專利名稱：航空器機(jī)載系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及航空器上機(jī)載裝置的領(lǐng)域，并且更為特別地涉及一種包括用于釋出與航空器狀態(tài)相關(guān)的信息的輸出部件的機(jī)載裝置。本發(fā)明還針對(duì)一種包括用于將控制數(shù)據(jù)傳輸給航空器的輸入部件的機(jī)載裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今，航空器的駕駛艙包括用于主要完成顯示、控制和警報(bào)的功能的裝置或HMI 人機(jī)界面。圖12示出這類機(jī)載裝置，其包括對(duì)應(yīng)控制131、顯示133和警報(bào)135這三種不同功能的界面部件，這些界面部件與航空器系統(tǒng)107a和107b相連。所述界面部件107a和107b配有顯示屏、交互屏、指示燈、發(fā)聲器、控制面板、鍵盤、
調(diào)節(jié)器等。航空器系統(tǒng)131-135包括信息源，信息源對(duì)應(yīng)例如將與航空器的不同組成件相關(guān)的數(shù)據(jù)傳輸給控制部件131、顯示部件133和報(bào)警部件135的計(jì)算機(jī)。更為特別地，一部分?jǐn)?shù)據(jù)可被傳送給所有界面部件131-135，而另一部分?jǐn)?shù)據(jù)可僅傳送給一特定界面部件。例如，關(guān)于制動(dòng)系統(tǒng)的健康狀態(tài)的數(shù)據(jù)被傳送到所有界面部件 131-135，而為顯示需要，制動(dòng)器溫度僅被傳送到顯示界面133，除非如果溫度超過某一界限被視作異常，在此情形下，溫度數(shù)據(jù)也將被傳送給其它界面部件131和135。此外，航空器系統(tǒng)107a和107b接收駕駛員通過控制界面131傳送的控制數(shù)據(jù)，用于配置、控制或作用于航空器的不同功能?？梢宰⒁獾?，一般性地，數(shù)據(jù)或信息可來自于平行源或互補(bǔ)源。平行源提供相同的信息，不過是通過不同的方式或經(jīng)過不同的線路(例如，根據(jù)檢測(cè)器、計(jì)算資源或不同的通信鏈接)。相反地，互補(bǔ)源提供不同的信息，這些不同的信息允許提取更全面的信息。圖13示出一種機(jī)載裝置的示例，其包括控制界面部件131、顯示界面部件133和警報(bào)界面部件135，這些界面部件與航空器系統(tǒng)107相連，航空器系統(tǒng)包括對(duì)應(yīng)于兩個(gè)冗余計(jì)算機(jī)121a和121b的兩個(gè)平行源。控制界面131 ICPS (綜合控制面板系統(tǒng))接收自兩個(gè)計(jì)算機(jī)121a和121b傳送的數(shù)據(jù)。來自第一計(jì)算機(jī)121a的第一數(shù)據(jù)和來自輔助計(jì)算機(jī)121b的第二數(shù)據(jù)分別地通過與分開的輸入-輸出部件141a和141b連接的控制界面131進(jìn)行顯示。這些數(shù)據(jù)向機(jī)組人員指示是否一項(xiàng)控制功能處在待受或不受控制的狀態(tài)。因此，控制界面131允許機(jī)組人員將控制命令傳輸給兩個(gè)計(jì)算機(jī)121a和121b中的一個(gè)和/或另一個(gè)，以控制航空器的組成件和/或構(gòu)件?？刂平缑姹皇褂糜诟鞣N正常的控制操控，如根據(jù)飛行階段和設(shè)備整體情況配置航空器?？刂平缑嬉脖皇褂迷诟鞣N異常情況中，以響應(yīng)異常情況警報(bào)來重構(gòu)航空器的組成件和/或構(gòu)件。此外，控制界面向機(jī)組人員提供受控的航空器的每個(gè)元件的可用性?？梢宰⒁獾剑诳刂撇倏貢r(shí)，駕駛員需要例如選擇第一計(jì)算機(jī)121a，存儲(chǔ)與該第一計(jì)算機(jī)相關(guān)的信息，然后選擇輔助計(jì)算機(jī)121b，存儲(chǔ)與該輔助計(jì)算機(jī)相關(guān)的信息，并在知曉這兩種信息會(huì)是有效的時(shí)對(duì)兩種信息進(jìn)行比較以選擇最有效的來進(jìn)行控制。此外，顯示界面133⑶S(控制和顯示系統(tǒng))管理與航空器的設(shè)備、組成件或構(gòu)件的狀態(tài)或配置相關(guān)的數(shù)據(jù)在駕駛艙屏幕上的顯示。來自第一計(jì)算機(jī)121a的第一顯示數(shù)據(jù)和來自輔助計(jì)算機(jī)121b的第二顯示數(shù)據(jù)首先由在顯示界面133的輸入端的選擇部件134接收。所述選擇部件134可在數(shù)據(jù)按與兩臺(tái)計(jì)算機(jī)121a和121b中各個(gè)相關(guān)的分開的顯示裝置143a、14 顯示在顯示界面133上前， 根據(jù)預(yù)定的一組標(biāo)準(zhǔn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇。警報(bào)界面135FWS(飛行警報(bào)系統(tǒng))管理用于通知機(jī)組人員可能對(duì)航空器的安全或性能造成影響的異常情況、錯(cuò)誤配置或一般性地各種不正常情況的聲音警報(bào)和/或視覺警報(bào)。更為特別地，來自第一計(jì)算機(jī)121a的警報(bào)可通過邏輯“與” 136和來自輔助計(jì)算機(jī)的警報(bào)相組合，以便僅當(dāng)存在兩臺(tái)計(jì)算機(jī)121a和121b的系統(tǒng)損失時(shí)才提供警報(bào)。不同的界面部件131-135部分地相互依存，并且駕駛員需要查驗(yàn)這些不同的界面部件所提供的不同消息之間的一致性并且繼而需要解釋所有這些消息以推導(dǎo)航空器的真實(shí)狀態(tài)。消息的解釋需要牽涉到駕駛員并且因而施加不可忽略的工作負(fù)荷。作為例子，在平行信息源的情況中出現(xiàn)異常時(shí)，一源可給機(jī)組人員提供其它源所不提供的信息。這產(chǎn)生為處理該異常情況而對(duì)這一事件進(jìn)行解釋和/或處理的額外工作負(fù)荷。此外，在互補(bǔ)的信息源的情況中，一異常情況會(huì)對(duì)航空器的多個(gè)部分或組成件造成影響，使得給這些部分或組成件提供不同的信息。例如，在包括布置在同一支路上的兩個(gè)流量計(jì)的燃料供給回路中，如果界面部件131-135指示在下游測(cè)得的流量小于在上游測(cè)得的流量，則機(jī)組人員很可能會(huì)推導(dǎo)在位于兩個(gè)流量計(jì)之間的支路上存在燃料泄漏。根據(jù)另一示例，如果界面部件131-135指示發(fā)動(dòng)機(jī)溫度大于通常的溫度并且發(fā)動(dòng)機(jī)油耗顯著地增加，那么機(jī)組人員或許會(huì)推導(dǎo)出發(fā)動(dòng)機(jī)可能極熱(當(dāng)然，其它信息對(duì)于評(píng)估異常情況的真實(shí)屬性也是必需的)。這些示例說明這樣的事實(shí)機(jī)組人員需要經(jīng)常解釋不同的數(shù)據(jù)，以提取關(guān)于航空器真實(shí)狀態(tài)的一致信息并調(diào)整和配置航空器的不同功能。本發(fā)明的目的在于提出一種智能裝置來克服前述的缺陷，特別地該裝置允許機(jī)組人員快速和合理識(shí)別航空器狀態(tài)并快速和有效地控制航空器的功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明由一種航空器上機(jī)載裝置定義，其包括輸出部件，輸出部件被配置用以釋出來自航空器系統(tǒng)的與航空器狀態(tài)相關(guān)的信息，所述裝置包括一模塊，所述模塊保證所述輸出部件和所述航空器系統(tǒng)之間的界面，所述模塊被配置用以根據(jù)預(yù)定的行為規(guī)則來合成來自航空器系統(tǒng)的信息和將這樣合成的信息傳輸給所述輸出部件。因此，來自航空器系統(tǒng)的信息一旦被合成，就向機(jī)組人員進(jìn)行展示，以提供對(duì)航空器狀態(tài)的一致且完整的綜覽，以使得不需要在輸出部件提供的不同消息之間進(jìn)行關(guān)聯(lián)或加以解釋就能夠從中提取航空器的狀態(tài)。此外，模塊可容易地被插置在航空器系統(tǒng)和輸出部件之間，而不需要改變輸出部件。這允許降低開發(fā)成本、方便駕駛員的培訓(xùn)、簡(jiǎn)化新功能的集成和保證航空器的后兼容性。此外，模塊包括輸入部件，輸入部件被配置用以通過所述模塊將控制數(shù)據(jù)傳輸給所述航空器系統(tǒng)，所述模塊被配置用以保證控制數(shù)據(jù)向最適于執(zhí)行這些控制命令的航空器系統(tǒng)的傳輸。因此，通過將每個(gè)控制命令傳輸給最適合的航空器系統(tǒng)以完成所述控制，模塊還保證由機(jī)組人員進(jìn)行的控制命令的良好傳輸。根據(jù)一實(shí)施方式，模塊包括-第一質(zhì)量控制部件，用于控制來自所述航空器系統(tǒng)的信息的質(zhì)量，-第一處理部件，用于通過使用所述預(yù)定的行為規(guī)則使第一控制部件驗(yàn)證過的信息相關(guān)聯(lián)以推導(dǎo)合成信息，及-第一傳輸部件，用于將所述合成信息傳輸給所述輸出部件。因此，第一質(zhì)量控制部件匯集來自航空器系統(tǒng)的全部信息，以保證全面的、穩(wěn)定的和一致的驗(yàn)證，繼而第一處理部件再處理或關(guān)聯(lián)這樣驗(yàn)證過的不同信息，以便形成用于被釋出的適當(dāng)?shù)暮铣尚畔⒒蚝铣上?，最后，第一傳輸部件識(shí)別接收合適消息的適當(dāng)輸出部件。這允許簡(jiǎn)單地和快速地在不同的信息之間建立可靠的一致性。航空器系統(tǒng)可包括計(jì)算部件、傳感器和致動(dòng)器，所述計(jì)算部件適于根據(jù)所述傳感器所提供的測(cè)量值來計(jì)算與航空器狀態(tài)相關(guān)的所述信息，和/或適于根據(jù)來自輸入部件的所述控制數(shù)據(jù)來計(jì)算航空器控制命令并將這些控制命令傳輸給致動(dòng)器以操控航空器的設(shè)備和/或構(gòu)件。有利地，輸入和輸出部件由控制部件、釋出部件、報(bào)警部件組成，控制部件包括與所述輸入部件和輸出部件的一部分公有的一交互部分。有利地，第一傳輸部件被配置用以將所述第一處理部件提供的所述合成信息分配給所述控制、釋出和報(bào)警部件。根據(jù)本發(fā)明的一有利特征，所述裝置的特征在于-模塊被配置用以根據(jù)航空器飛行功能以功能方式合成來自航空器系統(tǒng)的信息， 以形成功能合成信息，-所述控制部件被配置用以接收來自所述模塊的一部分所述功能合成信息和/或用于將功能控制數(shù)據(jù)傳輸給所述模塊，和-所述釋出部件被配置用以接收來自所述模塊的另一部分所述功能合成信息。根據(jù)這一實(shí)施方式，信息不僅以合成和一致的方式、此外還以直接提供航空器功能的功能抽象級(jí)向機(jī)組人員展示，以使得機(jī)組人員不需要關(guān)心保證這些功能的不同的特定組成件。在此情形下，控制部件和釋出部件具有相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)，并且分別地被配置用以允許向機(jī)組人員傳輸簡(jiǎn)化的功能控制命令和接收一致的功能消息。此外這還方便了機(jī)組人員的工作。有利地，釋出部件包括顯示部件和/或聲音反饋部件和/或作用力反饋部件。根據(jù)一實(shí)施方式，模塊此外被配置用以根據(jù)預(yù)定的控制規(guī)則來合成來自輸入部件的控制數(shù)據(jù)和將這樣合成的所述控制數(shù)據(jù)傳輸給航空器系統(tǒng)。本發(fā)明還針對(duì)一種航空器上機(jī)載裝置，其包括輸入部件，輸入部件被配置用以將控制數(shù)據(jù)傳輸給航空器系統(tǒng)，該裝置包括一模塊，該模塊保證在所述輸入部件和所述航空器系統(tǒng)之間的界面，所述模塊被配置用以根據(jù)預(yù)定的控制規(guī)則來合成來自輸入部件的控制數(shù)據(jù)和將這樣合成的所述控制數(shù)據(jù)傳輸給所述航空器系統(tǒng)。因此，由機(jī)組人員實(shí)施的控制命令一致地被傳輸給航空器系統(tǒng)。根據(jù)一實(shí)施方式，模塊包括-第二質(zhì)量控制部件，用于控制來自所述輸入部件的控制數(shù)據(jù)的質(zhì)量，-第二處理部件，用于通過使用所述預(yù)定的控制規(guī)則使第二控制部件驗(yàn)證過的控制數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，以推導(dǎo)合成控制數(shù)據(jù)，和-第二傳輸部件，用于將每個(gè)合成控制數(shù)據(jù)傳輸給最適當(dāng)?shù)膱?zhí)行這一控制命令的航空器系統(tǒng)。因此，模塊允許驗(yàn)證、合成、和傳輸機(jī)組人員所實(shí)施的控制命令給最適當(dāng)?shù)暮娇掌飨到y(tǒng)來完成控制命令。


圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的包括輸出部件和界面模塊的航空器上的機(jī)載裝置；圖2示出圖1的界面模塊的一實(shí)施方式；圖3示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的包括輸入部件和界面模塊的航空器上機(jī)載裝置；圖4示出圖3的界面模塊的一實(shí)施方式；圖5示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的包括輸出部件、輸入部件和界面模塊的航空器上機(jī)載裝置；圖6示意性地示出包括計(jì)算部件、傳感器和致動(dòng)器的航空器系統(tǒng)的一示例；圖7示意性地示出圖5的裝置的一特別實(shí)施方式；圖8示意性地示出與包括兩個(gè)冗余計(jì)算機(jī)的航空器系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的根據(jù)圖7的裝置的一示例；圖9示意性地示出根據(jù)圖7的裝置的另一示例；圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的通過模塊對(duì)信息進(jìn)行處理的一特別示例
圖11示出與圖10的示例相關(guān)的計(jì)算機(jī)程序；和圖12和13示意性地示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)載裝置。
具體實(shí)施例方式圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的航空器上的機(jī)載裝置，其包括輸出部件3和界面模塊fe。可以注意到，圖1還說明根據(jù)本發(fā)明的信息合成方法。輸出部件3例如包括顯示屏、交互屏、指示燈和聲音傳送器(未顯示)，所述輸出部件被配置用以釋出來自航空器系統(tǒng)7a_7c的與航空器狀態(tài)相關(guān)的信息。航空器系統(tǒng)7a_7c是用于管理、控制或調(diào)整航空器的不同功能，如航空器路線、發(fā)動(dòng)機(jī)推力、制動(dòng)等的系統(tǒng)。作為例子，一航空器系統(tǒng)可包括與傳感器和如有需要與致動(dòng)器相關(guān)聯(lián)的計(jì)算部件(見圖6)。模塊fe保證在輸出部件3和航空器系統(tǒng)7a_7c之間的智能界面。這一模塊fe被
7配置成根據(jù)預(yù)定的行為規(guī)則來合成來自航空器系統(tǒng)7a_7c的消息或信息，并將這樣合成的信息傳輸給輸出部件3以向機(jī)組人員呈現(xiàn)航空器狀態(tài)的一致和完整的綜覽。通過建立在來自航空器系統(tǒng)7a_7c的所有信息的基礎(chǔ)上，界面模塊fe實(shí)施其計(jì)
笪弁。實(shí)際上，基于所有這些信息，模塊fe首先實(shí)施預(yù)計(jì)算，以便例如控制數(shù)據(jù)的完整性、傳送回執(zhí)，或如有需要以便向傳送系統(tǒng)請(qǐng)求重新傳輸消息等。然后，模塊如處理當(dāng)存在一些平行的信息源(即不過根據(jù)不同部件提供相同消息的信息源)時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生的不一致性。特別地，模塊fe可對(duì)于每個(gè)消息檢測(cè)最可靠的信息源，而知曉的是該檢測(cè)取決于當(dāng)前狀況和消息類型。所述檢測(cè)可借助于異常情況評(píng)估技術(shù)如C0M/M0N結(jié)構(gòu)或表決系統(tǒng)進(jìn)行。繼而，模塊fe被配置用以關(guān)聯(lián)所有可用的、有效一致的消息，以便產(chǎn)生表示航空器狀態(tài)或航空器特定元件的狀態(tài)的穩(wěn)定的合成消息。因而，模塊fe允許提取關(guān)于每個(gè)航空器組成件的一致信息以及航空器本身的完整綜覽。其還允許提取關(guān)于異常情況、及允許駕駛員有效地作用于航空器功能的航空器系統(tǒng)的健康狀態(tài)和可用性狀態(tài)的任何有效信息。模塊因而代替駕駛員獲得信息的校驗(yàn)、關(guān)聯(lián)和解釋的智能的整一部分。作為例子，假定航空器系統(tǒng)7a_7c分別對(duì)應(yīng)于電力系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)和燃料系統(tǒng)。根據(jù)該例子，電力系統(tǒng)7a向模塊如傳送信息，指示電功率對(duì)第一發(fā)動(dòng)機(jī)是可用的，氣動(dòng)系統(tǒng)7b向模塊如傳送信息，指示氣動(dòng)功率對(duì)于第一發(fā)動(dòng)機(jī)是可用的，而燃料系統(tǒng) 7c向模塊fe傳送信息，指示第一發(fā)動(dòng)機(jī)良好地被供給燃料。因而，模塊如組合這三個(gè)不同的信息，以向輸出部件3傳送指示駕駛員所述第一發(fā)動(dòng)機(jī)可用于被啟動(dòng)的單一信息。圖2示出圖1的界面模塊的一實(shí)施方式，所述界面模塊包括第一質(zhì)量控制部件9a、 第一處理部件Ila和第一傳輸部件13a。第一質(zhì)量控制部件9a被配置成通過使用在存儲(chǔ)部件15a中存儲(chǔ)的一控制模型或一控制數(shù)據(jù)庫(kù)，來控制來自航空器系統(tǒng)7a_7c的信息的質(zhì)量，其中所述存儲(chǔ)部件可布置在模塊5a內(nèi)或模塊外。質(zhì)量控制部件9a控制數(shù)據(jù)的完整性，以檢測(cè)在數(shù)據(jù)傳輸中可能發(fā)生的各種蝕變。 質(zhì)量控制部件傳送回執(zhí)以向傳送系統(tǒng)指示所傳輸?shù)男畔⒋_已收到。如有需要，在出現(xiàn)接收問題的情況下，質(zhì)量控制部件向傳送系統(tǒng)傳送重新傳輸信息的請(qǐng)求。因此，來自航空器系統(tǒng)7a_7c的信息被匯集，以由第一質(zhì)量控制部件9a以整體和一致的方式驗(yàn)證。進(jìn)行整體控制的有利之處在于允許在刪除非有效的信息之前對(duì)全部信息進(jìn)行校驗(yàn)。第一處理部件Ila被配置成通過使用預(yù)定的行為規(guī)則來關(guān)聯(lián)第一控制部件9a驗(yàn)證有效的信息以推導(dǎo)合成信息。預(yù)定的行為規(guī)則通過與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部件15a中的行為模型或行為數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)聯(lián)的第一處理部件Ila執(zhí)行?？梢宰⒁獾剑恍袨槟Ｐ蛯?duì)應(yīng)一計(jì)算機(jī)程序，其包括根據(jù)情況進(jìn)行組合以提供需要的信息并可覆蓋無(wú)窮情況的邏輯行為規(guī)則。此外，數(shù)據(jù)庫(kù)包括所有可能的情況的列表。因此，第一處理部件Ila可簡(jiǎn)單地以最少數(shù)量的計(jì)算步驟處理或關(guān)聯(lián)不同的已驗(yàn)證信息，以形成合適的合成消息，用于向機(jī)組人員釋出。第一傳輸部件13a被配置成將合成信息傳輸給輸出部件3，同時(shí)識(shí)別輸出部件3的合適元件，以接收合適的消息。第一傳輸部件13a還可使用一數(shù)據(jù)庫(kù)或一傳輸或分配模型。圖3示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的一種航空器上機(jī)載裝置，其包括輸入部件17，所述輸入部件用于通過一界面模塊恥將控制數(shù)據(jù)傳輸給航空器系統(tǒng)。這里，模塊恥也保證輸入部件17和航空器系統(tǒng)7a_7c之間的智能界面。更為特別地，界面模塊恥被配置成根據(jù)預(yù)定的控制規(guī)則來合成來自輸入部件17的控制數(shù)據(jù)并將這樣合成控制數(shù)據(jù)傳輸給航空器系統(tǒng)7a-7c。特別地，界面模塊恥被配置成管理控制命令的尋址，即同一命令將根據(jù)航空器的情況被傳送給航空器的不同構(gòu)件。例如，用于燃料管理航空器系統(tǒng)的控制命令將被傳送給該系統(tǒng)的主計(jì)算機(jī)。相反地，如果這一系統(tǒng)不能接收該控制命令(由于其處于故障狀態(tài)、通信網(wǎng)絡(luò)繁忙或出于各種其它原因)，那么界面模塊恥就將控制命令傳送到該系統(tǒng)的輔助計(jì)算機(jī)。對(duì)于自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的配置控制命令同樣如此，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的配置控制命令將根據(jù)計(jì)算機(jī)的可用性被傳送給主計(jì)算機(jī)或輔助計(jì)算機(jī)。由此可容易想象對(duì)于駕駛員而言航空器構(gòu)件的簡(jiǎn)化管理。事實(shí)上，基于單一的重構(gòu)控制命令，駕駛員可重構(gòu)多個(gè)故障航空器系統(tǒng)，而無(wú)需知道故障系統(tǒng)是哪些。相反地，具有該識(shí)別作用的界面模塊恥僅將所述控制命令傳送到健全的航空器系統(tǒng)。此外，界面模塊恥被配置用以管理控制命令輸入部件的二元性，即無(wú)論駕駛員使用的用于控制航空器系統(tǒng)7a_7c的輸入部件如何，相同的一控制命令都將被傳送到目的航空器系統(tǒng)，以使得目的系統(tǒng)不需要識(shí)別控制命令輸入部件的執(zhí)行細(xì)節(jié)。例如，假定輸入部件 17向駕駛員提供兩個(gè)用于配置自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的部件一物理部件(例如對(duì)應(yīng)于集成于駕駛艙的一組物理按鈕)，其允許通過按壓傳送控制命令；另一虛擬部件(例如對(duì)應(yīng)于在屏幕上顯示的一組按鈕)，其允許通過在定點(diǎn)設(shè)備上點(diǎn)擊來傳送控制命令。界面模塊恥接收來自這兩個(gè)輸入部件的控制命令，如有需要進(jìn)行這些控制命令的關(guān)聯(lián)和優(yōu)先排序(如果這些控制命令并不是完全相兼容的話)，并向目的航空器系統(tǒng)傳送控制命令，如同僅存在單一的控制命令輸入部件。最后，界面模塊恥允許稱為“功能的”控制的實(shí)施，即駕駛員可啟動(dòng)對(duì)應(yīng)于一給定任務(wù)的一控制命令，而不需要了解將實(shí)現(xiàn)這一任務(wù)的一個(gè)或多個(gè)航空器系統(tǒng)7a_7c的執(zhí)行細(xì)節(jié)。例如，從右機(jī)翼向左機(jī)翼輸送燃料的控制命令將通過界面模塊恥表現(xiàn)為允許實(shí)施這一輸送的一組控制命令，即側(cè)輸送閥的打開、左機(jī)翼泵的關(guān)閉和右機(jī)翼泵的開啟。相同地， 可確定更復(fù)雜的控制命令，例如燃料量的側(cè)配平控制命令，界面模塊恥將該控制命令表達(dá)為旨在引發(fā)朝一方向或另一方向傳輸?shù)牡谝豢刂泼睿^而當(dāng)配平達(dá)到時(shí)則表達(dá)為旨在停止這一傳輸?shù)牡诙刂泼?。圖4示出圖3的界面模塊的一實(shí)施方式，其包括第二質(zhì)量控制部件％、第二處理部件lib和第二傳輸部件13b。第二質(zhì)量控制部件9b被配置用以通過例如控制來自輸入部件17的控制數(shù)據(jù)的完整性，來控制這些數(shù)據(jù)的質(zhì)量。第二處理部件lib被配置用以通過使用預(yù)定的控制規(guī)則，使由第二質(zhì)量控制部件
99b驗(yàn)證過的控制數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)以推導(dǎo)出合成控制數(shù)據(jù)。如前文所述的，預(yù)定的控制規(guī)則可對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部件15b中的控制規(guī)則行為模型或控制規(guī)則數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)部件1 例如布置在模塊15b中。第二傳輸部件1 被配置用以將每個(gè)合成控制數(shù)據(jù)傳輸給最適合執(zhí)行這一控制的航空器系統(tǒng)7a_7c。圖5示意性地示出一種航空器上機(jī)載裝置，其包括輸出部件3，、輸入部件17和界面模塊5，界面模塊5包括根據(jù)圖2和4示出的每個(gè)模塊fe和恥的元件。因此，界面模塊5包括第一和第二質(zhì)量控制部件9a和％、第一和第二處理部件 Ila和lib、以及第一和第二傳輸部件13a和13b。界面模塊5因而可一方面合成來自航空器系統(tǒng)7a_7c的信息，以將這些信息傳輸給輸出部件3，而另一方面可合成來自輸入部件17的控制數(shù)據(jù)，以將這些控制數(shù)據(jù)傳輸給航空器系統(tǒng)7a-7c。圖6示意性地示出一航空器系統(tǒng)例子，該航空器系統(tǒng)可與前述圖中的模塊5ajb 或5相連接，并且包括計(jì)算部件21a和21b、傳感器23a和23b以及致動(dòng)器2 和25b。計(jì)算部件可通過冗余的或互補(bǔ)的計(jì)算機(jī)21a和21b構(gòu)成，這些計(jì)算機(jī)適于根據(jù)通過傳感器23a和2 提供的測(cè)量值計(jì)算與航空器狀態(tài)相關(guān)的信息。這些計(jì)算部件21a和21b 也適于根據(jù)來自模塊5的控制數(shù)據(jù)來計(jì)算航空器的控制命令，并適于將這些控制命令傳輸給致動(dòng)器2 和25b，以操控航空器的設(shè)備和/或構(gòu)件。圖7示意性地示出圖5的裝置的一特別實(shí)施方式。根據(jù)這一實(shí)施方式，輸入部件17和輸出部件3通過ICPS (綜合控制面板系統(tǒng))控制部件31、⑶S (控制和顯示系統(tǒng))釋出部件33和FWS (飛行警報(bào)系統(tǒng))報(bào)警部件35組成。 特別地，控制部件31可包括與輸入部件17及輸出部件3的一部分公有的一交互部分。模塊5被配置用以控制控制、釋出和警報(bào)三種功能和用以在三種功能之間建立聯(lián)系，同時(shí)允許保留對(duì)于駕駛員的相同界面部件。有利地，借助于保證信息的一致性、合成、和合適分配的界面模塊5的特征，釋出部件33在顯示之外還可集成各種其它釋出形式，因而增加裝置的可靠性。例如，釋出部件 33可在顯示部件之外還包括聲音反饋部件和/或作用力反饋部件。可以注意到，控制部件31、釋出部件33和報(bào)警部件35以及模塊5可被集成在同一單元中。此外，為說明根據(jù)本發(fā)明的裝置的運(yùn)行，舉這樣的例子航空器靠近其著陸點(diǎn)，而駕駛員忘記將起落架作動(dòng)到其伸出位置。在此情形下，界面模塊5接收來自航空器系統(tǒng) 7a_7c的對(duì)航空器情況(例如其海拔、速度、整體位置等)進(jìn)行檢測(cè)的消息，界面模塊基于這些消息推導(dǎo)航空器處在著陸階段中。同時(shí)，其它航空器系統(tǒng)7a_7c傳送與航空器的其它功能(例如燃料位、發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和溫度、前緣翼?xiàng)l和著陸襟翼的配置、起落架配置等)相關(guān)的其它測(cè)量消息，界面模塊基于這些消息推導(dǎo)航空器沒有完全在著陸配置中，因?yàn)橥耆∪钠鹇浼軟]有位于伸出位置。因此，界面模塊5將給釋出部件33傳輸與海拔、速度、整體位置、燃料位、每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、前緣翼?xiàng)l和著陸襟翼的配置、以及航空器起落架配置有關(guān)的信息。 界面模塊5也給報(bào)警部件35傳輸指示危險(xiǎn)情況的存在、也就是在著陸階段起落架位于起飛位置并被鎖定的警報(bào)。界面模塊5還給控制部件31傳輸健康狀態(tài)、可用性和起落架配置 (鎖定和在高位)，以便駕駛員通過控制部件31作用于這些起落架來解決這一問題。圖8示意性地示出與包括兩個(gè)冗余計(jì)算機(jī)21a和21b的一航空器系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的根據(jù)圖7的裝置的一示例。模塊5保證兩個(gè)計(jì)算機(jī)21a和21b與控制部件31、釋出部件33和報(bào)警部件35之間的界面。因此，通過接收計(jì)算機(jī)21a和21b的信息，模塊5控制這些信息的驗(yàn)證，并在將合適的合成消息傳送給合適目的地以向機(jī)組人員釋出之前使這些信息相互間關(guān)聯(lián)。根據(jù)該例子，控制部件31被配置用以釋出與兩個(gè)計(jì)算機(jī)相關(guān)的信息。特別地，對(duì)應(yīng)于與每個(gè)計(jì)算機(jī)21a和21b相關(guān)的信息的分開顯示41a和41b通過控制部件31被釋出， 以向機(jī)組人員指示是否對(duì)應(yīng)的計(jì)算機(jī)能或不能被控制。報(bào)警部件35指示涉及航空器系統(tǒng)的警報(bào)信息。釋出部件33提供合成信息，同時(shí)傳送與兩個(gè)計(jì)算機(jī)21a和21b中的每一個(gè)相關(guān)的信息43a和4北?？刂?1、釋出33和報(bào)警35的界面部件可與現(xiàn)有技術(shù)的界面部件相似，并且因此， 根據(jù)本發(fā)明的模塊5可容易被插置在這些界面部件31-35和航空器系統(tǒng)7a-7c之間，而無(wú)需修改對(duì)于駕駛員的界面構(gòu)型。圖9是包括功能定位的控制部件3la、釋出部件33a和報(bào)警部件3 的機(jī)載裝置的
另一實(shí)施方式。更為特別地，模塊5被配置用以根據(jù)航空器的功能從功能上合成來自航空器系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)21a和21b的信息，以形成功能合成信息?？刂撇考?1a因而被配置用以接收來自模塊5的這些功能合成信息的一部分和/ 或?qū)⒐δ芸刂茢?shù)據(jù)傳輸給模塊。駕駛員因此可通過啟動(dòng)相應(yīng)控制命令41c來控制特定功能，而無(wú)需了解功能背后的執(zhí)行細(xì)節(jié)或計(jì)算機(jī)21a和21b的數(shù)目。釋出部件33a被配置用以接收來自模塊的這些功能合成信息的另一部分。駕駛員因此具有關(guān)于每項(xiàng)功能和其可用性的信息43c，而不需要知道與每臺(tái)計(jì)算機(jī)相關(guān)的數(shù)據(jù)。圖10是示出通過界面模塊5進(jìn)行信息處理的一特別例子。根據(jù)該例子，模塊5接收來自燃料管理航空器系統(tǒng)的兩個(gè)冗余計(jì)算機(jī)21a和21b 的涉及航空器燃料量的信息。更為特別地，第一質(zhì)量控制部件9a接收每個(gè)容器燃料量的測(cè)量值“FUel_Qtyl”、 在航空器上所有容器中的總?cè)剂狭康臏y(cè)量值“F0B1” (Fuel On Board機(jī)上燃料)、和來自第一計(jì)算機(jī)21a的燃料消耗或燃料流量“FuelFlowl”以及來自輔助計(jì)算機(jī)21b的值“Fuel_ Qty2”、“F0B2” 和 “Fuel_Flow2”。第一質(zhì)量控制部件9a控制這些信息的質(zhì)量，以校驗(yàn)是否這些信息是有效的(即， 是否信息質(zhì)量足夠好而能使用)；和將這些信息傳輸給第一處理部件Ila之前，這些信息是否通過計(jì)算機(jī)21a和21b被釋出。作為例子，第一質(zhì)量控制部件9a將指示值“Fuel_Qtyl ”、 “Fuel_Flowl”、“Fuel_Qty2”和“Fuel_Flow2”是有效的而關(guān)于FOB的值不是有效的或是不可用的信息傳輸給第一處理部件。通過接收由第一質(zhì)量控制部件9a傳輸?shù)男畔?，第一處理部件Ila使用預(yù)定的行為規(guī)則，這些預(yù)定的行為規(guī)則對(duì)于每個(gè)航空器系統(tǒng)是特定的，用于將這些信息處理或合成為對(duì)于駕駛員有用的單一信息。圖11示出與圖10的例子相關(guān)的計(jì)算機(jī)程序，其可由第一處理部件Ila執(zhí)行，以合成來自計(jì)算機(jī)21a和21b的信息。這一程序進(jìn)行不同信息之間的合成，以確定每個(gè)容器的燃料量Fuel_Qty和總?cè)剂狭縁OB。燃料量Fuel_Qty被確定成為兩個(gè)燃料量Fuel_Qtyl和Fuel_Qty2的最小值。此外，如果兩個(gè)量FOBl和F0B2是不可用的，則總?cè)剂狭縁OB被計(jì)算成在初始時(shí)刻和當(dāng)前時(shí)刻之間的流量Fuel_FloW的積分(int6grati0n)。流量Fuel_FloW在前面被確定成如果兩個(gè)流量Fuel_Flowl和Fuel_Flow2是可用的，則流量Fuel_Flow等于流量Fuel_ Flowl和Fuel_FloW2的平均值，或如果僅一個(gè)流量是可用的，則流量Fuel_FloW等于這些流量中的一個(gè)或另一個(gè)。如果兩個(gè)流量Fuel_Fl0wl和Fuel_FloW2都不是可用的，則不能計(jì)算流量Fuel_FloW和因此總?cè)剂狭縁OB。相反地，總?cè)剂狭縁OB可被確定成如果FOBl和F0B2這兩個(gè)測(cè)量值都是可用的， 則總?cè)剂狭縁OB等于量FOBl和F0B2的平均值，或者如果這兩個(gè)測(cè)量值中的僅一個(gè)測(cè)量值是可用的，則總?cè)剂狭縁OB等于兩個(gè)量中的一個(gè)或另一個(gè)。此外，第一傳輸部件13a將第一處理部件Ila提供的合成信息(Fuel_Qty和FOB) 分配給界面部件31-35。特別地，燃料量Fuel_Qty被傳送給報(bào)警部件35和釋出部件33，總?cè)剂狭縁OB被傳送到僅釋出部件33，并且沒有任何信息被傳送給控制部件31.在返回的方向上，模塊5校驗(yàn)來自控制部件31的控制命令的質(zhì)量，并且保證這一控制命令傳輸給最適合完成由駕駛員操控的任務(wù)的計(jì)算機(jī)21c或航空器系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種航空器上的機(jī)載裝置，其包括輸出部件(3)，所述輸出部件被配置用以釋出來自航空器系統(tǒng)(7a_7c)的與航空器狀態(tài)相關(guān)的信息；和輸入部件(17)，所述輸入部件被配置用以將控制數(shù)據(jù)傳輸給所述航空器系統(tǒng)(7a_7c)，其特征在于，所述機(jī)載裝置包括模塊(5，fe)，該模塊保證一方面所述輸出( 和輸入 (17)部件與另一方面所述航空器系統(tǒng)(7a-7c)之間的界面，所述模塊(5，5a)被配置用以根據(jù)預(yù)定的行為規(guī)則合成來自所述航空器系統(tǒng)的信息并將這樣合成的信息傳輸給所述輸出部件，所述模塊還被配置用以保證將來自所述輸入部件(17)的控制數(shù)據(jù)向最適合的航空器系統(tǒng)傳輸以執(zhí)行控制命令。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)載裝置，其特征在于，所述模塊包括-第一質(zhì)量控制部件(9a)，用于控制來自所述航空器系統(tǒng)(7a_7c)的信息的質(zhì)量，-第一處理部件(11a)，用于通過使用所述預(yù)定的行為規(guī)則關(guān)聯(lián)所述第一質(zhì)量控制部件(9a)驗(yàn)證過的信息以推導(dǎo)合成信息，和-第一傳輸部件(13a)，用于將所述合成信息傳輸給所述輸出部件(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)載裝置，其特征在于，所述航空器系統(tǒng)包括計(jì)算部件 Ola，21b)、傳感器(23a，23b)和致動(dòng)器0 , 2 )，所述計(jì)算部件適于根據(jù)所述傳感器提供的測(cè)量值來計(jì)算與航空器狀態(tài)相關(guān)的所述信息，和/或適于根據(jù)來自所述輸入部件(17) 的所述控制數(shù)據(jù)來計(jì)算航空器控制命令并將這些控制命令傳輸給所述致動(dòng)器以操控航空器的設(shè)備和/或構(gòu)件。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的機(jī)載裝置，其特征在于，所述控制部件包括與所述輸入和輸出部件的一部分公有的交互部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求2到4中任一項(xiàng)所述的機(jī)載裝置，其特征在于，所述第一傳輸部件 (13a)被配置用以將所述第一處理部件(Ila)提供的所述合成信息分配給所述控制部件 (31)、釋出部件(33)和報(bào)警部件(35)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的機(jī)載裝置，其特征在于，-所述模塊(5)被配置用以根據(jù)航空器飛行功能以功能方式合成來自所述航空器系統(tǒng) (7a-7c)的信息，以便形成功能合成信息，-所述控制部件(31)被配置用以接收來自所述模塊的所述功能合成信息的一部分和/ 或用以將功能控制數(shù)據(jù)傳輸給所述模塊，和-所述釋出部件(3 被配置用以接收來自所述模塊( 的所述功能合成信息的另一部分。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的機(jī)載裝置，其特征在于，所述釋出部件(3 包括顯示部件和/或聲音反饋部件和/或作用力反饋部件。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的機(jī)載裝置，其特征在于，所述模塊( 被配置用以根據(jù)預(yù)定的控制規(guī)則來合成來自所述輸入部件(17)的控制數(shù)據(jù)和用以將這樣合成的所述控制數(shù)據(jù)傳輸給所述航空器系統(tǒng)(7a-7c)。
9.一種航空器上的機(jī)載裝置，其包括輸入部件(17)，所述輸入部件被配置用以將控制數(shù)據(jù)傳輸給航空器系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)載裝置包括模塊(5，恥)，該模塊保證所述輸入部件(17)和所述航空器系統(tǒng)(7a_7c)之間的界面，所述模塊被配置用以根據(jù)預(yù)定的控制規(guī)則來合成來自所述輸入部件(17)的控制數(shù)據(jù)并用于將這樣合成的所述控制數(shù)據(jù)傳輸給所述航空器系統(tǒng) (7a_7c)ο
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的機(jī)載裝置，其特征在于，所述模塊包括 -第二質(zhì)量控制部件(％)，用于控制來自所述輸入部件(17)的控制數(shù)據(jù)的質(zhì)量， -第二處理部件(11b)，用于通過使用所述預(yù)定的控制規(guī)則來關(guān)聯(lián)所述第二質(zhì)量控制部件(9b)驗(yàn)證過的控制數(shù)據(jù)以便推導(dǎo)合成控制數(shù)據(jù)，和-第二傳輸部件(Hb)，用于將每個(gè)合成控制數(shù)據(jù)傳輸給最適合的航空器系統(tǒng)(7a_7c) 以執(zhí)行控制命令。
全文摘要
本發(fā)明涉及航空器上機(jī)載裝置，包括輸出部件(3)，其配置用以釋出來自航空器系統(tǒng)(7a-7c)的與航空器狀態(tài)相關(guān)的信息；和輸入部件(17)，其配置用以將控制數(shù)據(jù)傳輸給所述航空器系統(tǒng)(7a-7c)，所述機(jī)載裝置包括模塊(5，5a)，該模塊保證一方面所述輸出部件(3)和輸入部件(17)、和另一方面所述航空器系統(tǒng)(7a-7c)之間的界面，所述模塊(5，5a)被配置用以根據(jù)預(yù)定的行為規(guī)則合成來自所述航空器系統(tǒng)的信息并將這樣合成的信息傳輸給所述輸出部件，所述模塊此外被配置用以保證將來自所述輸入部件(17)的控制數(shù)據(jù)向最適合的航空器系統(tǒng)傳輸以執(zhí)行這些控制命令。
文檔編號(hào)G05D1/00GK102354212SQ20111013995
公開日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月28日
發(fā)明者A·布羅凱, F·帕斯卡爾, R·安德烈, Y·德萊里 申請(qǐng)人:空中客車運(yùn)營(yíng)簡(jiǎn)化股份公司