WO2023156161A1 - Elektronisches checklistensystem für ein luftfahrzeug - Google Patents

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WO2023156161A1
WO2023156161A1 PCT/EP2023/051884 EP2023051884W WO2023156161A1 WO 2023156161 A1 WO2023156161 A1 WO 2023156161A1 EP 2023051884 W EP2023051884 W EP 2023051884W WO 2023156161 A1 WO2023156161 A1 WO 2023156161A1
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checklist
unit
aircraft
designed
relevant
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PCT/EP2023/051884
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Matthias Eberle
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Airbus Defence and Space GmbH
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Definitions

  • the present description relates to an electronic checklist system for an aircraft, a method for operating an electronic checklist and an aircraft.
  • Checklists have proven themselves as a means of ensuring safety in the operation of aircraft. It is known to initially approve aircraft based on checklists specified by the manufacturer. Several different checklists are usually provided for operation, each of which covers a specific flight phase. For example, a checklist for a climb may include several items to be checked pertaining to retracting the landing gear, retracting the high-lift system, and optional operation of de-icing devices and lights and headlights. Corresponding instructions are to be carried out by the flight crew in the respective flight phases. Checklists are traditionally printed out on paper, but in more modern aircraft they are often also available in an electronic checklist system.
  • such electronic checklist systems contain the same checklist items as the paper version. They typically have a status indicator that marks an instruction currently to be checked. If system status information is available, such as for the noted landing gear checklist items, high lift systems, deicing devices, and lights and headlamps, then it can be checked automatically by the checklist system.
  • Two different operating concepts are possible.
  • the pilot could carry out the actions from memory and then use the checklist system to check that no item on the checklist was forgotten.
  • the pilot could work through the checklist system point by point.
  • the engines could be started according to the second scheme. This should make it possible to start the engines even if the pilot in question has never flown the aircraft.
  • the first scheme could be used to ensure that the runway is exited quickly.
  • the pilot can carry out certain actions in rapid succession using a defined procedure, which is often referred to as "flow", and then go through the checklist at leisure.
  • checklists can come with a number of disadvantages. Actions specified in the checklist are carried out in every case, so that manual intervention by the pilot is not intended. Remaining in the example above, the landing gear would always retract automatically shortly after the aircraft took off. However, this behavior is not always desirable. If the temperature of the brakes is relatively high after takeoff, the flight crew should have an opportunity to leave the landing gear down for a short period of time to cool the brakes. The However, the execution of the checklist must not be stopped, since the high-lift system must retract when a specified characteristic speed is reached in order to avoid overloading the aircraft structure. Typically, checklists also include items that can only be confirmed by the flight crew, such as completing a briefing, turning off cell phones, or completing a checklist. A reduction of the checklists to the instructions to be processed automatically is not permitted.
  • An electronic checklist system for an aircraft having a memory unit, a selection unit, an operating and display unit, and an interface unit, wherein the memory unit is designed to store at least one checklist data record with a plurality of actions to be carried out, which at least one system located in the aircraft relate to, store and make available as required, the interface unit being designed to transmit data or signals to relevant systems in the aircraft and/or to receive them from the relevant systems, the selection unit having the memory unit and the interface unit is coupled and is designed to automatically execute the actions contained therein one after the other via the interface unit on the relevant systems from a checklist data set provided by the storage unit, wherein the operating and display unit is coupled to the selection unit and is designed to carry out an automatic execution by preselection to replace at least one of the actions contained in the provided checklist data record with a manual input request, and wherein the selection unit is designed to check at least one trigger feature in or on the aircraft if there is no input to the manual input request and, if the check is successful, at least one perform replacement action on the system in question via the interface unit
  • the checklist system is able to store one or preferably several checklist data records in the memory unit and to read them out when the checklist system is put into operation. It is conceivable to provide standard checklists upon delivery or registration of the aircraft in question, which can be expanded to include further checklist data records as required. There are basically two ways to do this.
  • the source code of a checklist software could be individually adapted. This can be achieved either by modifying the source code or by generating it from a custom file (eg in XML format).
  • a prescribed procedure may provide the ability to write user-defined checklists to memory that is read at system startup.
  • checklist system is adequately secured against incorrect entries, then with the second variant it would even be possible to change the checklist during the flight, for example to carry out noise-optimized approaches, which are individually adapted to the weather conditions and local conditions at an airport.
  • the checklists of the ground station and the aircraft would have to be coordinated in order to rule out any misconduct.
  • individual checklist data sets could be suggested to the pilot or activated directly.
  • the interface unit can be designed in the form of a wide variety of variants, which also depend on the design of the aircraft. It is conceivable that one or more of the relevant systems communicate with a higher-level system, for example a flight control system or a flight management system, via a data bus.
  • the interface unit could be coupled to the data bus or the higher-level system or integrated into such a higher-level system. Consequently, the interface unit is able to send or receive data or signals to the respective systems.
  • the interface unit can comprise a dedicated, additional interface which is designed to communicate with at least one of the relevant systems.
  • the interface unit enables the connection between the electronic checklist system and the relevant systems handled by the checklist system.
  • the actions contained in the provided checklist data set are carried out automatically one after the other. This is done via the selection unit, which is capable of transmitting appropriate commands from the checklist data set provided via the interface unit. Correct execution can be checked using system status information using the operating and display unit.
  • at least one of the actions is not carried out automatically, but can be replaced by a manual input request.
  • the pilot could make a corresponding pre-selection as to which of the actions is to be actuated or confirmed manually and thus interrupting the fully automatic mode of operation.
  • the automatic execution of the actions of a checklist data record can also already be interrupted by the pilot while it is being executed. A corresponding input device can be provided for this purpose.
  • the manual system commands generated in this way normally have a higher priority in the selection unit than the automatically executed actions.
  • an aircraft commander is unable to provide an expected manual prompt.
  • the pilot could be unresponsive or unresponsive to an acute event.
  • a data connection to the pilot located at a ground station could be interrupted. Since the full execution of all actions from the checklist data record in question is interrupted due to the expected manual input, the selection unit is able to carry out a replacement action.
  • this requires at least one triggering feature in or on the aircraft that is to be checked. For example, a health characteristic could be detected by corresponding sensors on board the aircraft or a data connection to a ground station could be checked if the aircraft is an unmanned aerial vehicle. The corresponding replacement action is then carried out in order not to interrupt safe operation of the aircraft and a continuation of other actions that can be automated.
  • the electronic checklist system also has a monitoring unit which is coupled to the storage unit and/or the selection unit, the monitoring unit being designed to monitor step-by-step processing of the actions from the checklist data set provided and to output a signal as soon as a Interrupting processing (e.g. when exceeding a predetermined Time threshold) is detected.
  • a Interrupting processing e.g. when exceeding a predetermined Time threshold
  • knowledge must be obtained as to whether the proper processing of the actions has been interrupted. For example, if an action is associated with a manual prompt, a certain wait time for the expected input could be specified. If this waiting time is exceeded, a signal could be generated which leads to the triggering feature being checked. Of course, other criteria are also conceivable which can lead to the testing of the triggering feature.
  • an acoustic and/or optical signal could be used as a reminder of the submission of an input. If there is no reaction to this, for example also within a specific, predetermined time, the triggering feature could be checked.
  • the monitoring unit is coupled to the selection unit and is designed to initiate a relevant replacement action when processing is interrupted.
  • the replacement action in question then enables the checklist system to continue processing the actions from the checklist data record. An interruption is consequently cancelled.
  • the at least one replacement action is contained in the provided checklist data record and is transmitted when the relevant checklist data record is provided. Therefore, even if a data connection is interrupted or in other unforeseen situations, it is possible to immediately carry out the relevant replacement action and not wait for other, external inputs.
  • the operating and display unit can be operated separately from the aircraft in question in a ground station and can be coupled to the selection unit via a data connection unit, with the electronic checklist system being designed to transmit the checklist data set provided to the operating and display unit before the aircraft flies to transmitted, and wherein the data connection unit can be coupled to the relevant systems and is designed to transmit status information to the operating and display unit.
  • the data connection unit can be coupled to the relevant systems and is designed to transmit status information to the operating and display unit.
  • the entire checklist system could run there on a single computer.
  • at least the interface unit and the selection unit are installed in the aircraft, with the operating and display unit preferably receiving status information for the checklist display from the aircraft at regular intervals.
  • Entries made on the operating and display unit are then transmitted to the aircraft.
  • a data link established to the aircraft can be interrupted at any time. Should this situation occur, the aircraft must assume the role of pilot and continue to process the checklist on its own.
  • a prediction of the aircraft position could be displayed to the pilot in the ground station, which can also include the checklist actions.
  • the actions from the checklist data record to be displayed in the ground station are also not to be loaded from the aircraft during the flight, as this would cause large display delays. In addition, this keeps the amount of data to be transmitted as small as possible. This can be achieved if the checklist data record to be displayed in the ground station is complete there.
  • the operating and display unit can be operated separately from the relevant aircraft in a ground station and can be coupled to the selection unit via a data connection unit, with the electronic checklist system being designed to use at least one fixed checklist data record that is stored both in the aircraft and is also installed in the operating and display unit.
  • the data connection unit can be coupled to the relevant systems and is designed to transmit status information to the control and display unit. This is particularly useful when the checklist records do not change often. It would then be beneficial to check the respective checklist data record when the checklist system is put into operation, for example using a checksum.
  • the replacement action is skipping an action to be confirmed by a manual input request. This is a particularly simple replacement action that allows the processing of the actions stored in the checklist data record to be continued immediately.
  • the replacement action is adapted in such a way that the aircraft carries out the flight mission safely. If an action is to be carried out on which the feasibility of a flight mission depends, then the replacement action can be designed in such a way that it is ensured that the relevant flight mission can continue to be carried out safely. For example, the backup action could ensure that the aircraft stays on a predetermined flight path.
  • the at least one triggering feature can be checked by at least one checking unit, which is designed to check bodily functions of a pilot or an operator of the control and display unit, with the at least one triggering feature representing a lack of responsiveness on the part of the pilot or operator.
  • the verification unit could be connected to one or more sensors that can monitor eye movement and/or a pilot's heartbeat.
  • the storage unit comprises a plurality of checklist data sets, which comprise checklist data sets for normal operation and at least one checklist data set for abnormal operation.
  • the at least one abnormal operation checklist record is through a predetermined state of at least one of the systems can be selected. Should system errors occur, the pilot's task is to first prioritize them and to work through the actions to be taken from an abnormal checklist data record in a specific order.
  • a fuel imbalance checklist could serve as an example of the basic structure of such a checklist for abnormal operation. This makes it possible to balance the amount of fuel in the wings in the event of an uneven distribution of fuel in the wings of the aircraft. After completing the checklist record for the abnormal operation, it can be changed back to an original checklist record for the normal operation.
  • a checklist record for abnormal operation is structured similarly to a checklist for normal operation. Actions are defined which are to be carried out by the flight crew or the checklist system. These promotions may be conditional.
  • the conditions “wait”, “immediate” and “monitor” can be used, among others. With “wait” the occurrence of a condition is awaited and only then the action is executed. With the “immediate” type, the condition is only evaluated once. If the condition is met, the action is performed. Otherwise, continue with the next item on the checklist. “monitor” allows the system to monitor a condition in the background while other tasks are being performed. The action is executed at any time when the condition is met.
  • the condition “immediate” could be used in the aforementioned fuel imbalance checklist, for example to determine the lighter side of the wing and then transfer fuel to the lighter side of the wing. It would be cumbersome to wait for the full weight balance to perform other actions.
  • Jump instructions could be used to initiate or terminate an abnormal checklist be used, which lead to the execution of a second checklist when a first checklist is executed, it being possible to jump back to the first checklist after the second checklist has been completed.
  • a method of defining a checklist for normal operation can therefore be expanded by a few elements without great effort in order to also map a checklist for abnormal operation.
  • the invention also relates - analogously to the preceding statements - to a method for operating an electronic checklist for an aircraft, having storage and, if necessary, providing at least one checklist data set by a storage unit, the at least one checklist data set having a plurality of actions to be carried out, which at least one in the aircraft relate to the system located, execution of actions that are contained in the provided checklist data set, by a selection unit, which is coupled to the memory unit and an interface unit, wherein the interface unit is designed to transmit data or signals to relevant systems in the aircraft and / or to receive from the relevant systems, providing a manual input request on an operating and display unit coupled to the selection unit, which is designed to replace an automatic execution of at least one of the actions contained in the provided checklist data record with the manual input request by preselection, and Checking at least one triggering feature in or on the aircraft if there is no input to the manual prompt, and, if the check is successful, executing at least one replacement action by the selection unit on the relevant system via the interface unit.
  • the at least one replacement action is contained in the provided checklist data record and is transmitted when the relevant checklist data record is provided.
  • the operating and display unit is operated separately from the aircraft in question in a ground station and can be coupled to the selection unit via a data connection unit, with the electronic checklist system transmitting the checklist data set provided to the operating and display unit before the aircraft flies, and wherein the data connection unit can be coupled to the relevant systems and transmits status information to the operating and display unit.
  • checklist records do not change often, they could be permanently installed both in the aircraft and in the ground station.
  • the selection unit skips an action to be confirmed by a manual input request as a substitute action.
  • the invention also relates to an aircraft having a plurality of systems and at least one electronic checklist system as described above.
  • the aircraft is an unmanned aerial vehicle that can be coupled to a ground station via the data connection unit.
  • FIG. 1 shows a schematic, block-based representation of an electronic checklist system according to an exemplary embodiment with a manned aircraft.
  • FIG. 2 shows a schematic, block-based representation of an electronic checklist system according to an exemplary embodiment with an unmanned aircraft.
  • FIG 3 shows an aircraft with an electronic checklist system.
  • the checklist system 2 comprises a memory unit 4, a selection unit 6, an operating and display unit 8, and an interface unit 10.
  • the storage unit 4 is designed to store at least one checklist data record 12 with a number of actions to be carried out, which relate to at least one system 14 located in the aircraft, and to make it available as required.
  • the interface unit 10 is also designed to transmit data or signals to the relevant systems 14 in the aircraft and/or to receive them from the relevant systems 14 .
  • the selection unit 6 is coupled to the storage unit 4 and the interface unit 10 and is designed to successively automatically execute the actions contained in a checklist data set 12 provided by the storage unit 4 via the interface unit 10 on the relevant systems 14 .
  • the operating and display unit 8 is coupled to the selection unit 6 and is designed to automatically execute at least one of the actions contained in the checklist data set 12 provided by a preselection replace manual prompt.
  • the selection unit 6 is designed to check at least one trigger feature in or on the aircraft if there is no input to the manual input request and, if the check is successful, to carry out at least one replacement action on the relevant system 14 via the interface unit 10.
  • the system 2 also has a monitoring unit 16 which is coupled to the storage unit 4 and/or the selection unit 6 .
  • the monitoring unit 16 is designed to monitor a step-by-step processing of the actions from the checklist data record 12 provided and to output a signal as soon as processing is interrupted--for example when a predetermined time threshold value is exceeded--is detected.
  • the monitoring unit 16 could, for example, suggest a “go around” checklist to the pilot instead of a final approach checklist if the aircraft needs to go around. In the event of system errors, the checklist for normal operation could be switched to a checklist for abnormal operation and back again after it has been processed.
  • the individual checklist actions in the aircraft cannot always be processed immediately one after the other, but could generally only be carried out after certain conditions have occurred.
  • An example of a specific checklist is a non-precision approach procedure for an Airbus A320 given in the flight manual. Proper operation of the high-lift system and landing gear is critical to this checklist.
  • This aircraft's high lift system includes slats and trailing edge flaps. They are normally in the retracted state during cruise flight. For landing, they are extended to allow touchdown at reduced airspeed.
  • the pilot selects the slat/flap position (0, 1, 2, 3, FULL) with a control lever according to the flight manual.
  • the high-lift system then drives the slats and flaps in an appropriate position. This process can take several seconds.
  • the non-precision approach procedure can then be designed as follows:
  • the pilot has the task of monitoring the airspeed, the slat/flap position of the high-lift system and the landing gear position and setting the slat/flap lever and the landing gear lever when certain conditions occur.
  • the conditions and actions can be summarized in a table or matrix and saved as a checklist data record 12 .
  • the system 2 can retrieve such a checklist data record 12 from the storage unit 4 and process it automatically in the selection unit 6 let.
  • the prescribed conditions can be checked by feedback using the appropriate system information 18 .
  • At least one triggering characteristic must be checked in order to carry out the replacement action mentioned.
  • FIG. 2 schematically shows an unmanned aircraft 22 and a ground station 24 which are connected to one another via a data connection 26 which is established by means of a data connection unit 27 in each case.
  • a part of the checklist system 2 is arranged on board the unmanned aircraft 22 and includes the storage unit 4, the selection unit 6, the interface unit 10 and the relevant systems 14 there pilot is served.
  • a checking unit 20 is also arranged there, for example, which can check a bodily function of the pilot so that a substitute action can be triggered if the pilot is unable to respond to prompts. If the data connection 26 is interrupted for a certain period of time, a replacement action could also be carried out.
  • the checklist to be displayed in the ground station 24 can contain status information about checks to be carried out, for example as a vector. Whose Elements indicate whether the checks to be performed have been completed. User inputs may also be transmitted to the aircraft 22 as a vector.
  • FIG. 3 shows a manned aircraft 28 in which the checklist system 2 is fully integrated.
  • “comprising” or “comprising” does not exclude other elements or steps, and “a” or “an” does not exclude a plurality.
  • features or steps that have been described with reference to one of the above exemplary embodiments can also be used in combination with other features or steps of other exemplary embodiments described above. Any reference signs in the claims should not be construed as limiting.

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Abstract

Ein elektronisches Checklistensystem für ein Luftfahrzeug weist eine Speichereinheit, eine Selektionseinheit, eine Bedien- und Anzeigeeinheit, und eine Schnittstelleneinheit auf, wobei die Speichereinheit dazu ausgebildet ist, mindestens einen Checklistendatensatz mit mehreren durchzuführenden Aktionen, die mindestens ein in dem Luftfahrzeug befindliches System betreffen, zu speichern und bedarfsweise bereitzustellen, wobei die Schnittstelleneinheit dazu ausgebildet ist, Daten oder Signale zu betreffenden Systemen in dem Luftfahrzeug zu übertragen und/oder von den betreffenden Systemen zu empfangen, wobei die Selektionseinheit mit der Speichereinheit und der Schnittstelleneinheit gekoppelt ist und dazu ausgebildet ist, aus einem von der Speichereinheit bereitgestellten Checklistendatensatz die darin enthaltenen Aktionen nacheinander automatisch über die Schnittstelleneinheit an den betreffenden Systemen auszuführen, wobei die Bedien- und Anzeigeeinheit mit der Selektionseinheit gekoppelt ist und dazu ausgebildet ist, durch Vorauswahl eine automatische Ausführung zumindest einer der in dem bereitgestellten Checklistendatensatz enthaltenen Aktionen durch eine manuelle Eingabeaufforderung zu ersetzen, und wobei die Selektionseinheit dazu ausgebildet ist, beim Ausbleiben einer Eingabe auf die manuelle Eingabeaufforderung mindestens ein Auslösemerkmal in oder an dem Luftfahrzeug zu prüfen und, bei erfolgreicher Prüfung, mindestens eine Ersatzaktion an dem betreffenden System über die Schnittstelleneinheit auszuführen.

Description

Elektronisches Checklistensystem für ein Luftfahrzeug
Technisches Gebiet
Die vorliegende Beschreibung betrifft ein elektronisches Checklistensystem für ein Luftfahrzeug, ein Verfahren zum Betreiben einer elektronischen Checkliste und ein Luftfahrzeug.
Technischer Hintergrund
Checklisten haben sich als Mittel zur Gewährleistung der Sicherheit beim Betrieb von Luftfahrzeugen bewährt. Es ist bekannt, Luftfahrzeuge zunächst basierend auf vom Hersteller festgelegten Checklisten zuzulassen. Für den Betrieb sind üblicherweise mehrere unterschiedliche Checklisten vorgesehen, die jeweils eine bestimmte Flugphase abdecken. Beispielsweise kann eine Checkliste für einen Steigflug mehrere zu prüfende Punkte umfassen, die das Einfahren des Fahrwerks, das Einfahren des Hochauftriebssystems und den optionalen Betrieb von Enteisungsvorrichtungen sowie der Lichter und Scheinwerfer betreffen. Entsprechende Anweisungen sind von der Flugbesatzung in den jeweiligen Flugphasen auszuführen. Checklisten sind klassischerweise auf Papier ausgedruckt, in moderneren Flugzeugen sind sie jedoch oft auch in einem elektronischen Checklistensystem verfügbar.
Solche elektronischen Checklistensysteme beinhalten im Idealfall dieselben Checklistenpunkte wie die Papierversion. Sie weisen typischerweise eine Statusanzeige auf, welche eine aktuell zu prüfende Anweisung markiert. Falls Systemstatusinformationen vorliegen, wie etwa für die genannten Checklistenpunkte des Fahrwerks, der Hochauftriebssystems, der Enteisungsvorrichtungen sowie der Lichter und Scheinwerfer, dann können sie automatisch von dem Checklistensystem geprüft werden. Dabei sind zwei unterschiedliche Bedienkonzepte möglich. In einem ersten Konzept könnte der Luftfahrzeugführer die Aktionen aus dem Gedächtnis ausführen und anschließend mit Hilfe des Checklistensystems prüfen, dass kein Punkt der Checkliste vergessen wurde. In einem zweiten Konzept könnte der Luftfahrzeugführer mit Hilfe des Checklistensystems Punkt für Punkt abarbeiten. In einem Ein-Mann-Cockpit könnte beispielsweise das Starten der Triebwerke nach dem zweiten Schema erfolgen. Damit sollte es möglich sein, die Triebwerke zu starten, auch wenn der betreffende Pilot noch nie mit dem Luftfahrzeug geflogen ist. Nach der Landung könnte indes das erste Schema zum Einsatz kommen, um zu erreichen, dass die Landebahn zügig verlassen wird. Der Pilot kann mit einem festgelegten Verfahren, das oft als „Flow“ bezeichnet wird, bestimmte Aktionen schnell hintereinander durchführen und anschließend die Checkliste in Ruhe durchgehen.
In einer Vielzahl von Flugzeugen müssen beim Abarbeiten der Checklisten die Flugzeugsysteme manuell durch die Flugbesatzung bedient werden. Ein höherer Automatisierungsgrad wird erreicht, sobald das Checklistensystem selber in der Lage ist, Flugzeugsysteme zu bedienen. In WO 2018/087745 A1 wird ein solches Verfahren beschrieben. Hierbei selektiert der Luftfahrzeugführer manuell mit einem Schalter eine von mehreren verfügbaren Checklisten für den normalen Flugbetrieb, deren dort enthaltene Anweisungen daraufhin alle automatisch abgearbeitet werden.
Dies kann jedoch eine Reihe von Nachteilen umfassen. In der Checkliste vorgegebene Aktionen werden etwa in jedem Fall ausgeführt, sodass ein manuelles Eingreifen des Luftfahrzeugführers nicht vorgesehen ist. Bei obigem Beispiel bleibend würde das Fahrwerk etwa stets kurz nach dem Abheben des Luftfahrzeugs automatisch einfahren. Dieses Verhalten ist jedoch nicht immer erwünscht. Falls die Temperatur der Bremsen nach dem Abheben relativ hoch ist, sollte die Flugbesatzung eine Möglichkeit haben, das Fahrwerk für eine kurze Zeit im ausgefahrenen Zustand zu belassen, um die Bremsen abzukühlen. Die Ausführung der Checkliste darf dabei jedoch nicht angehalten werden, da das Hochauftriebssystem beim Erreichen einer vorgegebenen charakteristischen Geschwindigkeit einfahren muss, um eine Überlastung der Flugzeugstruktur zu vermeiden. Typischerweise weisen Checklisten auch Punkte auf, die nur von der Flugbesatzung bestätigt werden können, etwa das Abschließen eines Briefings, das Abschalten der Mobiltelefone oder das Beenden einer Checkliste. Eine Reduktion der Checklisten auf die automatisch abzuarbeitenden Anweisungen ist nicht zulässig.
Beschreibung
Es kann als Aufgabe betrachtet werden, ein verbessertes elektronisches Checklistensystem vorzuschlagen, das sowohl eine Flexibilität bei der Ausführung einer automatisierten Checkliste erlaubt, als auch die Sicherheit gewährleistet, sollte ein Luftfahrzeugführer nicht mehr seiner Aufgabe nachkommen können, erforderliche Checklisten zu selektieren.
Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs. Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus der folgenden Beschreibung.
Es wird ein elektronisches Checklistensystem für ein Luftfahrzeug vorgeschlagen, aufweisend eine Speichereinheit, eine Selektionseinheit, eine Bedien- und Anzeigeeinheit, und eine Schnittstelleneinheit, wobei die Speichereinheit dazu ausgebildet ist, mindestens einen Checklistendatensatz mit mehreren durchzuführenden Aktionen, die mindestens ein in dem Luftfahrzeug befindliches System betreffen, zu speichern und bedarfsweise bereitzustellen, wobei die Schnittstelleneinheit dazu ausgebildet ist, Daten oder Signale zu betreffenden Systemen in dem Luftfahrzeug zu übertragen und/oder von den betreffenden Systemen zu empfangen, wobei die Selektionseinheit mit der Speichereinheit und der Schnittstelleneinheit gekoppelt ist und dazu ausgebildet ist, aus einem von der Speichereinheit bereitgestellten Checklistendatensatz die darin enthaltenen Aktionen nacheinander automatisch über die Schnittstelleneinheit an den betreffenden Systemen auszuführen, wobei die Bedien- und Anzeigeeinheit mit der Selektionseinheit gekoppelt ist und dazu ausgebildet ist, durch Vorauswahl eine automatische Ausführung zumindest einer der in dem bereitgestellten Checklistendatensatz enthaltenen Aktionen durch eine manuelle Eingabeaufforderung zu ersetzen, und wobei die Selektionseinheit dazu ausgebildet ist, beim Ausbleiben einer Eingabe auf die manuelle Eingabeaufforderung mindestens ein Auslösemerkmal in oder an dem Luftfahrzeug zu prüfen und, bei erfolgreicher Prüfung, mindestens eine Ersatzaktion an dem betreffenden System über die Schnittstelleneinheit auszuführen.
Das erfindungsgemäße Checklistensystem ist in der Lage, einen oder bevorzugt mehrere Checklistendatensätze in der Speichereinheit abzulegen und bei der Inbetriebnahme des Checklistensystems auszulesen. Es ist denkbar, bei Auslieferung oder Zulassung des betreffenden Luftfahrzeugs Standard-Checklisten vorzusehen, die bedarfsweise um weitere Checklistendatensätze erweitert werden können. Grundsätzlich gibt es hierfür zwei Möglichkeiten. Bei einer ersten Möglichkeit könnte der Quellcode einer Checklistensoftware individuell angepasst werden. Dies lässt sich erreichen, indem entweder der Quellcode modifiziert wird oder aus einer benutzerdefinierten Datei (z.B. im XML Format) generiert wird. Alternativ kann eine vorgeschriebene Prozedur die Möglichkeit geben, benutzerdefinierte Checklisten auf einen Speicher zu schreiben, dessen Speicherinhalt beim Hochfahren des Systems ausgelesen wird. Ist das Checklistensystem ausreichend gegenüber Fehleingaben abgesichert, dann wäre es mit der zweiten Variante sogar möglich, die Checkliste während des Fluges abzuändern, um beispielsweise lärmoptimierte Anflüge durchzuführen, welche individuell an die Wetterbedingungen und lokalen Gegebenheiten eines Flughafens angepasst sind. Im Falle von benutzerdefinierten Checklisten für ein unbemanntes Luftfahrzeug müssten dabei die Checklisten der Bodenstation und des Luftfahrzeugs aufeinander abgestimmt sein, um ein Fehlverhalten auszuschließen. Je nach gewünschter Implementierung könnten einzelne Checklistendatensätze dem Luftfahrzeugführer vorgeschlagen oder direkt aktiviert werden. Es könnte zudem auch die Möglichkeit bestehen, einen Checklistendatensatz über eine Eingabeeinheit frei zu wählen.
Die Schnittstelleneinheit kann in Form unterschiedlichster Varianten ausgebildet sein, die auch von der Ausführung des Luftfahrzeugs abhängen. Es ist denkbar, dass eines oder mehrere der betreffenden Systeme über einen Datenbus mit einem übergeordneten System, beispielsweise einem Flugsteuerungssystem oder einem Flight-Management-System kommunizieren. Die Schnittstelleneinheit könnte mit dem Datenbus oder dem übergeordneten System gekoppelt oder in ein solches übergeordnetes System integriert sein. Folglich ist die Schnittstelleneinheit in der Lage, Daten oder Signale zu den entsprechenden Systemen zu senden oder hiervon zu empfangen. Alternativ und/oder zusätzlich dazu kann die Schnittstelleneinheit eine dedizierte, zusätzliche Schnittstelle umfassen, die dazu ausgebildet ist, mit mindestens einem der betreffenden Systeme zu kommunizieren. Die Schnittstelleneinheit ermöglicht die Verbindung zwischen dem elektronischen Checklistensystem und den betreffenden Systemen, die durch das Checklistensystem behandelt werden.
Zur Entlastung des Luftfahrzeugführers werden die in dem bereitgestellten Checklistendatensatz enthaltenen Aktionen nacheinander automatisch ausgeführt. Dies geschieht über die Selektionseinheit, die dazu befähigt ist, aus dem bereitgestellten Checklistendatensatz über die Schnittstelleneinheit entsprechende Befehle zu übertragen. Die korrekte Ausführung kann anhand von Systemstatusinformationen mittels der Bedien- und Anzeigeeinheit geprüft werden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zumindest eine der Aktionen nicht automatisch ausgeführt wird, sondern durch eine manuelle Eingabeaufforderung ersetzbar ist. Der Luftfahrzeugführer könnte eine entsprechende Vorauswahl treffen, welche der Aktionen manuell zu betätigen oder zu bestätigen ist und folglich damit die vollständig automatische Betriebsart unterbrechen. Das automatische Ausführen der Aktionen eines Checklistendatensatzes kann auch bereits während der Ausführung durch den Luftfahrzeugführer unterbrochen werden. Hierzu kann ein entsprechendes Eingabemittel vorgesehen sein. Die auf diese Weise generierten manuellen Systembefehle haben in der Selektionseinheit im Normalfall eine höhere Priorität gegenüber den automatisch ausgeführten Aktionen.
Es könnten jedoch Fälle eintreten, in denen ein Luftfahrzeugführer eine zu erwartende manuelle Eingabeaufforderung nicht liefern kann. Beispielsweise könnte der Luftfahrzeugführer durch ein akutes Ereignis nicht ansprechbar oder reaktionsfähig sein. In einem anderen Fall könnte, sollte das Luftfahrzeug ein unbemanntes Luftfahrzeug sein, eine Datenverbindung zu dem an einer Bodenstation befindlichen Luftfahrzeugführer unterbrochen sein. Da aufgrund der zu erwartenden manuellen Eingabe die vollständige Ausführung sämtlicher Aktionen aus dem betreffenden Checklistendatensatz unterbrochen ist, ist die Selektionseinheit zum Durchführen einer Ersatzaktion befähigt. Dies erfordert erfindungsgemäß mindestens ein Auslösemerkmal in oder an dem Luftfahrzeug, welches zu prüfen ist. Zum Beispiel könnte ein Gesundheitsmerkmal durch entsprechende Sensoren an Bord des Luftfahrzeugs erfasst oder eine Datenverbindung zu einer Bodenstation geprüft werden, sollte das Luftfahrzeug ein unbemanntes Luftfahrzeug sein. Die entsprechende Ersatzaktion wird dann ausgeführt, um einen sicheren Betrieb des Luftfahrzeugs und eine Fortsetzung anderer, automatisierbarer Aktionen nicht zu unterbrechen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weist das elektronische Checklistensystem ferner eine Überwachungseinheit auf, die mit der Speichereinheit und/oder der Selektionseinheit gekoppelt ist, wobei die Überwachungseinheit dazu ausgebildet ist, eine schrittweise Abarbeitung der Aktionen aus dem bereitgestellten Checklistendatensatz zu überwachen und ein Signal auszugeben, sobald ein Unterbrechen der Abarbeitung (beispielsweise beim Überschreiten eines vorbestimmten Zeitschwellenwerts) erfasst wird. Um das Prüfen des Auslösemerkmals initiieren zu können, muss Kenntnis darüber erlangt werden, ob die ordnungsgemäße Abarbeitung der Aktionen unterbrochen ist. Ist zum Beispiel eine Aktion mit einer manuellen Eingabeaufforderung verbunden, könnte eine gewisse Wartezeit für die erwartete Eingabe vorgegeben werden. Ist diese Wartezeit überschritten, könnte ein Signal generiert werden, das zum Prüfen des Auslösemerkmals führt. Es sind selbstverständlich auch andere Kriterien denkbar, die zum Prüfen des Auslösemerkmals führen können. Weiterhin könnte zur Erinnerung an die Abgabe einer Eingabe durch ein akustisches und/oder optisches Signal erinnert werden. Wird auf dieses nicht reagiert, beispielsweise ebenfalls innerhalb einer bestimmten, vorgegebenen Zeit, könnte das Auslösemerkmal geprüft werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Überwachungseinheit mit der Selektionseinheit gekoppelt und dazu ausgebildet, eine betreffende Ersatzaktion bei unterbrochener Abarbeitung zu veranlassen. Die betreffende Ersatzaktion versetzt das Checklistensystem dann in die Lage, die Abarbeitung der Aktionen aus dem Checklistendatensatz fortzusetzen. Eine Unterbrechung wird folglich aufgehoben.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die mindestens eine Ersatzaktion in dem bereitgestellten Checklistendatensatz enthalten und wird bei dem Bereitstellen des betreffenden Checklistendatensatzes übertragen. Daher kann auch bei Unterbrechung einer Datenverbindung oder bei anderen, unvorhergesehenen Situationen unmittelbar ermöglicht werden, die betreffende Ersatzaktion auszuführen und nicht auf andere, externe Eingaben zu warten.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Bedien- und Anzeigeeinheit getrennt von dem betreffenden Luftfahrzeug in einer Bodenstation betreibbar und über eine Datenverbindungseinheit mit der Selektionseinheit koppelbar, wobei das elektronische Checklistensystem dazu ausgebildet ist, den bereitgestellten Checklistendatensatz vor dem Flug des Luftfahrzeugs an die Bedien- und Anzeigeeinheit zu übertragen, und wobei die Datenverbindungseinheit mit den betreffenden Systemen koppelbar ist und dazu ausgebildet ist, Statusinformationen zu der Bedien- und Anzeigeeinheit zu übertragen. Aus ergonomischen Gründen sollten Benutzereingaben der Checklistenfunktion keine oder nur minimale Verzögerungen bei der Bedienung hervorrufen, was bei Verwendung in bemannten Luftfahrzeugen einfach zu bewerkstelligen ist. Das gesamte Checklistensystem könnte dort auf einem einzigen Rechner laufen. Im Fall eines unbemannten Luftfahrzeugs sind zumindest die Schnittstelleneinheit und die Selektionseinheit im Luftfahrzeug installiert, wobei die Bedien- und Anzeigeeinheit bevorzugt in regelmäßigen Abständen Statusinformationen für die Checklistenanzeige aus dem Luftfahrzeug erhält. An der Bedien- und Anzeigeeinheit gemachte Eingaben werden dann an das Luftfahrzeug übertragen. Ein zu dem Luftfahrzeug aufgebauter Datenlink kann jedoch jederzeit unterbrochen werden. Sollte diese Situation eintreffen, dann muss das Luftfahrzeug die Aufgabe des Luftfahrzeugführers übernehmen und selbständig mit der Verarbeitung der Checkliste fortfahren. Gleichzeitig könnte dem Luftfahrzeugführer in der Bodenstation eine Prädiktion der Luftfahrzeugposition angezeigt werden, was auch die Checklistenaktionen beinhalten kann. Die in der Bodenstation anzuzeigenden Aktionen aus dem Checklistendatensatz sind weiterhin nicht während des Fluges aus dem Luftfahrzeug zu laden, da dies große Anzeigeverzögerungen hervorrufen würde. Außerdem wird hierdurch die Menge der zu übertragenden Daten so klein wie möglich gehalten. Das lässt sich erreichen, wenn der in der Bodenstation anzuzeigende Checklistendatensatz dort vollständig vorliegt.
In einer alternativen Ausführungsform ist die Bedien- und Anzeigeeinheit getrennt von dem betreffenden Luftfahrzeug in einer Bodenstation betreibbar und über eine Datenverbindungseinheit mit der Selektionseinheit koppelbar, wobei das elektronische Checklistensystem dazu ausgebildet ist, zumindest einen festen Checklistendatensatz zu verwenden, der sowohl in dem Luftfahrzeug, als auch in der Bedien- und Anzeigeeinheit installiert ist. Die Datenverbindungseinheit ist mit den betreffenden Systemen koppelbar und dazu ausgebildet, Statusinformationen zu der Bedien- und Anzeigeeinheit zu übertragen. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn sich die Checklistendatensätze nicht oft ändern. Dann wäre es günstig, den jeweiligen Checklistendatensatz bei der Inbetriebnahme des Checklistensystems zu prüfen, beispielsweise über eine Prüfsumme.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Ersatzaktion das Überspringen einer durch eine manuelle Eingabeaufforderung zu bestätigenden Aktion. Dies ist eine sonders einfache Ersatzaktion, die unmittelbar eine Fortführung der Abarbeitung der in dem Checklistendatensatz abgelegten Aktionen erlaubt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Ersatzaktion derart angepasst, dass das Luftfahrzeug die Flugmission sicher durchführt. Ist eine Aktion auszuführen, von der die Durchführbarkeit einer Flugmission abhängt, dann kann die Ersatzaktion so ausgebildet sein, dass sichergestellt wird, die betreffende Flugmission weiterhin sicher durchzuführen. Beispielsweise könnte die Ersatzaktion sicherstellen, dass das Luftfahrzeug auf einer vorgegebenen Flugbahn verbleibt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das mindestens eine Auslösemerkmal durch mindestens eine Überprüfungseinheit prüfbar, die dazu ausgebildet ist, Körperfunktionen eines Piloten oder eines Bedieners der Bedien- und Anzeigeeinheit zu prüfen, wobei das mindestens eine Auslösemerkmal eine fehlende Reaktionsfähigkeit des Piloten oder Bedieners repräsentiert. Die Überprüfungseinheit könnte etwa mit einem oder mehreren Sensoren verbunden sein, die eine Augenbewegung und/oder den Herzschlag eines Luftfahrzeugführers überwachen können.
In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Speichereinheit mehrere Checklistendatensätze, die Checklistendatensätze für einen normalen Betrieb und mindestens einen Checklistendatensatz für einen abnormalen Betrieb umfassen. Der mindestens eine Checklistendatensatz für einen abnormalen Betrieb ist durch einen vorbestimmten Zustand mindestens eines der Systeme selektierbar. Sollten Systemfehler auftreten, dann besteht die Aufgabe des Luftfahrzeugführers darin, sie zunächst zu priorisieren und entsprechend anzuwendende Aktionen aus einem abnormalen Checklistendatensatz in einer bestimmten Reihenfolge abzuarbeiten. Als Beispiel für den grundsätzlichen Aufbau einer solchen Checkliste für einen abnormalen Betrieb könnte eine Fuel-Imbalance-Checkliste dienen. Diese ermöglicht, bei einer ungleichmäßigen Verteilung von Kraftstoff in den Flügeln des Luftfahrzeugs die Treibstoffmenge in den Flügeln auszubalancieren. Nach dem Abarbeiten des Checklistendatensatzes für den abnormalen Betrieb kann wieder zu einem ursprünglichen Checklistendatensatz für den normalen Betrieb zurückgewechselt werden. Grundsätzlich ist ein Checklistendatensatz für den abnormalen Betrieb ähnlich aufgebaut wie eine Checkliste für den normalen Betrieb. Es werden Aktionen definiert, welche durch die Flugzeugbesatzung oder das Checklistensystem auszuführen sind. Diese Aktionen können an Bedingungen geknüpft sein.
Bei der Ausführung einer abnormalen Checkliste können unter anderem die Bedingungen „wait“, „immediate“ und „monitor“ genutzt werden. Bei „wait“ wird auf das Eintreten einer Bedingung gewartet und erst dann die Aktion ausgeführt. Bei dem Typ „immediate“ wird die Bedingung nur einmal bewertet. Wenn die Bedingung erfüllt ist, wird die Aktion ausgeführt. Andernfalls wird mit dem nächsten Punkt der Checkliste fortgefahren. Bei „monitor“ wird dem System ermöglicht, eine Bedingung im Hintergrund zu überwachen, während andere Aufgaben ausgeführt werden. Die Aktion wird jederzeit ausgeführt, wenn die Bedingung erfüllt ist. Die Bedingung „immediate“ könnte etwa in der vorangehend genannten Fuel-Imbalance-Checkliste verwendet werden, beispielsweise zum Ermitteln der leichteren Flügelseite und dem daran anschließenden Übertragen von Kraftstoff zu der leichteren Flügelseite. Es wäre zum Ausführen anderer Aktionen hinderlich, auf den vollständigen Gewichtsausgleich zu warten. Das Übertragen könnte folglich unter der Bedingung „monitor“ ablaufen. Zum Initiieren oder Beenden einer abnormalen Checkliste könnten Sprunganweisungen verwendet werden, die beim Ausführen einer ersten Checkliste zum Ausführen einer zweiten Checkliste führen, wobei nach Beendigung der zweiten Checkliste wieder zu der ersten zurückgesprungen werden kann. Eine Definitionsmethodik einer Checkliste für den normalen Betrieb lässt sich folglich ohne großen Aufwand um wenige Elemente erweitern, um auch eine Checkliste für den abnormalen Betrieb abzubilden.
Die Erfindung betrifft ferner - analog zu den vorangehenden Ausführungen - ein Verfahren zum Betreiben einer elektronischen Checkliste für ein Luftfahrzeug, aufweisend Speichern und bedarfsweise Bereitstellen mindestens eines Checklistendatensatzes durch eine Speichereinheit, wobei der mindestens eine Checklistendatensatz mehrere durchzuführende Aktionen aufweist, die mindestens ein in dem Luftfahrzeug befindliches System betreffen, Ausführen von Aktionen, die in dem bereitgestellten Checklistendatensatz enthalten sind, durch eine Selektionseinheit, die mit der Speichereinheit und einer Schnittstelleneinheit gekoppelt ist, wobei die Schnittstelleneinheit dazu ausgebildet ist, Daten oder Signale zu betreffenden Systemen in dem Luftfahrzeug zu übertragen und/oder von den betreffenden Systemen zu empfangen, Bereitstellen einer manuellen Eingabeaufforderung an einer mit der Selektionseinheit gekoppelten Bedien- und Anzeigeeinheit, die dazu ausgebildet ist, durch Vorauswahl eine automatische Ausführung zumindest einer der in dem bereitgestellten Checklistendatensatz enthaltenen Aktionen durch die manuelle Eingabeaufforderung zu ersetzen, und Prüfen mindestens eines Auslösemerkmals in oder an dem Luftfahrzeug beim Ausbleiben einer Eingabe auf die manuelle Eingabeaufforderung, und, bei erfolgreicher Prüfung, Ausführen mindestens einer Ersatzaktion durch die Selektionseinheit an dem betreffenden System über die Schnittstelleneinheit.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die mindestens eine Ersatzaktion in dem bereitgestellten Checklistendatensatz enthalten und wird bei dem Bereitstellen des betreffenden Checklistendatensatzes übertragen. In einer vorteilhaften Ausführungsform wird die Bedien- und Anzeigeeinheit getrennt von dem betreffenden Luftfahrzeug in einer Bodenstation betrieben und ist über eine Datenverbindungseinheit mit der Selektionseinheit koppelbar, wobei das elektronische Checklistensystem den bereitgestellten Checklistendatensatz vor dem Flug des Luftfahrzeugs an die Bedien- und Anzeigeeinheit überträgt, und wobei die Datenverbindungseinheit mit den betreffenden Systemen koppelbar ist und Statusinformationen zu der Bedien- und Anzeigeeinheit überträgt.
Insbesondere falls sich die Checklistendatensätze nicht oft ändern, könnten diese sowohl im Luftfahrzeug als auch in der Bodenstation fest installiert sein. Wie vorangehend erwähnt wäre dann zudem denkbar, den jeweiligen Checklistendatensatz bei der Inbetriebnahme des Checklistensystems zu prüfen, etwa über eine Prüfsumme.
In einer vorteilhaften Ausführungsform überspringt die Selektionseinheit als Ersatzaktion eine durch eine manuelle Eingabeaufforderung zu bestätigende Aktion.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Luftfahrzeug, aufweisend mehrere Systeme und mindestens ein elektronisches Checklistensystem nach der vorhergehenden Beschreibung.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Luftfahrzeug ein unbemanntes Fluggerät, das mit einer Bodenstation über die Datenverbindungseinheit koppelbar ist.
Kurze Beschreibung der Figuren
Nachfolgend wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher auf
Ausführungsbeispiele eingegangen. Die Darstellungen sind schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich auf gleiche oder ähnliche Elemente. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische, blockbasierte Darstellung eines elektronischen Checklistensystems gemäß einem Ausführungsbeispiel mit einem bemannten Luftfahrzeug.
Fig. 2 eine schematische, blockbasierte Darstellung eines elektronischen Checklistensystems gemäß einem Ausführungsbeispiel mit einem unbemannten Luftfahrzeug.
Fig. 3 ein Flugzeug mit einem elektronischen Checklistensystem.
Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Fig. 1 zeigt ein elektronisches Checklistensystem 2 für ein Luftfahrzeug. Das Checklistensystem 2 umfasst eine Speichereinheit 4, eine Selektionseinheit 6, eine Bedien- und Anzeigeeinheit 8, und eine Schnittstelleneinheit 10 auf. Die Speichereinheit 4 ist dazu ausgebildet, mindestens einen Checklistendatensatz 12 mit mehreren durchzuführenden Aktionen, die mindestens ein in dem Luftfahrzeug befindliches System 14 betreffen, zu speichern und bedarfsweise bereitzustellen. Die Schnittstelleneinheit 10 ist weiterhin dazu ausgebildet, Daten oder Signale zu den betreffenden Systemen 14 in dem Luftfahrzeug zu übertragen und/oder von den betreffenden Systemen 14 zu empfangen. Die Selektionseinheit 6 ist mit der Speichereinheit 4 und der Schnittstelleneinheit 10 gekoppelt und dazu ausgebildet, aus einem von der Speichereinheit 4 bereitgestellten Checklistendatensatz 12 die darin enthaltenen Aktionen nacheinander automatisch über die Schnittstelleneinheit 10 an den betreffenden Systemen 14 auszuführen. Die Bedien- und Anzeigeeinheit 8 ist mit der Selektionseinheit 6 gekoppelt und dazu ausgebildet, durch Vorauswahl eine automatische Ausführung zumindest einer der in dem bereitgestellten Checklistendatensatz 12 enthaltenen Aktionen durch eine manuelle Eingabeaufforderung zu ersetzen. Zudem ist die Selektionseinheit 6 dazu ausgebildet, beim Ausbleiben einer Eingabe auf die manuelle Eingabeaufforderung mindestens ein Auslösemerkmal in oder an dem Luftfahrzeug zu prüfen und, bei erfolgreicher Prüfung, mindestens eine Ersatzaktion an dem betreffenden System 14 über die Schnittstelleneinheit 10 auszuführen.
Das System 2 weist zudem eine Überwachungseinheit 16 auf, die mit der Speichereinheit 4 und/oder der Selektionseinheit 6 gekoppelt ist. Die Überwachungseinheit 16 ist dazu ausgebildet, eine schrittweise Abarbeitung der Aktionen aus dem bereitgestellten Checklistendatensatz 12 zu überwachen und ein Signal auszugeben, sobald ein Unterbrechen der Abarbeitung - beispielsweise beim Überscheiten eines vorbestimmten Zeitschwellenwerts - erfasst wird. Die Überwachungseinheit 16 könnte dem Luftfahrzeugführer beispielsweise bei einem erforderlichen Durchstarten des Luftfahrzeugs eine „Go Around“ Checkliste statt einer Endanflug-Checkliste vorschlagen. Bei Systemfehlern könnte von der Checkliste für den normalen Betrieb in eine Checkliste für den abnormalen Betrieb und nach dessen Abarbeitung wieder zurück gewechselt werden.
Nicht immer können die einzelnen Checklistenaktionen im Luftfahrzeug sofort hintereinander abgearbeitet werden, sondern könnten im Allgemeinen auch erst nach dem Eintreten bestimmter Bedingungen ausgeführt werden. Als Beispiel für eine bestimmte Checkliste dient eine im Flughandbuch angegebene Non- Precision-Approach-Prozedur eines Airbus A320. Bei dieser Checkliste ist die richtige Bedienung des Hochauftriebssystems und Fahrwerks entscheidend. Das Hochauftriebssystem dieses Flugzeugs umfasst Vorflügel (Slats) und Hinterkantenklappen (Flaps). Sie befinden sich normalerweise im Reiseflug im eingefahrenen Zustand. Zur Landung werden sie ausgefahren, um ein Aufsetzen mit reduzierter Fluggeschwindigkeit zu ermöglichen.
Der Pilot selektiert mit einem Bedienhebel die Slat/Flap Position (0, 1 , 2, 3, FULL) gemäß Flughandbuch. Das Hochauftriebssystem fährt daraufhin jeweils die Slats und Flaps in eine entsprechende Position. Dieser Vorgang kann mehrere Sekunden dauern. Die Non-Precision Approach Prozedur kann dann wie folgt ausgebildet sein:
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Der Luftfahrzeugführer hat folglich die Aufgabe, die Fluggeschwindigkeit, die Slat/Flap-Position des Hochauftriebssystems und die Fahrwerksposition zu überwachen und beim Eintreten bestimmter Bedingungen den Slat/Flap-Hebel und den Fahrwerkshebel zu setzen. Die Bedingungen und Aktionen lassen sich in einer Tabelle bzw. Matrix zusammenfassen und als Checklistendatensatz 12 speichern. Das System 2 kann einen solchen Checklistendatensatz 12 aus der Speichereinheit 4 abrufen und in der Selektionseinheit 6 automatisiert abarbeiten lassen. Die vorgeschriebenen Bedingungen lassen sich dabei durch Rückkopplung mit entsprechenden System Informationen 18 prüfen.
Zum Ausführen der genannten Ersatzaktion ist mindestens ein Auslösemerkmal zu prüfen. Dies könnte das Prüfen einer Körperfunktionen eines Piloten oder eines Bedieners der Bedien- und Anzeigeeinheit 6 durch mindestens eine Überprüfungseinheit 20 umfassen, die beispielhaft mit der Schnittstelleneinheit 10 gekoppelt ist. Damit kann eine fehlende Reaktionsfähigkeit des Piloten oder Bedieners festgestellt werden.
Es sind vielfältige weitere Beispiele für moderne Luftfahrzeuge denkbar, wobei die entsprechenden Tabellen zur Definition von Checklistenbedingungen und Aktionen entsprechend erweitert werden können.
Fig. 2 zeigt schematisch ein unbemanntes Luftfahrzeug 22 und eine Bodenstation 24, die über eine Datenverbindung 26 miteinander verbunden sind, welche mittels jeweils einer Datenverbindungseinheit 27 hergestellt wird. An Bord des unbemannten Luftfahrzeugs 22 ist ein Teil des Checklistensystems 2 angeordnet und umfasst dort die Speichereinheit 4, die Selektionseinheit 6, die Schnittstelleneinheit 10 und die betreffenden Systeme 14. In der Bodenstation 24 ist indes die Bedien- und Anzeigeeinheit 8 angeordnet, die von einem Luftfahrzeugführer bedient wird. Beispielhaft ist auch dort eine Überprüfungseinheit 20 angeordnet, die eine Körperfunktion des Luftfahrzeugführer prüfen kann, sodass gegebenenfalls eine Ersatzaktion ausgelöst werden kann, wenn der Luftfahrzeugführer nicht auf Eingabeaufforderungen reagieren kann. Bei einer eine bestimmte Zeit überdauernden Unterbrechung der Datenverbindung 26 könnte ebenso eine Ersatzaktion ausgeführt werden.
Die in der Bodenstation 24 anzuzeigende Checkliste kann Statusinformationen über durchzuführende Checks erhalten, beispielsweise als Vektor. Dessen Elemente geben an, ob die durchzuführenden Checks absolviert sind. Benutzereingaben können ebenso als Vektor an das Luftfahrzeug 22 übertragen werden.
Es ist sinnvoll, die Checklistendatensätze 12 vor dem Flug des Luftfahrzeugs 22 bereits in der Bodenstation 24 zu speichern, um die zu übertragenden Datenmengen zu reduzieren.
Fig. 3 zeigt schließlich ein bemanntes Luftfahrzeug 28, bei dem das Checklistensystem 2 vollständig integriert ist. Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend“ oder „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
Bezugszeichenliste
2 Checklistensystem
4 Speichereinheit 6 Selektionseinheit
8 Bedien- und Anzeigeeinheit
10 Schnittstelleneinheit
12 Checklistendatensatz
14 Luftfahrzeugsystem 16 Überwachungseinheit
18 System Informationen
20 Überprüfungseinheit
22 unbemanntes Luftfahrzeug
24 Bodenstation 26 Datenverbindung
27 Datenverbindungseinheit
28 Luftfahrzeug

Claims

Patentansprüche
1 . Elektronisches Checklistensystem (2) für ein Luftfahrzeug (22, 28), aufweisend: eine Speichereinheit (4), eine Selektionseinheit (6), eine Bedien- und Anzeigeeinheit (8), und eine Schnittstelleneinheit (10), wobei die Speichereinheit (4) dazu ausgebildet ist, mindestens einen Checklistendatensatz (12) mit mehreren durchzuführenden Aktionen, die mindestens ein in dem Luftfahrzeug (22, 28) befindliches System (14) betreffen, zu speichern und bedarfsweise bereitzustellen, wobei die Schnittstelleneinheit (10) dazu ausgebildet ist, Daten oder Signale zu betreffenden Systemen (14) in dem Luftfahrzeug (22, 28) zu übertragen und/oder von den betreffenden Systemen (14) zu empfangen, wobei die Selektionseinheit (6) mit der Speichereinheit (4) und der Schnittstelleneinheit (10) gekoppelt ist und dazu ausgebildet ist, aus einem von der Speichereinheit (4) bereitgestellten Checklistendatensatz (12) die darin enthaltenen Aktionen nacheinander automatisch über die Schnittstelleneinheit (10) an den betreffenden Systemen (14) auszuführen, wobei die Bedien- und Anzeigeeinheit (8) mit der Selektionseinheit (6) gekoppelt ist und dazu ausgebildet ist, durch Vorauswahl eine automatische Ausführung zumindest einer der in dem bereitgestellten Checklistendatensatz (12) enthaltenen Aktionen durch eine manuelle Eingabeaufforderung zu ersetzen, und wobei die Selektionseinheit (6) dazu ausgebildet ist, beim Ausbleiben einer Eingabe auf die manuelle Eingabeaufforderung mindestens ein Auslösemerkmal in oder an dem Luftfahrzeug (22, 28) zu prüfen und, bei erfolgreicher Prüfung, mindestens eine Ersatzaktion an dem betreffenden System (14) über die Schnittstelleneinheit (10) auszuführen.
2. Elektronisches Checklistensystem (2) nach Anspruch 1 , ferner aufweisend eine Überwachungseinheit (16), die mit der Speichereinheit (4) und/oder der Selektionseinheit (6) gekoppelt ist, wobei die Überwachungseinheit (16) dazu ausgebildet ist, eine schrittweise Abarbeitung der Aktionen aus dem bereitgestellten Checklistendatensatz (12) zu überwachen und ein Signal auszugeben, sobald ein Unterbrechen der Abarbeitung erfasst wird.
3. Elektronisches Checklistensystem (2) nach Anspruch 2, wobei die Überwachungseinheit (16) mit der Selektionseinheit (6) gekoppelt ist und dazu ausgebildet ist, eine betreffende Ersatzaktion bei unterbrochener Abarbeitung zu veranlassen.
4. Elektronisches Checklistensystem (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Ersatzaktion in dem bereitgestellten Checklistendatensatz (12) enthalten ist und bei dem Bereitstellen des betreffenden Checklistendatensatzes (12) übertragen wird.
5. Elektronisches Checklistensystem (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bedien- und Anzeigeeinheit (8) getrennt von dem betreffenden Luftfahrzeug (22, 28) in einer Bodenstation (24) betreibbar ist und über eine Datenverbindungseinheit (27) mit der Selektionseinheit (6) koppelbar ist, wobei das elektronische Checklistensystem (2) dazu ausgebildet ist, den bereitgestellten Checklistendatensatz (12) vor dem Flug des Luftfahrzeugs (22, 28) an die Bedien- und Anzeigeeinheit (8) zu übertragen, und wobei die Datenverbindungseinheit (27) mit den betreffenden Systemen (14) koppelbar ist und dazu ausgebildet ist, Statusinformationen zu der Bedien- und Anzeigeeinheit (8) zu übertragen.
6. Elektronisches Checklistensystem (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ersatzaktion das Überspringen einer durch eine manuelle Eingabeaufforderung zu bestätigenden Aktion ist.
7. Elektronisches Checklistensystem (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ersatzaktion derart angepasst ist, dass das Luftfahrzeug (22, 28) die Flugmission sicher durchführt.
8. Elektronisches Checklistensystem (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das mindestens eine Auslösemerkmal durch mindestens eine Überprüfungseinheit (20) prüfbar ist, die dazu ausgebildet ist, Körperfunktionen eines Piloten oder eines Bedieners der Bedien- und Anzeigeeinheit (8) zu prüfen, und wobei das mindestens eine Auslösemerkmal eine fehlende Reaktionsfähigkeit des Piloten oder Bedieners repräsentiert.
9. Elektronisches Checklistensystem (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Speichereinheit (4) mehrere Checklistendatensätze (12) umfasst, die Checklistendatensätze (12) für einen normalen Betrieb und mindestens einen Checklistendatensatz (12) für einen abnormalen Betrieb umfassen, wobei der mindestens eine Checklistendatensatz (12) für einen abnormalen Betrieb durch einen vorbestimmten Zustand mindestens eines der Systeme (14) selektierbar ist.
10. Verfahren zum Betreiben einer elektronischen Checkliste für ein Luftfahrzeug, aufweisend:
Speichern und bedarfsweise Bereitstellen mindestens eines Checklistendatensatzes (12) durch eine Speichereinheit (4), wobei der mindestens eine Checklistendatensatz (12) mehrere durchzuführende Aktionen aufweist, die mindestens ein in dem Luftfahrzeug (22, 28) befindliches System (14) betreffen, Ausführen von Aktionen, die in dem bereitgestellten Checklistendatensatz (12) enthalten sind, durch eine Selektionseinheit (6), die mit der Speichereinheit (4) und einer Schnittstelleneinheit (10) gekoppelt ist, wobei die Schnittstelleneinheit (10) dazu ausgebildet ist, Daten oder Signale zu betreffenden Systemen (14) in dem Luftfahrzeug (22, 28) zu übertragen und/oder von den betreffenden Systemen (14) zu empfangen,
Bereitstellen einer manuellen Eingabeaufforderung an einer mit der Selektionseinheit (6) gekoppelten Bedien- und Anzeigeeinheit (8), die dazu ausgebildet ist, durch Vorauswahl eine automatische Ausführung zumindest einer der in dem bereitgestellten Checklistendatensatz (12) enthaltenen Aktionen durch die manuelle Eingabeaufforderung zu ersetzen, und
Prüfen mindestens eines Auslösemerkmals in oder an dem Luftfahrzeug (22, 28) beim Ausbleiben einer Eingabe auf die manuelle Eingabeaufforderung, und, bei erfolgreicher Prüfung, Ausführen mindestens einer Ersatzaktion durch die Selektionseinheit (6) an dem betreffenden System über die Schnittstelleneinheit (10).
11 . Verfahren nach Anspruch 10, wobei die mindestens eine Ersatzaktion in dem bereitgestellten Checklistendatensatz (12) enthalten ist und bei dem Bereitstellen des betreffenden Checklistendatensatzes (12) übertragen wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11 , wobei die Bedien- und Anzeigeeinheit (8) getrennt von dem betreffenden Luftfahrzeug (22, 28) in einer Bodenstation (24) betrieben wird und über eine Datenverbindungseinheit (27) mit der Selektionseinheit (6) koppelbar ist, wobei das elektronische Checklistensystem (2) den bereitgestellten Checklistendatensatz (12) vor dem Flug des Luftfahrzeugs (22, 28) an die Bedien- und Anzeigeeinheit (8) überträgt, und wobei die Datenverbindungseinheit (27) mit den betreffenden Systemen (14) koppelbar ist und Statusinformationen zu der Bedien- und Anzeigeeinheit (8) überträgt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Selektionseinheit (6) als Ersatzaktion eine durch eine manuelle Eingabeaufforderung zu bestätigende Aktion überspringt.
14. Luftfahrzeug (22, 28), aufweisend mehrere Systeme (14) und mindestens ein elektronisches Checklistensystem (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
15. Luftfahrzeug (22, 28) nach Anspruch 14 bei Ausführung des elektronischen Checklistensystems (2) nach Anspruch 5, wobei das Luftfahrzeug (22, 28) ein unbemanntes Fluggerät (22) ist, das mit einer Bodenstation (24) über die Datenverbindungseinheit (27) koppelbar ist.
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