一種基于云服務(wù)的通用航空飛機故障智能處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于飛機航電系統(tǒng)技術(shù)，涉及一種基于云服務(wù)的通用航空飛機故障智能處理系統(tǒng)，其特征在于：包括機載終端、機務(wù)維修終端、塔臺終端、云服務(wù)端、外部飛機維修端和技術(shù)支持端。機載終端包括通航飛機數(shù)據(jù)通訊接口、控制模塊、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊、衛(wèi)星定位模塊、自動報警模塊、狀態(tài)顯示模塊，各模塊都與控制模塊相連。通航飛機數(shù)據(jù)通訊接口通過通航飛機通訊總線與采集傳感器相連。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)對通航飛機可能發(fā)生的故障起到預(yù)警作用，并能提供故障處理的解決方案。
【專利說明】一種基于云服務(wù)的通用航空飛機故障智能處理系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于飛機航電系統(tǒng)技術(shù)，涉及一種基于云服務(wù)的通用航空飛機故障智能處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]自2010年國家發(fā)出開放低空空域、支持通用航空發(fā)展的政策以來，相繼出臺了《低空空域管理規(guī)定》、《通用航空飛行任務(wù)審批與管理規(guī)定》等政策性文件，極大促進(jìn)了中國通航市場發(fā)展。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，近年來我國通用飛機的數(shù)量較以往有大幅度的增長，截止到2013年年底，通用航空全行業(yè)飛機數(shù)量達(dá)1600多架。與此相對應(yīng)，我國通用航空飛機制造及服務(wù)發(fā)展嚴(yán)重滯后。國家防空安全和低空飛行安全技術(shù)保障手段缺失是我國通用航空發(fā)展所面臨的重大現(xiàn)實問題。安全作為航空飛行領(lǐng)域最重要的原則，一直以來被視為飛行“最后防線”，一旦越線后果不堪設(shè)想。在影響“飛行安全”的諸多因素中，飛機機械故障是一個非常重要原因。據(jù)民航統(tǒng)計，每年有10%的飛行事故是由機械故障所導(dǎo)致的。目前的飛機機械的大部分的檢修工作都是待飛機落之后才能進(jìn)行，這樣對于在飛行過程中一些可能隨時發(fā)生的故障，無從得知，從而存在安全隱患。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，航行中飛機的故障檢測是通過飛機上的傳感器將其監(jiān)測到的數(shù)據(jù)傳遞給飛機機組人員，再由機組人員將所得數(shù)據(jù)匯報給地面塔臺工作人員，再經(jīng)地面塔臺工作人員對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并將結(jié)果反饋給機組人員，并對機組人員進(jìn)行引導(dǎo)。該技術(shù)方案同樣存在不足:(1)由于在飛機上監(jiān)測到的故障信息需人工分析處理，因此故障處理的響應(yīng)速度慢；(2)由于使用傳統(tǒng)信號傳輸方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，容易產(chǎn)生信號不穩(wěn)定，并有數(shù)據(jù)丟失的可能；(3)由于地面塔臺工作人員不能對飛機狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控，而不能及時發(fā)現(xiàn)并解決問題；(4)缺少更多的技術(shù)支持；(5)故障數(shù)據(jù)不能及時自動更新。
[0004]如何克服以上現(xiàn)有技術(shù)的不足已成為當(dāng)今通用航空飛機故障處理領(lǐng)域亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種基于云服務(wù)的通用航空飛機故障智能處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠具體檢測飛機零部件故障并給與機務(wù)維修人員故障提示并通過云服務(wù)端提供相應(yīng)的解決方案并讓飛行員及時了解飛機狀況，最大限度的降低飛機安全隱患的。
[0006]根據(jù)本發(fā)明提出的一種基于云服務(wù)的通用航空飛機故障智能檢測系統(tǒng)，其特征在于包括機載終端、機務(wù)維修終端、塔臺終端、云服務(wù)端、外部飛機維修端和技術(shù)支持端。所述機載終端包括通航飛機數(shù)據(jù)通訊接口、控制模塊、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊和狀態(tài)顯示模塊。各模塊都與控制模塊相連。通航飛機數(shù)據(jù)通訊接口通過通航飛機通訊總線與采集傳感器相連。
[0007]本發(fā)明的工作原理是:在通航飛機機載終端供電時，機載終端開始工作，機載終端通過通航飛機數(shù)據(jù)通信接口實時讀取飛機的各項重要參數(shù)以及飛機的資料數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)與機載終端唯一的識別碼組合在一起，然后由網(wǎng)絡(luò)通訊模塊通過無線通訊方式發(fā)送至云服務(wù)端。當(dāng)云服務(wù)端上的一個資源節(jié)點接收到機載終端實時發(fā)送的數(shù)據(jù)后，將傳輸過來的實時數(shù)據(jù)中各類參數(shù)值分別與對應(yīng)的參數(shù)正常范圍值進(jìn)行比較，若檢測到有參數(shù)超出正常范圍或參數(shù)異常，則可以根據(jù)參數(shù)的類型判斷飛機何種部件出現(xiàn)何種故障，同時從云服務(wù)端存儲器中讀取對應(yīng)的故障提示和對應(yīng)解決方案，云服務(wù)端將各資源節(jié)點的使用情況整理后發(fā)送給機載終端和機務(wù)維修終端，云服務(wù)端在發(fā)送數(shù)據(jù)時會自動挑選資源空閑最多的資源節(jié)節(jié)點。機載終端會發(fā)出警報提示機組人員。機務(wù)維修終端的機務(wù)維修人員根據(jù)顯示的故障信息在飛機起飛前或落地后進(jìn)行相應(yīng)的維修。同時塔臺管制員通過相應(yīng)數(shù)據(jù)的顯示，引導(dǎo)飛行員做出正確決斷，幫助飛機安全航行。
[0008]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比其顯著優(yōu)點:第一，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，飛機只需要安裝簡單的機載終端，通過通訊網(wǎng)絡(luò)與云服務(wù)端連接，由云服務(wù)端完成具體的故障診斷，使得機務(wù)人員及其他人員能夠隨時監(jiān)控飛機的運行狀態(tài)，無需人工去監(jiān)控。第二，本發(fā)明在飛行過程中及在地面都可以自動把飛機部件的運行情況自動實時傳送給地面機務(wù)維修人員。第三，本發(fā)明反應(yīng)迅速。通過傳感器的實時監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)問題后及時通過無線傳輸，經(jīng)過云服務(wù)端的處理，及時提供技術(shù)解決方案。第四，本發(fā)明能夠提供全面的技術(shù)解決方案。云服務(wù)端的存儲器中擁有各類詳細(xì)的技術(shù)數(shù)據(jù)，可以根據(jù)采集的數(shù)據(jù)提供更全面和完整的技術(shù)支持。第五，本發(fā)明采用北斗衛(wèi)星通訊、二次雷達(dá)通訊、ADS-B通訊、甚高頻通訊的無線電通訊方式，通訊和數(shù)據(jù)傳輸能力強。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明提出的基于云服務(wù)的通用航空飛機故障智能處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2是本發(fā)明提出的基于云服務(wù)的通用航空飛機故障智能處理系統(tǒng)的機載終端的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖3是本發(fā)明提出的基于云服務(wù)的通用航空飛機故障智能處理系統(tǒng)的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0012]以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0013]如圖1所示，本發(fā)明主要由機載終端、機務(wù)維修終端、塔臺終端、云服務(wù)端、外部飛機維修端、技術(shù)支持端組成。
[0014]機載終端為安裝在飛機上的裝置，主要具有用戶功能和數(shù)據(jù)采集傳輸功能。如圖2所示，機載終端包括控制模塊、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊、狀態(tài)顯示模塊、衛(wèi)星定位模塊、自動報警模塊。通航飛機數(shù)據(jù)通訊接口、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊和狀態(tài)顯示模塊都連接到控制模塊上；通航飛機數(shù)據(jù)通訊接口通過通航飛機通訊總線ARINC429或MIL-STD-1553與各類采集傳感器相連，按照安全要求設(shè)定的讀取間隔，對目標(biāo)通航飛機的重要參數(shù)實時進(jìn)行讀?。煌ê斤w機通訊總線ARINC429或MIL-STD-1553與機上各類傳感器連接，各部件將數(shù)據(jù)通過通航飛機通訊總線ARINC429或MIL-STD-1553傳輸，通航飛機通訊接口通過飛機總線ARINC429或MIL-STD-1553可以讀取各類采集傳感器檢測到的數(shù)據(jù)，例如飛機的速度、航程、航向、高度等。網(wǎng)絡(luò)通訊模塊通過無線電通訊方式，如北斗衛(wèi)星通訊、二次雷達(dá)通訊、ADS-B通訊、甚高頻通訊或其他通訊衛(wèi)星向云服務(wù)端發(fā)送數(shù)據(jù)并接收云服務(wù)端發(fā)送的數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)通訊模塊為數(shù)據(jù)鏈路傳輸模塊。狀態(tài)顯示模塊為一顯示屏，顯示故障內(nèi)容、維修提示、維修解決方案，顯示屏可以為觸摸式顯示屏，具有互動功能。衛(wèi)星定位模塊包含北斗系統(tǒng)和GPS系統(tǒng)。機載終端自動報警模塊與機載終端控制模塊相連接，通過機載終端控制模塊芯片控制，當(dāng)發(fā)生故障時，芯片會接收來自云服務(wù)端的數(shù)據(jù)，并指示報警模塊完成相應(yīng)指令動作，如播放聲首、燈光、視頻等。
[0015]機務(wù)維修終端，為監(jiān)控終端，發(fā)生故障時接收從云服務(wù)端傳送回來的數(shù)據(jù),并把傳送回來的數(shù)據(jù)實時的顯示到終端顯示屏上，供機務(wù)人員實時了解飛機的運行狀況，并在飛機前或落地后進(jìn)行相應(yīng)的維修，保證飛機在飛行的過程中絕對的安全。另外機務(wù)維修終端的數(shù)據(jù)顯示每5秒會自動刷新一次，并具有自動報警模塊，當(dāng)接收到故障信息時，會發(fā)出警報。當(dāng)機務(wù)人員處理完故障信息之后會把相應(yīng)處理結(jié)果輸入到云端保存，建立相應(yīng)的維修檔案，以便于下次能夠做相應(yīng)的參考。
[0016]塔臺終端，同為監(jiān)控終端，發(fā)生故障時接收從云服務(wù)端傳輸過來的數(shù)據(jù)，并把傳來數(shù)據(jù)實時顯示到終端屏上，顯示每5秒刷新一次，具有自動報警模塊，當(dāng)接收到故障信息時，會發(fā)出警報。塔臺管制員通過分析傳來的數(shù)據(jù)，引導(dǎo)飛行員做出正確決斷，如停止起飛或通知飛機返航等，以保證飛行安全。
[0017]云服務(wù)端，為服務(wù)器端，服務(wù)器接入網(wǎng)絡(luò)，通過網(wǎng)絡(luò)與各通航飛機機載終端相連接，服務(wù)器接收從通航飛機機載終端發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，通過云計算方式，自動進(jìn)行故障判斷，然后將檢測到的故障內(nèi)容發(fā)送給機載終端和機務(wù)維修終端。云服務(wù)端可以由多個通訊網(wǎng)絡(luò)相連的資源節(jié)點構(gòu)成，每個資源節(jié)點包括一臺或多臺服務(wù)器建立的服務(wù)器資源池，月艮務(wù)器為物理服務(wù)器或虛擬的服務(wù)器，服務(wù)器接入通訊網(wǎng)絡(luò)，支持基于該通訊網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的通訊方式進(jìn)行訪問。資源節(jié)點還包括有存儲器，該存儲器可以為單獨設(shè)置或與服務(wù)器一體設(shè)置，在存儲器中預(yù)先存儲有基于《民航機務(wù)維修管理手冊》的通航飛機各部件重要參數(shù)正常范圍值及對應(yīng)的維修警告提示，這些維修警告提示還涉及到具體的分析規(guī)則與算法，如故障可能是由什么原因引起的，故障的輕重程度等。云服務(wù)端的每個節(jié)點都具有充足的帶寬，能夠接收足夠的用戶請求，具有強大云計算分析能力，能夠同時對多個時間進(jìn)行計算處理。另外，云服務(wù)端具有強大的故障診斷功能，能不斷通過升級以增加云服務(wù)端的業(yè)務(wù)處理能力及各種新功能。云服務(wù)端將巨大的資源池通過與網(wǎng)絡(luò)相連接。并還能夠根據(jù)業(yè)務(wù)需要加入更多資源節(jié)點，使得云服務(wù)端能偶順暢地給用戶提供各種不同服務(wù)。如圖3所示，云服務(wù)端的工作方式為:當(dāng)云服務(wù)端上的一個資源節(jié)點接收到機載終端實時發(fā)送的數(shù)據(jù)后，將傳輸過來的實時數(shù)據(jù)中各類參數(shù)值分別與對應(yīng)的參數(shù)正常范圍值進(jìn)行比較，若檢測到有參數(shù)超出正常范圍或參數(shù)異常，則可以判斷飛機部件出現(xiàn)何種故障，同時從云服務(wù)端存儲器中讀取對應(yīng)的故障提示和對應(yīng)解決方案，將其和故障內(nèi)容一同發(fā)給機務(wù)維修終端、機載終端和塔臺終端。
[0018]外部飛機維修端設(shè)置有多個，它是與飛機生產(chǎn)商合作的維修廠。外部飛機維修端也設(shè)置有服務(wù)器，服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)接入互聯(lián)網(wǎng)，與云服務(wù)端相連，在云服務(wù)端上存儲有各種飛機維修端的資料，如名稱、地址、地圖等。若監(jiān)測到的數(shù)據(jù)通過云端數(shù)據(jù)比對后發(fā)現(xiàn)是嚴(yán)重故障，通航企業(yè)內(nèi)部機務(wù)維修人員無法處理的，則將通航飛機故障內(nèi)容、飛機位置、飛機相關(guān)資料及各部件參數(shù)發(fā)送給選定的外部飛機維修端。
[0019]技術(shù)支持端通過網(wǎng)絡(luò)與云服務(wù)端連接，當(dāng)監(jiān)測到的數(shù)據(jù)通過云端數(shù)據(jù)比對后發(fā)現(xiàn)是新故障，由于存儲器內(nèi)沒有與之對應(yīng)的比較范圍值以及故障內(nèi)容、故障維修提示，云服務(wù)端無法判斷故障，則將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)給技術(shù)支持端，同時也將“未知故障正在發(fā)送飛機廠商處理中”的信息發(fā)送給機載終端和機務(wù)維修終端，另外也會發(fā)送維修端信息給用戶，用戶可以根據(jù)情況選擇使用。技術(shù)支持端收集云服務(wù)端無法處理的數(shù)據(jù)或新數(shù)據(jù)，供技術(shù)人員對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，技術(shù)支持將得到處理的數(shù)據(jù)發(fā)送給云服務(wù)端，云服務(wù)端接收到數(shù)據(jù)之后，會對原有的數(shù)據(jù)進(jìn)行更新。云服務(wù)端無法判斷故障，則將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給技術(shù)支持端，同時云服務(wù)端還將飛機飛行中的信息也發(fā)送給技術(shù)支持端，有技術(shù)支持端的技術(shù)人員進(jìn)行分析，通航飛機飛行過程中的各信息由通航飛機機載終端收集，其包括航度、航程、航向、高度等信息。在對新故障做出處理后，技術(shù)支持端將與該未知數(shù)據(jù)或新數(shù)據(jù)用作比較的正常范圍值，以及把相應(yīng)的故障內(nèi)容、故障解決方案和故障維修提示一起發(fā)送給云服務(wù)端，云服務(wù)端將這些數(shù)據(jù)存儲到存儲器中，更新存儲數(shù)據(jù)。該技術(shù)支持端使得云服務(wù)端可以隨時更新，保證了云服務(wù)端的長久不衰。
【權(quán)利要求】
1.一種基于云服務(wù)的通用航空飛機故障智能處理系統(tǒng)，其特征在于:包括機載終端、機務(wù)維修終端、塔臺終端、云服務(wù)端、外部飛機維修端和技術(shù)支持端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于云服務(wù)的通用航空飛機故障智能處理系統(tǒng)，其特征在于:機載終端包括通航飛機數(shù)據(jù)通訊接口、控制模塊、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊、衛(wèi)星定位模塊、自動報警模塊、狀態(tài)顯示模塊，各模塊都與控制模塊相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于云服務(wù)的通用航空飛機故障智能處理系統(tǒng)，其特征在于:云服務(wù)端由多個基于云計算平臺的資源節(jié)點組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于云服務(wù)的通用航空飛機故障智能處理系統(tǒng)，其特征在于:塔臺終端和機務(wù)終端帶有自動報警模塊，自動報警模塊與控制模塊相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于云服務(wù)的通用航空飛機故障智能處理系統(tǒng)，其特征在于:通航飛機數(shù)據(jù)通訊接口通過通航飛機通訊總線與采集傳感器相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于云服務(wù)的通用航空飛機故障智能處理系統(tǒng)，其特征在于:網(wǎng)絡(luò)通訊模塊采用的通訊方式為北斗衛(wèi)星通訊、二次雷達(dá)通訊、ADS-B通訊、甚高頻通訊。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于云服務(wù)的通用航空飛機故障智能處理系統(tǒng)，其特征在于:衛(wèi)星定位模塊包括北斗芯片模塊、GPS模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求2和4所述的一種基于云服務(wù)的通用航空飛機故障智能處理系統(tǒng)，其特征在于:自動報警模塊可播放聲音、視頻或點亮指示燈。
【文檔編號】H04L29/08GK103944971SQ201410131693
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月3日
【發(fā)明者】宋謹(jǐn), 劉盛強, 張慶, 彭清沖, 況培, 田潔, 張荃, 陳斌, 李方林 申請人:湖北航云端科技有限公司