一种飞机大气数据采集、监控及报警系统的制作方法

1.本发明涉及飞机状态检测领域，具体涉及一种飞机大气数据采集、监控及报警系统。


背景技术：

2.随着飞机，尤其是大型飞机系统、结构、功能越来越复杂，飞行包线不断扩张以及执行任务效能的提高，提高其飞行数据采集的丰富度及准确性已经成为时代发展的需要。飞机的数据采集系统是飞机在姿态控制、轨迹控制和任务执行等过程中的主要飞行数据获取来源，其丰富度及可靠性是飞机安全飞行的关键。
3.然而目前的采集的飞行数据缺少飞机右侧空速的参数，导致其飞行数据采集的不完整，无法监测左右空速是否一致，影响飞行安全。


技术实现要素：

4.因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中无法监测飞机右侧空速的缺陷，从而提供一种飞机大气数据采集、监控及报警系统。
5.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.本发明实施例提供一种飞机大气数据采集、监控及报警系统，包括：数字飞行数据处理单元、数据采集组件及地面服务器，其中，所述数据采集组件通过信号连接线与所述数字飞行数据处理单元连接，用于采集飞机左侧空速及右侧空速，并通过信号连接线将所述左侧空速及所述右侧空速传输至所述数字飞行数据处理单元；所述数字飞行数据处理单元将分别采集到的左侧空速及右侧空速进行比对，并根据预设逻辑条件判断左侧空速及右侧空速是否满足预设条件，并根据判定结果生成报文信息发送到地面服务器。
7.优选地，所述根据预设逻辑条件判断左侧空速及右侧空速是否满足预设条件，包括：判断所述左侧空速与所述右侧空速是否一致；当所述左侧空速与所述右侧空速一致时，判定所述左侧空速与所述右侧空速满足预设条件；当所述左侧空速与所述右侧空速不一致时，判定所述左侧空速与所述右侧空速不满足预设条件。
8.优选地，所述判断所述左侧空速与所述右侧空速是否一致，包括：当所述左侧空速与所述右侧空速的差值大于预设阈值的时长大于预设时长时，判定所述左侧空速与所述右侧空速不一致。
9.优选地，所述判断所述左侧空速与所述右侧空速是否一致，还包括：当所述左侧空速与所述右侧空速的差值大于所述预设阈值的时长不大于预设时长时，判定所述左侧空速与所述右侧空速一致。
10.优选地，所述判断所述左侧空速与所述右侧空速是否一致，还包括：当所述左侧空速与所述右侧空速的差值不大于所述预设阈值时，判定所述左侧空速与所述右侧空速一致。
11.优选地，所述数据采集组件包括数字数据采集端口及模拟信号采集端口，其中，所
述数字数据采集端口，用于采集左侧大气数据和右侧大气数据。
12.优选地，飞机大气数据采集、监控及报警系统还包括：数据存储器及快速存取记录器，所述数字飞行数据处理单元分别与所述数据存储器及所述快速存取记录器连接，用于将采集到的左侧空速及右侧空速输送至所述数据存储器及所述快速存取记录器进行记录。
13.优选地，将所述数据存储器及所述快速存取记录器的数据库扩容为1024字帧或512字帧。
14.本发明技术方案，具有如下优点：
15.本发明提供的飞机大气数据采集、监控及报警系统，包括：数字飞行数据处理单元、数据采集组件及地面服务器，其中，所述数据采集组件通过信号连接线与所述数字飞行数据处理单元连接，用于采集飞机左侧空速及右侧空速，并通过信号连接线将所述左侧空速及所述右侧空速传输至所述数字飞行数据处理单元；所述数字飞行数据处理单元将分别采集到的左侧空速及右侧空速进行比对，并根据预设逻辑条件判断左侧空速及右侧空速是否满足预设条件，并根据判定结果生成报文信息发送到地面服务器。通过增设信号连接线，将信号连接线接入数字飞行数据处理单元，以便获取飞机左侧空速及右侧空速，丰富了飞行数据。通过监测左右空速，保障了飞行运行的安全性。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本发明实施例中飞机大气数据采集、监控及报警系统的一个具体示例的原理框图；
18.图2为本发明实施例中大气数据惯导组件对应的一个信号连接线示意图；
19.图3为本发明实施例中大气数据惯导组件对应的另一个信号连接线示意图。
具体实施方式
20.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
22.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员
而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
23.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
24.本发明实施例提供一种飞机大气数据采集、监控及报警系统，如图1所示包括：数字飞行数据处理单元1、数据采集组件2及地面服务器3，其中，数据采集组件2通过信号连接线与数字飞行数据处理单元1连接，用于采集飞机左侧空速及右侧空速，并通过信号连接线将左侧空速及右侧空速传输至数字飞行数据处理单元1；数字飞行数据处理单元1将分别采集到的左侧空速及右侧空速进行比对，并根据预设逻辑条件判断左侧空速及右侧空速是否满足预设条件，并根据判定结果生成报文信息发送到地面服务器。
25.在一具体实施例中，数据采集组件2通过信号连接线将飞机左侧空速及右侧空速传输至数字飞行数据处理单元1。数字飞行数据处理单元1根据预设逻辑条件判断左侧空速及右侧空速是满足预设条件当左侧空速及右侧空速满足预设条件时，飞行按既定策略飞行；当左、右侧空速不满足预设条件时，数字飞行数据处理单元1将空速判定结果通过机载部件(例如通信管理组件)发送至地面服务器3进行解析，同时进行报警提醒维护人员飞机出现故障。进而维护人员根据解析结果进行故障分析。在进行故障分析时，维护人员根据解析结果判断故障类型，并将故障类型进行逐一排查，从而确定空速不一致的诱因，完成消缺工作。通过将飞机数据采集组件2信号连接线接入数字飞行数据处理单元1，在不新增其他部件和系统，获取了飞机左侧空速及右侧空速，降低了对现有飞机系统和机组操作的影响。
26.本发明提供的飞机大气数据采集、监控及报警系统，包括：数字飞行数据处理单元、数据采集组件及地面服务器，其中，所述数据采集组件通过信号连接线与所述数字飞行数据处理单元连接，用于采集飞机左侧空速及右侧空速，并通过信号连接线将所述左侧空速及所述右侧空速传输至所述数字飞行数据处理单元；所述数字飞行数据处理单元将分别采集到的左侧空速及右侧空速进行比对，并根据预设逻辑条件判断左侧空速及右侧空速是否满足预设条件，并根据判定结果生成报文信息发送到地面服务器。通过增设信号连接线，将信号连接线接入数字飞行数据处理单元，以便获取飞机左侧空速及右侧空速，丰富了飞行数据。通过监测左右空速，保障了飞行运行的安全性。
27.在一实施例中，根据预设逻辑条件判断左侧空速及右侧空速是否满足预设条件，包括如下步骤：
28.步骤s1：判断左侧空速与右侧空速是否一致。
29.步骤s2：当左侧空速与右侧空速一致时，判定左侧空速与右侧空速满足预设条件。
30.步骤s3：当左侧空速与右侧空速不一致时，判定左侧空速与右侧空速不满足预设条件。
31.在一具体实施例中，数字飞行数据处理单元1根据左侧空速与右侧空速的一致性与否判定是否满足预设条件。当左侧空速与右侧空速一致时，判定左侧空速与右侧空速满足预设条件。当左侧空速与右侧空速不一致时，判定左侧空速与右侧空速不满足预设条件。数字飞行数据处理单元1在判定左侧空速与右侧空速满足预设条件后，即此时左侧空速与右侧空速一致，飞行按既定策略飞行。数字飞行数据处理单元1在判定左侧空速与右侧空速不满足预设条件后，即此时左侧空速与右侧空速不一致，数字飞行数据处理单元1将空速判定结果发送至地面服务器3进行解析，同时进行报警提醒维护人员飞机出现故障。
32.在一实施例中，判断左侧空速与右侧空速是否一致，包括如下步骤：
33.步骤s11：当左侧空速与右侧空速的差值大于预设阈值的时长大于预设时长时，判定左侧空速与右侧空速不一致。
34.步骤s12：当左侧空速与右侧空速的差值大于预设阈值的时长不大于预设时长时，判定左侧空速与右侧空速一致。
35.步骤s13：当左侧空速与右侧空速的差值不大于预设阈值时，判定左侧空速与右侧空速一致。
36.在一具体实施例中，空速一致性判断时，设定一个预设阈值以及预设时长。当左、右侧空速的差值小于预设阈值时，判定左、右侧空速一致。当左、右侧空速的差值大于预设阈值时，根据其差值大于预设阈值的时长判定左、右侧空速是否一致。具体地，当其差值大于预设阈值的时长大于预设时长时，判定左侧空速与右侧空速不一致。当其差值大于预设阈值的时长不大于预设时长时，判定左侧空速与右侧空速一致。在本发明实施例中，预设阈值为3节，预设时长为3s。在其他实施例中，预设阈值及预设时长可根据具体工况设定。在一具体实施例中，数据采集组件2包括多个数字数据采集端口及多个模拟信号采集端口，其中，多个数字数据采集端口分别设置在飞机左右侧，用于分别采集左侧大气数据和右侧大气数据。
37.在本发明实施例中，数据采集组件2为大气数据惯导组件。大气数据惯导组件左右侧端口均通过信号连接线与数字飞行数据处理单元1。通过增设大气数据惯导组件右侧端口对应的信号连接线，辅助数字飞行数据处理单元1及时获取飞机右侧空速的参数，进而丰富了飞行数据。具体地，以增设大气数据惯导组件右侧端口对应的信号连接线为例进行说明。如图2所示，对已经安装有预留线路的组别1飞机，将之前预留的导线启用安装销钉并连接到位于e3-2设备架的dfdau(m675)的输入插座d2295d。如图3所示，对无安装预留线路的组别2飞机，新增导线连接到位于e3-2设备架的dfdau(m675)的输入插座d2295d。
38.在一实施例中，飞机大气数据采集、监控及报警系统还包括：数据存储器4及快速存取记录器5，数字飞行数据处理单元1分别与数据存储器4及快速存取记录器5连接，用于将采集到的左侧空速及右侧空速输送至数据存储器4及快速存取记录器5进行记录。
39.在一具体实施例中，数字飞行数据处理单元1收集到左侧空速及右侧空速后编码转换为arinc717格式的数据，发送给数据存储器4及快速存取记录器5完成数据的记录。其中，快速存取记录器5为光盘或pcmcia卡等固态存储器，将数据记录在光盘或pcmcia卡等固态存储器中，方便日常取数据以进行飞行品质监控和飞机状态监控。数据存储器4和快速存取记录器5功能类似，但由acms功能驱动，用户可以通过软件编程，增加记录的参数。即可对数据存储器4的数据库进行扩容。具体地，可将数据存储器4及快速存取记录器5的数据库扩容为1024字帧或512字帧。
40.由于数据存储器4和快速存取记录器5的记录一般遵循arinc717规范。其中。arinc717规范内容为：数据一帧一帧(frame)地循环记录，每帧数据4秒，每秒数据又称为一个子帧(subframe)，每个子帧一般有64字、128字、256字、512字(word)，每个字有12个数据位(bit)。而现飞机主要使用的字帧格式有3种737-3b，737-3c，737-7，其中737-3b，737-3c字帧格式为256字，737-7字帧格式为512字。
41.因飞机字帧格式分为737-3b、737-3c、737-7格式，信号线路加装后需要完成acms
软件的修订，需要依据字帧格式的不同，扩容相应字帧的数据库才能完成数据的监控和记录。对于737-7字帧的acms数据库将扩容为1024字帧，并添加所需的新增参数。对于737-3b和737-3c字帧格式的飞机，需要由256字帧扩充到512字帧，以便于记录相关的新增参数。
42.在扩帧过程中，将737-7字帧数据库中前512字帧尽可能维持不动，新增加的参数将记录到新增的后512字帧中。为保证左右空速、左右迎角取出时刻一致，将在新增的后512字帧中同时记录左右空速及左右迎角，以最大程度降低记录误差。同理，对于737-3b和737-3c数据库也尽可能保持前256字帧不动，在后256字帧中添加新增参数。
43.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。