СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ ДЛЯ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА, ПРЕДНАЗНАЧЕННАЯ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ МЕЖДУ ЛЕТАТЕЛЬНЫМ АППАРАТОМ И ПУНКТОМ СВЯЗИ, НАХОДЯЩИМСЯ ЗА ПРЕДЕЛАМИ УПОМЯНУТОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА Российский патент 2010 года по МПК H04B7/185 H04L29/06 G08G5/00 

Настоящее изобретение относится к системе передачи данных, установленной на борту летательного аппарата, в частности транспортного самолета, и предназначенной для передачи данных между летательным аппаратом и, по меньшей мере, одним пунктом связи, находящимся за пределами упомянутого летательного аппарата, во время осуществления внутренней/внешней связи.

Предпочтительно, но не исключительно, упомянутый пункт связи находится на земле таким образом, что упомянутая внутренняя/внешняя связь представляет собой обычную передачу данных типа земля/борт между экипажем летательного аппарата и пунктом, находящимся на земле и предназначенным, в частности, для управления полетами. Данные, передаваемые во время такого сеанса связи земля/борт, как правило, являются кодированными и стандартизированными в целях оптимизации характеристик передачи и взаимной оперативности между экипажем летательного аппарата и пунктом, находящимся на земле.

Кроме того, известно, что такая система передачи данных обычно содержит:

- приемо-передающее устройство, выполненное с возможностью передачи за пределы летательного аппарата исходящих сообщений и приема извне летательного аппарата входящих сообщений, при этом упомянутые входящие и исходящие сообщения, проходящие через упомянутое приемо-передающее устройство, являются кодированными;

- устройство управления сообщениями:

которое соединено с упомянутым приемо-передающим устройством;

которое принимает упомянутые кодированные входящие сообщения от упомянутого приемо-передающего устройства и которое передает упомянутые кодированные исходящие сообщения в упомянутое приемо-передающее устройство; и

которое содержит средство кодирования/декодирования, выполненное с возможностью кодирования/декодирования, например, типа PER, что будет подробнее описано ниже, при этом упомянутое средство кодирования/декодирования декодирует упомянутые кодированные входящие сообщения, генерируя декодированные входящие сообщения, и кодирует декодированные исходящие сообщения, генерируя кодированные исходящие сообщения; и

- по меньшей мере, одно средство интерфейса человек/машина:

которое соединено с упомянутым устройством управления сообщениями;

которое выполнено с возможностью предоставлять оператору декодированные входящие сообщения, выходящие из упомянутого устройства управления сообщениями и поступающие от упомянутого пункта связи, находящегося за пределами упомянутого летательного аппарата; и

которое позволяет оператору создавать сообщения, представляющие собой декодированные исходящие сообщения, которые затем передаются в указанное устройство управления сообщениями и которые предназначены для упомянутого пункта связи, находящегося за пределами упомянутого летательного аппарата.

В связи с все более увеличивающимися потоками данных, передаваемых между землей и самолетами, в частности транспортными самолетами, организации по сертификации (EASA) потребовали (посредством директивы по сертификации (“Certification Review Item: CRI-F26 issue 03” от 30 июня 2003 года), основанной на нормативном документе ED112 (“Minimum operational performance specification for crash protected airborne recorder systems”, издание марта 2003 года) и на документе ED93 (“Minimum aviation system performance specification for CNS/ATM message recording systems” от ноября 1998 года)) осуществлять на уровне устройства записи (регистратор) переговоров кабины экипажа (“Cockpit Voice Recorder”) запись всех обменов данными, осуществляемых между экипажем и землей. Эта запись данных является обязательной для любого самолета, прошедшего типовую сертификацию после 1 января 2005 года.

Чтобы выполнить это требование, необходимо предусмотреть наличие на борту летательного аппарата средств, предназначенных для записи упомянутых сообщений, передаваемых по связи земля/борт или внутренней/внешней связи (относительно летательного аппарата). Однако такое решение имеет ряд недостатков.

Добавление новых средств иногда представляет трудность, и часто они являются дорогими и имеют большие размеры. Кроме того, такое добавление усложняет архитектуру упомянутой системы передачи данных.

Кроме того, поскольку устройство записи переговоров кабины экипажа должно записывать как минимум два часа переговоров и объем записываемых данных может существенно меняться в зависимости от переговоров между авиадиспетчерами на земле и экипажем летательного аппарата, предусматриваемый объем памяти должен быть большим, что, разумеется, отрицательно сказывается на стоимости и размерах.

Настоящее изобретение относится к системе передачи данных, которая позволяет устранить вышеуказанные недостатки.

Согласно изобретению обеспечена система передачи данных, установленная на борту летательного аппарата и предназначенная для передачи данных между летательным аппаратом и, по меньшей мере, одним пунктом связи, находящимся за пределами упомянутого летательного аппарата, в ходе осуществления внутренней/внешней связи, в частности связи земля/борт, при этом упомянутая система передачи данных содержит:

- приемо-передающее устройство, выполненное с возможностью передачи за пределы летательного аппарата исходящих сообщений и с возможностью приема извне летательного аппарата входящих сообщений, при этом упомянутые входящие и исходящие сообщения, проходящие через упомянутое приемо-передающее устройство, являются кодированными;

- устройство управления сообщениями:

которое соединено с упомянутым приемо-передающим устройством;

которое принимает упомянутые кодированные входящие сообщения от упомянутого приемо-передающего устройства и которое передает упомянутые кодированные исходящие сообщения в упомянутое приемо-передающее устройство; и

которое содержит средство кодирования/декодирования, выполненное с возможностью кодирования/декодирования типа PER, при этом упомянутое средство кодирования/декодирования декодирует упомянутые кодированные входящие сообщения, генерируя декодированные входящие сообщения, и кодирует декодированные исходящие сообщения, генерируя кодированные исходящие сообщения; и

- по меньшей мере, одно средство интерфейса человек/машина:

которое соединено с упомянутым устройством управления сообщениями;

которое выполнено с возможностью предоставлять оператору декодированные входящие сообщения, выходящие из упомянутого устройства управления сообщениями и поступающие от упомянутого пункта связи, находящегося за пределами упомянутого летательного аппарата; и

которое позволяет оператору создавать сообщения, представляющие собой декодированные исходящие сообщения, которые затем передаются в указанное устройство управления сообщениями и которые предназначены для упомянутого пункта связи, находящегося за пределами упомянутого летательного аппарата,

отличающаяся тем, что:

- упомянутая система дополнительно содержит кодирующее устройство, которое производит кодирование типа PER для любого не кодированного сообщения с данными, которое относится к упомянутой внутренней/внешней связи, которое проходит через упомянутое устройство управления сообщениями и которое предназначено для записи с целью осуществления сравнения между этими сообщениями;

- упомянутое кодирующее устройство содержит, по меньшей мере, одну функцию кодирования упомянутого средства кодирования/декодирования, встроенного в упомянутое устройство управления сообщениями; и

- упомянутая система дополнительно содержит записывающее устройство, которое соединено с упомянутым кодирующим устройством и которое выполнено с возможностью записи, по меньшей мере, на одном носителе записи любого входящего или исходящего сообщения, которое относится к упомянутой внутренней/внешней связи, которое проходит через упомянутое устройство управления сообщениями и которое кодируется путем кодирования типа PER.

Таким образом, благодаря изобретению все предназначенные для записи данные предварительно сжимаются и при этом подвергаются кодированию типа PER, которое соответствует кодированию по международному стандарту, определенному в документе “EUROCAE ED-100 (“Interoperability Requirements for ATS Applications using ARINC 622 Data Communications final draft (RTCA DO-258)”, сентябрь 2000 года). Обычно кодирование соответствует преобразованию данных при помощи кода, который позволяет представить их в другом виде, и обеспечивает возможность вернуться к их первоначальному виду при помощи соответствующего декодирования. Вместе с тем, кроме такого кодирования данных кодирование PER осуществляет также сжатие упомянутых данных, то есть изменение этих данных таким образом, чтобы уменьшить их объем. Следовательно, можно предусмотреть меньший объем памяти для упомянутого носителя записи, который предназначен для записи всех (сжатых таким образом) данных, относящихся к внутренней/внешней связи. В частности, это позволяет снизить стоимость и размер упомянутого носителя записи.

Кроме того, поскольку согласно изобретению упомянутое кодирующее устройство использует функцию кодирования средства кодирования/декодирования, уже имеющегося в системе передачи данных (для обычного кодирования/декодирования входящих и исходящих сообщений), то нет необходимости предусматривать специальное кодирующее устройство (в частности, специальное устройство сжатия).

Кроме того, поскольку упомянутое кодирующее устройство непосредственно встроено в устройство управления сообщениями, через которое проходят все предназначенные для записи сообщения, то нет необходимости предусматривать отдельное средство для приема этих записываемых сообщений. Действительно, все эти сообщения доступны непосредственно в упомянутом устройстве управления сообщениями для записывающего устройства, которое соединено с упомянутым кодирующим устройством.

Следовательно, изобретение, отвечающее вышеупомянутым отличительным признакам, характеризуется меньшей стоимостью и размерами и не усложняет архитектуру системы передачи данных.

В первом варианте выполнения упомянутое кодирующее устройство генерирует (и передает в упомянутое записывающее устройство) кадр, который содержит кадр типа PER, содержащий, по меньшей мере, одно сообщение, а также дополнительную информацию, например, такую как время.

Кроме того, во втором варианте выполнения упомянутое кодирующее устройство генерирует (и передает в упомянутое записывающее устройство) кадр, содержащий все предназначенные для записи данные. Этот вариант проходит через определение более сложного синтаксиса, чем тот, который используется в рамках внутренней/внешней связи, предпочтительно обменов земля/борт. Этот кадр тоже передается функцией обработки сообщений.

Объектом настоящего изобретения является также комплекс связи, содержащий, по меньшей мере:

- одну систему передачи данных, которая установлена на борту летательного аппарата, и

- один пункт передачи данных, который находится за пределами летательного аппарата, в частности пункт управления полетов, находящийся на земле.

Согласно изобретению упомянутая система передачи данных упомянутого комплекса связи является описанной выше системой.

Реализация настоящего изобретения очевидна из нижеследующего описания, приводимого со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых аналогичные элементы обозначены одинаковыми позициями и на которых:

Фиг.1 - блок-схема системы передачи данных в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг.2 - схема комплекса связи в соответствии с настоящим изобретением, содержащего систему передачи данных.

Система 1 передачи данных в соответствии с настоящим изобретением, схематично показанная на Фиг.1, установлена на летательном аппарате А, в частности на самолете, и предназначена для передачи данных между летательным аппаратом А и, по меньшей мере, одним пунктом 2 передачи данных, находящимся за пределами упомянутого летательного аппарата А. Эту передачу данных производят в ходе осуществления связи, называемой «внутренней/внешней» связью в рамках настоящего изобретения, то есть между внутренним оператором на борту летательного аппарата и внешним оператором за пределами летательного аппарата А. Предпочтительно, но не исключительно, упомянутая внутренняя/внешняя связь является связью типа земля/борт между экипажем летательного аппарата А и пунктом 2, находящимся на земле S и предназначенным, в частности, для управления полетами, как показано на Фиг.2. Вместе с тем, эта внутренняя/внешняя связь может быть связью между экипажем летательного аппарата А и экипажем другого подвижного средства (воздушного, наземного или морского), в частности другого летательного аппарата.

Упомянутая система 1 передачи данных содержит:

- приемо-передающее устройство 3, выполненное с возможностью передачи за пределы летательного аппарата А, например, при помощи электромагнитных волн 4 исходящих сообщений и приема извне упомянутого летательного аппарата А тоже при помощи электромагнитных волн 4, которые излучаются соответствующим средством 5 упомянутого пункта 2 связи, входящих сообщений. Разумеется, это приемо-передающее устройство 3 может соответствовать любому известному устройству, обеспечивающему передачу/прием данных между летательным аппаратом А и внешним пунктом 2 связи. Кроме того, как уже было указано выше, все упомянутые входящие и исходящие сообщения, которые проходят между внешним пунктом и упомянутым приемо-передающим устройством 3, являются кодированными;

- устройство 6 управления сообщениями:

которое соединено через двойную линию 7 связи с упомянутым приемо-передающим устройством 3;

которое принимает упомянутые кодированные входящие сообщения от упомянутого приемо-передающего устройства 3;

которое передает упомянутые кодированные исходящие сообщения в упомянутое приемо-передающее устройство 3; и

которое содержит средство 8 кодирования/декодирования, выполненное с возможностью осуществления кодирования/декодирования типа PER. Кодирование типа PER является обычным кодированием согласно международному стандарту, который определен в вышеупомянутом документе “EUROCAE ED-100”. Для этого упомянутое средство 8 кодирования/декодирования содержит, с одной стороны, функцию декодирования, которая декодирует кодированные входящие сообщения, преобразуя их в декодированные входящие сообщения, и, с другой стороны, функцию кодирования, которая кодирует декодированные исходящие сообщения, преобразуя их в кодированные исходящие сообщения; и

- по меньшей мере, одно интерфейсное средство человек/машина 9:

которое соединено при помощи двойной линии 10 связи с упомянутым устройством 6 управления сообщениями;

которое выполнено с возможностью выводить для оператора летательного аппарата А, в частности для пилота, например, на дисплей 11 декодированные входящие сообщения, передаваемые упомянутым устройством 6 управления сообщениями и поступающие от пункта 2 связи, находящегося за пределами летательного аппарата А; и

которое позволяет оператору при помощи соответствующего средства 12, например буквенно-цифровой клавиатуры или компьютерной мыши, создавать сообщения, представляющие собой декодированные исходящие сообщения, которые затем передаются в упомянутое устройство 6 управления сообщениями и которые предназначены для пункта 2 связи, находящегося за пределами летательного аппарата А, например на земле S.

Следовательно, входящее сообщение передается в кодированном виде средством 5 пункта 2 связи. Это входящее сообщение принимается приемо-передающим устройством 3 и через линию 7 связи передается в устройство 6 управления сообщениями. Последнее декодирует это кодированное входящее сообщение при помощи средства 8 кодирования/декодирования, создавая декодированное входящее сообщение, которое затем передается в интерфейсное средство человек/машина 9 через линию 10 связи. В конечном счете упомянутое интерфейсное средство 9 выводит это декодированное входящее сообщение для оператора, например, на дисплей 11.

Кроме того, оператором, например, при помощи средства 12 упомянутого интерфейсного средства человек/машина 9 создается исходящее сообщение. Упомянутое интерфейсное средство 9 передает это исходящее сообщение в не кодированном виде в устройство 6 управления сообщениями через линию 10 связи. Это последнее устройство кодирует это исходящее сообщение при помощи средства 8 кодирования/декодирования, создавая кодированное исходящее сообщение, которое передается через линию 7 связи в приемо-передающее устройство 3. Упомянутое приемо-передающее устройство 3 в конечном счете может передать это кодированное исходящее сообщение на упомянутый пункт 2 связи, расположенный на земле S, например, в виде электромагнитных волн 4.

Согласно изобретению для обеспечения записи всех данных, относящихся к внутренней/внешней связи:

- упомянутая система 1 дополнительно содержит кодирующее (или сжимающее) устройство 13, которое осуществляет сжатие данных, производя кодирование типа PER для любого сообщения (не кодированного и, следовательно, не сжатого):

которое относится к упомянутой внутренней/внешней связи;

которое проходит через упомянутое устройство 6 управления сообщениями; и

которое предназначено для записи, как было указано выше;

- упомянутое кодирующее устройство 13 содержит функцию кодирования упомянутого средства 8 кодирования/декодирования, которое, как было указано выше, непосредственно встроено в упомянутое устройство 6 управления сообщениями; и

- упомянутая система 1 дополнительно содержит записывающее устройство 14, которое соединено через линию 15 связи с упомянутым кодирующим устройством 13 и которое выполнено с возможностью осуществления записи, по меньшей мере, на одном обычном носителе 16 записи любого входящего или исходящего сообщения, которое относится к упомянутой внутренней/внешней связи, которое проходит через упомянутое устройство 6 управления сообщениями и которое кодируется в соответствии с кодированием типа PER (и, следовательно, сжимается).

Таким образом, благодаря использованию кодирования типа PER (“ISO-8825-2”), которое представляет собой, как было указано выше, обычное кодирование по международному стандарту, определенному в вышеупомянутом документе “EUROCAE ED-100”, система 1 в соответствии с настоящим изобретением позволяет уменьшить объем предназначенных для записи данных (относящихся к упомянутой внутренней/внешней связи), что позволяет значительно уменьшить объем памяти упомянутого носителя 16 записи. Действительно, кодирование типа PER, кроме собственно кодирования, осуществляет сжатие данных, которое является достаточным для достижения такого результата.

В предпочтительном варианте выполнения упомянутое записывающее устройство 14 соответствует устройству записи (регистратору) переговоров кабины экипажа летательного аппарата А типа РПК (CVR) (Cockpit Voice Recorder).

Кроме того, поскольку согласно изобретению упомянутое кодирующее (или сжимающее) устройство 13 использует функцию кодирования средства 8 кодирования/декодирования, уже существующего в системе 1 (для кодирования/декодирования входящих и исходящих сообщений, как было указано выше), то нет необходимости предусматривать специальное кодирующее (в частности, сжимающее) устройство для уменьшения объема предназначенных для записи данных.

Кроме того, поскольку упомянутое кодирующее устройство 13 выполнено встроенным в устройство 6 управления сообщениями, через которое проходят все предназначенные для записи сообщения, то нет необходимости предусматривать отдельное средство для приема этих предназначенных для записи сообщений, которые все непосредственно доступны в упомянутом устройстве 6 управления сообщениями для их дальнейшей записи.

Следовательно, вышеупомянутые отличительные признаки изобретения, позволяющие записывать все данные, относящиеся к внутренней/внешней связи, характеризуются меньшими стоимостью и размерами. Кроме того, эти отличительные признаки не усложняют архитектуру упомянутой системы 1 передачи данных.

В первом частном варианте выполнения упомянутое кодирующее устройство 13 генерирует (и передает в упомянутое записывающее устройство 14) кадр, который содержит кадр типа PER, содержащий, по меньшей мере, одно сообщение, а также дополнительную информацию, такую как время, состояние продвижения обработки сообщения и применение передающего пункта УВД. Обычно кадр представляет собой совокупность последовательных бит, образующую блок, внутри которого находятся зоны для передачи данных пользователя и служебной информации.

Кроме того, во втором частном варианте выполнения упомянутое кодирующее устройство 13 генерирует (и передает в упомянутое записывающее устройство 14) кадр PER, содержащий всю совокупность информации, предназначенной для устройства записи сообщений. Этот вариант проходит через определение более сложного синтаксиса, чем тот, который используется в рамках внутренней/внешней связи, предпочтительно обменов земля/борт. Этот кадр всегда передается функцией обработки сообщений.

Как показано на Фиг.2, система 1 передачи данных в соответствии с настоящим изобретением, установленная на борту летательного аппарата А, является частью комплекса 17 связи, который кроме упомянутой системы 1 содержит, по меньшей мере, один пункт передачи данных, который находится за пределами летательного аппарата А, в частности пункт 2 управления полетами, который находится на земле S.

Изобретение относится к системе передачи данных между летательным аппаратом и, по меньшей мере, одним пунктом связи, находящимся за пределами летательного аппарата. Техническим результатом являются уменьшение объема памяти для носителя записи и снижение размера носителя записи. Технический результат достигается тем, что система содержит приемо-передающее устройство, выполненное с возможностью передачи за пределы летательного аппарата и приема извне летательного аппарата сообщений, устройство управления сообщениями, содержащее средство, выполненное с возможностью кодирования/декодирования типа PER упомянутых сообщений, интерфейсное средство человек/машина, кодирующее устройство, которое содержит функцию кодирования средства кодирования/декодирования, и записывающее устройство, которое записывает на носителе записи любое входящее или исходящее сообщение, которое проходит через упомянутое устройство управления сообщениями и которое является кодированным. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Система передачи данных, установленная на борту летательного аппарата (А) и предназначенная для передачи данных между летательным аппаратом (А) и, по меньшей мере, одним пунктом (2) связи, находящимся за пределами упомянутого летательного аппарата (А), в ходе осуществления внутренней/внешней связи, при этом упомянутая система (1) содержит:
приемопередающее устройство (3), выполненное с возможностью передачи за пределы летательного аппарата (А) исходящих информационных сообщений и с возможностью приема извне летательного аппарата (А) входящих информационных сообщений, при этом упомянутые входящие и исходящие сообщения, проходящие через упомянутое приемопередающее устройство (3), являются кодированными;
устройство (6) управления сообщениями:
которое соединено с упомянутым приемопередающим устройством (3);
которое принимает упомянутые кодированные входящие сообщения от упомянутого приемопередающего устройства (3) и которое передает упомянутые кодированные исходящие сообщения на упомянутое приемопередающее устройство (3); и
которое содержит средство (8) кодирования/декодирования, декодирующее упомянутые кодированные входящие сообщения для того, чтобы формировать декодированные входящие сообщения, и кодирующее декодированные исходящие сообщения для того, чтобы
формировать кодированные исходящие сообщения; и
по меньшей мере, одно средство (9) интерфейса человек/машина;
которое соединено с упомянутым устройством (6) управления сообщениями;
которое выполнено с возможностью предоставлять оператору декодированные входящие сообщения, которые выдаются из упомянутого устройства (6) управления сообщениями и которые поступают от упомянутого пункта (2) связи, находящегося за пределами упомянутого летательного аппарата (А); и
которое позволяет оператору создавать сообщения, представляющие собой декодированные исходящие сообщения, которые затем передаются в указанное устройство (6) управления сообщениями и которые предназначены для упомянутого пункта (2) связи, находящегося за пределами упомянутого летательного аппарата (А); и
записывающее устройство (14), в которой
упомянутое средство (8) кодирования/декодирования выполнено с возможностью кодирования/декодирования типа PER;
упомянутая система (1) дополнительно содержит устройство (13) сжатия, которое осуществляет сжатие для любого информационного сообщения:
которое не закодировано,
которое относится к упомянутой внутренней/внешней связи,
которое проходит через упомянутое устройство (6) управления сообщениями, и
которое подлежит записи:
упомянутое устройство (13) сжатия содержит, по меньшей мере, одну функцию кодирования упомянутого средства (8) кодирования/декодирования, встроенного в упомянутое устройство (6) управления сообщениями, и осуществляет упомянутое сжатие при помощи кодирования типа PER; и
упомянутое записывающее устройство (14) соединено с упомянутым кодирующим устройством (13) и выполнено таким образом, чтобы записывать, по меньшей мере, на одном записывающем носителе (16) любое входящее или исходящее информационное сообщение, которое относится к упомянутой внутренней/внешней связи, которое проходит через упомянутое устройство (6) управления сообщениями и которое кодируется в соответствии с кодированием типа PER.

2. Система по п.1, в которой упомянутое записывающее устройство (14) является устройством записи переговоров кабины экипажа летательного аппарата (А).

3. Система по п.1, в которой упомянутое кодирующее устройство (13) генерирует и передает на упомянутое записывающее устройство (14) кадр, который содержит кадр типа PER, содержащий, по меньшей мере, одно информационное сообщение, а также дополнительную информацию, включающую в себя, по меньшей мере, одно из следующего: время, состояние продвижения обработки сообщения и применение передающего пункта УВД (Управление Воздушным Движением).

4. Система по п.1, в которой упомянутое кодирующее устройство (13) генерирует и передает в упомянутое записывающее устройство (14) кадр PER, содержащий все подлежащие записи данные, причем этот кадр всегда передается функцией обработки сообщений.

5. Система по пп.3 и 4, в которой кадр представляет собой совокупность последовательных бит, образующую блок, внутри которого находятся зоны для передачи данных пользователя и служебной информации.

6. Комплекс (17) связи, содержащий, по меньшей мере:
одну систему (1) передачи данных, которая установлена на борту летательного аппарата (А); и
один пункт (2) передачи данных, который находится за пределами летательного аппарата (А),
причем упомянутая система (1) передачи данных является системой, выполненной по п.1.

7. Летательный аппарат, который содержит систему (1) передачи данных, выполненную по п.1.