CN1465954A - 一种飞机远程诊断实时跟踪系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种飞机远程诊断实时跟踪系统，它包括用于接收从SITA网控制中心和ADCC网控制中心转发的ACARS报文的ACARS报文地面接收终端、包括ACARS报文解码器、运算逻辑中间件程序的中间服务器和用于保存已由ACARS报文解码器解码的ACARS报文、飞机故障代码的电子化文档的数据库服务器和用于本系统接收用户指令并显示各种解码后ACARS报文及故障警报的用户终端。其技术效果是对飞机故障报警、工程师对故障的分析判断和制定排故方案等工作都在计算机参与的情况下迅速的实时的完成，总部的工程师可以比航站的工作人员跟早的获悉飞机的故障信息，而且精确到故障代码，消除了对同一个故障因口头描述和对方理解差异而造成的排故困难，为紧急故障的排除创造积极的主动条件。

Description

一种飞机远程诊断实时跟踪系统及其方法
技术领域
本发明涉及一种远程诊断系统，特别是涉及一种实时监视飞机和发动机运行状态，及时发现故障或隐患并发出故障警告的飞机远程诊断实时跟踪系统及其方法。
背景技术
飞机的飞行安全不但依赖于驾驶员的正确操作，而且更重要的是依赖于飞机的日常维护及维修工作上。在传统的机务维修工作中，我们必须等到飞机降落后，通过检查飞行记录本，检查机载维护终端或译码飞行数据记录器数据或听取机组口头报告才能了解飞机的技术状况或故障历史，都是延用着事后诊断→制定方案→实施排故的流程，而当飞机在外站执行航班，发生了机组无法排除地紧急情况，只有通过机组电话、传真联络的方式向远方机务人员求助，存在着机组口头故障描述与机务人员双方的理解差异，为故障的排除造成额外的困难。传统的机务维修的不足之处是：(1)地面机务人员及其他有关部门不能及时获取飞机的实时故障信息，导致无法及时控制飞行事故的发生。(2)由于地面维护人员获取的飞机技术状况和故障信息不够及时和全面，同时也受机务人员水平与经验的局制，有时会造成排故方案不够准确及难以及早发现安全隐患的问题，使维护质量和水平难以提高。(3)维护成本居高不下，实践证明，大量的维修成本来自于飞机维修过程中的非例行工作，在通常的一次例行检查中，非例行工作量高达整体维修量的40％。因其的突发性，往往无法预先安排工作计划，与短时间内完成维修工作的要求形成矛盾，传统的机务维修方式因无法预先了解飞机的状况，因此，也无法控制非例行工作量，经常会造成航材订购费用增高，甚至引起飞机缺件停场，增加航空公司的维修成本。(4)对飞机故障判断的不准确，会增大工作强度，延长维护时间，容易造成延误航班起飞时间情况。(5)由于上述种种缺陷，使航空公司无法避免因维护的原因导致的航班延误现象，给航空公司进一步提高服务质量和水平造成极大的障碍。
另外，发动机作为飞机上唯一的动力系统，在工程上有其独特性，为掌握发动机的长期技术状况，航空公司都有一整套独立监控系统和程序，每日对每架飞机的发动机进行数据采样，将数据输入监控程序，建立发动机技术档案。一般发动机生产商会向航空公司提供一些发动机数据分析软件，发动机监控人员需要定期从飞机上下载发动机采样数据，将采样点数据输入监控软件，实现监控分析。工作量大，信息滞后。
目前，机载设备已具备飞行信息报文系统(Aircraft CommunicationAddressing and Reporting System，缩写ACARS)能够实时传送飞行数据。该系统为一台特定的计算机，机载设备的其它计算机系统如数据管理组件(DMU)，飞行数据接口组件(FDIU)，飞机状态监控系统(ACMS)，以及全球定位系统(GPS)都和它交联。上述各种计算机系统负责采集或收集飞机5在线数据和飞行经纬度，再将这些数据广播到ACARS，ACARS通过卫星通讯系统1(SatelliteCommunication，缩写SETCOM)或甚高频(VeryHigh Frequency，缩写VHF)地面工作站2传送到指定的地面数据控制中心——飞行数据控制中心网3(简称ADCC网)，由ADCC根据报文头的标志，再将数据通过SITA网或ADCC网传送到指定的航空公司地面的ACARS报文接收工作站4(参见图1)。ACARS系统是一个双向系统，其不仅可以向地面传送飞机实时数据，地面也可以向空中飞行的飞机传送数据，通知机组一些重要的信息，如当地气象数据，空中紧急故障排故措施等。航空公司利用ACARS下传的数据可以知道飞机何时起飞、何时到达、甚至可以知道飞机从关舱门到起飞之间的间隔，以掌握航班的延误情况；通过分析ACARS故障报告可以实时掌握营运中机载设备的技术状况；通过分析ACARS位置报告跟踪飞机的实时位置，在开拓新航线提供重要参考信息。虽然ACARS的出现使传统的机务维修的信息来源状况有所改善，但是，由于它传输的信息是一种计算机语言，一般，非计算机专业技术人员是难以读懂它的，这使ACARS信息的应用受到很大的限制，它需要先由计算机技术人员进行翻译，再由交机务人员人工处理，这不但存在不同专业技术人员理解的偏差问题，也存在因为机务人员水平与经验的限制及前后环节的衔接问题导致难以及时与准确地警告飞行故障的问题，因此目前ACARS的信息只是传输到航空公司的ACARS报文接收工作站为止，尚未有得到广泛的利用。
发明内容
本发明的第一个目的就是提供一种利用ACARS技术，通过接收和转换空地数据链下传数据，监视飞机运行状态并及时发出故障警告的飞机远程诊断实时跟踪系统及其方法。
本发明的第二个目的是进一步提供一种通过收集飞行员、机务人员、ACARS和安全监测部门等多方面故障信息，汇集成为排故经验，经人工智能算法分析，向维修人员提供结论化的参考信息，辅助提高维修水平和排故效率的飞机远程诊断实时跟踪系统及其方法。
本发明的第三个目的是向现有地面其它飞机监控系统提供实时数据，自动完成发动机监控数据向维修工程管理和决策部门的传送，减少人为差错，减少人工成本，提高工作效率的飞机远程诊断实时跟踪系统及其方法。
本发明的第一个目的可以通过以下的技术措施来实现：由飞机远程诊断实时跟踪系统(简称ACRDRTS)将接收到的航空公司地面ACARS报文接收工作站的报文解码并广播到远程终端，同时和飞机故障代码建立起超链接，使终端用户可以实时地获得飞机运行状态的信息和故障警告：
飞机远程诊断实时跟踪系统包括：
1.中间服务器
  它包括ACARS报文解码器(MessageDecoder)、运算逻辑中间件程序，
  其中ACARS报文解码器和运算逻辑中间件程序同时与数据库服务器交
  互；ACARS报文解码器负责接收ACARS报文地面接收航空公司地面的
  ACARS报文接收工作站的原始报文，解码后保存到数据库中；运算逻辑
  中间件程序用于对报文的信息与数据库中的飞机故障代码进行逻辑运
  算，诊断故障。
2.数据库服务器(ORACLE)
  它安装了ORACLE数据库软件，用于保存已由ACARS报文解码器解码
  的ACARS报文和飞机故障代码的电子化文档。
3.用户终端
  用户终端内存储有远程终端模块，该模块由应用程序的界面和服务器组件部分组成，其中应用程序的界面是用于用户与本系统之间交互的人机界面，如显示飞机实时位置和技术数据、故障警告等；服务器组件部分则用于将用户在界面上操作的动作进行逻辑运算向数据库服务器发送用户指令，它们始终处于伺服状态。用户终端与中间服务器相连，用于本系统接收用户指令并显示各种解码后的ACARS报文及故障警报。服务器组件安装在中间服务器上，应用程序界面模块可以安装在任何一台普通意义上的个人电脑上。
本发明的核心部分是中间服务器，它与终端用户和数据库服务器直接交互，负责处理复杂的用户请求和运算从数据库中读取的数据，并将运算结果推向终端用户，它是终端用户和中心数据源之间的一座桥梁。
所述的ACARS报文解码器是按照ACARS设备供应商提供的ACARS数据规范编写的解码ACARS原始报文的解码程序。
所述的飞机故障代码的电子化文档是由飞机制造商向航空公司提供的飞机故障隔离手册电子化文档数据。
本系统客户端的警告信息可以包括可视警告和语音警告信息。
所述的终端用户群是飞机维修工程师，航线工作人员。用户群的分布由航空公司机群和航站的分布决定，国内外航站均能使用本系统。
飞机远程诊断实时跟踪方法：
(1)通过中间服务器中的ACARS报文解码器接收航空公司地面的ACARS报文接收工作站的原始报文；
(2)由ACARS报文解码器对所接收的ACARS原始报文进行解码，翻译原始报文；
(3)将解码后的数据分类保存在数据库中；
(4)将(3)的数据与飞机故障代码比对，以诊断是否出现故障；
(5)将解码并比对后的简单的报文信息向所有在线用户广播，如有故障，则发出警告信息。
(6)终端用户在用户终端上收到的ACARS报文信息后，对所关注的报文信息操作进入数据库提取报文内容。
本发明目的还可以进一步完善：
为了适应某些对飞机经纬度精度要求比较高的场合，如空中交通管制部门。在客户端应用程序中加入ESRI公司的矢量地图技术——在客户端应用程序中嵌入MAPOBJECT对象(矢量地图控件)，用于实现嵌入式编程方案，并使用ESRI公司提供的ACREDIT软件(编辑矢量地图的地图开发工具)，在已有的矢量地图中加入航空公司定制的地图数据，如大圆航线，航路点，导航点等等，可以动态显示出飞行高度，飞行航迹，飞行航向，航路点等飞行信息，并允许不同需求的用户下载不同区域、不同图层的矢量地图数据。
矢量地图数据可以是从国家地理测绘局购买的矢量地图。
为了满足地面人员与执行航班中机组的双向通讯要求，我们可以在ACRDRTS中启动ACARS工作站原本已有的报文上传功能：将地面工程师需要上传的信息形成文本信息流，包括实时故障排故措施，降落机场气象信息等，通过用户终端输入，再由中间服务器传送到ACARS工作站指定的上传地址上，由ACARS地面工作站完成信息的上传工作——即传输到正在飞行的飞机上。
本发明的第二个目的可以在本发明的第一个目的的技术实施方案的基础上实现，即飞机远程诊断实时跟踪系统包括：
1.中间服务器
  储存有ACARS报文解码器、运算逻辑中间件程序的中间服务器，其中，
  运算逻辑中间件程序，用于对报文的信息与数据库中的飞机故障代码进行
  逻辑运算，诊断故障，还用于根据故障代码超链接选择访问数据库服务器
  中的飞机故障隔离手册，或者飞机故障历史经验库。
2.用于保存已由ACARS报文解码器解码的ACARS报文和飞机故障代码的
  电子化文档的数据库服务器，此外系统还设有专家排故支持系统(STSS)，
  该系统包括一个故障历史经验库和排故历史经验处理模块，在数据库服
  务器提供故障隔离手册内容的同时还提供对同一故障的排故历史和排故
  经验知识；该模块可在飞机维修工程师的参与下完成对排故历史记录进
  行人工智能归类的计算，以便向飞机维修工程师提供结论性的排故建议。
3.具有远程终端模块的用户终端
  故障历史经验库是通过收集飞行员、机务人员、ACARS和安全监测部
  门等多方面故障信息，汇集成的排故经验。
所述的飞机故障代码的电子化文档为飞机故障隔离手册电子化文档数据。
本发明的第二个目的中的方法在本发明的第一个目的飞机远程诊断实时跟踪方法的基础上实现：
(1)通过中间服务器中的ACARS报文解码器接收航空公司地面的ACARS报文接收工作站的原始报文；
(2)由ACARS报文解码器对所接收的ACARS原始报文进行解码，翻译原始报文；
(3)将解码后的数据分类保存在数据库中；
(4)将(3)的数据与飞机故障代码比对，以诊断是否出现故障；
(5)将解码并比对后的简单的报文信息向所有在线用户广播，如有故障，则发出警告信息。
(6)终端用户查看在用户终端显示的ACARS报文信息后，对所关注的报文信息操作进入数据库提取报文内容。
(7)当有机载故障信息警告时，由飞机维修工程师根据故障代码上不同的超链接选择访问数据库服务器中的：
①飞机故障隔离手册，针对诊断出的故障信息显示由飞机制造商提供的排故方法；
②飞机故障历史经验库，针对诊断出的故障信息显示所有的对于该种故障的历史经验处理，并进行人工智能归类的计算，从而提供结论性的排故建议。
飞机维修工程师根据系统提供的排故建议结合故障隔离方案，制订排故方案。
(8)当无机载故障信息警告时，飞机维修工程师也可以直接访问数据库服务器中的飞机故障隔离手册机和故障历史经验库，获取相关知识。
本发明的上述技术方案不仅将接收到的ACARS报文解码、诊断故障并广播到远程终端，使终端用户可以实时地获得飞机运行状态的信息和故障警告外，它还建立了飞机技术支持电子文档系统，将与飞机故障排除直接相关的手册、航空公司对飞机维护经验积累而建立的排故历史经验库，是企业中心资源的延伸出口。
本发明的第三个目的可以在本发明的第一个目的的基础上完成：即飞机远程诊断实时跟踪系统包括：
1.中间服务器
  包括ACARS报文解码器(MessageDecoder)、运算逻辑中间件程序；
2.用于保存已由ACARS报文解码器解码的ACARS报文和飞机故障代码
  的电子化文档的数据库服务器，它还用于保存发动机报文实时监控转换
  系统的ACARS发动机报文信息；
3.具有远程终端模块的用户终端
  它还具有发动机报文实时监控转换系统，它包括发动机报文转换器、发
  动机监控系统(SAGE)接口，其中，发动机报文转换器用于自动完成
  ACARS发动机报文的接收并转换为发动机监控软件(SAGE)可以识别的
  格式，并向发动机监控系统(SAGE)提供实时的ACARS发动机报告；
  发动机监控系统接口从发动机报文转换器中得到所需要的*.SGE报文，
  为发动机监控软件(SAGE)提供输入文件。
本发明的第三个目的可以在本发明的第二个目的的基础上完成，即飞机远程诊断实时跟踪系统包括：
1.中间服务器
  储存有ACARS报文解码器、运算逻辑中间件程序的中间服务器，其中，
  运算逻辑中间件程序，用于对报文的信息与数据库中的飞机故障代码进行
  逻辑运算，诊断故障，还用于根据故障代码超链接选择访问数据库服务器
  中的飞机故障隔离手册，或者飞机故障历史经验库。
2.用于保存已由ACARS报文解码器解码的ACARS报文、飞机故障代码的
  电子化文档和故障历史经验库的数据库服务器，它还用于保存发动机报文
  实时监控转换系统的ACARS发动机报文信息。
3.具有远程终端模块的用户终端
  它还具有发动机报文实时监控转换系统，它包括发动机报文转换器、发动
  机监控系统(SAGE)接口，其中，发动机报文转换器用于自动完成ACARS
  发动机报文的接收并转换为发动机监控软件(SAGE)可以识别的格式，并
  向发动机监控系统(SAGE)提供实时的ACARS发动机报告；发动机监
  控系统接口从发动机报文转换器中得到所需要的*.SGE报文，为发动机监
  控软件(SAGE)提供输入文件。
所述的发动机报文转换器是发动机报文实时监控转换系统的核心，它主要由网络通讯、报文转换、发动机参数警告三个模块组成：。它们的各项功能如下：
①网络通讯：实时接收飞机发动机报文。
②报文转换：转换发动机的报文为可读的文本格式及发动机性能监控软件(SAGE)可读的格式，为发动机性能监控软件提供输入接口，达到实时转换的功能。
③发动机参数警告：按照发动机性能监控参数的界定值，产生发动机警告报文。可以通过人工设定参数上(下)限实现发动机参数警告。
本发明的第三个目的中的方法在本发明的第一个和第二个目的飞机远程诊断实时跟踪方法的基础上实现：
(1)通过中间服务器中的ACARS报文解码器接收航空公司地面的ACARS报文接收工作站的原始报文，原始报文中包括飞机发动机的原始报文；
(2)通过飞机远程诊断实时跟踪系统中的ACARS报文解码器对所述的ACARS原始报文解码，翻译原始报文；通过发动机报文实时监控转换系统翻译飞机发动机原始报文。
(3)将上一步骤解码后的数据分类保存在数据库中；
(4)将(3)的数据与飞机故障代码比对，以诊断是否出现故障；
(5)将解码并比对后的简单的报文信息向所有在线用户广播，如有故障，则发出警告信息。
(6)终端用户查看在用户终端显示的ACARS报文信息后，对所关注的报文信息操作进入数据库提取报文内容。
(7)当有机载和发动机故障信息警告时，由飞机维修工程师根据故障代码上不同的超链接选择访问数据库服务器中的：
①飞机故障隔离手册，针对诊断出的故障信息显示由飞机制造商提供的排故方法；
②飞机故障历史经验库，针对诊断出的故障信息显示所有的对于该种故障的历史经验处理，并进行人工智能归类的计算，从而提供结论性的排故建议。
飞机维修工程师根据系统提供的排故建议结合故障隔离方案，制订排故方案。
(8)当无机载故障信息警告时，飞机维修工程师也可以直接访问数据库服务器中的飞机故障隔离手册机和故障历史经验库，获取相关知识。
上述技术方案使飞机在飞行的过程中，各种阶段的发动机报文也能被本系统捕获，并自动传送到发动机监控系统中，不但取消了人工下载数据的操作，而且实现了实时监控的目的，使实时掌握发动机在飞行过程中各个阶段的技术参数成为可能。
本发明的有益效果是：
(1)安全关口前移。本发明可及时准确翻译地ACARS收集的航线上任何一架飞机的实时技术信息，及时向用户机发出故障警告，有利于对紧急情况作出及时的处理，减少飞行事故的发生，对于非紧急性故障警告则为地面维护创造了主动的条件，方便地面工程师按故障隔离手册做出准确判断，及时给出准确的排故方案。
(2)尽可能减少航班延误。由于本发明能够实时捕获机载设备的故障信息，在飞机降落之前，地面人员就可以根据拟好的排故方案，做好了工具、设备、航材及人力的准备，大大减少了飞机降落后的地面维护时间，从而尽可能地减少航班的延误或取消情况。
(3)提供远程技术支持。可以有效地解决飞机在外站发生机组无法排除的故障时，因机组口头故障描述与机务人员双方的理解差异导致难以准确分析和判断故障的的问题，使远程的机务人员仍能够准确地了解故障情况及时提供合适的排故方案，确保飞机安全适航。
(4)具备专家技术支持数据库，能为快速准确排故提供充分的意见，提高维修水平和排故效率。本发明系统内的飞机排故专家系统可以在排故记录的基础上，融入工程师的排故智慧，提取出相关知识，应用人工智能计算排故专家建议，为排故提供帮助，并可按多种方式查询排故经验，对航线快速准确地判断故障提供了很大的帮助。
(5)能够进行发动机性能的实时跟踪。本发明增设的发动机报文实时监控转换系统，能使监控人员能够及时掌握发动机在各个飞行阶段的技术参数，最大可能地减小由发动机技术性能偏差而导致的飞行安全隐患。
(6)对故障历史的监控有利于及早发现飞机隐患。利用本发明的数据库，可随时看到任何一条航线上的某种类型的飞机的故障历史，如同人在飞机驾驶舱里操作机载维护终端一样，非常方便。
(7)能有效地降低飞机维护成本。根据航空运输协会(Air TransportAssociation，缩写ATA)在航空运输业的调查结果表明，控制飞机维护的非例行工作量是节约维护成本的有效途径之一，而提高维修水平和排故效率则是节约维修成本的另一有效途径，本发明能够实现尽早地预测故障，快速准确地判断故障，从而控制非例行工作量和提高排故效率，达到明显降低飞机的维护成本的目的；另外，本发明对飞机发动机参数实时捕获，也减少了由人工下载数据而付出的额外维护成本。
                      传统的机务维护和本发明比较表
任务 传统的机务维护 本发明
故障发现 航后 空中
故障排除 手册和个人经验航后排除实地派工程师 电子化手册电子化经验知识库降落前准备远程排故
可靠性管理 基于飞行记录本 基于机载维修信息和飞行记录本
飞机监控 手工数据录入精确到前一天 精确自动统计飞机使用生产数据
发动机监控 每天手工取发动机参数磁盘事后分析发动机状态 远程实时监控发动机空中状态
具体实施方式
下面将结合附图所示的具体实施例对本发明作进一步地说明。
图1是ACARS报文传送机制示意图；
如果飞机飞行在太平洋上空，ACARS将卫星通讯系统将数据(SETCOM)传向卫星，由卫星将数据传向ADCC网；如果飞机飞行在机场上空，ACARS将数据传向当地甚高频地面工作站(VHF接收站)，再由其将数据转向ADCC网。
图2是本发明实施例之一的系统数据流程图；
图3是本发明实施例之一的系统运作方框图；
图4是本发明实施例之一的软件运作方框图。
图2、3、4所示的飞机远程诊断实时跟踪系统是本发明的实施例之一，飞机远程诊断实时跟踪系统包括：ACARS报文地面接收终端10、中间服务器11、数据库服务器12、用户终端13，其中：
中间服务器带有(1)运算逻辑中间件程序，用于①对报文的信息与数据库中的飞机故障代码进行逻辑运算，诊断故障；②根据故障代码超链接选择访问数据库服务器中的飞机故障隔离手册；或者访问飞机故障历史经验库；(2)发动机报文实时监控转换系统，它包括发动机报文转换器、发动机监控系统(SAGE)接口，其中，发动机报文转换器用于自动完成ACARS发动机报文的接收并转换为发动机监控软件(SAGE)可以识别的格式，并向发动机监控系统(SAGE)提供实时的ACARS发动机报告；发动机监控系统接口从发动机报文转换器中得到所需要的*.SGE报文，为发动机监控软件(SAGE)提供输入文件，产生发动机的性能趋势分析图。
发动机报文转换器是发动机报文实时监控、转换系统的核心，它主要由三个模块组成：网络通讯、报文转换、发动机参数警告。它们的各项功能如下：
网络通讯：实时接收飞机发动机报文。
实现方式：系统运行时，采用UDP通讯协议，每30秒向AMSS系统广播器发送信息，告诉广播器客户机正在运行，当营运飞机有发动机报文产生时，从广播器中接收其转发的发动机报文信息。
报文转换：转换发动机的报文为可读的文本格式及发动机性能监控软件(SAGE)可读的格式，为发动机性能监控软件提供输入接口，达到实时转换的功能。
实现方式：根据网络通讯部分接收到的信息，从AMSS系统数据库服务器中提取发动机报文所需的信息，产生所需要的各种报文。
发动机参数警告：按照发动机性能监控参数的界定值，产生发动机警告报文。
实现方式：按照AMSS系统数据库服务器中所定的警告界定值，读取相应的数据，产生所需的警告报文。
数据库服务器12，用于保存已由ACARS报文解码器解码的ACARS报文和飞机故障代码的电子化文档的，同时保存发动机报文实时监控转换系统的ACARS发动机报文数据。
数据库服务器包括有主数据库121(ORCALE)和排故数据库122(AS400/DB2)，分别使用不同的主机系统，主数据库采用M80 AIX TDMS主机系统，排故数据库采用AS400 DB2 GAMECO PMI主机系统。由于最终用户将排故原始数据一直向AS400/DB2中录入，而本系统使用的是主数据库，为了避免最终用户的重复数据，我们编写排故专家知识库原始排故记录转换器完成两个系统之间的自动数据移迁，通过排故专家知识库原始排故记录转换器(STSSDataSwitcher)将排故数据库向主数据的数据自动复制。
用户终端：
存储有远程终端模块，该模块由应用程序的界面和服务器组件部分组成，适用于所有的用户终端，即包括飞机维修工程师、航线工作人员、发动机性能监控分析员和其他相关人员的使用的电脑等。
为了减小用户计算机系统的“负荷”，本发明的用户终端针对工作侧重点不同的用户存储不同的终端软件：
航线工作人员：实时跟踪故障显示模块(ACARSMAPClient)+排故专家支持系统STSS web端软件，用于客户群终端132；
内场技术支持工程师：实时跟踪故障显示模块(ACARSMAPClient)+排故专家支持系统STSS管理端软件；用于飞机维修终端133；
发动机性能监控人员：发动机报文实时监控转换系统(ERM：Engine RemoteMonitor)，它包括发动机报文转换器、发动机监控系统(SAGE)接口，用于发动机监控工作站131。
所述的发动机性能监控人员是一个相对独立的用户群，其工作性质与技术支持工程师和航线工作人员完全不相同，他们需要不断地、长期地收集发动机的性能参数，并使用发动机制造厂商提供的发动机性能监控软件分析并监控发动机的各种性能参数，以做到“防范于未然”。本发明可在这个用户的个人电脑上安装发动机报文实时监控转换系统，直接向该用户提供发动机各个飞行阶段的实时性能参数报文，使每日航后人工下载发动机参数的取消成为可能。
其他相关人员：应需求可以安装上述任何一个终端软件。
所述的排故专家支持系统STSS是一相对独立应用程序，在ATA工程师的参与下将由排故专家知识库原始排故记录转换器(STSSDataSwitcher)从排故数据库中转移到主数据库的原始排故记录转换为排故知识。在实时跟踪故障显示模块(ACARSMAPClient)中可以直接调用由它生成的排故知识，为排故提供快捷的参考方法。
使用时，ACARS实时数据首先进入ACARS报文接收地面工作站，本系统用户终端存储有的实时跟踪故障显示模块(ACARSMAPClient)启动UDP(用户数据报协议)帧听，等待系统解码器的广播信息，解码器会将报文的处理信息向每个在线客户广播，实时跟踪故障显示模块收到广播信息后，立即将广播信息(字符流)通过IIOP协议传送到中间件服务器，由服务器组件对广播信息进行严格的分析处理，并判别各种报告类型，然后从数据库中读取必要的信息，再组成一个新的字符流，通过IIOP协议回送到ACARSMAPClient客户端，ACARSMAPClient客户端根据不同的报告类型显示不同的信息并纠正飞机在地图上的位置信息.如果发现故障代码的存在(即飞机有故障发生)，ACARSMAPClient客户端会产生警告信息，包括可视警告和语音警告信息。用户可根据故障代码上不同的超链接直接访问系统中存储的飞机故障隔离手册和STSS系统的排故经验知识，为飞机工程师提供两条排故方法参考：
1、直接进入TDMS中的故障隔离手册
2、在排故历史经验库中直接参考排故历史经验
结合两种方法，工程师可以快速制定排故方案，待飞机落地后，只需验证故障的存在性，就可排故施工。
本系统采用多层应用(分布式运算)体系：瘦客户端+中间件+数据库服务器。由于用户量大而且分散，使用多层应用方案可以有效的降低系统维护的复杂性；使用中间件技术，完美的实现了复杂商务运算逻辑和用户界面逻辑的分离，实现系统透明升级。
本系统的软件系统是基于企业内部网或城市广域网的一套应用软件系统，采用工业级标准的通讯协议，不为网管部门增加任何负担。
本系统使用IT业界主流的开发工具编写不同的应用模块：
软件模块 技术方案
远程终端模块 使用JAVA编写出MessageDecoder应用程序；
ACARS远程终端 用户终端界面；服务器组件，发布到EAServer中，在远程客户段使用UDP广播协议中间服务器建立起通讯，动态接收和读取ACARS报文数据，并将ACARS报文故障代码于电子文档系统中的故障隔离手册建立起超连接。
发动机监控 使用JAVA编程技术，通过JDBC/UDP和数据库服务器/中间服务器建立通讯，动态接收和读取发动机报文数据并转换其格式为发动机监控软件接受。
专家知识库 用户终端界面；服务器组件，发布到EAServer中；在ATA工程师的参与下，将故障历史生成专家建议，并和飞机故障代码建立起超连接关系。
WEB接口 1.在ACARS远程终端上通过以建立的超连接关系动态调用，以便读取电子文档系统中的故障隔离手册和排故历史经验。2.使用Jbuilder编写JSP发布到EAServer中，实现普通用户对专家知识库的一般性查询。
加入矢量地图技术，以显示更加精确更加丰富的飞行信息，如飞行航向，飞行航路，飞行大圆面，预计航路点等。
为了满足地面人员与执行航班中机组的双向通讯要求，我们可以在ACRDRTS中启动ACARS工作站原本已有的报文上传功能：将地面工程师需要上传的信息形成文本信息流，包括实时故障排故措施，降落机场气象信息等，通过用户终端输入，再由中间服务器传送到ACARS工作站指定的上传地址上，由ACARS地面工作站完成信息的上传工作——即传输到正在飞行的飞机上。
本发明在设计上采用的是一种与机型无关的模块结构，适用挂接不同的机型模块，而始终不改变的是系统框架。于各种飞机的机载维护终端不尽相同，本系统加入各种机型的机载维护终端模拟器，任何一种机型的机载维护终端模拟器都可以根据相应的技术规范加入。
本系统可以满足地面人员与执行航班中机组的双向通讯要求，在本系统中启动ACARS工作站原本已有的报文上传功能：将地面工程师需要上传的信息形成通过用户终端向本系统输入文本信息流，包括实时故障排故措施，降落机场气象信息等，再由中间服务器传送到ACARS工作站指定的上传地址上，由ACARS地面工作站完成信息的上传工作——即传输到正在飞行的飞机上。
本发明带来的一个最大优势就是，飞机故障报警、工程师对故障的分析判断和制定排故方案等工作都在计算机参与的情况下迅速的实时的完成，总部的工程师可以比航站的工作人员跟早的获悉飞机的故障信息，而且精确到故障代码，消除了对同一个故障因口头描述和对方理解差异而造成的排故困难。在资深工程师的参与下，他们能够立即判断出ACRDRTS提供的故障信息的严重程度，提早通知对方航站维护人员，可在对方航站的个人电脑上直接安装ACRDRTS的远程终端程序(ACARSMAPCLIENT)，为紧急故障的排除创造积极的主动条件。还可以启动ACRDRTS的报文上传功能，地面工程师可以及时的将排故方案上传给飞行中的机组。

Claims (11)

1.一种飞机远程诊断实时跟踪系统，包括：
(1)ACARS报文地面接收终端
它与SITA网或ADCC网相联，用于接收从SITA网控制中心和ADCC网控制中心转发的ACARS报文；
(2)中间服务器
它包括ACARS报文解码器、运算逻辑中间件程序，其中ACARS报文解码器和运算逻辑中间件程序同时与数据库服务器交互；ACARS报文解码器负责将ACARS报文地面接收终端上读取的ACARS报文解码并保存到数据库中；运算逻辑中间件程序用于对报文的信息与数据库中的飞机故障代码进行逻辑运算，诊断故障；
(3)数据库服务器
用于保存已由ACARS报文解码器解码的ACARS报文和飞机故障代码的电子化文档；
(4)用户终端
用户终端与中心服务器相连，用于本系统接收用户指令并显示各种解码后ACARS报文及故障警报；其内存储有远程终端模块，该模块由应用程序的界面和服务器组件部分组成，其中应用程序的界面用于用户与本系统之间的交互窗口，显示飞机实时位置和技术数据、故障警告等；服务器组件部分则用于将户在界面上操作的动作进行逻辑运算向中间服务器发送用户指令，它们始终处于饲服状态。
2.根据权利要求2所述的飞机远程诊断实时跟踪系统，其特征在于它它包括：
(1)用于接收从SITA网控制中心和ADCC网控制中心转发的ACARS报文的ACARS报文地面接收终端；
(2)储存有ACARS报文解码器、运算逻辑中间件程序的中间服务器，其中，运算逻辑中间件程序，用于对报文的信息与数据库中的飞机故障代码进行逻辑运算，诊断故障，还用于根据故障代码超链接选择访问数据库服务器中的飞机故障隔离手册，或者飞机故障历史经验库；
(3)用于保存已由ACARS报文解码器解码的ACARS报文和飞机故障代码的电子化文档的数据库服务器还设有飞机故障隔离手册电子化文档数据和专家排故支持系统，该系统包括一故障历史经验库，在数据库服务器提供故障隔离手册内容的同时还提供对同一故障的排故历史和排故经验知识；和排故历史经验处理模块(STSS)，该模块可在飞机维修工程师的参与下完成对排故历史记录进行人工智能归类的计算，以便向飞机维修工程师提供结论性的排故建议；
(4)存储有远程终端模块的用户终端。
3.根据权利要求1所述的飞机远程诊断实时跟踪系统，其特征在于它它包括：
(1)用于接收从SITA网控制中心和ADCC网控制中心转发的ACARS报文的ACARS报文地面接收终端；
(2)储存有ACARS报文解码器、运算逻辑中间件程序的中间服务器，它还具有发动机报文实时监控转换系统，它包括发动机报文转换器、发动机监控系统(SAGE)接口，其中，发动机报文转换器用于自动完成ACARS发动机报文的接收并转换为发动机监控软件(SAGE)可以识别的格式，并向发动机监控系统(SAGE)提供实时的ACARS发动机报告；发动机监控系统接口从发动机报文转换器中得到所需要的*.SGE报文，为发动机监控软件(SAGE)提供输入文件，产生发动机的性能趋势分析图；而运算逻辑中间件程序既包括对报文的信息与数据库中的飞机故障代码进行逻辑运算诊断故障的程序，还包括发动机监控系统(SAGE)，用于？
(3)用于保存已由ACARS报文解码器解码的ACARS报文和飞机故障代码的电子化文档的数据库服务器，它还用于保存发动机报文实时监控转换系统的ACARS发动机报文信息；
(4)存储有远程终端模块的用户终端。
4.根据权利要求2所述的飞机远程诊断实时跟踪系统，其特征在于它它包括：
(1)用于接收从SITA网控制中心和ADCC网控制中心转发的ACARS报文的ACARS报文地面接收终端；
(2)储存有ACARS报文解码器、运算逻辑中间件程序的中间服务器，其中，运算逻辑中间件程序，用于对报文的信息与数据库中的飞机故障代码进行逻辑运算，诊断故障，还用于根据故障代码超链接选择访问数据库服务器中的飞机故障隔离手册，或者飞机故障历史经验库；另外，它还具有发动机报文实时监控转换系统，它包括发动机报文转换器、发动机监控系统(SAGE)接口，其中，发动机报文转换器用于自动完成ACARS发动机报文的接收并转换为发动机监控软件(SAGE)可以识别的格式，并向发动机监控系统(SAGE)提供实时的ACARS发动机报告；发动机监控系统接口从发动机报文转换器中得到所需要的*.SGE报文，为发动机监控软件(SAGE)提供输入文件，产生发动机的性能趋势分析图；
(3)用于保存已由ACARS报文解码器解码的ACARS报文和飞机故障代码的电子化文档的数据库服务器，它还用于保存发动机报文实时监控转换系统的ACARS发动机报文信息；另外，它还设有飞机故障隔离手册电子化文档数据和专家排故支持系统，该系统包括一故障历史经验库，在数据库服务器提供故障隔离手册内容的同时还提供对同一故障的排故历史和排故经验知识；和排故历史经验处理模块(STSS)，该模块可在飞机维修工程师的参与下完成对排故历史记录进行人工智能归类的计算，以便向飞机维修工程师提供结论性的排故建议；
(4)存储有远程终端模块的用户终端。
5.根据权利要求2或4所述的飞机远程诊断实时跟踪系统，其特征在于设置独立的专家排故支持系统数据库服务器，它与用于保存ACARS解码报文、飞机故障代码和飞机故障隔离手册的电子化文档主数据库服务器，而主数据库服务器与中间服务器联接。
6.根据权利要求3或4所述的飞机远程诊断实时跟踪系统，其特征在于发动机报文转换器由网络通讯、报文转换、发动机参数警告三个模块组成：
(1)网络通讯：实时接收飞机发动机报文。
(2)报文转换：转换发动机的报文为可读的文本格式及发动机性能监控软件(SAGE)可读的格式，为发动机性能监控软件提供输入接口，达到实时转换的功能。
(3)发动机参数警告：按照发动机性能监控参数的界定值，产生发动机警告报文。
7.一种飞机远程诊断实时跟踪方法，包括以下步骤：
(1)通过ACARS报文地面接收终端接收航空公司地面的ACARS报文接收工作站的原始报文；
(2)通过飞机远程诊断实时跟踪系统中的ACARS报文解码器对所述的ACARS原始报文解码，翻译原始报文；
(3)将解码后的数据分类保存在数据库中；
(4)将(3)的数据与飞机故障代码比对，以诊断是否出现故障；
(5)将解码并比对后的简单的报文信息向所有在线用户广播，如有故障，则发出警告信息。
(6)终端用户在终端收到的ACARS报文信息后，对所关注的报文信息操作进入数据库提取报文内容。
8.根据权利要求7所述的飞机远程诊断实时跟踪方法，其特征在于其步骤包括：
(1)通过ACARS报文地面接收终端接收航空公司地面的ACARS报文接收工作站的原始报文；
(2)通过飞机远程诊断实时跟踪系统中的ACARS报文解码器对所述的ACARS原始报文解码，翻译原始报文；
(3)将解码后的数据分类保存在数据库中；
(4)将(3)的数据与飞机故障代码比对，以诊断是否出现故障；
(5)将解码并比对后的简单的报文信息向所有在线用户广播，如有故障，则发出警告信息；
(6)终端用户查看在用户终端显示的ACARS报文信息后，对所关注的报文信息操作进入数据库提取报文内容；
(7)当有机载故障信息警告时，由飞机维修工程师根据故障代码上不同的超链接选择访问数据库服务器中的：
①飞机故障隔离手册，针对诊断出的故障信息显示由飞机制造商提供的排故方法；
②飞机故障历史经验库，针对诊断出的故障信息显示所有的对于该种故障的历史经验处理，并进行人工智能归类的计算，从而提供结论性的排故建议。
9.根据权利要求8所述的飞机远程诊断实时跟踪方法，其特征在于当无机载故障信息警告时，飞机维修工程师能直接访问数据库服务器中的飞机故障隔离手册机和故障历史经验库，获取相关知识。
10.根据权利要求8所述的飞机远程诊断实时跟踪方法，其特征在于它包括以下步骤：
(1)通过ACARS报文地面终端和发动机报文实时监控转换系统分别接收航空公司地面的ACARS报文接收工作站的机载信息原始报文和飞机发动机原始报文；
(2)通过飞机远程诊断实时跟踪系统中的ACARS报文解码器对所述的ACARS原始报文解码，翻译原始报文；通过发动机报文实时监控转换系统翻译飞机发动机原始报文；
(3)将上一步骤解码后的数据分类保存在数据库中；
(4)将(3)的数据与飞机故障代码比对，以诊断是否出现故障；
(5)将解码并比对后的简单的报文信息向所有在线用户广播，如有故障，则发出警告信息。
(6)终端用户查看在用户终端显示的ACARS报文信息后，对所关注的报文信息操作进入数据库提取报文内容。
(7)当有机载和发动机故障信息警告时，由飞机维修工程师根据故障代码上不同的超链接选择访问数据库服务器中的：
①飞机故障隔离手册，针对诊断出的故障信息显示由飞机制造商提供的排故方法；
②飞机故障历史经验库，针对诊断出的故障信息显示所有的对于该种故障的历史经验处理，并进行人工智能归类的计算，从而提供结论性的排故建议。
11.根据权利要求8所述的飞机远程诊断实时跟踪方法，其特征在于在远程客户端加入矢量地图技术，动态显示出飞行高度，飞行航迹，飞行航向，航路点等飞行信息，并允许不同需求的用户下载不同区域、不同图层的矢量地图数据。
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