的简化框图表示，该设备可以用于实现飞行器100上的某些设备或系统。

设备300通常包括但不限于：至少一个处理器302；至少一个存储器存储设备、存储介质或存储器元件304；显示器306；至少一个通信(网络)接口308；以及输入和输出(I/O)设备310，诸如输入接口、一个或多个输出设备、一个或多个人/机接口元件等。在实践中，设备300可以包括额外的部件、元素和功能，它们可能是常规性质的或与这里描述的特定应用和方法无关。

处理器302可以是例如中央处理单元(CPU)、现场可编程门阵列(FPGA)、微控制器、专用集成电路(ASIC)或者任何其他逻辑设备或其组合。一个或多个存储器元件304通信地联接到至少一个处理器302，并且可以用易失性和非易失性存储器的任何组合来实现。存储器元件304具有存储在其上的非暂时性机器可读和计算机可执行的指令(程序代码)312，其中指令312能够配置为根据需要由至少一个处理器302执行。当由至少一个处理器302执行时，指令312使至少一个处理器302执行由指令312定义的相关任务、过程和操作。当然，存储器元件304也可以包括与主机设备300的文件系统相关联的指令和与其他应用程序或程序相关联的指令。此外，存储器元件304可以用作主机设备300的数据存储单元。例如，存储元件304可以为飞行器数据、导航数据、传感器数据、测量值、图像和/或视频内容、飞行器的设置或配置数据等提供存储314。

显示器306(如果与设备300的特定实施例一起部署)可以与设备300集成，或者作为外围或辅助部件通信地联接到设备300。显示器306的形状、尺寸、分辨率和技术将适合于设备300的特定实现方式。显示器306可以实现为监视器、触摸屏或另一常规电子显示器，其能够以图形方式呈现由设备300提供的数据和/或信息。

通信接口308表示使设备300能够支持与其他设备的数据通信的硬件、软件和处理逻辑。在实践中，通信接口308可以被适当地配置为支持无线和/或有线数据通信协议，视特定实施例的情况而定。例如，通信接口308可以被设计为支持蜂窝通信协议、短距离无线协议(诸如蓝牙通信协议)和/或WLAN协议。作为另一示例，如果设备300是台式或膝上型计算机，则通信接口可以被设计为支持蓝牙通信协议、WLAN协议和LAN通信协议(例如，以太网)。根据某些飞行器应用，通信接口308被设计和配置为支持用于飞行器100的设备、部件和子系统之间的信息通信的一个或多个机载网络协议。

I/O设备310使设备300的用户能够根据需要与设备300交互。在实践中，I/O设备310可以包括但不限于：用于接收供设备300处理的数据的输入接口；扬声器、音频换能器或其他音频反馈部件；触觉反馈设备；麦克风；鼠标或其他定点设备；触摸屏或触摸板设备；键盘；操纵杆；生物识别传感器或阅读器(诸如指纹阅读器、视网膜或虹膜扫描仪、掌纹或掌静脉阅读器等)；相机；激光雷达传感器；或任何常规外围设备。在本上下文中，触摸屏显示器306可以被归类为I/O设备310。此外，触摸屏显示器306可以包含或被控制为充当指纹或掌纹扫描仪。触觉反馈设备可以被控制为生成可变量的触感或物理反馈，诸如振动、力、敲击或碰撞的感觉、可检测的运动等。触觉反馈设备和相关控制方案是众所周知的，因此这里将不详细描述。

这里提出的主题涉及可以在运载工具上执行的诊断检查，以验证空气数据探测器系统的正确操作。更具体而言，这里提出的方法相对于从不同的机载系统(其被认为是基线或参考系统)获得的运载工具速度测量值来检查从空气数据探测器系统获得的空速测量值的准确性。如果空速测量值与参考的运载工具速度测量值不一致，则可以采取一个或多个校正动作来解决该情况。在这方面，图4是示出了空气数据探测器准确性检查过程400的示例性实施例的流程图，并且图5是示出了校正动作过程500(其可以由过程400触发)的示例性实施例的流程图。

与所描述过程相关地执行的各种任务可以由软件、硬件、固件或其任何组合来执行。在实践中，所公开过程的一部分可以由所描述系统的不同元素执行，例如传感器或探测器、机载控制系统、基于计算机或处理器的部件等。应当理解的是，图示过程可以包括任何数量的额外或替代任务，图4和图5中所示的任务不需要以图示顺序执行，并且所公开过程可以并入具有本文未详细描述的额外功能的更全面的程序或过程。此外，只要预期的整体功能保持不变，就可以从所公开过程的实施例中省略一个或多个所描绘的任务。

以下描述涉及上述示例性部署，其中运载工具是配备有空气数据探测器系统(具有一个或多个空气数据探测器，例如皮托管)和轮速测量系统(具有一个或多个轮速传感器)的飞行器。以下描述假定轮速测量系统已被校准，并以正常和预期的方式运行，以使其产生准确的轮速信息。

参照图4，过程400可以从飞行器的起飞阶段的启动开始(任务402)，在此期间，飞行器在其轮子与地面接触的情况下向前移动。在实践中，过程400可以在某些条件下或在满足某些标准之前保持不活动或禁用。例如，当飞行器滑行时和/或当飞行器被拖动时，过程400可以被禁用。作为另一示例，过程400可以仅在飞行器达到最低地速(诸如25-30节)之后开始，以提高空气数据探测器的输出的准确性。作为另一示例，过程400可以在起飞后的某个时间被终止或停用(当轮子不再与地面接触并且轮速测量值不再指示飞行器地速时)。可以考虑替代的或额外的标准，视飞行器上各种飞行器系统的特定实现方式和部署的情况而定。

在起飞阶段期间并且当飞行器轮子保持地面接触时，过程400根据由空气数据探测器系统提供的空气数据来计算空速测量值(任务404)。在某些实现方式中，系统利用轮上重量传感器来确定轮子是否与地面接触。空速测量值(通常以节来表示)是根据从空气数据探测器获得的压力读数计算出的，其中压力读数指示飞行器的空速。如果多个空气数据探测器部署在飞行器上，则任务404可以计算对应于每个测量时间的多个空速测量值(每个探测器一个)。同样，在起飞阶段期间并且当飞行器轮子保持地面接触时，过程400基于从运载工具上的至少一个传感器系统收集的传感器数据来计算运载工具速度测量值，该传感器系统诸如具有至少一个轮速传感器的轮速系统、具有提供惯性传感器数据的至少一个惯性传感器的惯性传感器系统等。这里描述的示例性实施例根据从与飞行器的至少一个轮子相关联的至少一个轮速传感器收集的轮速数据来计算运载工具速度测量值(任务406)。这种运载工具速度测量值可以根据平均轮速值、加权轮速值或选定轮速值(例如，从多个轮速传感器取得的最低测量轮速)来计算。替代地或额外地，可以基于由至少一个惯性传感器系统提供的惯性传感器数据来计算运载工具速度测量值。

通过比较至少一个计算出的空速测量值与至少一个计算出的运载工具速度测量值(任务408)，过程400继续进行。如前所述，计算出的空速测量值和计算出的运载工具速度测量值对应于飞行器向前移动期间(例如，在起飞阶段期间)的相应测量时间。对于这里提出的示例，每个计算出的空速测量值与特定的空速测量时间或时间段相关联，并且每个计算出的运载工具速度测量值与特定的运载工具速度测量时间或时间段相关联。在任务408期间，计算出的空速和运载工具速度测量值具有对应的或同步的测量时间或时间段。根据这里提出的示例性实施例，过程400比较计算出的空速和运载工具速度测量值以获得速度差，并检查速度差的大小是否超过指定阈值。对于该示例，过程400在给定的测量时间或非常短暂的测量时间段内获得计算出的运载工具速度和计算出的空速之间的速度差，并检查该速度差是否大于阈值(查询任务410)。在某些非限制性实施例中，阈值速度值是30节。阈值可以是可变的，或者它可以被选择为30节以外的某物，视特定运载工具应用、系统实现方式和/或运载工具配置的情况而定。

如果计算出的运载工具速度测量值和计算出的空速测量值之间的差异不超过规定阈值(查询任务410的“否”分支)，则过程400宣布或确定来自空气数据探测器系统的空气数据是准确和可靠的，并且起飞阶段可以照常继续。为此，过程400可以检查飞行器轮子是否保持在地面上(查询任务412)和/或飞行器是否已经升空。如果过程400确定轮子不再在地面上(查询任务412的“否”分支)，则过程400可以退出。如果轮子保持在地面上(查询任务412的“是”分支)，则过程400可以返回到任务404并以上述方式继续。在重新启用过程400之前，系统还可以检查飞行器(例如，轮子)已经在地面上超过了特定的时间段，诸如60秒。这确保过程400在着陆期间不执行。

如果计算出的运载工具速度高于计算出的空速的量超过阈值(查询任务410的“是”分支)，则过程400宣布或确定来自空气数据探测器系统的空气数据可能不准确或读数低于预期，并且在飞行器上启动至少一个校正动作(任务414)。过程400可以对在查询任务410中作出的确定应用一个短的持续值，以减少错误触发的可能性，并忽视“故障”或“噪声”读数。如上所述，显著低于计算出的运载工具速度测量值(为了本描述的目的，假定其具有参考品质)的计算出的空速测量值是至少一个空气数据探测器可能被覆盖、部分阻塞或阻挡的指示。在这种场景下，计算出的空速测量值将较低(相对于正常测量值)，并且计算出的高度测量值可能较高(相对于正常测量值)。因此，由过程400启动的校正动作旨在解决潜在阻塞的空气数据探测器。

参照图5，过程500描绘了可以由过程400的任务414启动的若干校正动作。应当理解的是，可以(单独或以任何组合方式)采取图5中所示的校正动作中的任何一个或多个。此外，过程500的实施例可以包括任何数量的额外或替代的校正动作，视特定部署的情况而定——图5中所示和本文描述的具体校正动作不旨在以任何方式作为穷举或限制。

一种类型的校正动作涉及在运载工具(飞行器)上和/或其他地方通告警报(任务502)。根据这里考虑的示例性场景，任务502通告与空气数据探测器系统的潜在覆盖或阻塞的空气数据探测器有关的警报。这种类型的警报可以作为以下中的任一种来通告，但不限于：包括人类语音的音频消息；指示器声音、信号或音频模式；可见指示灯、颜色、标志或闪烁模式；表示警报性质的文本的显示；或触觉反馈。另一种类型的校正动作涉及在运载工具(飞行器)上和/或其他地方显示指示器(任务504)。根据这里考虑的示例性场景，任务504显示与空气数据探测器系统的潜在覆盖或阻塞的空气数据探测器有关的指示器。这种类型的指示器可以包括以下中的任一种，但不限于：显示的图标、文本、颜色、形状或图形；具有可区分的颜色、闪烁模式、强度或可见特性的照明光或灯；或者机械致动的硬件或设备，诸如标志、按钮或指示牌。

另一种类型的校正动作涉及生成旨在用于运载工具(飞行器)的操作员和/或机组成员的通知(任务506)。根据这里考虑的示例性场景，任务506生成与空气数据探测器系统的潜在覆盖或阻塞的空气数据探测器有关的通知。这种类型的通知可以包括以下中的任一种，但不限于：运载工具上的显示面板或监视器上的弹出式通知；传递到移动设备、智能电话、膝上型或平板计算机或可穿戴电子设备的通知；或者显示在运载工具的仪表板或控制面板上的通知。

另一种类型的校正动作涉及传送旨在用于运载工具(飞行器)的操作员和/或机组成员的警告消息(任务508)。根据这里考虑的示例性场景，任务508传送与空气数据探测器系统的潜在覆盖或阻塞的空气数据探测器有关的警告消息。这种类型的警告消息可以包括以下中的任一种，但不限于：运载工具上的显示面板或监视器上的弹出式消息；传递到移动设备、智能电话、膝上型或平板计算机或可穿戴电子设备的文本消息或电子邮件；或者显示在运载工具的仪表板或控制面板上的书面消息。

另一种类型的校正动作涉及在适当时并根据需要调整运载工具(飞行器)的至少一个操作模式、特征或功能(任务510)。例如，任务510可以涉及飞行器的飞行控制系统的调整、调谐、修改或配置。作为另一示例，任务510可以涉及飞行器的导航系统的调整、调谐、修改或配置。作为又一示例，任务510可以使一个或多个飞行器系统限制、约束或禁止使用至少一些(由空气数据探测器系统提供的)空气数据来前进。显示系统也可以用替代源(诸如惯性数据)代替所指示的空气数据参数，以便给飞行员提供可用的最准确的信息。

另一种类型的校正动作涉及在当前飞行条件允许安全中止起飞阶段时自动中止起飞阶段。为此，过程500可以使用空气数据以外的某个数据源来检查飞行器的起飞判定速度是否已经被超过(查询任务512)。起飞判定速度通常称为V1速度。理想情况下，过程500可以在起飞阶段的早期，并在达到V1之前，检测到存在被覆盖的空气数据探测器，使得可以以安全、有效和高效的方式手动或自动中止起飞阶段。如果V1尚未被超过(查询任务512的“否”分支)，则在安全操作条件下，可以进行自动中止起飞阶段(任务514)。如果V1已经被超过(查询任务512的“是”分支)，则可以禁用自动起飞中止功能(任务516)。

另一种类型的校正动作适用于包含电传飞行控制的飞行器。更具体而言，过程500可以激活飞行控制系统的备用电传模式，其中该备用模式不利用随后由空气数据探测器系统提供的任何空气数据(任务518)。替代地，任务518可以激活备用电传模式，该备用电传模式仅选择性地利用已被认为是准确和可靠的一部分空气数据。例如，如果四个空气数据探测器中只有一个被确定为被阻塞或覆盖，则任务518可以激活备用电传模式，该备用电传模式仍然利用来自其余三个空气数据探测器的空气数据，同时可能忽视来自被覆盖的空气数据探测器的空气数据。为了清楚和便于描述，在图5中，电传模式的调整被描绘为单独的任务。应当理解的是，这种调整可以被上文针对任务510描述的调整考虑到。

虽然在前述详细描述中已经提出了至少一个示例性实施例，但是应当理解，存在大量的变型。还应当理解，本文描述的一个或多个示例性实施例不旨在以任何方式限制所要求保护的主题的范围、适用性或配置。相反，前述详细描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的一个或多个实施例的便利路线图。应当理解，在不脱离由权利要求限定的范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变，该范围包括在提交本专利申请时已知的等效物和可预见的等效物。

Claims (20)

1.一种检查运载工具上的空气数据探测器系统的准确性的方法，所述方法包括：

根据由所述空气数据探测器系统提供的空气数据计算空速测量值；

基于从所述运载工具上的至少一个传感器系统收集的传感器数据计算运载工具速度测量值，其中所述运载工具速度测量值不同于且独立于所述空速测量值，并且所述运载工具速度测量值是在不使用所述空气数据的情况下计算出的；

将计算出的空速测量值与计算出的运载工具速度测量值进行比较以获得速度差，其中所述计算出的空速测量值和所述计算出的运载工具速度测量值对应于所述运载工具向前移动期间的测量时间，并且其中由所述运载工具上的至少一个计算机实现的系统执行所述比较；和

当所述速度差的大小超过阈值时，在所述运载工具上启动至少一个校正动作。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个校正动作包括：

通告警报；

显示警告指示器；

生成旨在用于所述运载工具的操作员或所述运载工具的机组成员的通知；

传送旨在用于所述运载工具的操作员或所述运载工具的机组成员的警告消息；或

调整所述运载工具的至少一个操作模式。

3.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述运载工具是具有支持电传操作的飞行控制系统的飞行器；并且

所述至少一个校正动作包括激活所述飞行控制系统的备用电传模式，所述备用电传模式不利用随后由所述空气数据探测器系统提供的任何空气数据。

4.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述运载工具是飞行器；

所述测量时间发生在所述飞行器的起飞阶段期间；并且

所述至少一个校正动作包括在当前飞行条件允许安全中止所述起飞阶段时自动中止所述起飞阶段。

5.根据权利要求1所述的方法，其中：

当所述计算出的空速测量值小于所述计算出的运载工具速度测量值的量超过所述阈值时，执行所述启动的步骤。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述至少一个校正动作包括：

通告与所述空气数据探测器系统的潜在覆盖或阻塞的空气数据探测器有关的警报；

显示与所述空气数据探测器系统的潜在覆盖或阻塞的空气数据探测器有关的警告指示器；

生成旨在用于所述运载工具的操作员或所述运载工具的机组成员的通知，所述通知与所述空气数据探测器系统的潜在覆盖或阻塞的空气数据探测器有关；或

传送旨在用于所述运载工具的操作员或所述运载工具的机组成员的警告消息，所述警告消息与所述空气数据探测器系统的潜在覆盖或阻塞的空气数据探测器有关。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述运载工具速度测量值是基于从所述运载工具上的至少一个惯性传感器系统收集的惯性传感器数据计算出的。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述运载工具速度测量值是基于从与所述运载工具的至少一个轮子相关联的至少一个轮速传感器收集的轮速数据计算出的。

9.根据权利要求8所述的方法，其中：

所述运载工具是飞行器；并且

所述测量时间发生在所述飞行器的起飞阶段期间，并且同时所述至少一个轮子保持地面接触。

10.一种运载工具上的系统，所述系统包括：

空气数据探测器，其联接到所述运载工具的结构，使得所述空气数据探测器的至少一个入口暴露于所述运载工具外面的环境，所述空气数据探测器被配置为提供空气数据；

传感器系统，其在所述运载工具上并被配置为提供传感器数据；

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器相关联的至少一个处理器可读介质，所述至少一个处理器可读介质存储处理器可执行指令，所述处理器可执行指令能够配置为由所述至少一个处理器执行，以执行检查所述空气数据探测器的准确性的方法，所述方法包括：

根据由所述空气数据探测器提供的所述空气数据计算空速测量值；

基于由所述传感器系统提供的所述传感器数据计算运载工具速度测量值，其中所述运载工具速度测量值不同于且独立于所述空速测量值，并且所述运载工具速度测量值是在不使用所述空气数据的情况下计算出的；

将计算出的空速测量值与计算出的运载工具速度测量值进行比较以获得速度差，其中所述计算出的空速测量值和所述计算出的运载工具速度测量值对应于所述运载工具向前移动期间的测量时间；和

当所述速度差的大小超过阈值时，在所述运载工具上启动至少一个校正动作。

11.根据权利要求10所述的系统，其中所述至少一个校正动作包括：

通告与所述空气数据探测器的可能的覆盖或阻塞有关的警报；

显示与所述空气数据探测器的可能的覆盖或阻塞有关的警告指示器；

生成旨在用于所述运载工具的操作员或所述运载工具的机组成员的通知，所述通知与所述空气数据探测器的可能的覆盖或阻塞有关；

传送旨在用于所述运载工具的操作员或所述运载工具的机组成员的警告消息，所述警告消息与所述空气数据探测器的可能的覆盖或阻塞有关；或

调整所述运载工具的至少一个操作模式。

12.根据权利要求10所述的系统，其中：

所述运载工具是具有支持电传操作的飞行控制系统的飞行器；并且

所述至少一个校正动作包括激活所述飞行控制系统的备用电传模式，所述备用电传模式不利用随后由所述空气数据探测器提供的任何空气数据。

13.根据权利要求10所述的系统，其中：

所述运载工具是飞行器；

所述测量时间发生在所述飞行器的起飞阶段期间；并且

所述至少一个校正动作包括在当前飞行条件允许安全中止所述起飞阶段时自动中止所述起飞阶段。

14.根据权利要求10所述的系统，其中：

当所述计算出的空速测量值小于所述计算出的运载工具速度测量值的量超过所述阈值时，执行所述启动的步骤。

15.根据权利要求10所述的系统，其中：

所述传感器系统包括惯性传感器系统；

所述传感器数据包括由所述惯性传感器系统提供的惯性传感器数据；并且

所述运载工具速度测量值是基于所述惯性传感器数据计算出的。

16.根据权利要求10所述的系统，其中：

所述传感器系统包括与所述运载工具的至少一个轮子相关联的至少一个轮速传感器；

所述传感器数据包括由所述至少一个轮速传感器提供的轮速数据；并且

所述运载工具速度测量值是基于所述轮速数据计算出的。

17.至少一种非暂时性机器可读存储介质，其上存储有可执行指令，所述指令能够配置为使至少一个处理器执行检查运载工具上的空气数据探测器系统的准确性的方法，所述方法包括：

根据由所述空气数据探测器系统提供的空气数据计算空速测量值；

基于从所述运载工具上的至少一个传感器系统收集的传感器数据计算运载工具速度测量值，其中所述运载工具速度测量值不同于且独立于所述空速测量值，并且所述运载工具速度测量值是在不使用所述空气数据的情况下计算出的；

将计算出的空速测量值与计算出的运载工具速度测量值进行比较以获得速度差，其中所述计算出的空速测量值和所述计算出的运载工具速度测量值对应于所述运载工具向前移动期间的测量时间，并且其中由所述运载工具上的至少一个计算机实现的系统执行所述比较；和

当所述速度差的大小超过阈值时，在所述运载工具上启动至少一个校正动作。

18.根据权利要求17所述的至少一种非暂时性机器可读存储介质，其中：

所述运载工具是具有支持电传操作的飞行控制系统的飞行器；并且

所述至少一个校正动作包括激活所述飞行控制系统的备用电传模式，所述备用电传模式不利用随后由所述空气数据探测器提供的任何空气数据。

19.根据权利要求17所述的至少一种非暂时性机器可读存储介质，其中：

所述运载工具是飞行器；

所述测量时间发生在所述飞行器的起飞阶段期间；并且

所述至少一个校正动作包括在当前飞行条件允许安全中止所述起飞阶段时自动中止所述起飞阶段。

20.根据权利要求17所述的至少一种非暂时性机器可读存储介质，其中：

所述传感器系统包括与所述运载工具的至少一个轮子相关联的至少一个轮速传感器；

所述传感器数据包括由所述至少一个轮速传感器提供的轮速数据；并且

所述运载工具速度测量值是基于所述轮速数据计算出的。