EP3083403A1 - Flugdatenschreiber mit redundanten abwerfbaren flugdatenspeichermodulen - Google Patents

Flugdatenschreiber mit redundanten abwerfbaren flugdatenspeichermodulen

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Publication number
EP3083403A1
EP3083403A1 EP14815572.4A EP14815572A EP3083403A1 EP 3083403 A1 EP3083403 A1 EP 3083403A1 EP 14815572 A EP14815572 A EP 14815572A EP 3083403 A1 EP3083403 A1 EP 3083403A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
data storage
flight data
flight
data
ejection
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP14815572.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Harald Fischer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Northrop Grumman Litef GmbH
Original Assignee
Northrop Grumman Litef GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Northrop Grumman Litef GmbH filed Critical Northrop Grumman Litef GmbH
Publication of EP3083403A1 publication Critical patent/EP3083403A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D25/00—Emergency apparatus or devices, not otherwise provided for
    • B64D25/08—Ejecting or escaping means
    • B64D25/20—Releasing of crash position indicators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D45/00—Aircraft indicators or protectors not otherwise provided for
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/18—Packaging or power distribution
    • G06F1/181—Enclosures
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/18—Packaging or power distribution
    • G06F1/181—Enclosures
    • G06F1/182—Enclosures with special features, e.g. for use in industrial environments; grounding or shielding against radio frequency interference [RFI] or electromagnetical interference [EMI]
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F12/00—Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
    • G06F12/14—Protection against unauthorised use of memory or access to memory
    • G06F12/1408—Protection against unauthorised use of memory or access to memory by using cryptography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D45/00—Aircraft indicators or protectors not otherwise provided for
    • B64D2045/0065—Black boxes, devices automatically broadcasting distress signals
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2212/00—Indexing scheme relating to accessing, addressing or allocation within memory systems or architectures
    • G06F2212/10—Providing a specific technical effect
    • G06F2212/1052—Security improvement

Definitions

  • the invention relates to a flight data storage module for storing flight data during the flight of an aircraft, for example a passenger, transport or military aircraft.
  • the invention further relates to a flight data storage device, a flight data storage system and a flight data storage method.
  • black box flight data recorder or colloquially as a "black box” recording devices are referred to, which are carried on board aircraft to store relevant flight data and aircraft parameters during a flight.
  • the records make it possible to follow the most important events and parameters after an accident in order to reconstruct the course of the accident.
  • the construction of the black boxes is designed so that the stored data remain as possible and remain readable even at high impact speeds, high temperatures and high water pressure.
  • drop-off flight data recorders From military aviation so-called drop-off flight data recorders are known, which can be discarded before the impact, for example when unlocking a Schleudersit- zes.
  • the aim is to protect the flight data recorder against destruction when the aircraft hits the aircraft at high speed and before a possible explosion of the weapon.
  • the invention has for its object to provide a flight data storage module, a flight data storage device, a flight data storage system and a method for flight data storage, which makes it possible to further improve the backup and recovery of the relevant data.
  • a flight data storage module includes a data storage device for storing data, a data receiving device for receiving the data, and a wrapper enclosing the data storage device and having a total weight less than or equal to 200 g.
  • the data storage device may comprise any electronic storage element which makes it possible to store the data electronically and to read it out again, for example at a later time.
  • the data storage device can be rewritable and readable in several ways and enable data storage, for example, indexed with a continuous system time and / or real time.
  • the data storage device may be organized as a ring buffer. For example, it can be ensured that all data that is within a pre-defined period of time, e.g. Have been stored 15 or 30 minutes before a current time or before a current save, be stored in the data storage device retrievable and not overwritten, while older data can be overwritten.
  • the data storage device a variety of data of different format and content can be recorded.
  • data that can reproduce flight parameters such as altitude, speed, heading, angle of inclination, rudder and / or flap position, throttle position, and engine parameters, and can record sounds and voices, such as voice traffic from and / or. or to the cockpit, background noise in the cockpit, sound recordings from any microphone, crew member conversations, audible alarms, and flight crew member announcements via, for example, the cabin loudspeaker system.
  • flight parameters such as altitude, speed, heading, angle of inclination, rudder and / or flap position, throttle position, and engine parameters
  • sounds and voices such as voice traffic from and / or. or to the cockpit, background noise in the cockpit, sound recordings from any microphone, crew member conversations, audible alarms, and flight crew member announcements via, for example, the cabin loudspeaker system.
  • the data receiving device may form an interface to the flight data storage module, via which the data to be recorded is transmitted to the flight data storage module. It may be contact-based via a plug-in or touch contact connection, but may also be contactless, for example, as Nahfeldkommu- nikationsschnittstelle (NFC) and, for example, have a (transmitting and / or receiving JAntenne.
  • the enclosure enclosing the data storage device encapsulates the data storage device and thus protects the stored data or electronic data storage from external influences, for example from impact, moisture, radiation, and other influences.
  • the flight data storage module is thus suitable for protecting the stored data from damage caused by environmental factors until read-out.
  • flight data storage module with a total weight of less than or equal to 200 g leads to a small and lightweight flight data storage module.
  • a flight data storage module may e.g. be provided redundantly on the aircraft and be dropped at any time without risk to humans and the environment. It is exposed to only a small impact energy due to its low mass at impact. Consequently, it is possible, if necessary, to drop such flight data storage modules at any time and without risk, if necessary with redundantly provided flight data storage modules.
  • the envelope may have a maximum diameter less than or equal to 20 cm, for example less than or equal to 5 cm.
  • the flight data storage module may have a total weight less than or equal to 200 g, in particular less than 100 g, 50 g or 25 g.
  • the data storage device may have a capacity less than or equal to 512 gigabytes, for example less than or equal to 64 gigabytes.
  • the envelope may have a spherical, ellipsoidal, ovoid, roundish convex, formed from a metal, formed of a plastic and / or at least partially signal color formed wall.
  • a sheath having a maximum diameter of less than or equal to 20 cm, for example less than or equal to 5 cm or even 4 cm makes it possible to provide a flight data storage module with dimensions approximately equal to a table tennis ball. Also, the design of the flight data storage module with a total weight less than or equal to 100 g, 50 g, 25 g or even 10 g results in a small and lightweight flight data storage module. Such a flight data storage module can be dropped at any time without risk to humans and the environment.
  • a data storage device with a capacity of less than or equal to 512 gigabytes, for example, less than or equal to 64 gigabytes, makes it possible to make the data storage device cost, while maintaining a sufficient storage volume for the most important data to be stored provide. Consequently, the flight data storage module can be produced inexpensively and, for example, provided redundantly on the aircraft.
  • the sheath as spherical, ellipsoidal, ovoid, i. if necessary, an irregularly ovate, round-convex wall makes it possible, e.g. an air data storage module of light weight and small dimensions while still providing the greatest possible stability, e.g. to protect the data storage device in an impact.
  • the sheath may be formed of metal or plastic such that predetermined impact characteristics can be overcome without adversely affecting the data storage device (e.g., data loss).
  • an at least partially signal-colored wall for example in red, orange and / or yellow, for example. with fluorescent or reflective optical effect, can facilitate finding the flight data storage module after a drop or crash.
  • a e.g. or a pictogram requesting a finder to locate a found flight data storage module, e.g. to hand over immediately to the competent authorities or to inform them.
  • the flight data storage module can be made small, lightweight, compact and robust. It is ensured that it does not cause serious damage when dropped, and that the storage device is protected from the effects of the impact. Furthermore, the flight data storage module may be made floatable by the enclosure enclosing the data storage device, which may facilitate finding, for example, an over-the-sea accident. Such a designed flight data storage module can be manufactured inexpensively and used redundantly. For example, it is not absolutely necessary to make such a flight data storage module completely refractory, since it is assumed because of the redundancy that at least some of the several flight data storage modules in this case survive the accident unscathed or readable.
  • the data receiving device may be configured to receive the data contactlessly. Additionally or alternatively, in this embodiment, the enclosure may also enclose the data reception device.
  • a data receiving device for contactless transmission of the data allows easy data transmission e.g. by near-field communication, for example according to the known communication protocols and systems (e.g., WLAN, Bluetooth, NFC).
  • the data may be transmitted substantially simultaneously to all or more flight data storage modules and stored in the respective data storage devices. For this purpose, no mechanical contact or plug connection is necessary, which could make it difficult, for example, a dropping of the flight data storage modules.
  • the flight data storage module may have a signal transmission device designed to emit a location signal.
  • the signal transmission device may be at regular intervals, for example every three to four hours, or even in longer or shorter time periods, e.g. emit a signal every 30 minutes that may be suitable for air and / or water detection.
  • the signal transmission device can be designed, for example, as an emergency beacon or radio transmitter. It can automatically be activated, for example, when the vehicle is dropped or when it is in contact with water, and emit an alarm signal on one or more standardized emergency radio frequencies, which can be transmitted via satellite communication and / or ground stations to corresponding emergency control centers, for example. This allows a fast deployment of rescue workers to the place of the ejection or the alleged accident and further enables a simple and cost-effective finding of the flight data storage module.
  • the flight data storage module can have an electrical energy store, which is designed to supply the data exchange device, the data storage device and / or the signal transmission device with electrical energy.
  • the flight data storage module can have a charging device for, for example, contactless and / or contact-bound charging of the electrical energy store with electrical energy.
  • the electrical energy store ensures that the components of the flight data storage module and in particular the signal transmission device are also supplied with sufficient energy after the flight data storage module has been dropped, which makes it possible, for example, to transmit the positioning signal regularly over a predefined period of time.
  • the electrical energy storage can also be used before the discharge to supply the data receiving device and an optional processor with electrical energy.
  • the charging device can be arranged, for example, in an environment of the flight data storage module before the launch and "charge the electrical energy storage regularly or continuously.”
  • the charge can be transmitted without contact, in particular inductively which enables charging of the electric energy storage with high efficiency and at the same time does not hinder a dropping of the flight data storage module.
  • a flight data storage device comprises a plurality of flight data storage modules, each having a data storage device for storing data, a data receiving device for receiving the data, and a wrapper enclosing the data storage device. Furthermore, the flight data storage device has a receptacle, e.g. a container for arranging the plurality of flight data storage modules in and / or on an aircraft. Furthermore, the flight data storage device has an ejection device arranged on the receptacle for the mechanical ejection of at least part of the plurality of flight data storage modules.
  • the flight data storage device may thus be equipped with a plurality of flight data storage modules, for example with 5, 10 or more flight data storage modules.
  • This redundant design is possible because according to the described embodiments, the flight data storage modules can be provided inexpensively. Furthermore, this redundant design ensures high security, since not only a single flight data memory is provided, but several flight data storage modules, on each of which the relevant data are stored. Thus, a single flight data memory is more likely to be threatened by total destruction or loss than a large number of flight data storage modules, since locating a single flight data memory module makes the relevant data accessible.
  • the container also referred to as a receptacle
  • the container can have the necessary communication technology in order, for example, to supply the respective data receiving devices with the data for storage in the respective flight data storage module.
  • the ejection device arranged on the receptacle or the container can, for example, have a folding mechanism or a flap which can be triggered easily and quickly, and which opens the container when it is triggered so that the flight data storage modules can be ejected or fall out.
  • the ejection device can have further ejection mechanisms which make it possible, for example, to quickly release any plug-in connections for data communication or for electrical charging if required.
  • a flight data storage device comprises a plurality of flight data storage modules according to one of the above-described embodiments.
  • a flight data storage system comprises a flight data storage device according to one of the embodiments described above. Furthermore, the system comprises a data collection device for collecting data in a flight data system of the aircraft and a data transfer device for transferring the data collected by the data collection device to the data receiving device of at least one of the plurality of flight data storage modules.
  • the flight data storage device may be arranged in or on the aircraft, for example, such that ejection of the plurality of flight data storage modules by the ejection device is easily possible.
  • the data collection device can be designed in such a way that it also logs, listens or picks up a data exchange, for example between the aircraft systems, for example in an aircraft-internal communication network. Furthermore, the data collection device may alternatively or additionally log the data exchange between the existing systems and an existing, for example conventional flight data recorder, which may still be installed according to the usual regulations in the aircraft.
  • the data can be intercepted or tapped without interference, so that neither an interference in the data exchange between the existing aircraft systems nor an interference in the data exchange between the aircraft systems and the existing flight data recorder is to be feared. In this way, the data to be recorded can be collected without interference and without affecting the safety and function of the aircraft control and the recording in the existing flight data recorder.
  • the data transmission device of the flight data storage system functions as a counterpart to the respective data receiving devices of the plurality of flight data storage modules.
  • the collected data can be formatted and / or encrypted, indexed for storage (for example in a ring memory method) and transmitted to the flight data storage modules or their data receiving devices.
  • the data transmission can be carried out without contact by means of near-field communication or via a contact and / or plug-in connection which is easy to solve.
  • the data transmission device thus centrally controls the data transmission to the majority of the flight data memory modules, for example to each of the flight data memory modules, and thus centrally ensures the formatting, encryption and storage of the relevant flight data to be stored redundantly.
  • an ejection decision device may be provided for generating an ejection command for mechanically ejecting the at least a portion of the plurality of flight data storage modules by the ejection device.
  • the ejection decision means therefore centrally controls the ejection of the flight data storage modules, and decides the timing of the dropoff and the number of flight data storage modules to be dropped. For example, multiple flight data licker modules may be ejected simultaneously, so that locating at least one of the dropped data storage modules is likely. Furthermore, it is possible to drop flight data storage modules several times, at different, successive points in time. The multiple discard at different times increases the likelihood of finding at least individual flight data storage modules. Furthermore, relevant data that was collected in the system shortly before an accident, for example, can still be recorded on remaining flight data storage modules without the destruction of all flight data storage modules due to a delayed discharge.
  • the ejection decision means generates the ejection command in response to a predetermined ejection criterion.
  • the ejection criterion may be evaluated based on at least one information selected from a group of information comprising a date collected by the data collection device, a trigger request issued by a pilot, copilot, and / or flight attendant, information regarding an unstable attitude of the aircraft Information relating to a failure of a subsystem of the aircraft, information relating to a loss of altitude of the aircraft, and information relating to an emergency measure initiated by a pilot, copilot or flight attendant, and further data of the flight data system.
  • the ejection decision device can thus ensure a timely or early ejection of at least part of the flight data storage modules, for example, in dangerous situations.
  • the ejection can be triggered by different signals or the occurrence of different information.
  • the data collected by the data collection device which may comprise all or at least a majority of the security-relevant data, is present in the system.
  • These can be forwarded, for example, from the data collection device to the ejection decision device, where they can be evaluated according to the ejection criterion.
  • This allows, for example, an automatic ejection decision of the system e.g. based on at least one date (an information unit) of the data collected by the data collection device.
  • a suitable input device eg a key or a lever, must be provided.
  • it is possible to evaluate information relating to an unstable attitude of the aircraft which was detected for example by position sensors of the aircraft and / or position sensors of the system for flight data storage.
  • a separate position sensor of the flight data storage system can also provide indications of an unstable attitude even if the aircraft-internal network has a malfunction for data communication, eg is blocked by a flood of error messages. Also in this case, it may be decided to discard at least part of the flight data storage modules. A corresponding decision may also be based on information regarding a failure of a subsystem of the aircraft, such as an engine, a flap, or an elevator.
  • information relating to an emergency action initiated by the pilot, copilot or cabin crew member such as fading in a corresponding note to the passengers of the aircraft or releasing the flaps of the oxygen supply may be used for the passengers to make a deployment decision.
  • any other information of the flight data system can be used as a basis for the ejection decision, even if they were not collected for transmission to the flight data storage modules, but were detected or tapped from the in-aircraft system for data communication.
  • the ejection of individual or a part of the flight data modules can be logged.
  • the time and place of the ejection can be determined, for example, by means of a time and position signal (eg GPS) present in the system and stored, for example, in the remaining flight data memory modules, which enables a later reconstruction of the ejection history and, if applicable, of the accident
  • information about previously dropped flight data memory modules can be read out, so that the previously ejected flight data memory modules can be located more easily.
  • chereastlps have further data, for example from an early phase of the accident, which can contribute to the reconstruction of the accident.
  • an encryption device may be provided for encrypting the data collected by the data collection device and to be transmitted to the data receiving device of the at least one of the plurality of flight data storage modules.
  • the encryption device makes it possible to initially encrypt the data to be stored in the redundant flight data storage modules centrally. Consequently, the data stored in the flight data storage modules can only be decrypted or evaluated by authorized persons. An abuse of the ejected flight data storage modules or the data stored thereon is therefore not expected.
  • An air data storage method comprises collecting data in a flight data system of an aircraft, and transmitting the collected data to a data receiving device of at least one of a plurality of flight data storage modules, wherein the flight data storage modules are disposed in a receptacle in and / or on the aircraft are. Furthermore, the method includes mechanically ejecting at least a portion of the plurality of flight data storage modules by an ejector device disposed on the container / receptacle, responsive to an ejection request in response to a predetermined ejection criteria.
  • the flight data storage method may be carried out, for example, by means of any embodiment of the flight data storage modules described above, the flight data storage device described above and / or the flight data storage system described above. Any of the features described above may also be functionally utilized and procedurally implemented in the flight data storage method.
  • Fig. 1 shows an embodiment of a flight data storage module
  • Fig. 2 shows an embodiment of a system for flight data storage.
  • the embodiments shown in the figures are shown schematically and illustrate examples.
  • the components are not necessarily drawn to scale and may vary in their respective size or scale with each other.
  • Like reference numerals designate like or corresponding components,
  • a flight data memory module 1 shows a flight data memory module 1 with a memory 2 for storing relevant flight data, for example relevant flight parameters or voice recordings as explained above, the evaluation of which may be of interest, for example, after an aircraft accident.
  • the data to be stored can be transferred to the flight data storage module 1 by means of near field communication via a near field communication element 3 and stored in the memory 2.
  • Receiving and storing the data is controlled by a processor 4.
  • the power supply of the electronic components of the flight data storage module 1 is provided by a power supply element 5, which may have, for example, a battery and a charger for contactless charging of the battery.
  • the flight data storage module 1 can optionally have a locating signal transmitter 6 which, for example, can transmit a locating signal, for example a radio signal, via a radio antenna 7 over a predetermined period of time and at regular intervals.
  • the locating signal may, for example, be a signal for locating via a satellite positioning system.
  • the locating signal can be a locating signal which can be transmitted by the air or water.
  • the locating signal transmitter 6 can thus correspond to an emergency beacon or an emergency locator transmitter.
  • the flight data storage module 1 may further comprise a casing 8 enclosing the data storage device 2, which encloses the data storage device 2 in the manner of a capsule.
  • the data storage device 2 can be protected after the ejection from damaging, in particular acting on the data storage environmental influences such as moisture, radiation and mechanical effects.
  • the enclosure 8 may also encapsulate the further components of the flight data storage module 1, eg the near field communication element 3, the processor 4, the power supply element 5 and / or the location signal transmitter 6.
  • the envelope 8 has a substantially spherical wall, which may be characterized, for example, partially signal-colored.
  • the flight data storage module 1 may have a diameter of, for example, about 4 to 5 cm, so that the flight data storage module 1 has an outer shape corresponding to a colorful table tennis ball.
  • the total weight may be low, for example less than or equal to 25 g or even less than or equal to 10 g, so that no damage to humans or the environment can be expected if the flight data storage module 1 is dropped from a high altitude of an aircraft.
  • the flight data storage module By enclosing the flight data storage module enclosure 8, for example, with water-impermeable wall, the flight data storage module can be made buoyant, which facilitates location after a drop over the sea.
  • the flight data storage module 1 may also have other dimensions or a different shape. The illustrated embodiment of the flight data storage module 1 can consequently be made small, lightweight, compact, robust, buoyant and inexpensive.
  • the flight data storage module 1 can therefore be used redundantly in aircraft and, due to its redundancy, significantly increases the probability of promptly and economically locating the flight data storage modules 1 after a drop-off or after a flight accident and supplying them to an analysis. Thus, a causal research for aviation accidents can be operated in an economical manner. If necessary. it is even possible that the emergency beacon function of the plurality of ejected flight data storage modules 1 supports locating survivors. Furthermore, due to the light and round shape, it is not to be expected that damage to the ground could be caused if the flight data memory modules 1 were dropped.
  • FIG. 2 shows a flight data storage system 10 with a flight data storage device 1 1, which has a container with flight data storage modules 1 arranged therein.
  • a flight data storage device 1 Arranged on the container is an ejector 12 for mechanically ejecting at least one e.g. predetermined part of the plurality of flight data storage modules 1.
  • the ejection device may for example have a folding mechanism in the form of a flap, which is quickly and easily triggered.
  • the ejection device 12 is controlled by an ejection decision means 13, wherein the ejection decision means 13 can generate an ejection command for ejecting at least a part of the flight data memory modules 1 and transmitted to the ejection device 12. For example, by means of an electric signal generated by the ejection decision means 13, the flap of the ejection device 12 are opened.
  • a charging device 14 for contactless, for example inductive charging of the power supply elements 5 of the flight data storage modules 1 is provided on the container of the flight data storage device 1 1. In this way it can be ensured that the battery of the power supply element 5 always and in particular at the moment of the ejection has a sufficient state of charge in order to supply the locating signal transmitter 6 with the necessary electrical energy for generating the locating signal.
  • the flight data storage system 10 furthermore has an encryption and formatting device 15, which can collect, encrypt, format and direct the data to be stored on the flight data storage modules 1 to the redundant flight data storage modules 1.
  • data collection devices 16 may be provided which collect data exchanged between a flight data system 17 of an aircraft into which the flight data storage system 10 is integrated and a cockpit voice recorder 18 (CVR) and a flight data recorder 19 (FDR).
  • the collected data may be passed from the data collection devices 16 to the encryption and formatter 15.
  • the redundant flight data storage modules 1 therefore do not replace the usual flight data recorders with cockpit voice recorder 18 and flight data recorder 19, but supplement the overall system. Consequently, there is no need to separately collect the data to be stored in the flight data storage modules 1, since a data transfer to the conventional flight data recorders 18, 19 can be logged by the data collection devices 16, tapped. This picking up can take place without interference, so that any influence on the flight data system 17, the cockpit voice recorder 18 and the flight data recorder 19 can be ruled out.
  • the data thus collected or recorded can furthermore be communicated to the ejection decision device 13, which on this basis is given criteria make an ejection decision and the off throwing device 12 can control, as described above.
  • the flight data storage system 10 is easy to integrate into existing aircraft data systems without any adverse effects. It thus complements the known system of flight data recorders and increases the probability of finding flight data, for example, after an accident.
  • the system is inexpensive to manufacture, especially because of the cost-effective design of the flight data storage modules 1. It can be cost-effectively integrated into an existing system with flight data recorders, since no separate data collection is necessary. Furthermore, it reduces the cost of salvage, since the probability of finding the redundant flight data storage modules is significantly increased due to the above-described design with Notbakenfunktion.
  • the flight data storage modules 1 Due to the design of the flight data storage modules 1, the data stored in the memory 2 are largely protected from environmental influences and the consequences of an impact. Causing damage caused by the flight data storage modules 1 is to be excluded. Due to the redundancy of the flight data storage modules 1, it can be assumed that at least some of the flight data storage modules 1 can be found in a timely and undamaged manner. This enables a timely and economic evaluation of the data and thus of the causes of the accident and the course of the accident.

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Abstract

Ein Flugdatenspeichermodul (1) weist eine Datenspeichervorrichtung (2) zum Speichern von Daten, eine Datenempfangsvorrichtung (3, 4) zum Empfangen der Daten und eine die Datenspeichervorrichtung (2) umschließende Umhüllung (8) auf. Die Umhüllung (8) weist eine kugelförmige, ellipsoide, ovoide und/oder rundlich konvexe Wandung auf. Eine Flugdatenspeichervorrichtung (11) weist eine Mehrzahl von Flugdatenspeichermodulen (1), eine Aufnahme zum Anordnen der Mehrzahl von Flugdatenspeichermodulen (1) in und/oder an einem Flugzeug und eine Auswurfvorrichtung (12) zum mechanischen Auswerfen der Flugdatenspeichermodule (1) auf. Ein System zur Flugdatenspeicherung (10) weist eine Flugdatenspeichervorrichtung (11), eine Datensammelvorrichtung (16) zum Sammeln von Daten in einem Flugdatensystem (17) und eine Datenübertragungsvorrichtung (15) zum Übertragen der von der Datensammelvorrichtung (16) gesammelten Daten an wenigstens eines der Flugdatenspeichermodule (1) auf.

Description

Flugdatenschreiber mit redundanten abwerfbaren Plugdatenspeichermodulen
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Flugdatenspeichermodul zum Speichern von Flugdaten während des Flugs eines Flugzeugs, beispielsweise eines Passagier-, Transport- oder Militärflugzeugs. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Flugdatenspeichervorrichtung, ein System zur Flugdatenspeicherung und ein Verfahren zur Flugdatenspeicherung.
Als Flugschreiber, Flugdatenschreiber oder umgangssprachlich als "Black Box" werden Aufzeichnungsgeräte bezeichnet, die an Bord von Flugzeugen mitgeführt werden, um relevante Flugdaten und Flugzeugparameter während eines Fluges zu speichern. Die Aufzeichnungen ermöglichen es, nach einem Flugunfall die wichtigsten Ereignisse und Parameter zu verfolgen, um den Unfallhergang nachzuvoll- ziehen. Die Konstruktion der Flugschreiber ist dafür ausgelegt, dass die gespei- cherten Daten auch bei hohen Aufprallgeschwindigkeiten, hohen Temperaturen und hohem Wasserdruck möglichst erhalten und auslesbar bleiben.
Aus der militärischen Luftfahrt sind sogenannte abwerfbare Flugdatenrecorder bekannt, die vor dem Aufprall, beispielsweise beim Entsichern eines Schleudersit- zes, abgeworfen werden können. Ziel ist es, den Flugdatenrecorder vor einer Zerstörung beim Auftreffen des Flugzeugs mit hoher Geschwindigkeit und vor einer möglichen Explosion der Bewaffnung zu bewahren.
Die Suche und Bergung von Flugdatenschreibern nach Unfällen, beispielsweise über dem Meer, ist jedoch mit erheblichem Aufwand verbunden und bleibt gelegentlich erfolglos, da es nicht immer möglich ist, die Flugdatenschreiber zu finden und/oder zu bergen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flugdatenspeichermodul, eine Flugdatenspeichervorrichtung, ein System zur Flugdatenspeicherung und ein Verfahren zur Flugdatenspeicherung anzugeben, das es ermöglicht, die Sicherung und Bergung der relevanten Daten weiter zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch ein Flugdatenspeichermodul, eine Flugdatenspeicher - Vorrichtung, ein System zur Flugdatenspeicherung und ein Verfahren zur Flugdatenspeicherung gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Weiterentwicklungen sind den anhängigen Ansprüchen zu entnehmen. Ein Flugdatenspeichermodul weist eine Datenspeichervorrichtung zum Speichern von Daten, eine Datenempfangsvorrichtung zum Empfangen der Daten und eine die Datenspeichervorrichtung umschließende Umhüllung und ein Gesamtgewicht kleiner oder gleich 200g auf.
Die Datenspeichervorrichtung kann ein beliebiges elektronisches Speicherelement aufweisen, das es ermöglicht, die Daten elektronisch zu speichern und beispielsweise zu einem späteren Zeitpunkt wieder auszulesen. Die Datenspeichervorrich- tung kann mehrfach beschreibbar und auslesbar sein und eine Datenspeicherung beispielsweise indiziert mit einer fortlaufenden Systemzeit und/oder realen Zeit ermöglichen. Die Datenspeichervorrichtung kann als Ringspeicher organisiert sein. Beispielsweise kann sicherstellt sein, dass alle Daten, die innerhalb einer vor definierten Zeitspanne von z.B. 15 oder 30 Minuten vor einem aktuellen Zeit- punkt bzw. vor einem aktuellen Speichervorgang gespeichert wurden, in der Datenspeichervorrichtung abrufbar gespeichert und nicht überschrieben werden, während ältere Daten überschrieben werden können.
In der Datenspeichervorrichtung können eine Vielzahl von Daten mit unterschied- lichem Format und Inhalt aufgezeichnet werden. Beispielsweise ist es möglich, Daten zu speichern, die Flug(zeug}parameter wie Höhe, Geschwindigkeit, Kurs, Neigungswinkel, Ruder- und/ oder Klappenstellung, Gashebelstellung sowie Triebswerksparameter wiedergeben können. Weiterhin können Geräusche und Stimmen aufgezeichnet werden, beispielsweise Sprechfunkverkehr vom und/ oder zum Cockpit, Hintergrundgeräusche im Cockpit, Geräuschaufzeichnungen von jedem beliebigen Mikrofon, Gespräche der Flugbesatzungsmitglieder, akustische Störmeldungen und Ansagen der Flugbesatzungsmitglieder beispielsweise über die Kabinenlautsprecheranlage. Das Speichern der Daten in der Datenspeichervorrichtung kann gemäß den jeweils einschlägigen Normen oder Sicherheitsvorschrif- ten vorgenommen werden.
Die Datenempfangsvorrichtung kann eine Schnittstelle zum Flugdatenspeichermodul bilden, über die die aufzuzeichnenden Daten in das Flugdatenspeichermodul übertragen werden. Sie kann kontaktgebunden über eine Steck- oder Berüh- rungskontaktverbindung, aber auch kontaktlos beispielsweise als Nahfeldkommu- nikationsschnittstelle (NFC) ausgebildet sein und z.B. eine (Sende- und/oder Empfangs-JAntenne aufweisen. Die die Datenspeichervorrichtung umschließende Umhüllung kapselt die Datenspeichervorrichtung und schützt somit die gespeicherten Daten bzw. den elektronischen Datenspeicher vor äußeren Einflüssen, beispielsweise vor einem Aufprall, Nässe, Strahlung, und weiteren Einflüssen. Das Flugdatenspeichermodul ist somit geeignet, die gespeicherten Daten bis zu einem Auslesen vor schädigenden Umwelteinflüssen zu schützen.
Die Ausgestaltung des Flugdatenspeichermoduls mit einem Gesamtgewicht kleiner oder gleich 200g führt zu einem kleinen und leichten Flugdatenspeichermodul. Ein derartiges Flugdatenspeichermodul kann z.B. redundant am Flugzeug vorgesehen werden und jederzeit ohne Gefahr für Mensch und Umwelt abgeworfen werden. Es ist wegen seiner geringen Masse beim Aufschlag nur einer geringen Aufschlagenergie ausgesetzt. Folglich ist es möglich, derartige Flugdatenspeichermodule bei Bedarf jederzeit und gefahrlos, bei redundant vorgesehenen Flugdatenspeichermodulen ggfs. auch mehrfach abzuwerfen.
In weiteren Ausführungsformen kann die Umhüllung einen maximalen Durchmesser kleiner oder gleich 20 cm, beispielsweise auch kleiner oder gleich 5 cm aufweisen. Das Flugdatenspeichermodul kann ein Gesamtgewicht kleiner oder gleich 200 g, insbesondere kleiner als 100g, 50g oder 25 g aufweisen. Die Datenspeichervorrichtung kann eine Kapazität kleiner oder gleich 512 Gigabyte aufweisen, beispielsweise auch kleiner oder gleich 64 Gigabyte. Weiterhin kann die die Umhüllung eine kugelförmige, ellipsoide, ovoide, rundlich konvexe, aus einem Metall ausgebildete, aus einem Kunststoff ausgebildete und /oder zumindest teilweise signalfarbig ausgebildete Wandung aufweisen.
Das Vorsehen einer Umhüllung mit einem maximalen Durchmesser kleiner oder gleich 20 cm, beispielsweise kleiner oder gleich 5 cm oder sogar 4 cm, ermöglicht es, ein Flugdatenspeichermodul mit Ausmaßen ungefähr einem Tischtennisball entsprechend bereitzustellen. Auch die Ausgestaltung des Flugdatenspeichermoduls mit einem Gesamtgewicht kleiner oder gleich 100 g, 50 g, 25 g oder sogar 10 g führt zu einem kleinen und leichten Flugdatenspeichermodul. Ein derartiges Flugdatenspeichermodul kann jederzeit ohne Gefahr für Mensch und Umwelt abgeworfen werden.
Das Vorsehen einer Datenspeichervorrichtung mit einer Kapazität kleiner oder gleich 512 Gigabyte, beispielsweise kleiner oder gleich 64 Gigabyte, ermöglicht es, die Datenspeichervorrichtung kostengünstig zu gestalten, dabei aber gleichzeitig ein ausreichendes Speichervolumen für die wichtigsten zu speichernden Daten bereitzustellen. Folglich kann das Flugdatenspeichermodul kostengünstig hergestellt werden und beispielsweise redundant am Flugzeug vorgesehen werden.
Die Gestaltung der Umhüllung als kugelförmige, ellipsoide, ovoide, d.h. ggfs. un- regelmäßig eiförmige, rundlich konvexe Wandung ermöglicht es, z.B. ein Flugdatenspeichermodul mit leichtem Gewicht und geringen Ausmaßen bei trotzdem größtmöglicher Stabilität, z.B. zum Schutz der Datenspeichervorrichtung bei einem Aufprall zu erreichen. Die Umhüllung kann beispielsweise aus Metall oder einem Kunststoff derart ausgeformt sein, dass vorgegebene Prallcharakteristiken ohne negative Auswirkung auf die Datenspeichervorrichtung (z.B. Datenverlust) überstanden werden können. Darüber hinaus ist es möglich, die Datenspeichervorrichtung beispielsweise mittels einer Dämpfungseinrichtung an der Umhüllung (z.B. Gummiauskleidung (in- nen) bzw. Gummiummantelung (außen)) elastisch zu befestigen, um sie vor Auswirkungen des Aufpralls zu schützen.
Das Vorsehen einer zumindest teilweise signalfarbigen Wandung, beispielsweise in rot, orange und/oder gelb z.B. mit fluoreszierender oder reflektierender optischer Wirkung, kann das Auffinden des Flugdatenspeichermoduls nach einem Abwurf oder Absturz erleichtern.
Weiterhin kann ein z.B. mehrsprachiger Aufdruck bzw. ein Piktogramm aufgedruckt sein, der einen Finder auffordert, ein aufgefundenes Flugdatenspeichermo- dul z.B. umgehend an die zuständigen Behörden zu übergeben bzw. diese zu informieren.
Diesen Ausführungsformen entsprechend kann das Flugdatenspeichermodul klein, leicht, kompakt und robust gestaltet werden. Es ist sichergestellt, dass es bei einem Abwurf keine gravierenden Schäden verursacht, und dass die Speichervorrichtung vor den Wirkungen des Aufpralls geschützt wird. Weiterhin kann das Flugdatenspeichermodul durch die die Datenspeichervorrichtung umschließende Umhüllung schwimmfähig gestaltet sein, was ein Auffinden nach beispielsweise einem Flugunfall über dem Meer erleichtern kann. Ein derartig gestaltetes Flugda- tenspeichermodul kann kostengünstig hergestellt und redundant eingesetzt werden. Beispielsweise ist es nicht unbedingt notwendig, ein derartiges Flugdatenspeichermodul komplett feuerfest zu gestalten, da wegen der Redundanz anzunehmen Ist, dass zumindest einige der in diesem Fall mehreren Flugdatenspeichermodule den Unfall unbeschadet bzw. auslesefähig überstehen. In einer weiteren Ausführungsform kann die Datenempfangsvorrichtung dazu ausgelegt sein, die Daten kontaktlos zu empfangen. Zusätzlich oder alternativ kann in dieser Ausführungsform die Umhüllung auch die Datenempfangsvorrich- tung umschließen.
Das Vorsehen einer Datenempfangsvorrichtung zum kontaktlosen Übertragen der Daten ermöglicht eine einfache Datenübertragung z.B. durch Nahfeldkommunikation, beispielsweise gemäß den bekannten Kommunikationsprotokollen und -Systemen (z.B. WLAN, Bluetooth, NFC). Hierdurch können die Daten beispielsweise im Wesentlichen gleichzeitig auf alle oder mehrere Flugdatenspeichermodule übertragen und in den jeweiligen Datenspeichervorrichtungen gespeichert werden. Hierzu ist keine mechanische Kontakt- oder Steckverbindung notwendig, die beispielsweise einen Abwurf der Flugdatenspeichermodule erschweren könnte.
In einer weiteren Ausführungsform kann das Flugdatenspeichermodul eine zum Aussenden eines Ortungssignals ausgebildete Signalsendevorrichtung aufweisen.
Beispielsweise kann die Signalsendevorrichtung in regelmäßigen Abständen, bei- spielsweise alle drei bis vier Stunden oder auch in längeren oder kürzeren Zeitabschnitten, z.B. alle 30 Minuten ein Signal aussenden, das geeignet für eine Luft- und/oder Wasserortung sein kann. Die Signalsendevorrichtung kann beispielsweise als Notfunkbake bzw. Funksender gestaltet sein. Sie kann automatisch zum Beispiel beim Abwurf oder bei Wasserkontakt aktiviert werden und ein Alarmie- rungssignal auf einer oder mehreren standardisierten Notfunkfrequenzen aussenden, die beispielsweise über Satellitenkommunikation und/oder Bodenstationen zu entsprechenden Rettungsleitstellen übertragen werden können. Dies ermöglicht eine schnelle Entsendung von Rettungskräften zum Ort des Abwurfs bzw. des vermeintlichen Unfalls und ermöglicht weiterhin ein einfaches und kostengünsti- ges Auffinden des Flugdatenspeichermoduls.
In einer weiteren Ausführungsform kann das Flugdatenspeichermodul einen elektrischen Energiespeicher aufweisen, welcher dazu ausgebildet ist, die Datenaustauschvorrichtung, die Datenspeichervorrichtung und/ oder die Signalsende- Vorrichtung mit elektrischer Energie zu versorgen. Weiterhin kann das Flugdatenspeichermodul eine Ladevorrichtung zum beispielsweise kontaktlosen und/ oder kontaktgebundenen Laden des elektrischen Energiespeichers mit elektrischer Energie aufweisen. Der elektrische Energiespeicher stellt sicher, dass die Komponenten des Flugdatenspeichermoduls und insbesondere die Signalsendevorrichtung auch nach dem Abwurf des Flugdatenspeichermoduls mit einer ausreichenden Menge Energie versorgt sind, die es beispielsweise ermöglicht, das Ortungssignal über einen vorbe- stimmten Zeitraum regelmäßig auszusenden. Weiterhin kann der elektrische Energiespeicher auch vor dem Abwurf verwendet werden, um die Datenempfangsvorrichtung und einen gegebenenfalls enthaltenen Prozessor mit elektrischer Energie zu versorgen. Die Ladevorrichtung kann vor dem Abwurf beispielsweise in einer Umgebung des Flugdatenspeichermoduls angeordnet sein und " den elektrischen Energiespeicher regelmäßig bzw. ständig laden. Die Ladung kann beispielsweise berührungslos, insbesondere induktiv übertragen werden. Alternativ kann auch eine beispielsweise einfach zu lösende Kontakt- oder Steckverbindung vorgesehen sein, die ein La- den des elektrischen Energiespeichers mit hohem Wirkungsgrad ermöglicht und gleichzeitig einen Abwurf des Flugdatenspeichermoduls nicht behindert.
Eine Flugdatenspeichervorrichtung weist eine Mehrzahl von Flugdatenspeichermodulen auf, jeweils mit einer Datenspeichervorrichtung zum Speichern von Da- ten, einer Datenempfangsvorrichtung zum Empfangen der Daten und einer die Datenspeichervorrichtung umschließenden Umhüllung. Weiterhin weist die Flugdatenspeichervorrichtung eine Aufnahme, z.B. einen Behälter zum Anordnen der Mehrzahl von Flugdatenspeichermodulen in und/oder an einem Flugzeug auf. Weiterhin weist die Flugdatenspeichervorrichtung eine an der Aufnahme bzw. dem Behälter angeordnete Auswurfvorrichtung zum mechanischen Auswerfen von wenigstens einem Teil der Mehrzahl von Flugdatenspeichermodulen auf.
Die Flugdatenspeichervorrichtung kann folglich mit einer Vielzahl von Flugdatenspeichermodulen, beispielsweise mit 5, 10 oder mehr Flugdatenspeichermodulen ausgestattet sein. Diese redundante Auslegung ist möglich, da gemäß den beschriebenen Ausführungsformen die Flugdatenspeichermodule kostengünstig bereitgestellt werden können. Weiterhin bewirkt diese redundante Auslegung eine hohe Sicherheit, da nicht nur ein einziger Flugdatenspeicher vorgesehen ist, sondern mehrere Flugdatenspeichermodule, auf denen jeweils die relevanten Daten gespeichert sind. So ist ein einziger Flugdatenspeicher eher von einer Totalzerstörung bzw. einem Verlorengehen bedroht als eine Vielzahl von Flugdatenspeicher - modulen, da bereits das Auffinden eines einzigen Flugdatenspeichermoduls die relevanten Daten zugänglich macht. Der Behälter (auch als Aufnahme bezeichnet) ermöglicht es, die Mehrzahl von Flugdatenspeichermodulen beispielsweise während eines Flugs sicher, aber jederzeit abwurfbereit im oder am Flugzeug anzuordnen. Weiterhin kann der Behälter die notwendige Kommunikationstechnik aufweisen, um beispielsweise die jeweili- gen Datenempfangsvorrichtungen mit den Daten zum Speichern im jeweiligen Flugdatenspeichermodul zu versorgen. Zudem ist es möglich, beispielsweise ein oder mehrere Ladegerät(e) als Gegenstück(e) zu den Ladevorrichtungen der Flugdatenspeichermodule vorzusehen. Die an der Aufnahme bzw. dem Behälter angeordnete Auswurfvorrichtung kann beispielsweise einen Klappmechanismus bzw. eine Klappe aufweisen, die einfach und schnell auslösbar sein kann, und die beim Auslösen den Behälter öffnet, so dass die Flugdatenspeichermodule ausgeworfen werden können bzw. herausfallen. Zudem kann die Auswurfvorrichtung weitere Auswurfmechanismen aufweisen, die es beispielsweise ermöglichen, eventuelle Steckverbindungen zur Datenkommunikation oder zur elektrischen Ladung im Bedarfsfall schnell zu lösen.
In einer Ausführungsform weist eine Flugdatenspeichervorrichtung eine Mehrzahl von Flugdatenspeichermodulen gemäß einer der vorstehend beschriebenen Aus- führungsformen auf.
Ein System zur Flugdatenspeicherung weist eine Flugdatenspeichervorrichtung gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen auf. Weiterhin weist das System eine Datensammelvorrichtung zum Sammeln von Daten in einem Flugda- tensystem des Flugzeugs und eine Datenübertragungsvorrichtung zum Übertragen der von der Datensammelvorrichtung gesammelten Daten an die Datenempfangsvorrichtung wenigstens eines der Mehrzahl von Flugdatenspeichermodulen auf.
Die Flugdatenspeichervorrichtung kann im oder am Flugzeug beispielsweise derart angeordnet sein, dass ein Auswerfen der Mehrzahl von Flugdatenspeichermodulen durch die Auswurfvorrichtung einfach möglich ist.
Die Datensammelvorrichtung kann derart gestaltet sein, dass sie einen Datenaustausch z.B. zwischen den Flugzeugsystemen beispielsweise in einem flugzeugin- fernen Kommunikationsnetzwerk mitprotokolliert, abhört bzw. abgreift. Weiterhin kann die Datensammelvorrichtung alternativ oder zusätzlich den Datenaustausch zwischen den bestehenden Systemen und einem bestehenden, beispielsweise herkömmlichen Flugdatenrecorder mitprotokollieren, der nach wie vor entsprechend den üblichen Vorschriften in dem Flugzeug installiert sein kann. Hierbei können die Daten störungsfrei abgehört bzw. abgegriffen werden, so dass weder ein Eingriff in den Datenaustausch zwischen den bestehenden Flugzeugsystemen noch ein Eingriff in den Datenaustausch zwischen den Flugzeugsystemen und dem bestehenden Flugdatenrecorder zu befürchten ist. Auf diese Weise können die aufzuzeichnenden Daten störungsfrei und ohne Auswirkung auf die Sicherheit und Funktion der Flugzeugsteuerung und auf die Aufzeichnung im bestehenden Flugdatenrecorder gesammelt werden. Die Datenübertragungsvorrichtung des Systems zur Flugdatenspeicherung fungiert als Gegenstück zu den jeweiligen Datenempfangsvorrichtungen der Mehrzahl von Flugdatenspeichermodulen. In der Datenübertragungsvorrichtung können die gesammelten Daten formatiert und/ oder verschlüsselt, für die Speicherung (beispielsweise in einem Ringspeicherverfahren) indiziert und auf die Flugdatenspei- chermodule bzw. deren Datenempfangsvorrichtungen übertragen werden. Die Datenübertragung kann wie bereits beschrieben berührungslos durch Nahfeldkommunikation oder über eine einfach zu lösende Kontakt- und /oder Steckverbindung vorgenommen werden. Die Datenübertragungsvorrichtung steuert so zentral die Datenübertragung auf die Mehrzahl der Flugdatenspeichermodule, beispiels- weise auf Jedes der Flugdatenspeichermodule, und stellt so das Formatieren, Verschlüsseln und Speichern der redundant zu speichernden relevanten Flugdaten zentral sicher.
In einer Ausführungsform des Systems kann eine Auswurfentscheidungseinrich- tung zum Erzeugen eines Auswurfbefehls zum mechanischen Auswerfen des wenigstens einen Teils der Mehrzahl der Flugdatenspeichermodule durch die Auswurfvorrichtung vorgesehen sein.
Die Auswurfentscheidungseinrichtung steuert daher zentral den Auswurf der Flugdatenspeichermodule, und entscheidet über den Zeitpunkt des Abwurfs und die Anzahl der abzuwerfenden Flugdatenspeichermodule. Beispielsweise können mehrere Flugdatenspelchermodule gleichzeitig ausgeworfen werden, so dass das Auffinden wenigstens eines der abgeworfenen Datenspeichermodule wahrscheinlich ist. Weiterhin ist es möglich, Flugdatenspeichermodule mehrfach, zu unter- schiedlichen, aufeinanderfolgenden Zeitpunkten abzuwerfen. Der mehrfache Ab- wurf zu unterschiedlichen Zeitpunkten erhöht die Wahrscheinlichkeit des Auffindens wenigstens einzelner Flugdatenspeichermodule. Weiterhin können relevante Daten, die z.B. kurz vor einem Unfall im System gesammelt wurden, noch auf verbleibenden Flugdatenspeichermodulen aufgezeichnet werden, ohne dass die Ge- fahr einer Zerstörung aller Flugdatenspeichermodule durch einen verspäteten Ab- wurf besteht.
In einer weiteren Ausführungsform erzeugt die Auswurfentscheidungseinrichtung den Auswurfbefehl in Abhängigkeit von einem vorher bestimmten Auswurfkriteri- um. Das Auswurfkriterium kann ausgewertet werden auf Basis wenigstens einer Information ausgewählt aus einer Gruppe von Informationen, umfassend ein von der Datensammelvorrichtung gesammeltes Datum, eine von einem Piloten, Copiloten und /oder Flugbegleiter abgegebene Auslöseanforderung, eine Information be- treffend eine instabile Fluglage des Flugzeugs, eine Information betreffend einen Ausfall eines Teilsystems des Flugzeugs, eine Information betreffend einen Höhenverlust des Flugzeugs, und eine Information betreffend eine von einem Piloten, Copiloten oder Flugbegleiter eingeleitete Notfallmaßnahme, und weitere Daten des Flugdatensystems.
Die Auswurfentscheidungseinrichtung kann somit ein rechtzeitiges bzw. frühzeitiges Auswerfen wenigstens eines Teil der Flugdatenspeichermodule beispielsweise in Gefahrsituationen sicherstellen. Das Auswerfen kann dabei durch unterschiedliche Signale bzw. das Auftreten unterschiedlicher Informationen ausgelöst wer- den.
Insbesondere liegen im System die von der Datensammelvorrichtung gesammelten Daten vor, die alle oder wenigstens einen Großteil der sicherheitsrelevanten Daten umfassen können. Diese können beispielsweise von der Datensammelvorrichtung an die Auswurfentscheidungseinrichtung weitergeleitet werden, wo sie gemäß dem Auswurfkriterium ausgewertet werden können. Dies ermöglicht beispielsweise eine automatische Auswurfentscheidung des Systems z.B. auf Basis wenigstens eines Datums (einer Informationseinheit) der von der Datensammelvorrichtung gesammelten Daten.
Weiterhin ist es möglich, eine Auswurfentscheidung auf Basis einer von einer Bedienperson, beispielsweise von einem Piloten, Copiloten und/ oder Flugbegleiter abgegebenen Auslöseanforderung zu treffen. Dies entspricht einer manuellen Auslösung, die beispielsweise auf einer menschlichen Einschätzung einer möglicher - weise im System noch nicht bekannten Gefahrsituation beruht. Als Beispiel ist eine Bedrohung der Passagiere bzw. der Crew durch einen Flugzeugentführer denkbar. Zum Eingeben der Auslöseanforderung ist eine geeignete Eingabeeinrichtung, z.B. eine Taste oder ein Hebel vorzusehen. Weiterhin ist es möglich, Informationen betreffend eine instabile Fluglage des Flugzeugs auszuwerten, die beispielsweise von Lagesensoren des Flugzeugs und/oder von Lagesensoren des Systems zur Flugdatenspeicherung erkannt wurde. Insbesondere kann ein eigener Lagesensor des Systems zur Flugdatenspeiche- rung auch dann noch Hinweise auf eine instabile Fluglage liefern, wenn das Flugzeuginterne Netz zur Datenkommunikation ein Fehlverhalten aufweist, z.B. durch eine Flut von Fehlermeldungen blockiert ist. Auch in diesem Fall kann entschieden werden, wenigstens einen Teil der Flugdatenspeichermodule abzuwerfen. Eine entsprechende Entscheidung kann auch auf Basis von Informationen betreffend einen Ausfall eines Teilsystems des Flugzeugs, beispielsweise eines Triebwerks, einer Klappe oder eines Höhenruders zutreffen.
Darüber hinaus ist es möglich, auch die Flughöhe des Flugzeugs zu beobachten, um beispielsweise bei einem schnellen Höhenverlust die Auswurfentscheidung zu treffen.
Auch Informationen betreffend eine von dem Piloten, Copiloten oder Flugbegleiter eingeleitete Notfallmaßnahme wie zum Beispiel ein Einblenden eines entsprechen- den Hinweises für die Passagiere des Flugzeugs oder ein Lösen der Klappen der Sauerstoffversorgung für die Passagiere genutzt werden, um eine Aufwurfentscheidung zu treffen.
Zudem können auch beliebige weitere Informationen des Flugdatensystems als Basis für die Auswurfentscheidung genutzt werden, selbst wenn sie nicht zur Übertragung auf die Flugdatenspeichermodule gesammelt wurden, sondern aus dem flugzeuginternen System zur Datenkommunikation erfasst bzw. abgegriffen wurden. Weiterhin kann das Auswerfen einzelner bzw. eines Teils der Flugdatenmodule protokolliert werden. Z.B. können Zeit und Ort des Auswerfens z.B. anhand eines im System vorhandenen Zeit- und Positions-Signals (z.B. GPS} bestimmt und beispielsweise in den verbleibenden Flugdatenspeichermodulen gespeichert werden. Dies ermöglicht eine spätere Rekonstruktion der Auswurfhistorie und ggfs. des Unfallhergangs. Aus einem aufgefundenen Flugdatenspeichermodul können auf dieser Basis Informationen über vorher abgeworfene Flugdatenspeichermodule herausgelesen werden, so dass die vorher ausgeworfenen Flugdatenspeichermodule einfacher geortet werden können. Diese können z.B. aufgrund des Ringspei- cherprinzlps weitere Daten z.B. aus einer frühen Phase des Unfalls aufweisen, die zur Rekonstruktion des Unfallhergangs beitragen können.
In einer weiteren Ausführungsform des Systems kann eine Verschlüsselungsvor- richtung zum Verschlüsseln der von der Datensammelvorrichtung gesammelten, an die Datenempfangsvorrichtung des wenigstens einen der Mehrzahl von Flugdatenspeichermodulen zu übertragenden Daten vorgesehen sein.
Die Verschlüsselungsvorrichtung ermöglicht es, die in den redundanten Flugda- tenspeichermodulen zu speichernden Daten zunächst zentral zu verschlüsseln. Die in den Flugdatenspeichermodulen gespeicherten Daten sind folglich nur durch Berechtigte entschlüsselbar bzw. auswertbar. Ein Missbrauch der ausgeworfenen Flugdatenspeichermodule bzw. der darauf gespeicherten Daten ist folglich nicht zu erwarten.
Ein Verfahren zur Flugdatenspeicherung weist das Sammeln von Daten in einem Flugdatensystem eines Flugzeugs auf, sowie ein Übertragen der gesammelten Daten an eine Datenempfangsvorrichtung wenigstens eines einer Mehrzahl von Flugdatenspeichermodulen, wobei die Flugdatenspeichermodule in einer Aufnahme bzw. einem Behälter in und /oder an dem Flugzeug angeordnet sind. Weiterhin weist das Verfahren ein mechanisches Auswerfen wenigstens eines Teils der Mehrzahl von Flugdatenspeichermodulen durch eine an dem Behälter/ der Aufnahme angeordnete Auswurfvorrichtung auf, und zwar auf eine Auswurfanforderung in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Auswurfkriterium hin.
Das Verfahren zur Flugdatenspeicherung kann beispielsweise mittels einer beliebigen Ausführungsform der oben beschriebenen Flugdatenspeichermodule, der oben beschriebenen Flugdatenspeichervorrichtung und /oder dem oben beschriebenen System zur Flugdatenspeicherung ausgeführt werden. Jegliche der oben beschriebenen Merkmale können auch in dem Verfahren zur Flugdatenspeicherung funktionell genutzt und verfahrensmäßig umgesetzt sein.
Diese und weitere Merkmale der Erfindung werden nachfolgend von Beispielen unter Zuhilfenahme der begleitenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ausführungsform eines Flugdatenspeichermoduls, und
Fig. 2 eine Ausführungsform eines Systems zur Flugdatenspeicherung. Die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen sind schematisch dargestellt und illustrieren Beispiele. Die Komponenten sind dabei nicht unbedingt maßstabsgetreu dargestellt und können in ihrer jeweiligen Größe bzw. Skalierung untereinander abweichen. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche bzw. entspre- chende Komponenten,
Fig. 1 zeigt ein Flugdatenspeichermodul 1 mit einem Speicher 2 zum Speichern relevanter Flugdaten, beispielsweise relevanter Flugparameter oder Sprachaufzeichnungen wie vorstehend erläutert, deren Auswertung beispielsweise nach ei- nem Flugunfall von Interesse sein kann. Die zu speichernden Daten können auf das Flugdatenspeichermodul 1 mittels Nahfeldkommunikation über ein Nahfeldkommunikatlonselement 3 übertragen und im Speicher 2 gespeichert werden. Das Empfangen und Speichern der Daten wird durch einen Prozessor 4 gesteuert bzw. überwacht. Die Stromversorgung der elektronischen Komponenten des Flugdaten- Speichermoduls 1 wird durch ein Stromversorgungselement 5 geleistet, welches beispielsweise eine Batterie und ein Ladegerät zum kontaktlosen Laden der Batterie aufweisen kann.
Weiterhin kann das Flugdatenspeichermodul 1 optional einen Ortungssignalsen- der 6 aufweisen, der beispielsweise über einen vorbestimmten Zeitraum und in regelmäßigen Abständen ein Ortungssignal, beispielsweise ein Funksignal über eine Funkantenne 7 aussenden kann. Das Ortungssignal kann beispielsweise ein Signal zur Ortung über ein Satellitenortungssystem sein. Weiterhin kann das Ortungssignal ein durch die Luft bzw. Wasser übertragbares Ortungssignal sein. Der Ortungssignalsender 6 kann folglich einer Notfunkbake bzw. einem Emergency Locator Transmitter entsprechen.
Das Flugdatenspeichermodul 1 kann weiterhin eine die Datenspeichervorrichtung 2 umschließende Umhüllung 8 aufweisen, die die Datenspeichervorrichtung 2 nach Art einer Kapsel umschließt bzw. kapselt. So kann die Datenspeichervorrichtung 2 nach dem Abwurf vor schädigenden, insbesondere auf den Datenspeicher einwirkenden Umwelteinflüssen wie beispielsweise Nässe, Strahlung und vor mechanischen Einwirkungen geschützt werden. Wie gezeigt kann die Umhüllung 8 außerdem die weiteren Komponenten des Flugdatenspeichermoduls 1 , z.B. das Nahfeldkommunikatlonselement 3, den Prozessor 4, das Stromversorgungselement 5 und/ oder den Ortungssignalsender 6 umschließen bzw. kapseln. In der gezeigten Ausführungsform weist die Umhüllung 8 eine im Wesentlichen kugelförmige Wandung auf, die beispielsweise teilweise signalfarbig gekennzeichnet sein kann. Sie kann einen Durchmesser von beispielsweise ungefähr 4 bis 5 cm aufweisen, so dass das Flugdatenspeichermodul 1 eine äußere Gestaltung entsprechend einem bunten Tischtennisball hat. Das Gesamtgewicht kann gering, beispielsweise kleiner oder gleich 25 g oder sogar kleiner oder gleich 10 g sein, so dass keine Schäden für Mensch und Umwelt zu erwarten sind, wenn das Flugdatenspeichermodul 1 aus großer Höhe von einem Flugzeug abgeworfen wird. Durch die das Flugdatenspeichermodul umschließende Umhüllung 8 beispielsweise mit wasserundurchlässiger Wandung kann das Flugdatenspeichermodul schwimmfähig gestaltet werden, was eine Ortung nach einem Abwurf über dem Meer erleichtert. Das Flugdatenspeichermodul 1 kann auch andere Abmessungen oder eine andere Form aufweisen. Die gezeigte Ausführungsform des Flugdatenspeichermoduls 1 kann folglich klein, leicht, kompakt, robust, schwimmfähig und kostengünstig gestaltet bzw. hergestellt werden. Das Flugdatenspeichermodul 1 kann daher redundant in Flugzeugen eingesetzt werden und erhöht durch seine Redundanz deutlich die Wahrscheinlichkeit, die Flugdatenspeichermodule 1 nach einem Abwurf bzw. nach ei- nem Flugunfall zeitnah und wirtschaftlich zu orten und einer Analyse zuzuführen. So kann in wirtschaftlicher Art und Weise eine Ursachenforschung für Flugunfälle betrieben werden. Ggfs. ist es sogar möglich, dass durch die Notbakenfunktion der Vielzahl der ausgestoßenen Flugdatenspeichermodule 1 ein Auffinden von Überlebenden unterstützt wird. Weiterhin ist wegen der leichten und runden Form nicht zu erwarten, dass bei einem Abwurf der Flugdatenspeichermodule 1 Schäden am Boden verursacht werden könnten.
Fig. 2 zeigt ein System zur Flugdatenspeicherung 10 mit einer Flugdatenspeichervorrichtung 1 1 , die einen Behälter mit darin angeordneten Flugdatenspeichermo- dulen 1 aufweist. An dem Behälter angeordnet ist eine Auswurfvorrichtung 12 zum mechanischen Auswerfen wenigstens eines z.B. vorbestimmten Teils der Mehrzahl von Flugdatenspeichermodulen 1 . Die Auswurfvorrichtung kann beispielsweise einen Klappmechanismus in Form einer Klappe aufweisen, die schnell und einfach auslösbar ist.
Die Auswurfvorrichtung 12 wird durch eine Auswurf entscheidungseinrichtung 13 gesteuert, wobei die Auswurfentscheidungseinrichtung 13 einen Auswurfbefehl zum Auswerfen wenigstens eines Teils der Flugdatenspeichermodule 1 erzeugen und an die Auswurfvorrichtung 12 übertragen kann. Beispielsweise kann mittels eines elektrischen, von der Auswurfentscheidungseinrichtung 13 erzeugten Signals die Klappe der Auswurfvorrichtung 12 geöffnet werden.
Weiterhin ist an dem Behälter der Flugdatenspeichervorrichtung 1 1 ein Ladegerät 14 zum kontaktlosen, beispielsweise induktiven Laden der Stromversorgungselemente 5 der Flugdatenspeichermodule 1 vorgesehen. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass die Batterie des Stromversorgungselements 5 stets und insbesondere im Moment des Abwurfs einen ausreichenden Ladezustand aufweist, um den Ortungssignalsender 6 mit der notwendigen elektrischen Energie zur Erzeu- gung des Ortungssignals zu versorgen.
Das System zur Flugdatenspeicherung 10 weist weiterhin eine Verschlüsselungsund Formatierungseinrichtung 15 auf, die die auf den Flugdatenspeichermodulen 1 zu speichernden Daten sammeln, verschlüsseln, formatieren und eine kontakt- lose Datenübertragung an die redundanten Flugdatenspeichermodule 1 steuern kann.
Weiterhin können Datensammelvorrichtungen 16 vorgesehen sein, die Daten sammeln, die zwischen einem Flugdatensystem 17 eines Flugzeugs, in das das System zur Flugdatenspeicherung 10 integriert ist, und einem Cockpitstimmenrecorder 18 (CVR) und einem Flugdatenrecorder 19 (FDR) ausgetauscht werden. Die gesammelten Daten können von den Datensammelvorrichtungen 16 an die Ver- schlüsselungs- und Formatierungseinrichtung 15 weiter geleitet werden. In dem gezeigten System zur Flugdatenspeicherung 10 ersetzen die redundanten Flugdatenspeichermodule 1 daher nicht die üblichen Flugdatenschreiber mit Cockpitstimmenrecorder 18 und Flugdatenrecorder 19, sondern ergänzen das Gesamtsystem. Folglich besteht keine Notwendigkeit, die in den Flugdatenspeichermodulen 1 zu speichernden Daten separat zu sammeln, da ein Datentransfer zu den herkömmlichen Flugdatenschreibern 18, 19 durch die Datensammelvorrichtungen 16 mitprotokolliert, abgehört bzw. abgegriffen werden kann. Dieses Abgreifen kann störungsfrei erfolgen, so dass jeder Einfluss auf das Flugdatensystem 17, den Cock- pitstimmenrecorder 18 und den Flugdatenrecorder 19 ausgeschlossen werden kann.
Die so gesammelten bzw. mitprotokollierten Daten können weiterhin der Auswurfentscheidungseinrichtung 13 mitgeteilt werden, die auf dieser Basis nach vorge- gebenen Kriterien eine Auswurfentscheidung treffen und die Aus Wurfvorrichtung 12 ansteuern kann, wie vorstehend beschrieben.
Folglich ist das System zur Flugdatenspeicherung 10 einfach in bestehende Flug- zeugdatensysteme zu integrieren, ohne dass nachteilige Auswirkungen zu erwarten sind. Es ergänzt somit das bekannte System der Flugdatenschreiber und erhöht die Wahrscheinlichkeit des Auffindens von Flugdaten beispielsweise nach einem Flugunfall. Das System ist kostengünstig herzustellen, insbesondere wegen der kostengünstigen Gestaltung der Flugdatenspeichermodule 1. Es kann kosten- günstig in ein bestehendes System mit Flugdatenschreibern integriert werden, da keine separate Datensammlung notwendig ist. Weiterhin senkt es die Kosten der Bergung, da die Wahrscheinlichkeit des Auffindens der redundanten Flugdatenspeichermodule aufgrund der vorstehend beschriebenen Gestaltung mit Notbakenfunktion deutlich erhöht ist.
Durch die Gestaltung der Flugdatenspeichermodule 1 sind die im Speicher 2 gespeicherten Daten vor Umwelteinflüssen und den Folgen eines Aufpralls weitgehend geschützt. Ein Verursachen von Beschädigungen durch die Flugdatenspeichermodule 1 ist auszuschließen. Durch die Redundanz der Flugdatenspeicher - module 1 ist davon auszugehen, dass wenigstens einige der Flugdatenspeichermodule 1 zeitnah und unbeschadet aufgefunden werden können. So wird eine zeitnahe und wirtschaftliche Auswertung der Daten und damit der Unfallursachen und des Unfallhergangs möglich.

Claims

Patentansprüche
1. Flugdatenspeichermodul ( 1), mit
einer Datenspeichervorrichtung (2) zum Speichern von Daten;
einer Datenempfangsvorrichtung (3, 4) zum Empfangen der Daten;
einer die Datenspeichervorrichtung (2) umschließenden Umhüllung (8); und einem Gesamtgewicht kleiner oder gleich 200 g.
2. Flugdatenspeichermodul ( 1 ) nach Anspruch 1 , wobei
die Umhüllung (8) einen maximalen Durchmesser kleiner oder gleich 20 cm aufweist; und/oder
das Flugdatenspeichermodul ( 1 ) ein Gesamtgewicht kleiner oder gleich 100 g aufweist; und /oder
die Datenspeichervorrichtung (2) eine Kapazität kleiner oder gleich 512 GB aufweist; und/oder
die Umhüllung (8) eine kugelförmige, ellipsoide, ovoide, rundlich konvexe, aus einem Metall ausgebildete, aus einem Kunststoff ausgebildete und/oder zumindest teilweise signalfarbig ausgebildete Wandung aufweist.
3. Flugdatenspeichermodul ( 1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei
die Datenempfangsvorrichtung (3, 4) dazu ausgelegt ist, die Daten kontaktlos zu empfangen, und/oder
wobei die Umhüllung (8) die Datenempfangsvorrichtung (3, 4) umschließt.
4. Flugdatenspeichermodul ( 1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einer zum Aussenden eines Ortungssignals ausgebildeten Signalsendevorrichtung (6, 7).
5. Flugdatenspeichermodul ( 1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einem elektrischer Energiespeicher (5), welcher dazu ausgebildet ist, die
Datenaustauschvorrichtung (3, 4), die Datenspeichervorrichtung (2) und/oder die Signalsendevorrichtung (6, 7) mit elektrischer Energie zu versorgen, und
einer Ladevorrichtung (5) zum kontaktlosen oder kontaktgebundenen Laden des elektrischen Energiespeichers (5) mit elektrischer Energie.
6. Flugdatenspeichervorrichtung ( 1 1 ), mit
einer Mehrzahl von Flugdatenspeichermodulen ( 1), jeweils aufweisend
+ eine Datenspeichervorrichtung (2) zum Speichern von Daten;
+ eine Datenempfangsvorrichtung (3, 4) zum Empfangen der Daten; und + eine die Datenspeichervorrichtung (2) umschließende Umhüllung (8); weiterhin mit
einer Aufnahme zum Anordnen der Mehrzahl von Flugdatenspeichermodulen ( 1) in und/ oder an einem Flugzeug; und
- einer an der Aufnahme angeordneten Auswurfvorrichtung (12) zum mechanischen Auswerfen von wenigstens einem Teil der Mehrzahl von Flugdatenspeichermodulen ( 1).
7. Flugdatenspeichervorrichtung ( 1 1) nach Anspruch 6, wobei
- wenigstens ein Teil der Mehrzahl von Flugdatenspeichermodulen ( 1 ) Merkmale nach einem der Ansprüche 1 bis 5 aufweist.
8. System zur Flugdatenspeicherung ( 10), mit
einer Flugdatenspeichervorrichtung ( 1 1 ) nach Anspruch 6 oder 7;
- einer Datensammelvorrichtung ( 16) zum Sammeln von Daten in einem Flugdatensystem ( 17) des Flugzeugs;
einer Datenübertragungsvorrichtung ( 15) zum Übertragen der von der Datensammelvorrichtung ( 16) gesammelten Daten an die Datenempfangsvorrichtung (3, 4) von wenigstens einem Flugdatenspeichermodul ( 1 ) aus der Mehrzahl von Flugdatenspelchermodulen ( 1 ).
9. System ( 10) nach Anspruch 8, mit
einer Auswurfentscheidungseinrichtung ( 13) zum Erzeugen eines Auswurfbefehls zum mechanischen Auswerfen des wenigstens einen Teils der Mehrzahl der Flugdatenspeichermodule durch die Auswurfvorrichtung ( 12).
10. System nach Anspruch 8 oder 9, wobei
die Auswurfentscheidungseinrichtung ( 13) den Auswurfbefehl in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Auswurfkriterium erzeugt, wobei das Auswurfkrite- rium ausgewertet wird auf Basis von wenigstens einer Information ausgewählt aus einer Gruppe von Informationen umfassend
+ ein von der Datensammelvorrichtung ( 16) gesammeltes Datum, + eine von einer Bedienperson abgegebene Auslöseanforderung,
+ eine Information betreffend eine instabile Fluglage des Flugzeugs, + eine Information betreffend einen Ausfall eines Teilsystems des Flugzeugs,
+ eine Information betreffend einen Höhenverlust des Flugzeugs, + eine Information betreffend eine von einem Piloten, Copiloten oder Flugbegleiter eingeleitete Notfallmaßnahme, und
+ weitere Daten des Flugdatensystems ( 17).
1 1. System nach einem der Ansprüche 8 bis 10, mit
einer Verschlüsselungsvorrichtung ( 15) zum Verschlüsseln der von der Da- tensammelvorrichtung ( 16) gesammelten, an die Datenempfangsvorrichtung (3, 4) des wenigstens einen der Mehrzahl von Flugdatenspeichermodulen ( 1 ) zu übertragenden Daten.
12. Verfahren zum Speichern von Flugdaten, mit
Sammeln von Daten in einem Flugdatensystem eines Flugzeugs;
Übertragen der gesammelten Daten an eine Datenempfangsvorrichtung (3, 4) von wenigstens einem Flugdatenspeichermodul ( 1 ) aus einer Mehrzahl von Flugdatenspeichermodulen ( 1 ), wobei die Flugdatenspeichermodule ( 1 ) in einer Aufnahme in und/ oder an dem Flugzeug angeordnet sind; und
auf eine Auswurfanforderung in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Auswurfkriterium, mechanisches Auswerfen von wenigstens einem Teil der Mehrzahl von Flugdatenspeichermodulen ( 1 ) durch eine an der Aufnahme angeordnete Auswurfvorrichtung ( 12).
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