DE3326519A1 - Anlage zur anzeige von flugdaten aus einem flugdatenschreiber - Google Patents

Description

Sundstrand Data Control, Inc. Redmond, Washington 98o52 V.St.A.

Anlage zur Anzeige von Flugdaten aus einem Flugdatenschreiber

Die Erfindung bezieht sich auf Flugdaten-Anzeigeanlagen, insbesondere von der Art, bei denen Flugdaten direkt aus einem Flugdatenschreiber zur Sichtanzeige gebracht werden.

Die meisten Verkehrsflugzeuge sind heute mit Flugdatenschreibern zur Aufzeichnung verschiedener FLugparameter wie Höhe, Fahrt, Steuerkurs und Motorinformation ausgerüstet. Der Hauptzweck der Aufzeichnung von Flugdaten besteht darin, Fluginformation für die Unfallanalyse zur Verfugung zu haben, aber die im Flugzeug aufgezeichneten Flugdaten haben sich für das Management von Fluglinien auch zu anderen Zwecken als nützlich erwiesen, z. B. hinsichtlich der Wartung der Maschinen und der Untersuchung von Zwischenfällen wie etwa einem Landeanflug, der in einer harten Landung oder einem Schleudern resultiert. Seit der Einführung moderner digitaler Flugdatenschreiber, die mehr als hundert verschiedene Flugparameter speichern können, ist der Nutzen, den Bedienungs- und Wartungspersonal der Fluglinien aus den Daten ziehen, dramatisch gestiegen. Die Verfügbarkeit einer großen Anzahl Flugparameter hat bedeutende Verbesserungen hinsichtlich der Sicherheit und der Wirtschaftlichkeit von

Flügen ermöglicht, da das Management die tatsächlichen Plugdaten analysieren kann. Um jedoch brauchbar zu sein, müssen diese Daten dem Management zu gegebener Zeit und mit brauchbaren Formaten zur Verfugung stehen.

Eine Betrachtung der bekannten Methoden zur Erzeugung von Flugdaten von einem Flugdatenschreiber zur Analyse durch Personal der Fluglinien hat eine Reihe erheblicher Nachteile in diesen Verfahren aufgezeigt. Typischerweise muß die Information aus dem Flugdatenschreiber, die in bitserieller Form gespeichert ist, in ein Format umgesetzt werden, das als Eingabeinformation für eine große Zentralrechenanlage geeignet ist. Nachdem die Information aus dem digitalen Flugdatenschreiber umformatiert ist, setzt die Zentralrechenanlage die Daten in die geeigneten technischen Einheiten um, und diese Information wird dann entweder in Tabellenform ausgedruckt oder grafisch aufgezeichnet, so daß eine Analyse erfolgen kann. Dieses Verfahren ist mit einigen Nachteilen behaftet; einer davon ist eine beträchtliche Verzögerung hinsichtlich der Verfügbarkeit der Daten. Z. B. dauert das Umformatieren oder Umschreiben der Information typischerweise mehrere Stunden, und weitere Verzögerungen treten häufig dadurch auf, daß sich das Umschreibgerät fern vom Ort der großen Zentralrechenanlage befindet. Ferner wurde gefunden, daß der Einsatz des Basisrechners der Gesellschaft zu Prioritätsproblemen führen kann, wobei die Umsetzungs- und Tabellierungsvorgange häufig mit anderen kommerziellen Funktionen der Maschine in Konkurrenz treten, wodurch weitere Verzögerungen entstehen.

Zusätzlich zu den Verzögerungen, die beim Verfügbarmachen der Information auftreten, resultiert ein weiterer Nachteil der derzeitigen Verfahren daraus, daß große Mengen von

Hardcopy vom Rechner erstellt werden, die zur Überprüfung und Analyse sehr viel Technikerzeit erfordern. Damit weisen die bisher von den Leitungen der Fluglinien angewandten Verfahren zum Erhalt von Flugdaten nicht die Flexibilität auf, die erforderlich ist, um zeitgerecht Information in einer Form zu erzeugen, die für das Bedienungspersonal und das technische Personal am nützlichsten ist.

Die Anlage nach der Erfindung zur Anzeige von Flugdaten aus einem digitalen Flugdatenschreiber ist gekennzeichnet durch eine Datenspeichereinheit, eine Eingabeeinrichtung, die wirksam mit einer Flugdatenquelle und mit der Datenspeichereinheit verbunden ist und die Flugdaten in der Datenspeichereinheit umformatiert und speichert, eine Zentraleinheit, die wirksam mit der Eingabeeinrichtung und der Datenspeichereinheit verbunden ist und ausgewählte Teile der umformatierten Flugdaten in technische Einheiten umsetzt und die umgesetzten Flugdaten in der Speichereinheit speichert, und eine eine Tastatur umfassende Sichtanzeige, die wirksam mit der Zentraleinheit verbunden ist und diese veranlaßt, den genannten Teil der umformatierten Flugdaten zur Umsetzung in technische Einheiten auszuwählen und die umgesetzten Flugdaten anzuzeigen.

Dabei i^t vorteilhafterweise vorgesehen, daß ausgewählte digitale Flugdaten aus einem Flugdatenschreiber direkt angezeigt werden mittels einer Anlage, die umfaßt: eine Datenspeichereinheit, eine Eingabeeinheit, eine Zentraleinheit, die ausgewählte Teile der FLugdaten in technische Einheiten umsetzt aufgrund eines Synchronisationsworts in der Information, während Flugdaten von der Flugdatenquelle in der Datenspeichereinheit gespeichert werden, und eine

Anzeigeeinheit, die die in technische Einheiten umgesetzte Information anzeigt.

In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß ausgewählte Flugparameter aus einem digitalen Flugdatenschreiber direkt in einer Sichtanzeige angezeigt werden, die umfaßt: eine Schnittstelle, die mit dem Flugdatenschreiber verbunden ist und serielle Flugdaten in Flugdatenwörter umsetzt, eine Datenspeichereinheit, in der die Datenwörter vorübergehend gespeichert werden, und eine Zentraleinheit, die die Schnittstelle veranlaßt, serielle Flugdaten aus dem Flugdatenschreiber einzugeben und die serielle Information in ein Wortformat umzusetzen, die Flugdatenwörter an einem ersten vorbestimmten Platz in der Datenspeichereinheit zu speichern, die Flugdatenwörter in normierte Flugdaten umzusetzen, und die normierten Flugdaten an einem zweiten vorbestimmten Platz in der Datenspeichereinheit zu speichern; ferner umfaßt die Anlage eine Anzeigeeinheit, die von der Zentraleinheit ansteuerbar ist und die in der Datenspeichereinheit gespeicherten normierten Flugdaten zur Sichtanzeige bringt.

Durch die Erfindung wird ferner eine Anlage zur Sichtanzeige von Flugdaten aus einem Flugdatenschreiber angegeben mit: einer Original-Flugdatenquelle, einer Schnittstelle, die die Original-Flugdaten umformatiert, einem Hochgeschwindigkeits-RAM, einem Großraumspeicher, einer Zentraleinheit, die die Schnittstelle veranlaßt, die umformatierten Original-Flugdaten an einer ersten Strelle im RAM zu speichern, ausgewählte Teile der Original-Flugdaten in technische Einheiten umzusetzen und die umgesetzten Flugdaten an einer zweiten Stelle im RAM zu speichern, und schließlich einer Sichtanzeigeeinheit, die die an der zweiten Stelle im RAM gespeicherten umgesetzten Flugdaten anzeigt.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Funktionsblockdiagramm einer Luftfahrzeug-Flugdatenanzeige;

Fig. 2 ein Funktionsblockschaltbild einer Interfaceschaltung, die in der Luftfahrzeug-Flugdatenanzeige nach Fig. 1 verwendet wird; und

Fig. 3 eine Sichtanzeigeeinheit mit einem Beispiel einer grafischen Anzeige von Flugdaten.

Fig. 1 ist ein Gesamt-Funktionsblockdiagramm des bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Anlage zur direkten Anzeige ausgewählter Luftfahrzeug-Flugdaten eines digitalen Flugdatenschreibers. Luftfahrzeug-Flugdaten, die Faktoren wie die Geschwindigkeit, die Höhe, die Steigbeschleunigung, Motordruckverhältnisse sowie Inklinations- und Rollwinkel des Luftfahrzeugs werden während des Flugs in einem Flugdatenschreiber 10 gesammelt und gespeichert. Einige der neueren Flugdatenschreiber (ζ. B. der üniversal-Flugdatenschreiber Nr. 980-4100 von Sundstrand Data Control) können 25 Flugstunden mit über hundert verschiedenen Flugparametern speichern. Bei einem digitalen Flugdatenschreiber wie dem Gerät 10 werden die Daten typischerweise in einem bitseriellen Fc-mat gespeichert, das aus Datenübertragungsblöcken besteht, die ihrerseits in vier Datenübertragungs-Unterblöcke unterteilt sind, deren jeder aus 64 12-Bit-Wörtern besteht. Formate der in Datenaufzeichnungsgeräten von Verkehrsflugzeugen gespeicherten Daten sind in den ARINC-Spezifikationen 573 und 717, veröffentlicht von Aeronautical Radio, Inc., Annapolis, Maryland, beschrieben. Jeder Unterblock repräsentiert die Luftfahrzeug-Flugdaten einer Sekunde. In den meisten Fällen bezeichnet jedes der 12-Bit-Wörter

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einen Flugparameter wie die Höhe oder die Fahrt, wobei einige Parameter wie etwa die Steigbeschleunigung während der Einsekunden-Intervalle mehrfach aufgezeichnet werden und daher in einem Unterblock in mehr als einem Wort auftreten. In gleicher Weise werden einige Datenarten wie die Motordrehzahlen nur einmal in jedem Datenübertragungsblock bzw. einmal innerhalb von 4 s aufgezeichnet. Das erste Wort jedes Unterblocks besteht aus einem Synchronisierungswort, das einmal den Beginn eines Unterblocks markiert und zum anderen zur Identifizierung des Unterblocks dient. Derzeit gibt es zwei verschiedene Unterblockformate in Abhängigkeit von der Herstellung der Datensammelanlage, die in das Flugzeug eingebaut ist. Die Binärwerte der ARINC-573-Synchronisationswörter sind nachstehend angegeben:

	111	FORMAT 1	1	00	00	1	FORMAT 2	111
UNTERBLOCK	000	Binärwert	0	10	01	0	Binärwert	000
1	111	000 100	1	01	10	1	001 000	111
2	000	111 011	0	11	11	0	110 111	000
3	000 100				001 000
4	111 011				110 111

Wenn die in einem Flugdatenschreiber 10 enthaltenen Flugdaten entnommen und analysiert werden sollen, kann der Flugdatenschreiber 10 selbst direkt an eine Leseeinheit 11 angeschlossen werden, die der Luftfahrzeug-Flugdatenanzeigeanlage nach Fig. 1 zugeordnet ist. Da es jedoch häufig unzweckmäßig ist, den Flugdatenschreiber 10 aus dem Luftfahrzeug auszubauen, kann es vorteilhaft sein, einen Kopienschreiber 14 einzusetzen, um die Daten von dem in das Flugzeug eingebauten Flugdatenschreiber 10 aufzuzeichnen, wonach der

Kopienschreiber 14 über Leitung 16 an die Leseeinheit 11 angeschlossen wird. Handelsübliche Kopienschreiber (z. B. das Gerät 981-6024-001 von Sundstrand Data Control) können die Flugdaten von mehr als 25 Flugstunden innerhalb von etwa 3.0 Minuten kopieren, so daß es nicht erforderlich ist, den Flugdatenschreiber 10 aus dem Luftfahrzeug auszubauen.

Eine Funktion der Leseeinheit 11 besteht darin, den Flugdatenschreiber 10 zu steuern. Z. B. kann bei einem digitalen Flugdatenschreiber die Leseeinheit 11 ein Kennbit auf das Band schreiben, das Band in Vorlauf- oder Rücklauf-Betriebsart laufen lassen und die Bandspuren sequentiell ordnen. Die Leseeinheit 11 dient ferner als Vorverarbeitungseinheit für die Daten im Flugdatenschreiber 10 oder Kopienschreiber 14, indem Zweiphasensignale in NRZ- bzw. Wechselschriftsignale decodiert werden. Leseeinheiten sind im Handel erhältlich (z·. B. die Einheit 981-1218 der Sundstrand Data Control)

Mit der Leseeinheit 11 ist über eine Datenleitung 18 eine Interfaceplatte 12 verbunden, .die mit der Zentraleinheit bzw. ZE 20 eines Kleinrechners (z. B. Data General Nova Model 4S) verbunden ist, der ein 16-Bit-Kleinrechner ist und eine Ein-Ausgabe-Platte 21 aufweist. Die ZE 20 ist ferner über die E/A-Platte 21 mit einer Sichtanzeige 22 verbunden, wie durch Leitung 24 angedeutet ist, wobei die Sichtanzeige bevorzug* ein grafisches Farbausgabegerät mit einer Farbanzeige-Kathodenstrahlröhre 26 und einer Tastatur 28 umfaßt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die grafische Farbsichtanzeige 22 z. B. die grafische Farbbildanzeige AED5 12 von Advanced Electronic Design, Inc. (im einzelnen erläutert in der Gebrauchsanleitung AED5 12 von Advanced Electronics Design, Inc.). In einigen Anwendungsfällen kann es erwünscht sein, einen Drucker/Plotter 30

(vgl. die Leitung 32) mit der ZE 20 zu verbinden, um tabellarische Information schwarzweiß gedruckt oder grafisch zu erstellen.

Ein weiterer integraler Teil der Flugzeug-Flugdatenanzeigeanlage nach Fig. 1 ist die Speicheranordnung, die bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel einen Hochgeschwindigkeitsspeicher mit wahlfreiem Zugriff bzw. einen Hochgeschwindigkeits-RAM 34 sowie einen langsameren Großraumspeicher 36 umfaßt, der bevorzugt ein Plattenspeicher ist, und zwar entweder eine Diskette oder eine Festplatte. Wie Fig. 1 zeigt, ist der Speicher entsprechend der Datenleitung 38 mit der ZE 20 verbunden, und der Großraumspeicher 36 ist über Leitung 40 mit der ZE 20 verbunden. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist der RAM 34 ein Teil des üblicherweise mit dem Nova 4S-Computer gelieferten RAM. Die Organisation des Hochgeschwindigkeits-RAM in der Flugdatenanzeigeanlage umfaßt einen Puffer 42 in einer vorbestimmten Position im RAM 34, wobei der Puffer 42 wiederum in einen ersten und einen zweiten Pufferbereich 44 und 46 oragnisiert ist. Jeder Pufferbereich 44 und 46 umfaßt sechzehn Unterblöcke, von denen jeder 64 16-Bit-Wörter umfaßt. Zusätzlich zu dem Pufferspeicher umfaßt der Hochgeschwindigkeits-RAM 34 einen Satz Umsetztabellen 48 zur Unterstützung der Umsetzung der Original-Flugleistungsdaten vom Flugdatenschreiber 10 in Information in Form von technischen Einheiten, einen Puffer 50 für extrahierte Daten, in dem vorübergehend ausgewählte, aus dem Puffer 42 extrahierte Teile der Original-Flugleistungsdaten gespeichert werden, und einen Puffer 52 für umgesetzte Daten, in dem vorübergehend Flugleistungsdaten gespeichert werden, die in technische Einheiten umgesetzt und normiert wurden. In üblicher Weise umfaßt der RAM 34 ferner einen vorbestimmten Ort 54 zur Speicherung mindestens

eines Teils des Rechnerprogramms, das die ZE 20 steuert, und einen Ort 56 zur Speicherung des Rechner-Betriebssystems. Der Großraum- oder Plattenspeicher 36 umfaßt einen Abschnitt 58 zur Speicherung einer Parameter-Datenbasis, einen Abschnitt 60 zur Speicherung einer Plotter-Datenbasis, sowie Abschnitte 62 und 64 zur Speicherung des Computerprogramms und des Computerbetriebssystems.

Fig. 2 ist ein detailliertes Funktions-Blockdiagramm der Interfaceplatte 12, die bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel auf einer Schaltungsplatte im Computer implementiert ist. Bitserielle Flugdaten vom Flugdatenschreiber oder vom Kopienschreiber 14 werden über die Datenleitung 18 durch die Leseeinheit 11 und auf der Datenleitung 18 zu einem Serien-Parallel-Umsetzer 66 übertragen. Der Serien-Parallel-Umsetzer 66 umfaßt zwei 8-Bit-Schieberegister zur Umsetzung der auf Leitung 18 eingehenden seriellen Daten in 12-Bit-Parallelwörter, die dann über eine Datenleitung 68 zu einem E/A-Datenbus-Sende-Empfangs-Gerät 70 geleitet werden. Der Serien-Parallel-Umsetzer umfaßt ferner ein Datenregister, in dem vorübergehend das 12-Bit-Datenwort so lange gespeichert wird, daß es über den Datenbus 68 zu dem RAM 34 übertragen werden kann. Ein neues 12-Bit-Datenwort wird nach jeweils zwölf Abtastzyklen, die von der Leseeinheit 12 über eine Leitung 69 übertragen werden, in das Datenregister eingespeichert Der Datenbus 68 ist ein 16-Bit-Paralleldatenbus und entspricht somit dem 16-Bit-Datensystem der ZE 20, und infolgedessen werden die vier bedeutsamsten Bits jedes an den Bus 68 angelegten Datenworts gelöscht. Gemäß Fig. 2 ist das E/A-Datenbus-Sende-Empfangs-Gerät 70 mit einem Datenbus 71 verbunden zur Datenübertragung zur ZE 20 oder zu dem Hochgeschwindigkeits-RAM 34 über die E/A-Platte 21. Ferner ist mit dem Serien-Parallel-Umsetzer 66 über eine 12-Bit-Da-

tenleitung 72 ein Synchronisationswort-Detektor 74 verbunden. Dieser umfaßt vier 12-Bit-Datenregister zum Halten der vier gesuchten Synchronisationswörter sowie vier Vergleicherstufen, die Signale auf zwei Leitungen 76 und 78 erzeugen, die anzeigen, welches der vier Synchronisationswörter erfaßt worden ist. Mit den Leitungen 76 und 78 ist ein Statuswort-Register 80 verbunden. Dieses ist über zwei Steuerleitungen 82 und 84 mit einer Unterbrechungssteuerung 86 verbunden.

Zusammen mit dem Statuswort-Register 80 ist ein Wort/Bit-Zähler 88 mit der Unterbrechungssteuerung 86 über zwei Steuerleitungen 90 und 92 sowie eine Taktsignalleitung 94 verbunden. Der Wort/Bit-Zähler 88 empfängt über Leitung 96 das Abtastsignal, das jedes Bit bezeichnet, das von dem Serien-Parallel-Umsetzer 66 über Leitung 18 vom Flugdatenschreiber 10 oder dem Kopienschreiber 14 empfangen wurde. Somit zählt der Wort/Bit-Zähler 88 die Anzahl Datenbits, die von der Interface-Platte nach Fig. 2 empfangen werden, und erzeugt die geeigneten Steuersignale zur Unterbrechungssteuerung 86 zusammen mit dem Taktsignal, das einen Wortzähler im Wort/Bit-Zähler 88 fortschaltet. Zusätzlich enthält der Wort/Bit-Zähler 88 ein Statusregister, das akkumulierte Wort/Bit-Zählwerte je Unterblock enthält.

Die Interfaceplatte nach Fig. 2 enthält ferner eine Datenkanal-Steuereinheit 98, die funktionsmäßig mit dem Serien-Parallel-Umsetzer 66 über eine Steuerleitung 100 und mit der ZE 20 über Steuerleitungen 102 und 103 verbunden ist.

Ferner umfaßt die Interfaceschaltung von Fig. 2 ein Befehlswort-Register 104, das entweder an den Kopienschreiber 14 oder den Flugdatenschreiber 10 über eine Steuerleitung 106

angeschlossen ist. Das Befehlswort-Register 104 dient der Steuerung der Leseeinheit 11. Information wird von der ZE über den Datenbus 71 durch das E/A-Datenbus-Sende-Empfangs-Gerät über einen Datenbus 108 zu der Datenkanalsteuereinheit 98, dem Synchronisationswort-Detektor 74 und dem Befehlswort-Register 104 geleitet. Ferner ist zu beachten, daß die Unterbrechungssteuerung 86, das Statuswort-Register 80 und die Datenkanal-Steuereinheit 98 gemeinsam mit dem Serien-Parallel-Umsetzer 66 über den Eingangsdatenbus 68 verbunden sind. Der Serien-Parallel-Umsetzer 66 und das Statuswort-Register 80 sind ferner über Steuerleitungen mit dem Befehlswort-Register 104 über Steuerleitungen 110 und 112 verbunden. Gleichermaßen ist der Wort/Bit-Zähler 88 mit der Datenkanal-Steuereinheit 98 über eine Taktsignalleitung verbunden, und der Synchronisationswort-Detektor 74 ist über eine Steuerleitung 119 mit der Unterbrechungssteuerung 86 verbunden. Unterbrechungssignale werden von der Unterbrechungssteuerung 86 erzeugt und direkt über die Steuerleitung 116 an die ZE 20 geleitet. (Detaillierte Auslegungskriterien hinsichtlich der Kommunikation der Interfaceplatte 12 mit der bevorzugten ZE sind in "User's Manual - Interface Designer's Reference, Nova and Eclipse Line Computers", Nr. 014-000629-00 der Data General Corporation enthalten.)

Der Vorgang der Erzeugung einer Sichtanzeige von Flugdaten aus dem Flugdatenschreiber 10 auf der Sichtanzeige 22 beginnt mit der Initialisierung der Schnittstelle 12 durch die ZE 20 nach Fig. 1. Unter der Steuerung durch die ZE aufgrund des Logikprogramms, das in dem Programmspeicher gespeichert ist, werden die geeigneten Synchronisationswörter über den Datenbus 71 zu der Interfaceplatte von Fig. und über den Ausgabedatenbus 108 zu den Registern im Synchronisationswort-Detektor 74 übertragen. Eine Maschinen-

wortadresse, die die Position des ersten Worts im ersten Pufferspeicher 42 in dem Hochgeschwindigkeits-RAM 34, wo die Flugdaten, die in dem Serien-Parallel-Umsetzer 66 in 12-Bit-Wörter umgesetzt wurden, zu speichern sind, bezeichnet, wird gleichzeitig über den Eingabedatenbus 71 übertragen. Diese Adresse wird in einem Register in der Datenkanal-Steuereinheit 98 gespeichert. Zur Erstellung eines Datenwegs zu der ZE 20 und dem Speicher 34 wird ein Datenkanal-Anforderungssignal von der Datenkanal-Steuereinheit 98 auf Leitung 102 zu der ZE 20 übertragen und durch ein Signal auf Leitung bestätigt. Nachdem der Synchronisationswort-Detektor 74 mit den geeigneten Synchronisationswörtern initialisiert worden ist, wird ein Startsignal vom Befehlswort-Register 104 über die Leitung 106 zur Leseeinheit 11 und dann über eine Steuereleitung 117 entweder zum Kopienschreiber 14 oder zum Flugdatenschreiber 10 übertragen in Abhängigkeit davon, welcher Schreiber mit der Leseeinheit 11 verbunden ist.

Wenn das Startsignal empfangen wurde, beginnt der Flugdatenschreiber 10 oder der Kopienschreiber 14 mit der Übertragung der Flugparameterinformation über die Leseeinheit 11 zu dem Serien-Parallel-Umsetzer 66. Gleichzeitig wird bei der Erzeugung jedes 12-Bit-Parallelworts im Umsetzer 66 die Leitung 114 abgetastet und bezeichnet ein gebildetes Wort. Die Leitung 102 wird abgetastet, um Zugang zum Datenkanal zu verlangen. Nachdem das Datenkanal-Bestätigungssignal 103 von der ZE 20 zurückgekommen ist, wird das Parallelwort auf Leitung 68 über das Gerät 70 zum Pufferspeicher 42 übertragen. Diese Flugparameterinformation, die in das 12-Bit-Format umgesetzt wurde, wird über Leitung 72 zum Synchronisationswort-Detektor 74 übertragen, und wenn eines der vier Synchronisationswörter von diesem erfaßt wird, wird ein Synchronisations-Unterbrechungssignal erzeugt und über

Leitung 119 zur ünterbrechungssteuerung 86 übertragen. Gleichzeitig wird das spezielle Synchronisationswort identifiziert durch das Statuswort-Register 80 mittels der Signale auf den Leitungen 76 und 78, die der Identifizierung des speziellen, vom Synchronisationswort-Detektor erfaßten Worts dienen. Aus der in dem Statuswort-Register 80 enthaltenen Information errechnet die ZE 20 die Speicheradresse, an der der spezielle Datenunterblock, der durch das Synchronisationswort bezeichnet ist, in den Pufferbereichen 44 oder 46 des Hochgeschwindigkeits-RAM 34 gespeichert sein sollte, und diese Adresse wird zum Adressenregister in der Datenkanal-Steuereinheit 98 übertragen. Wenn z. B. das erste erfaßte Synchronisationswort den dritten Unterblock bezeichnet, ist die von der ZE 20 errechnete Maschinenspeicheradresse der Beginn des Unterblocks "2" im Pufferbereich 44.

Nachdem ein Synchronisationswort durch den Synchronisationswort-Detektor 74 identifiziert wurde, beginnt die Interfaceplatte von Fig. 2 mit der direkten Übertragung der synchronen Original-Flugparameterinformation über das E/A-Datenbus-Sende-Empfangs-Gerät 70 über den Datenbus 71 durch einen speziellen Datenkanal direkt zu den Positionen in dem Pufferspeicher 42, die durch die im Adressenregister in der Datenka.al-Steuereinheit 98 enthaltene Adresse bezeichnet sind. Jed3smal, wenn der Wort/Bit-Zähler 88 zwölf Bits erfaßt, wird das Taktsignal auf Leitung 114 übertragen, das die Wortadresse im Wortregister der Datenkanal-Steuereinheit 98 erhöht, wodurch das nächste Datenwort in der nächsten Position des Pufferspeichers 42 angeordnet wird. Während jeder Unterblock im Pufferspeicher 42 gefüllt wird, unterhält die ZE 20 in einem Zähler 120 in dem RAM 34 eine Zählung der Unterblöcke. Wenn der letzte Unterblock "15" im

zweiten Puffer 46 gefüllt ist, veranlaßt die ZE 20 das System, mit dem Einschreiben der Daten in den ersten Puffer 44 zu beginnen, indem die Adresse des ersten Worts in diesem Puffer der Datenkanal-Steuereinheit zugeführt wird. Auf diese Weise wird nur ein begrenztes RAM-Volumen zur Verarbeitung der Flugdaten benötigt. Da die Flugparameterinformation automatisch direkt zu dem Pufferspeicher 42 übertragen wird, kann die ZE 20 ungehindert mit der Umsetzung der Original-Flugparameterinformation, die in den Puffereinheiten enthalten ist, in technische Einheiten wie Fuß, Knoten oder Grad beginnen, so daß diese auf der Sichtanzeige 22 zur Anzeige gebracht werden können.

Eine der Hauptfunktionen des Wortzählers im Wort/Bit-Zähler 88 besteht im Zählen der Anzahl Datenwörter, die empfangen wurden, nachdem das letzte Synchronisationswort vom Synchronisationswort-Detektor 74 erfaßt wurde. Wenn der Zählwert erreicht ist, signalisiert ein Taktsignal, das auf Leitung 94 erzeugt wird, daß das letzte Datenwort eines Unterblocks sogleich empfangen wird. Dadurch wird die Interfaceplatte in einen Synchronisations-Suchmodus gebracht. Wenn das nächste Synchronisationswort vom Detektor 74 erfaßt wird, werden sowohl der Bit- als auch der Wort-Zähler im Wort/Bit-Zähler 88 auf Null rückgesetzt.

Eine der Funktionen des Wort/Bit-Zählers 88 besteht darin, die Anzahl Datenbits zu zählen, die von dem Serien-Parallel-Umsetzer 66 empfangen wurden. Wenn der Serien-Parallel-Umsetzer 65 Wörter empfangen hat und der Synchronisationswort-Detektor 74 kein Synchronisationswort erfaßt hat, wird in der Unterbrechungssteuerung 86 über Leitung 92 ein Überlaufsignal erzeugt, durch das die ZE 20 den Umsetzungsvorgang unterbricht und eine Speicheradresse für den Puffer-

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Speicher errechnet, und zwar auf der Grundlage einer Annahme hinsichtlich der Art der empfangenen Flugdaten und des Orts, an dem diese in dem Puffer 42 zu speichern sind. Diese Speicheradresse wird dann zu dem Adressenregister in der Datenkanal-Steuereinheit 98 übertragen. Zusätzlich bewirkt die ZE 20 das Setzen von Fehlerkennzeichen, die anzeigen, daß diese gerade in den Pufferspeicher eingeschriebenen Flugdaten fraglich oder eventuell fehlerhaft sind. Zusätzlich erzeugt die ZE 20 die geeigneten umformatierten Synchronisationswörter, die im Puffer 42 für die Information zu speichern sind, die empfangen wurde, ohne daß das Synchronisationswort vom Detektor 74 erfaßt wurde. Auf diese Weise ist es möglich, mit der Eingabe von Flugleistungsdaten in den Puffer 42 fortzufahren und die Information auf der Anzeigeeinheit 22 verfügbar zu machen, auch wenn kein Synchronisationswort erfaßt wurde, so daß bedeutsame Flugleistungsdaten nicht verlorengehen, weil etwa in dem in der Information enthaltenen Synchronisationswort ein Fehler vorliegt.

Bevor die Datenumsetzung erfolgen kann, müssen normalerweise vor der Initialisierung des Systems die geeigneten Parameter und Flugdateneinheiten ausgewählt werden. Dies erfolgt üblicherweise durch einen Bediener, der die Tastatur 28 der Sichtanzeige benutzt. Wenn die geeigneten Flugparameter und Einheiten ausgewählt sind, wird diese Information über die Sichtanzeige 22 zu der ZE 20 übermittelt, die dann die Übertragung der geeigneten Parameter aus der Parameterdatenbasis 58 von dem Großraumspeicher 36 zu den Umsetzungstabellen 48 in dem Hochgeschwindigkeits-RAM 34 veranlaßt. Nach Beendigung der Initialisierung werden ausgewählte Flugparameter, z. B. Fahrt oder Höhe, aus den im Pufferspeicher 42 enthaltenen Original-Flugleistungsdaten entnommen und in den

Puffer 50 für extrahierte Information gebracht. Dieser
Vorgang wird erst gestartet, nachdem auf Leitung 116 von der Unterbrechungssteuerung 86 eine Unterbrechung erzeugt wurde, so daß ein voller Unterblock identifiziert und in der ersten geeigneten Position im ersten Puffer 44 gespeichert wird und es möglich ist sicherzustellen, daß die geeigneten Datenwörter aus diesem ersten in den Puffer 44 eingeschriebenen
Unterblock zum Einschreiben in den Puffer für extrahierte
Daten 50 verfügbar sind. Insbesondere nach dem Einschreiben
eines vollen Datenunterblocks in den ersten Puffer 44 wird
die in den Umsetzungstabellen 48 enthaltene Information dazu benutzt, die Wortposition innerhalb des Unterblocks und die
Datenbits innerhalb des Worts, zu dem Zugriff erfolgen soll, zu bestimmen, um die Anteile der Original-Information, die
den ausgewählten Flugparameterwert bezeichnen, zu extrahieren. Diese extrahierte Original-Information wird dann in den Puffer 50 für extrahierte Daten verbracht. Die Umsetzung der Original-Information in Information, die in geeigneten
technischen Einheiten normiert ist, erfolgt, nachdem sämtliche ausgewählten Parameter aus dem Unterblock in den Puffer
44 übertragen wurden. Jedem Flugparaineter ist ein Parametercode zugeordnet, der innerhalb der Umsetzungstabelle 48
enthalten ist, die den spezifischen Vorgang zur Umsetzung
der Original-Fluginformation in die geeigneten normierten
technischen Einheiten zur Anzeige auf der Sichtanzeige
bestimmt.

Die ZE 20 setzt die interessierenden Flugparameter aus
Original-Datenwerten in technische Einheiten um unter
Anwendung von Umsetzungsvorgängen, die auf den parameterspezifischen Code abgestimmt sind. Der Umsetzungsvorgang
läuft ab, während das System sequentiell die Tabelle angeforderter Parameterarten mit seiner eigenen Tabelle mögli-

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eher Parameterarten vergleicht. Wenn eine Übereinstimmung zwischen Tabellen festgestellt wird, erfolgt eine Verzweigung des Systems zur Anwendung des spezifischen Umsetzungsvorgangs auf die entsprechende Parameterart. Nachdem die Original-Information in die Endwerte der technischen Einheiten umgesetzt ist, wird sie in dem Puffer 52 für umgesetzte Daten gespeichert, und ein Vorgang zur überprüfung einer Überschreitung von Höchst- bzw. Mindestwerten wird durchgeführt, wenn er während der Initialisierung angefordert wurde. Dieser Vorgang ordnet vorbestimmten Flugparametern wie Höhe oder Fahrt Höchst- oder Mindestwerte zu, so daß bei einer Überschreitung dieser Werte durch die Ist-Flugdaten eine Anzeige auf der Kathodenstrahlröhre 26 der Sichtanzeige 22 erfolgen kann.

Sämtliche Parameter (mit Ausnahme von BCD- und diskreten Parametern), die in der Parameterdatenbasis 58 definiert sind, können zusammen mit ihrem für sie spezifischen Normierungsfaktor und ihrem Relativzeiger eine Verweistabelle haben, die aus 2-40 Paaren von Datenwerten und entsprechenden technischen Einheiten besteht. Im allgemeinen erfolgt, nachdem der Relativzeiger und der Normierungsfaktor auf den Originaldatenwert angewandt wurde unter Erhalt eines Zwischenergebnisses in technischen Einheiten, eine lineare Interpo." ation in die Verweistabelle, wenn eine solche existiert Der allgemeine Ablauf des Umsetzungsvorgangs ist wie folgt:

Originalinformation: Relativzeiger und Normierungsfaktor Zwischenergebnis: Verweistabelle technische Endeinheiten

In der detaillierten Erläuterung des Umsetzungsvorgangs werden die folgenden Abkürzungen verwendet:

EU - errechnete technische Endeinheiten IR - Zwischenergebnis nach einem oder mehreren Rechenvorgängen

R1 - unbedeutendstes Wort der Original information R2 - bedeutsamstes Wort der Original information R3 - drittes Wort der Originalinformation

(pneumatischer Höhenumsetζungs-Algorithmusindex) SD - Synchronisationswinkel in Grad FD - Feinsynchronisationswinkel in Grad CD - Grobsynchronisationswinkel in Grad Parameterart: A1 (Analogparameter aus einzelnem Datenwort) IR = (R1 - Relativzeiger) * Normierungsfaktor

EU = IR : Tabellenverweis Parameterart: A2 (Analogparameter aus zwei Datenwörtern) IR = (R2 * 4096) + R1 IR = (IR- Relativzeiger) * Normierungsfaktor

EU = IR : Tabellenverweis Parameterart: D1 (digitaler (mit Vorzeichen versehener) Parameter aus einem Datenwort) (das Vorzeichen kann von einem zweiten Datenwort stammen)

IR = (+/-) R1 IR = (IR- Relativzeiger) * Normierungsfaktor

EU = IR : Tabellenverweis Parameterart: D2 (digitaler (mit Vorzeichen versehener) Parameter aus zwei Datenwörtern) (das Vorzeichen muß vom zweiten Datenwort stammen) IR = (R2 * 4096) + R1 IR = (+/-) IR EU = IR : Tabellenverweis

Parameterart: X1 (diskreter Parameter aus einzelnem Datenwort) EU = R1

Parameterart: X2 (diskreter Parameter aus zwei Datenwörtern)

EU = (R2 * 2) + R1 Parameterart: G2 (GMT (Greenwich Mean Time) als BCD-Wert in zwei Datenwörtern codiert) EU = HH:MM (Stunden und Minuten von BCD in

ASCII-Zeichen umgesetzt) Parameterart: H1 (lineare (Hamilton-Standard-) Synchronisation aus einzelnem Datenwort) SD = R1 : lineare Synchro-Umsetzung IR = (SD - Relativzeiger) * Normierungsfaktor

EU = IR : Tabellenverweis Parameterart: H2 (lineare (Hamilton-Standard-) Synchronisation aus zwei Datenwörtern (Höhe)) CD = R2 : lineare Synchro-Umsetzung FD = Ri : lineare Synchro-Umsetzung bei CD größer oder gleich 350 gilt: CD = CD - 36

IR = ((CD * 375) - (FD * 13,889))/5000 IR = IR : auf nächsten ganzzahligen Wert gerundet IR = (FD * 13,889) + (IR * 5000) IR = IR - Relativzeiger) * Normierungsfaktor

EU = IR : Tabellenverweis Parameterart: T1 (nichtlineare (Teledyne-) Synchronisation aus einzelnem Datenwort) SD = R1 : nichtlineare Synchro-Umsetzung IR = (SD - Relativzeiger) * Normierungsfaktor EU = IR : Tabellenverweis

Parameterart: T2

(nichtlineare (Teledyne-) Synchronisation von zwei

Datenwörtern (Höhe))

CD = R2 : nichtlineare Synchro-Umsetzung FD = R1 : nichtlineare Synchro-Umsetzung bei CD größer oder gleich 350° gilt CD = CD - 360

IR = ((CD * 375) - (FD * 13,889)/5000 IR = IR : auf nächsten ganzzahligen Wert gerundet

IR = (FD * 13,889) + (IR * 5000) IR = (IR- Relativzeiger) * Normierungsfaktor EU = IR : Tabellenverweis
Parameterart: P1

(pneumatischer Parameter aus einzelnem Datenwort) (UFDR Druckluft-Fahrt)

IR = R1 * 0,0025 : Spannung

IR = (IR * Normierungsfaktor) - Relativzeiger :

PSID

IR = IR * 144000 : PSFD * 1000

IR = IR : interpoliert aus Tabelle Druck/Fahrt EU = IR : Tabellenverweis
Parameterart: P3

(Druckluftparameter aus drei Datenwörtern) (UFDR Druckluft-Höhe)

wähle Umsetzungs-Algorithmus aufgrund des Werts von R3 (Uitisetzungs-Algorithmus-Index)

Index 0 - bestimme Wandler-Kalibrierungsfaktoren aus Tabelle 0

Index 1 - bestimme Wandler-Kalibrierungsfaktoren aus Tabelle 1

Index 2-7 - bestimme Wandler-Kalibrierungsfaktoren aus Tabelle 0

33265Ί9

Umsetzungs-Algorithmus für Index 0-7: TT = R2/10,2 : Wandlertemperatur OT = : Kalibrierungsfaktor, interpoliert aus indexierter Tabelle mal Temperatur TT

KT = :Kalibrierungsfaktor, interpoliert aus indexierter Tabelle mal Temperatur TT IR = (4096 - RI ) * 0,0025 IR = (IR - OT)/(0,414 * KT) IR = (IR - Relativzeiger : PSIA) IR = IR * 144000,0 : PSFA * 1000 IR = IR : interpoliert aus Druck/Höhe-Tabelle
EU = IR : Tabellenverweis

Nach der Normierung der Flugdatenparameter in die jeweiligen technischen Einheiten werden diese in dem Puffer 52 für umgesetzte Daten gespeichert. Die in dem Puffer 52 für umgesetzte Daten enthaltene Information wird dann von der ZE in ein Format umgesetzt, das mit der jeweiligen Sichtanzeige 22 kompatibel und direkt auf dem Bildschirm 26 zur Anzeige bringbar ist. Ferner ist zu beachten, daß diese Information erwünschtenfalls direkt über eine Leitung 32 zum Drucker/ Plotter 30 für die tabellarische Auflistung oder grafische Darstellung der Flugparameter übertragen werden kann.

Fig. 3 zeigt die grafische Ausgabe der Flugdaten-Anzeigeeinrichtung. Eine Vorderansicht der Sichtanzeige 22 ist mit einem repräsentativen Beispiel einer grafischen Anzeige von Flugdaten, die auf den Bildschirm 26 projiziert sind, dargestellt. Bei diesem Beispiel sind vier Flugparameter,

nämlich Höhe, Fahrt, Steuerkurs und Steigbeschleunigung, über der Zeit (in Sekunden) auf der unteren Vertikalachse 122 für ein Flugzeug während der Startphase aufgetrgen. Die Strichlinie 124 bezeichnet die Flugzeughöhe; die Strich-Zweipunkt-Linie 126 bezeichnet die Fahrt; die Strichpunktlinie 128 bezeichnet den magnetischen Steuerkurs, und die Vollinie 130 bezeichnet die Steigbeschleunigung. Werte für die Flugparameter sind auf einem Rasterfeld, bezeichnet durch Linien 132 und 134, angezeigt. Da die bevorzugte Sichtanzeige 22 eine grafische Farbsichtanzeige ist, werden die verschiedenen Abschnitte der Anzeige farbig erzeugt, wobei z. B. die Höhenkurve 124 gelb, die Fahrtkurve 126 grün, die Steuerkurskurve 128 hellblau und die Steigbeschleunigungskurve 130 rot ist und die Rasterlinien 132 und 134 dunkelblau sind. Bei dem vorliegenden Fall wird die Anzeige auf dem Bildschirm 26 in jeweils einem Segment oder Bildelement pro Zeiteinheit erzeugt und nach links abgerollt. Die ZE 20 liefert jeweils Sekundenwerte von Information pro Zeiteinheit aus dem Puffer 52 für umgesetzte Daten, so daß die Sichtanzeige 22 die Anzeige bildelementweise erzeugen kann. Dann kann ein Bediener unter Einsatz der Tastatur 28 die Anzeige auf dem Bildschirm 26 nach rechts oder links verschieben und die erwünschten Daten betrachten.

Da die Sichtanzeige 22 sowohl zur Initialisierung als auch zur Steuerung des Systems mittels der Tastatur 28 unter Erzeugung von Signalen, die zur ZE 20 auf Leitung 136 übertragen werden, dient, kann ein Bediener die erwünschten Flugparameter bezeichnen und die Eingabe von Flugdaten aus dem Flugdatenschreiber 10 oder Kopienschreiber 14 in das System unter Verwendung der Tastatur 28 starten. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel können bis zu acht verschiedene Flugparameter zusammen mit zwei diskreten Parametern zu

einem Zeitpunkt angezeigt werden. Ferner kann der Bediener zusätzlich den eingeschalteten Kopienschreiber 14 über die Tastatur 28 durch folgende Befehle steuern: Starten, Anhalten, Auswählen einer bestimmten Spur, Halten oder Fortfahren, und zwar mittels der durch die ZE 20 und die Leseeinheit 11 übermittelten Steuerfunktionen. Da ferner die
bevorzugte Sichtanzeige größenvariabel ist, kann der Bediener jeden gewünschten Flugparameter, der ihn interessiert, vergrößert betrachten, indem er die Steuermittel auf der
Tastatur 28 benutzt.

'Zf.

Leerseite

Claims (10)

Ansprüche

1. Anlage zur Anzeige von Flugdaten aus einem Flugdatenschreiber,
gekennzeichnet durch

- eine Datenspeichereinheit (34);

- eine Eingabeeinrichtung (11, 12), die wirksam mit einer Flugdatenquelle (10 oder 14) und mit der Datenspeichereinheit (34) verbunden ist und die Flugdaten in der Datenspeichereinheit umformatiert und speichert;

- eine Zentraleinheit (20), die wirksam mit der Eingabeeinrichtung (11, 12) und der Datenspeichereinheit (34) verbunden ist und ausgewählte Teile der umformatierten Flugdaten in technische Einheiten umsetzt und die umgesetzten Flugdaten in der Speichereinheit (34) speichert; und

eine eine Tastatur (28) umfassende Sichtanzeige (22, 26), die wirksam mit der Zentraleinheit (20) verbunden ist und diese veranlaßt, den genannten Teil der umformatierten Flugdaten zur Umsetzung in technische Einheiten auszuwählen und die umgesetzten Flugdaten anzuzeigen.

572-BO1526-Schö

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sichtanzeige (22, 26) Mittel zur Steuerung der Flugdatenquelle (10 oder 14) umfaßt.

3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentraleinheit (20) die Umsetzung der ausgewählten Teile der Flugdaten in technische Einheiten ausführt, während die Eingabeeinrichtung (11, 12) die Flugdaten umformatiert und speichert und die Sichtanzeige (22) die umgesetzten Flugdaten anzeigt.

4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabeeinrichtung (12) einen Synchronisationswort-Detektor (74) aufweist, der Synchronisationswörter in den Flugdaten erfaßt.

5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabeeinrichtung (12) eine Stufe aufweist, die FLugdaten-Speicheradressen in der Datenspeichereinheit (34) erzeugt.

6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenspeichereinheit einen Hochgeschwindigkeits-RAM (34) aufweist, und daß die Adressen Positionen in dem Hochgeschwindigkeits-RAM darstellen.

7. Anlage zur Direktanzeige ausgewählter Flugdaten aus einem Flugdatenschreiber,

gekennzeichnet durch eine Schnittstelle (12), die wirksam mit einem Flugdatenschreiber (10) verbunden ist und serielle Flugdaten aus diesem in Flugdatenwörter umsetzt;

-. eine Datenspeichereinheit (42), die die Datenwörter vorübergehend speichert;

eine Zentraleinheit (20), die wirksam mit der Schnittstelle (12) und der Datenspeichereinheit (42) verbunden ist und die Schnittstelle (12) zum Empfang der seriellen Flugdaten aus dem Flugdatenschreiber (10) und zur Umsetzung der seriellen Flugdaten in die Flugdatenwörter, ferner zum Speichern der FLugdatenwörter an einem vorbestimmten Platz in der Datenspeichereinheit (42) sowie zur Umsetzung ausgewählter FLugdaten aus den FLugdatenwörtern in normierte Flugdaten und zur Speicherung der normierten FLugdaten an einem zweiten vorbestimmten Platz in der Datenspeichereinheit (42) veranlaßt; und eine Anzeigeeinheit (22, 26), die wirksam mit der Zentraleinheit (20) verbunden ist und die an dem zweiten vorbestimmten Platz gespeicherten normierten Flugdaten sichtbar anzeigt.

8. Anlage nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Zentraleinheit (20) ferner eine Einheit, die die normierton Flugdaten in ein mit der Anzeigeeinheit (22) kompatibles Format umsetzt, und Mittel zur Übertragung der umgesetzten Flugdaten an die Anzeigeeinheit aufweist.

9. Anlage nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Datenspeichereinheit einen Hochgeschwindigkeits-RAM (34) umfaßt und daß sich der erste und der zweite vorbestimmte Platz (44, 46) in diesem befinden.

-A-

10. Anlage nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,

daß der erste vorbestimmte Platz einen ersten und einen zweiten Pufferbereich (44, 46) umfaßt und daß die Zentraleinheit (20) eine Einheit, die sequentiell den ersten Pufferbereich (44) und sodann den zweiten Pufferbereich (46) mit den Flugdatenwörtern füllt, sowie eine Einheit aufweist, die sequentiell den ersten Pufferbereich (44) mit Flugdatenwörtern füllt, nachdem der zweite Pufferbereich (46) mit den Flugdatenwörtern gefüllt ist.