專利名稱：用于管理管制員飛行員數(shù)據(jù)鏈路通信(cpdlc)系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法
用于管理管制員飛行員數(shù)據(jù)鏈路通信(CPDLC)系統(tǒng)的系統(tǒng)
和方法
背景技術(shù)：
用于實施用于空中交通管制的管制員飛行員數(shù)據(jù)鏈路通信(CPDLC)的兩種不同系統(tǒng)現(xiàn)在可用于商用飛機。第一 CPDLC系統(tǒng)稱為未來空中導航系統(tǒng)(FANS)或FANS CPDLC0基于FANS的應用通常是在飛機的、也稱為飛行管理系統(tǒng)(FMS)的飛行管理計算機(FMC)上實施的，并使用通過飛機通信尋址與報告系統(tǒng)(ACARS)傳送的基于文本的消息來與空中交通管制(ATC)站進行通信。第二 CPDLC系統(tǒng)是經(jīng)由飛機的也稱為通信管理功能(CMF)的通信管理單元(CMU)通過航空電信網(wǎng)絡(ATN)實施的。經(jīng)由CMF通過ATN實施的CPDLC系統(tǒng)一般稱為ATN CPDLC0飛機上的FANS CPDLC對比ATN CPDLC的使用在很大程度上基于地理考慮，使得從FANSCPDLC區(qū)域行進至ATN CPDLC區(qū)域的飛機將大大地受益于能夠支持兩種CPDLC系統(tǒng)。然而，存在著當完全獨立的FANS CPDLC和ATN CPDLC系統(tǒng)可供飛機的機組人員使用時出現(xiàn)的問題。FANS和ATN CPDLC系統(tǒng)共享在從地面管制員接收到CPDLC消息時“報警”的方法。在其中CMF支持ATN CPDLC應用且FMC獨立地支持FANS CPDLC應用的情況下，機組人員的成員在獲得CPDLC警報之后關(guān)于要訪問哪個系統(tǒng)變得困惑。并且，在非集成系統(tǒng)的情況下，潛在地可能使用不同的CPDLC系統(tǒng)同時建立兩個不同的CPDLC會話，并將與CPDLC會話相關(guān)聯(lián)的兩個不同的ATC中心指定為當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)(data authority) (CDA)。這呈現(xiàn)出可能危險的情況。為了避免由具有兩個當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)引起的危險，某些規(guī)則禁止使兩個不同的ATC中心同時無當當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)。如果未得到解決，這種配置還可能面對規(guī)則認證問題，并且還可能產(chǎn)生培訓和飛行工作負荷問題。由于上述原因且由于在閱讀和理解本說明書時將變得對于本領域的技術(shù)人員而言顯而易見的下述其他原因，在本領域中需要用于在單個飛機上管理非集成CPDLC系統(tǒng)的改進系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例提供了用于在單個飛機上管理非集成CPDLC系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)，并且通過閱讀和研究以下說明將會理解。提供了用于非集成CPDLC解決方案的系統(tǒng)和方法。在一個實施例中，該系統(tǒng)包括第一計算系統(tǒng)，其執(zhí)行第一 CPDLC應用；第二計算系統(tǒng)，其執(zhí)行第二 CPDLC應用；至少一個人機接口，其被耦合到第一計算系統(tǒng)和第二計算系統(tǒng)，該人機接口提供對由第一 CPDLC應用和第二 CPDLC應用兩者生成的顯示屏幕的訪問；以及數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能，其基于第一CPDLC應用和第二 CPDLC應用中的哪一個具有當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話來從第一 CPDLC應用和第二 CPDLC應用中的一個確定數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用。該數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能在第二 CPDLC應用是數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用時阻止第一 CPDLC應用建立同時的當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話。該數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能在第一 CPDLC應用是數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用時阻止第二 CPDLC應用建立同時的當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話。


當鑒于優(yōu)選實施例的描述和以下各圖來考慮時，能夠更容易地理解本發(fā)明的實施例且其其他優(yōu)點和用途可以更容易地顯而易見，在所述附圖中圖1是用于實施本發(fā)明的一個實施例的非集成FANS/ATN CPDLC解決方案的系統(tǒng)的方框圖；圖2是用于本發(fā)明的一個實施例的人機接口的控制顯示單元(CDU)的方框圖；圖3a_3c是本發(fā)明的一個實施例的CDU上的通知頁面的顯示的方框圖；圖4是用于實施本發(fā)明的一個實施例的另一非集成FANS/ATNCPDLC解決方案的系統(tǒng)的方框圖；以及圖5是說明本發(fā)明的一個實施例的方法的流程圖。依照一般慣例，各種所述特征并不按比例描繪，而是描繪成強調(diào)與本發(fā)明有關(guān)的特征。附圖標記遍及各圖和文本表示相同的元件。
具體實施例方式在以下詳細說明中，對附圖進行參考，附圖構(gòu)成其一部分，并且在附圖中以圖示的方式示出了其中可以實施本發(fā)明的特定說明性實施例。這些實施例被足夠詳細地描述以使得本領域的技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，并且應理解的是可以利用其它實施例，并且在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下可以進行邏輯、機械和電氣修改。因此，不應以限制性意義理解以下詳細說明。本發(fā)明的實施例通過提供允許用戶建立多個CPDLC會話的系統(tǒng)接口來解決對在單個飛機上管理非集成CPDLC系統(tǒng)的需要。此外，該系統(tǒng)允許用戶將與所建立的CPDLC會話相關(guān)聯(lián)的空中交通管制員中的僅一個指定為當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)且阻止用戶與不是當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)的空中交通管制員通信。因此，該系統(tǒng)允許用戶在保持用戶與空中交通管制員之間的安全通信的同時與不同類型的CPDLC系統(tǒng)建立CPDLC會話。圖1是用于實施本發(fā)明的一個實施例的非集成FANS/ATN CPDLC解決方案的系統(tǒng)100的方框圖。系統(tǒng)100包括用于執(zhí)行包括FANS CPDLC應用114的一個或多個FANS應用112的第一計算系統(tǒng)110、用于執(zhí)行包括ATN CPDLC應用124的一個或多個ATN應用122的第二計算系統(tǒng)120以及被耦合到第一計算系統(tǒng)110和第二計算系統(tǒng)120的至少一個人機接口(HMI)130。在本文的說明書中所使用的術(shù)語“非集成”或“未集成”意指實施FANS應用112的第一計算系統(tǒng)110和實施ATN應用122的第二計算系統(tǒng)120是單獨的硬件元件。在其中第一計算系統(tǒng)110和第二計算系統(tǒng)120未被集成的某些實施方式中，兩個計算系統(tǒng)都可訪問飛機內(nèi)的常用的外圍設備(例如可聽警報設備、人機接口、無線通信無線電)并通過共享機載數(shù)據(jù)網(wǎng)絡來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。人機接口 130包括用于顯示由FANS和ATN CPDLC應用114和124生成的屏幕的顯示設備132。并且，顯示設備132提供了用于用戶與人機接口 130交互的方式。在某些實施例中，類似于機組成員的、使用顯示設備132的用戶能夠使用諸如多功能顯示器的光標控制界面來在屏幕上選擇轉(zhuǎn)送的字段。在另一實施例中，用戶使用諸如圖2所示的多用控制顯示單元來控制顯示設備132上的屏幕。圖2說明了用于控制包括顯示區(qū)域215、在顯示區(qū)域215的任一側(cè)的多個可編程按鈕220以及鍵盤接口 220的人機接口 130的控制顯示單元210。在其他實施例中，顯示設備132提供了用以與用戶對接的多功能顯示器和多用控制顯示單元(MCDU)的方面。在圖1的實施例中，用戶通過人機接口 130來訪問CPDLC屏幕，在那里，人機接口130從FANS應用112和ATN應用122接收CPDLC屏幕。諸如飛機駕駛員的機組人員用戶例如訪問某些屏幕以登錄到屏幕并建立多個CPDLC會話。例如，機組人員用戶登錄到由FANS應用112生成的屏幕并建立與支持FANS的空中交通管制員的CPDLC會話。不久之后且在建立與FANS空中交通管制員的CPDLC會話的同時，機組人員用戶登錄到由ATN應用122生成的屏幕并建立與支持ATN的空中交通管制員的第二 CPDLC會話。此外，用戶可以訪問人機接口 130上的其他屏幕，其中，屏幕是由FANS應用112和ATN應用122提供的。在某些實施例中，人機接口 130每次僅允許建立一個當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)。雖然用戶能夠通過人機接口 130建立多個CPDLC會話，但人機接口 130僅允許用戶將與CPDLC會話相關(guān)聯(lián)的空中交通管制員中的一個指定為當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)。為了阻止用戶建立多個同時的當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話，人機接口 130包括數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能134。數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能134跟蹤是FANS CPDLC應用114還是ATN CPDLC應用124與被用戶指定為當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)的ATC站通信。與當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)通信的CPDLC應用在本文中被稱為指定的數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用。在某些實施例中，數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能134允許用戶指定哪個CPDLC會話是數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用。在用戶登錄到多個CPDLC會話之后，人機接口 130通過顯示設備132來提供請求用戶選擇多個CPDLC會話中的一個以充當指定的數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用的界面。在選擇時，數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能134通知與指定的數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用相關(guān)聯(lián)的空中交通管制員其為當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)。例如，當用戶與FANS CPDLC應用114和ATN CPDLC應用124兩者建立了CPDLC會話時，人機接口 130請求用戶將FANSCPDLC應用114和ATN CPDLC應用124中的一個指定為數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用。在其中用戶將ATN CPDLC應用124指定為數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用的另一示例中，空中交通管制員通過ATN應用122來發(fā)起CPDLC會話且ATN應用122向空中交通管制員發(fā)送CDA下行鏈路且ATN應用122向空中交通管制員發(fā)送當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)下行鏈路以建立當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話。當在空中交通管制員與ATN應用122之間建立了 CPDLC會話時，數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能134將空中交通管制員與ATN應用122之間的CPDLC會話識別為當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話。在替換實施例中，當用戶建立了多個CPDLC會話時，數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能134在不從用戶接收輸入的情況下選擇所建立的CPDLC會話中的一個來充當數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用。例如，在一個實施方式中，數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能134選擇與第一個從地面建立的CPDLC會話相關(guān)聯(lián)的CPDLC應用。例如，如果在在空中交通管制員和ATN應用122之間建立CPDLC會話之前在空中交通管制員與FANS應用112之間建立了 CPDLC會話，則數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能134將空中交通管制員與FANS應用112之間的CPDLC會話指定為數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用。在替換實施方式中，數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能134根據(jù)可供空中交通管制員使用的鏈路和飛機的特性來指定數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用。特性包括鏈路質(zhì)量、設備質(zhì)量、用戶偏好等。當數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能134將CPDLC會話指定為數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用時，數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能134阻止非指定的CPDLC會話與空中交通管制員建立同時的當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話。例如，在某些實施例中，如果數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能134將FANS CPDLC應用114指定為數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用，則數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能134將ATN CPDLC應用124指定為備用數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用。由于ATN CPDLC應用124是備用數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用，所以數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能134將阻止用戶、ATN CPDLC應用124或空中交通管制員將該空中交通管制員確立為同時的當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)。為了阻止通過備用數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用建立同時的當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話，數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能134限制來自備用數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用的屏幕的可用性，阻止消息到空中交通管制員的傳輸，并通過指示空中交通管制員不是當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)來對來自空中交通管制員的消息進行響應。數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能134從多個已連接的計算系統(tǒng)接收屏幕并指導顯示設備132向用戶顯示屏幕，其中，所述屏幕幫助用戶與被指定為當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)的空中交通管制員通信。當CPDLC應用是備用數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用時，數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能134阻止用戶訪問來自備用數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用的屏幕以阻止用戶與備用數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)空中交通管制員通信。當通過備用數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用建立了 CPDLC會話時，數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能134允許用戶觀看屏幕，該屏幕指示所建立的CPDLC會話不是與當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)的CPDLC會話。在某些實施方式中，數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能134允許用戶觀看屏幕，但阻止用戶使用屏幕來通過備用數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用發(fā)送命令。在某些實施例中，數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能134阻止備用數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用向空中交通管制員發(fā)送消息。在某些實施方式中，當建立了 CPDLC會話時，如果空中交通管制員從CPDLC應用接收到消息，則空中交通管制員假設其為當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)。為了阻止與備用數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用相關(guān)聯(lián)的空中交通管制員假設該空中交通管制員是當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)，數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能134阻止備用數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用產(chǎn)生消息并將所述消息傳送給空中交通管制員。然而，有時，備用數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用從相關(guān)聯(lián)的空中交通管制員接收到未經(jīng)請求的消息。當備用數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用從空中交通管制員接收到這些消息時，數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能134指導備用數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用向空中交通管制員傳送指示該空中交通管制員不是當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)的消息。例如，備用數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用向空中交通管制員傳送“非CDA”消息。因此，數(shù)據(jù)權(quán)威權(quán)構(gòu)功能134阻止備用數(shù)據(jù)權(quán)威權(quán)構(gòu)應用與ATC中心建立當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話。在其他實施例中，數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能134將備用數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用指定為下一數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用。如果當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用與當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)之間的鏈路結(jié)束且不存在與當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用的下一數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)連接，并且備用數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用具有已建立的CPDLC會話，則數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能134將下一數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用變成數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用。例如，當FANS CPDLC應用114是當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用時，數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能134在不存在通過當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用已建立的下一數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)CPDLC會話時將ATN CPDLC應用124指定為下一數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用。因此，當FANS CPDLC應用114與當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)之間的CPDLC會話終止且不存在通過FANS CPDLC應用114可用的下一數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)CPDLC會話時，數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能134將把ATN CPDLC應用124設置為數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用。此外，數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能134將與ATNCPDLC應用124相關(guān)聯(lián)的空中交通管制員指定為當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)。當數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能134將備用數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用變成數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用時，數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能134命令新的數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用向關(guān)聯(lián)的ATC中心發(fā)送任何當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)下行鏈路消息，其包括向ATC中心指示ATC中心現(xiàn)在是當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)的消息。此外，數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能134允許新的數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用從新指定的當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)接收上行鏈路并處理接收到的上行鏈路。并且，數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能134允許用戶通過新的數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用向當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)發(fā)送消息。圖3A-3C是向用戶指示通過CPDLC應用的CPDLC會話是否是數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用的人機接口 130上的顯示屏幕的示例。諸如機組成員的用戶可以在顯示設備132上觀看來自CPDLC應用的狀態(tài)屏幕。顯示設備132從各個CPDLC應用接收屏幕。例如，顯示設備132從FANS CPDLC應用114接收FANS CPDLC會話的狀態(tài)屏幕并從ATN CPDLC應用124接收ATNCPDLC會話的狀態(tài)屏幕。在某些實施例中，所述狀態(tài)屏幕指示CPDLC應用是數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用還是備用數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用。圖3A說明(大體在300a處)指示與當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)通信的CPDLC應用的狀態(tài)的顯示屏幕315a。在顯示屏幕315a中，在330a處示出當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)字段。顯示屏幕315a中的當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)字段330a向機組人員用戶指示與在顯示屏幕315a上顯示的狀態(tài)屏幕相關(guān)聯(lián)的CPDLC應用是數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用，并且該數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用與當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)EDYY通信。此外，如果與當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)的CPDLC會話即將結(jié)束，則下一數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)字段340a向機組人員發(fā)出關(guān)于將被建立的數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用的指令。相反，圖3B-3C說明(大體在300b和300c處)顯示不與當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)通信的CPDLC應用的狀態(tài)的顯示屏幕315b和315c。在圖3B中，顯示屏幕315b通過不顯示備用數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)的狀態(tài)消息來向用戶指示與狀態(tài)屏幕相關(guān)聯(lián)的CPDLC應用是備用數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用。在顯示屏幕315b中，在330b處示出的當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)字段為空白。空白當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)字段330b向用戶指示該顯示屏幕所表示的CPDLC應用不是數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用。此外，顯示屏幕315b包括下一數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)字段340b，其告知用戶在備用數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用與空中交通管制員之間已建立CPDLC會話。例如，下一數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)字段340b告知用戶該狀態(tài)屏幕所表示的相關(guān)聯(lián)的CTOLC應用已經(jīng)與空中交通管制中心EDYY建立CPDLC會話，并且尚未與當前數(shù)據(jù)應用建立其他下一 ATC中心連接。因此，如果數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用與當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用之間的鏈路即將結(jié)束，則空中交通管制員中心EDYY將變成當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)。在另一實施例中，圖3C說明明確地向用戶指示相關(guān)聯(lián)的CPDLC應用不在與當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)通信且CPDLC應用是備用數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用的狀態(tài)屏幕。例如，顯示屏幕315c包括當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)字段330c。當與該屏幕相關(guān)聯(lián)的CPDLC應用是備用數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用時，當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)字段330c通過向用戶顯示“非CDA”來明確地向用戶指示相關(guān)聯(lián)的CPDLC應用不在與當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)通信。在其他實施方式中，當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)字段330c顯示明確地說明相關(guān)聯(lián)的CPDLC應用是備用數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用的其他消息。類似于圖3B所示的屏幕，顯示屏幕315c包括下一數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)字段340c，其告知用戶已經(jīng)在備用數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用與空中交通管制員之間建立CPDLC會話。例如，下一數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)字段340c告知用戶該狀態(tài)屏幕所表示的相關(guān)聯(lián)的CPDLC應用已與空中交通管制中心EDYY建立CPDLC會話。因此，如果數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用和當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用之間的鏈路即將結(jié)束且不存在另一 NDA連接，則空中交通管制員中心EDYY將變成當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)。圖4是用于實施本發(fā)明的一個實施例的非集成FANS/ATN CPDLC解決方案的系統(tǒng)400的方框圖。系統(tǒng)400包括用于執(zhí)行包括FANS CPDLC應用414的一個或多個FANS應用412的第一計算系統(tǒng)410、用于執(zhí)行包括ATN CPDLC應用424的一個或多個ATN應用422的第二計算系統(tǒng)420以及被耦合到第一計算系統(tǒng)410和第二計算系統(tǒng)420的至少一個人機接口(HMI)430。在一個或多個替換實施例中，可以由飛機的FMC、FMS、CMF或CMU來實施第一計算系統(tǒng)的FANS功能。同樣地，在至少一個實施例中，將由飛機的CMF來實施第二計算系統(tǒng)的ATN功能。人機接口 430提供公共顯示設備432以向飛機的機組人員呈現(xiàn)由FANS和ATNCPDLC應用414和424生成的屏幕。在一個實施例中，人機接口 430包括多功能顯示器(MFD)，其是以圖形方式向機組人員顯示屏幕并向機組人員用戶提供光標控制界面的前向字段圖形顯示設備。在一個實施例中，人機接口 430包括諸如上文相對于圖2所述的控制顯示單元(CDU) 210。不同于圖1的實施例，數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能(大體在434-1和434-2處示出)不存在于人機接口 430，而是替代地分布在第一計算系統(tǒng)410和第二計算系統(tǒng)420之間。在例如HMI430是缺乏處理能力(例如，類似于某些MCDU)或僅包括有限的處理能力的“笨拙”顯示終端的情況下，此類配置將是適當?shù)?。在這種情況下，每個分布式數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)組件434-1和434-2確定各個計算系統(tǒng)410、420是否是數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用。分布式數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)組件434-1和434-2相互通信以確定哪個ATC中心是當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)和哪個CPDLC應用是數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用。在一個實施方式中，將與ATC中心建立會話的第一 CPDLC應用被指定為數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用。此外，與數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)組件434-1或434-2通知與備用數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)組件434-1或434-2 已建立了當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話。例如，當FANS應用建立當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話時，數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)組件434-1與第二計算系統(tǒng)420上的數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)組件434-2通信以指示建立了當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話。當ATN應用422與ATC中心建立CPDLC會話時，已從數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)組件434-1接收到已建立了當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話的通知的數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)組件434-2將ATN應用422指定為備用數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用。有時，F(xiàn)ANS應用412和ATN應用422兩者同時嘗試建立當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話。為了阻止兩個CPDLC應用建立兩個同時的當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話，數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)組件434-1和434-2執(zhí)行邏輯以確保僅一個ATC中心被指定為當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)。在一個實施方式中，一個CPDLC應用相對于另一 CPDLC應用而言具有優(yōu)先權(quán)。例如，在FANS應用412相對于ATN應用422具有優(yōu)先權(quán)的情況下，如果FANS應用412和ATN應用422同時嘗試建立當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話，則數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)組件434-1和434-2相互通信并將與FANS應用相關(guān)聯(lián)的ATC指定為當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)。此外，數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)組件434-2將阻止ATN應用422建立當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話，如上文相對于系統(tǒng)100所述。在替換實施方式中，在兩個CPDLC應用嘗試建立同時的當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話的情況下，數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)組件434-1和434-2在確定哪個CPDLC應用將建立當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話時使用諸如鏈路特性、用戶偏好、區(qū)域和執(zhí)行能力的因素。圖5是說明用于實施本發(fā)明的一個實施例的非集成FANS/ATNCPDLC解決方案的方法的流程圖。該方法在502處開始于提供對由第一 CPDLC應用生成的顯示屏幕的訪問，第一 CPDLC應用在第一計算系統(tǒng)上執(zhí)行。該方法在504處繼續(xù)進行以提供對由第二 CPDLC應用生成的顯示屏幕的訪問，第二 CPDLC應用在第二計算系統(tǒng)上執(zhí)行。例如，在一個實施例中，第一 CPDLC應用是FANS CPDLC應用且第二 CPDLC應用是ATN CPDLC應用。數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能確定用戶已登錄到FANS應用和ATN應用兩者。該方法在506處繼續(xù)進行以從第一CPDLC應用和第二 CPDLC應用中的一個確定數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用，該數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用是與空中交通管制員建立當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話的CPDLC應用。數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能將CPDLC應用中的一個指定為數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用以使系統(tǒng)僅限于一個當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話。當?shù)谝籆PDLC應用是數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用時，該方法在508處繼續(xù)進行以阻止第二 CPDLC應用建立同時的當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話。當?shù)诙?CPDLC應用是數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用時，該方法在510處繼續(xù)進行以阻止第一 CPDLC應用建立同時的當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話。數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能限制作為備用數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用的CPDLC應用的功能以阻止不止一個同時的當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話的建立。雖然上文所討論的實施例提供了利用在ACARS和ATN網(wǎng)絡上運行的FANS和ATNCPDLC應用的示例，但本發(fā)明的實施例不僅限于這兩個CPDLC和網(wǎng)絡選項。例如，空中交通管制中心可以通過IP網(wǎng)絡來建立CPDLC會話。此外，可以由本領域的技術(shù)人員使用在本說明書中提供的講授內(nèi)容來實現(xiàn)被用來實施單獨CPDLC解決方案的任何多個計算系統(tǒng)之間的HMI仲裁。多個裝置可用來實施如在本說明書中討論的本發(fā)明的系統(tǒng)和方法。這些裝置包括但不限于數(shù)字計算機系統(tǒng)、微處理器、通用計算機、可編程控制器和現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或?qū)Ｓ眉呻娐?ASIC)。因此，本發(fā)明的其他實施例是存在于計算機可讀介質(zhì)上的程序指令，其在被此類裝置實施時使得它們能夠?qū)嵤┍景l(fā)明的實施例。計算機可讀介質(zhì)包括任何形式的物理計算機存儲器存儲設備。此類物理計算機存儲器設備的示例包括但不限于穿孔卡、磁盤或磁帶、光數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)、閃速只讀存儲器(ROM)、非易失性ROM、可編程ROM(PROM)、可擦可編程ROM(E-PROM)、隨機存取存儲器(RAM)或任何其他形式的永久、半永久或臨時存儲器存儲系統(tǒng)或設備。程序指令包括但不限于由計算機系統(tǒng)處理器執(zhí)行的計算機可執(zhí)行指令和諸如超高速集成電路(VHSIC)硬件描述語言(VHDL)的硬件描述語言。示例性實施例示例I包括一種用于實施非集成管制員飛行員數(shù)據(jù)鏈路通信(CPDLC)解決方案的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括第一計算系統(tǒng)，其執(zhí)行第一 CPDLC應用；第二計算系統(tǒng)，其執(zhí)行第二CPDLC應用；至少一個人機接口，其被耦合到第一計算系統(tǒng)和第二計算系統(tǒng)，該人機接口提供對由第一 CPDLC應用和第二 CPDLC應用兩者生成的顯示屏幕的訪問；以及數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能，其基于第一 CTOLC應用和第二 CPDLC應用中的哪一個具有當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話來從第一 CPDLC應用和第二 CPDLC應用中的一個確定數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用；其中，數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能在第二 CPDLC應用是數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用時阻止第一 CPDLC應用建立同時的當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話；其中，數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能在第一 CPDLC應用是數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用時阻止第二CPDLC應用建立同時的當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話。示例2包括示例I的系統(tǒng)，其中，第一計算系統(tǒng)正在執(zhí)行包括第一 CPDLC應用的一個或多個未來空中導航系統(tǒng)應用；并且其中，第二計算系統(tǒng)正在執(zhí)行包括第二 CPDLC應用的一個或多個航空電信網(wǎng)絡應用。示例3包括示例1-2中的任一項的系統(tǒng)，其中，數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能是在人機接口內(nèi)執(zhí)行的。示例4包括示例1-3中的任一項的系統(tǒng)，其中，數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能是具有由第一計算系統(tǒng)執(zhí)行的第一組件和由第二計算系統(tǒng)執(zhí)行的第二組件的分布式功能。示例5包括示例4的系統(tǒng)，其中，第一組件與第二組件通信。示例6包括示例1-5中的任一項的系統(tǒng),其中,數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能通過經(jīng)由人機接口接收用戶選擇來指定數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用。示例7包括示例6的系統(tǒng)，其中，人機接口通過顯示指示與第一 CPDLC應用相關(guān)聯(lián)的空中交通管制員不是當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)的通知頁面來向用戶指示第一 CPDLC應用不是數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用。示例8包括示例1-7中的任一項的系統(tǒng),其中,所述數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能通過執(zhí)行以下各項中的至少一個來阻止建立同時的當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話阻止CPDLC應用向空中交通管制員發(fā)送消息；向人機接口提供數(shù)據(jù)以向用戶指示CPDLC應用不是當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用；以及向與CPDLC應用相關(guān)聯(lián)的空中交通管制員指示CPDLC應用不是當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用。圖9包括示例1-8中的任一項的系統(tǒng)，其中，當數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用未能與下一數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)建立CPDLC會話時，數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能將備用數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用變成下一數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用。示例10包括示例1-9中的任一項的系統(tǒng)，其中，通過以下各項中的至少一個來建立CPDLC會話飛機通信尋址與報告系統(tǒng)(ACARS)網(wǎng)絡；航空電信網(wǎng)絡；未來空中導航系統(tǒng)網(wǎng)絡；以及網(wǎng)際協(xié)議(IP)網(wǎng)絡。示例11包括用于實施非集成管制員飛行員數(shù)據(jù)鏈路通信(CPDLC)解決方案的方法，該方法包括；提供對由第一 CPDLC應用生成的顯示屏幕的訪問，第一 CPDLC應用在第一計算系統(tǒng)上執(zhí)行；提供對由第二 CPDLC應用生成的顯示屏幕的訪問，第二 CPDLC應用在第二計算系統(tǒng)上執(zhí)行；從第一 CPDLC應用和第二 CPDLC應用中的一個確定數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用，該數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用是與空中交通管制員建立當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話的CPDLC應用；當?shù)谝籆PDLC應用是數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用時，阻止第二 CPDLC應用建立同時的當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話；并且當?shù)诙﨏PDLC應用是數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用時，阻止第一CPDLC應用建立同時的當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話。示例12包括示例11的方法，其中，第一計算系統(tǒng)正在執(zhí)行包括第一 CPDLC應用的一個或多個未來空中導航系統(tǒng)應用；并且其中，第二計算系統(tǒng)正在執(zhí)行包括第二 CPDLC應用的一個或多個航空電信網(wǎng)絡應用。示例13包括示例11-12中的任一項的方法，其中，確定數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用包括執(zhí)行數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能，其從第一 CPDLC應用和第二 CPDLC應用中的一個指定數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用。示例14包括示例13的方法，其中，數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能是具有由第一計算系統(tǒng)執(zhí)行的第一組件和由第二計算系統(tǒng)執(zhí)行的第二組件的分布式功能。示例15包括示例11-14中的任一項的方法，其中，阻止當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話的建立包括阻止用戶通過CPDLC應用與空中交通管制員通信；向人機接口提供數(shù)據(jù)以向用戶顯示該CPDLC應用不是數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用；以及向與CPDLC應用相關(guān)聯(lián)的空中交通管制員指示該空中交通管制員不是當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)。示例16包括示例15的方法,其中，人機接口通過在通知頁面上顯示空中交通管制員不是當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)來向用戶指示該空中交通管制員不是當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)。示例17包括示例11-16中的任一項的方法,還包括確定數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用和當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)之間的CPDLC會話結(jié)束且不是通過數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用建立的下一數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話；將備用數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用指定為新的數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用，備用數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用是與空中交通管制員通信的CPDLC應用。示例18包括具有用于數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能的計算機可執(zhí)行代碼的計算機可讀數(shù)據(jù)存儲設備，該數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能控制第一管制員飛行員數(shù)據(jù)鏈路通信(CPDLC)應用和第二CPDLC應用的功能，該方法包括提供對通過第一 CPDLC應用由第一 CPDLC會話生成的顯示屏幕的訪問，第一 CPDLC應用在第一計算系統(tǒng)上執(zhí)行；提供對通過第二 CPDLC應用由第二CPDLC會話生成的顯示屏幕的訪問，第二 CPDLC應用在第二計算系統(tǒng)上執(zhí)行;從第一 CPDLC應用和第二 CPDLC應用中的一個確定數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用，數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用是與當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)(CDA)通信的CPDLC應用；當?shù)谝?CPDLC應用是數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用時，阻止第二CPDLC應用建立同時的當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話；以及當?shù)诙?CPDLC應用是數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用時，阻止第一 CPDLC應用建立同時的當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話。示例19包括示例18的計算機可讀數(shù)據(jù)存儲設備，其中，確定數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用包括執(zhí)行數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能，該數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能從第一 CPDLC應用和第二 CPDLC應用中的一個指定數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用。示例20包括示例19的計算機可讀數(shù)據(jù)存儲設備，其中，數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能是具有由第一計算系統(tǒng)執(zhí)行的第一組件和由第二計算系統(tǒng)執(zhí)行的第二組件的分布式功能。雖然在本文中已說明和描述了特定實施例，但本領域的技術(shù)人員將認識到的是預計將實現(xiàn)相同目的的任何布置可以代替所示的特定實施例。本申請意圖覆蓋本發(fā)明的任何修改和變更。因此，很顯然意圖涵蓋本發(fā)明任何修改或變更。因此，很顯然意圖在于僅由權(quán)利要求及其等價物來限制本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種用于實施非集成管制員飛行員數(shù)據(jù)鏈路通信(CPDLC)解決方案的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括 第一計算系統(tǒng)(I 10)，其執(zhí)行第一 CPDLC應用(114)； 第二計算系統(tǒng)(120)，其執(zhí)行第二 CPDLC應用(124)； 至少ー個人機接ロ(130)，其被耦合到第一計算系統(tǒng)(110)和第二計算系統(tǒng)(120)，人機接ロ(130)提供對由第一 CPDLC應用(114)和第二 CPDLC應用(124)兩者生成的顯示屏幕的訪問；以及 數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能(134)，其基于第一 CPDLC應用(114)和第二 CPDLC應用(124)中的哪ー個具有當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話而從第一 CPDLC應用(114)和第二 CPDLC應用中的ー個確定數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用； 其中，當?shù)诙?CPDLC應用(124)是數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用時，數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能(134)阻止第一 CPDLC應用(114)建立同時的當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話； 其中，當?shù)谝?CPDLC應用(114)是數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用時，數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能(134)阻止第二 CPDLC應用(124)建立同時的當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話。
2.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能(134)是具有由第一計算系統(tǒng)(110)執(zhí)行的第一組件(434-1)和由第二計算系統(tǒng)(120)執(zhí)行的第二組件(434-2)的分布式功能。
3.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中，當數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用未能與下一數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)建立CPDLC會話時，數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能(134)將備用數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用變成下一數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于管理管制員飛行員數(shù)據(jù)鏈路通信(CPDLC)系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法。提供了用于非集成CPDLC解決方案的系統(tǒng)和方法。在一個實施例中，該系統(tǒng)包括分別用于執(zhí)行第一和第二CPDLC應用的第一和第二計算系統(tǒng)；被耦合到第一和第二計算系統(tǒng)的人機接口，人機接口提供對由第一和第二CPDLC應用兩者生成的顯示屏幕的訪問；和數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能，其基于第一和第二CPDLC應用中哪一個具有當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)(CDA)會話來從第一和第二CPDLC應用中確定數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用。數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能在第二CPDLC應用是數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用時阻止第一CPDLC應用建立同時的當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話。數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)功能在第一CPDLC應用是數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)應用時阻止第二CPDLC應用建立同時的當前數(shù)據(jù)權(quán)威機構(gòu)會話。
文檔編號G08G5/00GK103035133SQ20121041517
公開日2013年4月10日 申請日期2012年10月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月7日
發(fā)明者T·D·朱德, J·維塞 申請人:霍尼韋爾國際公司