УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ СОДЕЙСТВИЯ РЕКОНФИГУРАЦИИ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА, ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ, ВКЛЮЧАЮЩИЙ В СЕБЯ ТАКОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2018 года по МПК B64D45/00 G07C5/08 G06F11/00 

Настоящее изобретение относится к устройству для содействия реконфигурации летательного аппарата. Причем данный летательный аппарат имеет рабочую конфигурацию в заданный момент, меняется в рабочих условиях эксплуатации и включает в себя, по меньшей мере, одну систему авионики, по меньшей мере, один элемент авионики, причем указанный или каждый элемент авионики является соединенным с, по меньшей мере, одной системой авионики для пилотирования летательного аппарата, и, по меньшей мере, одной системой текущего контроля, выполненной с возможностью обнаружения сбоя, по меньшей мере, одного элемента авионики или нарушения рабочих условий эксплуатации и генерирования информации о неисправности, касающейся этого сбоя или этого нарушения.

Изобретение также относится к летательному аппарату, включающему в себя такое устройство для содействия реконфигурации.

Изобретение также относится к способу для содействия реконфигурации летательного аппарата.

Изобретение также относится к компьютерному программному продукту, включающему в себя команды программного обеспечения, который, при применении посредством части компьютерного оборудования, применяет такой способ.

Под летательным аппаратом подразумевается какая-либо любая пилотируемая машина, способная осуществлять полеты, по меньшей мере, в атмосфере земли, такая как воздушное судно типа самолет или, например, вертолет.

Под системой авионики подразумевается любое средство аппаратного оборудования или программного обеспечения, способное быть управляемым посредством пилота, или посредством какого-либо любого другого оператора, или какой-либо другой системы авионики для эксплуатирования летательного аппарата. Примером такой системы авионики является автоматическая система управления (автопилот), причем последний загружается на борт многих современных летательных аппаратов. Данная автоматическая система управления (автопилот) обычно обеспечивает возможность, по меньшей мере, одной части пилотирования летательного аппарата в соответствии с командами, введенными пилотом летательного аппарата заранее.

Под эксплуатированием летательного аппарата подразумевается вся совокупность параметров¸ которые формируют задачу летательного аппарата. Это может быть транспортировка пассажиров между двумя аэропортами, поиск людей во время экстренной аварийно-спасательной операции и так далее.

Под элементом авионики подразумевается какое-либо любое средство аппаратного оборудования или программного обеспечения, назначенное к использованию посредством системы авионики в целях обеспечения возможности эксплуатирования летательного аппарата. Каждый элемент авионики в этом случае способен обеспечивать, по меньшей мере, одну услугу на, по меньшей мере, одну систему авионики для эксплуатирования летательного аппарата. Примером такого элемента является руль высоты. Автоматическая система управления (автопилот), например, осуществляет управление рулем высоты в целях обеспечения, по меньшей мере, частичной стабилизации летательного аппарата в вертикальной плоскости. Такая стабилизация в этом случае рассматривается как услуга, обеспечиваемая посредством руля высоты на автоматическую систему управления (автопилот).

Под рабочей конфигурацией летательного аппарата подразумевается набор параметров различных элементов и систем авионики, задействованных в заданный момент во время эксплуатирования летательного аппарата, включающий в себя задачу конкретного летательного аппарата.

Под сбоем подразумевается какое-либо любое событие, генерируемое, когда не обеспечивается ожидаемая услуга.

Под рабочими условиями эксплуатации летательного аппарата подразумевается вся совокупность информации, формирующая:

его задачу, например, для коммерческого летательного аппарата, его план полета,

условия эксплуатации, такие как погодные условия, причем данная информация обеспечивается, например, посредством радиолокатора для текущего контроля (мониторинга) погоды, а также посредством информации о прогнозах погоды, осуществляемой службами, ответственными за предоставление метеорологической информации, и

воздушное движение вокруг летательного аппарата.

Под нарушением подразумевается какое-либо любое состояние рабочих условий эксплуатации летательного аппарата, которое может оказывать отрицательное воздействие на эксплуатирование летательного аппарата, это могут быть погодные нарушения, экстренное отклонение от курса, неожиданное движение в воздухе другого летательного аппарата и так далее.

Под воздействием подразумевается какое-либо любое изменение в эксплуатировании летательного аппарата, вызванное сбоем или нарушением.

В области эксплуатирования летательных аппаратов возможность обнаружения сбоя элемента авионики или восприятия нарушения играет первостепенную роль. Знание о таком сбое и нарушении часто предоставляет пилоту, или какому-либо любому другому оператору летательного аппарата, возможность определить воздействие этого сбоя или нарушения на какой-либо другой элемент авионики, и/или на систему авионики, и/или на эксплуатирование летательного аппарата в общем.

В этом случае пилот или оператор должны быть способны применить предварительно определенную процедуру и/или принять решение в соответствии со своим собственным опытом, позволяющие уменьшить степень данного воздействия. В частности, это приводит пилота или оператора к тому, чтобы изменить текущую конфигурацию эксплуатирования летательного аппарата.

Например, сбой, обнаружeнный у руля высоты, будет побуждать пилота модифицировать параметры систем авионики, отвечающих за вертикальное положение и поперечную ось (ось тангажа) летательного аппарата.

Это значительно осложняет требуемую когнитивную нагрузку на пилота летательного аппарата. Сбой, произошедший во время сложных фаз эксплуатирования летательного аппарата, таких как фазы посадки или взлета, иногда делает принятие адекватного решения очень непростым для пилота, что значительно снижает уровень безопасности полета.

Целью настоящего изобретения является предложение устройства и способа для содействия реконфигурации летательного аппарата, позволяющих уменьшить требуемую когнитивную нагрузку на пилота для осуществления подходящих действий при возникновении ситуации сбоя или нарушения и, таким образом, улучшающих степень безопасности полета.

В этой связи, целью настоящего изобретения является устройство для содействия реконфигурации летательного аппарата вышеупомянутого типа, выполненное с возможностью быть подключенным между, по меньшей мере, одной системой текущего контроля и, по меньшей мере, одной системой авионики и содержащее:

- модуль приема, выполненный с возможностью приема информации о неисправности от указанной или каждой системы текущего контроля;

- модуль вычисления воздействия, выполненный с возможностью вычисления, в зависимости от данной принятой информации о неисправности, по меньшей мере, одного воздействия на рабочую конфигурацию летательного аппарата; и

- модуль передачи, выполненный с возможностью передачи вычисленного воздействия в, по меньшей мере, одну систему авионики.

В соответствии с другими выгодными аспектами настоящего изобретения, устройство для содействия реконфигурации летательного аппарата содержит один или более из нижеследующих признаков, взятых отдельно или в соответствии со всеми технически возможными комбинациями, заключающихся в том, что:

- модуль передачи включает в себя реестр подписок, содержащий, для каждой информации о неисправности, список одной или более подписанных систем авионики;

- модуль передачи выполнен с возможностью передачи каждого вычисленного воздействия в единственную подписаннную систему авионики для части информации о неисправности, соответствующей этому воздействию;

- каждая подписанная система авионики выполнена с возможностью оценивать указанное воздействие и обеспечивать результат этой оценки и дополнительно включает в себя модуль реконфигурации, выполненный с возможностью, для каждого вычисленного воздействия, принимать данный(ые) результат(ы) оценки этого воздействия от соответствующих(ей) систем(ы) авионики, и вычислять, в зависимости от принятого(ых) результата(ов), новую рабочую конфигурацию летательного аппарата, позволяющую уменьшить это воздействие;

- устройство дополнительно включает в себя средство для отображения каждой части информации о неисправности, воздействия соответствующего сбоя или нарушения на текущую рабочую конфигурацию летательного аппарата, результата(ов) оценки и новой рабочей конфигурации летательного аппарата, позволяющей уменьшить это воздействие; и

- модуль вычисления воздействия включает в себя базу данных, выполненную с возможностью сохранения списка воздействий, вызванных данным сбоем или нарушением.

Целью настоящего изобретения является также летательный аппарат, имеющий рабочую конфигурацию в данный момент, меняющийся в рабочих условиях эксплуатации и включающий в себя, по меньшей мере, одну систему авионики, по меньшей мере, один элемент авионики, причем указанный или каждый элемент авионики является соединенным с, по меньшей мере, одной системой авионики для пилотирования летательного аппарата, и, по меньшей мере, одной системой текущего контроля, выполненной с возможностью обнаружения сбоя, по меньшей мере, одного элемента авионики или нарушения рабочих условий эксплуатации и генерирования информации о неисправности, касающейся этого сбоя или этого нарушения, причем летательный аппарат дополнительно включает в себя устройство для содействия реконфигурации, как это определено выше.

В соответствии с другими выгодными аспектами настоящего изобретения, летательный аппарат содержит один или более из нижеследующих признаков, взятых отдельно или в соответствии со всеми технически возможными комбинациями, заключающихся в том, что:

- каждая система авионики выбрана из группы, состоящей из системы управления полетом, системы управления летательным аппаратом, автопилота, бортовой системы аэропортовой навигации, бортовой системы предупреждения столкновений в воздухе, системы предупреждения столкновения с землей, функции управления связью, системы управления радиосвязью, метеорологического радиолокатора и системы управления воздушным движением;

- каждая система текущего контроля выбрана из группы, состоящей из системы для управления аварийными оповещениями в полете, системы для текущего контроля воздушного движения и централизованной системы технического обслуживания; и

- каждый элемент авионики выбран из группы, состоящей из механического средства для пилотирования или наведения летательного аппарата, электронного привода для, по меньшей мере, одного механического средства, тяговых средств летательного аппарата, электропроводов или трубопроводов, выполненных с возможностью соединять два элемента из числа механических средств, электронных приводов и тяговых средств, а также компьютерной программы, выполненной с возможностью применять, по меньшей мере, один способ для пилотирования и/или наведения летательного аппарата.

Целью настоящего изобретения является также способ для содействия реконфигурации летательного аппарата, причем летательный аппарат имеет рабочую конфигурацию в заданный момент, меняется в рабочих условиях эксплуатации и включает в себя, по меньшей мере, одну систему авионики, по меньшей мере, один элемент авионики, причем указанный или каждый элемент авионики является соединенным с, по меньшей мере, одной системой авионики для пилотирования летательного аппарата, и, по меньшей мере, одной системой текущего контроля, выполненной с возможностью обнаруживать сбой, по меньшей мере, одного элемента авионики или нарушение рабочих условий эксплуатации и генерировать информацию о неисправности, касающуюся этого сбоя или этого нарушения;

причем данный способ применяется устройством для содействия реконфигурации, выполненным с возможностью быть подключенным между, по меньшей мере, одной системой текущего контроля и, по меньшей мере, одной системой авионики, и содержит нижеследующие этапы, на которых:

- принимают информацию о неисправности от указанной или каждой системы текущего контроля;

- вычисляют, в зависимости от принятой информации о неисправности, по меньшей мере, одно воздействие на рабочую конфигурацию летательного аппарата; и

- передают вычисленное воздействие в, по меньшей мере, одну систему авионики.

В соответствии с другими выгодными аспектами настоящего изобретения, способ для содействия реконфигурации летательного аппарата отличается тем, что дополнительно содержит нижеследующие этапы, на которых:

- подписывают, по меньшей мере, одну систему авионики для, по меньшей мере, одной информации о неисправности, причем список одной или более подписанных систем авионики сохраняют, для каждой части информации о неисправности, в реестре подписок;

- передают вычисленное воздействие в единственную систему авионики, подписанную для части информации о неисправности, соответствующей этому воздействию;

- для каждого вычисленного воздействия, принимают результат(ы) оценки этого воздействия от соответствующих(ей) систем(ы) авионики; и

- вычисляют, в зависимости от принятого(ых) результата(ов), новую рабочую конфигурацию летательного аппарата, позволяющую уменьшить это воздействие.

Целью настоящего изобретения является также компьютерный программный продукт, включающий в себя команды программного обеспечения, который, когда они применяются частью компьютерного оборудования, применяет способ, как это определено выше.

Эти характеристики и преимущества изобретения станут очевидными при прочтении нижеследующего описания, приведенного только в качестве не ограничивающего примера и выполненного со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

- фиг. 1 представляет собой схематический вид летательного аппарата в соответствии с настоящим изобретением, причем данный летательный аппарат осуществляет движение в рабочих условиях эксплуатации и включает в себя несколько систем авионики, несколько элементов авионики, причем каждый элемент авионики соединен с, по меньшей мере, одной системой авионики для пилотирования летательного аппарата, несколько систем текущего контроля, способных обнаруживать сбои элементов авионики или нарушения рабочих условий эксплуатации, и устройство для содействия реконфигурации;

- фиг. 2 представляет собой схематический вид устройства для содействия реконфигурации по фиг. 1, причем устройство, что важно, включает в себя экран для отображения и средство для отображения данных на экране;

- фиг. 3 представляет собой схематический вид графика зависимости, включающего в себя список идентификаторов элементов авионики летательного аппарата по фиг. 1, которые могут вызывать сбой, который затем обнаруживается посредством одной из систем текущего контроля по фиг. 1;

- фиг. 4 представляет собой схематический вид графика зависимости, включающего в себя, для каждого сбоя или нарушения, обнаруженных посредством одной из систем текущего контроля по фиг. 1, список воздействий, вызванных посредством этого сбоя или нарушения;

- фиг. 5 представляет собой схематический вид графика зависимости, включающего в себя, для каждого вычисленного воздействия, список новых рабочих конфигураций летательного аппарата по фиг. 1;

- фиг. 6 представляет собой схематическую иллюстрацию данных, отображенных на экране по фиг. 2;

- фиг. 7 представляет собой блок-схему последовательности операций способа для содействия реконфигурации в соответствии с настоящим изобретением, причем данный способ для содействия реконфигурации применяется устройством по фиг. 2.

На фиг. 1 проиллюстрирован летательный аппарат 10 в соответствии с настоящим изобретением. В иллюстративном варианте осуществления, продемонстрированном на данной фиг. 1, летательный аппарат 10 представляет собой воздушное судно типа самолет, способное быть эксплуатируемым посредством, по меньшей мере, одного пилота во время установленного эксплуатирования и посредством, по меньшей мере, одного технического оператора во время работы по техническому обслуживанию на земле. В продолжение описания, под термином «экипаж» подразумевается пилот, или оператор технического обслуживания, или, дополнительно, какое-либо любое другое лицо, осуществляющее эксплуатирование летательного аппарата 10.

Летательный аппарат 10 меняется в рабочих условиях 18 эксплуатации и включает в себя множество систем 12A-12N авионики, причем каждая имеет средство аппаратного оборудования или программного обеспечения, способные непосредственно или косвенно управляться экипажем или, дополнительно, посредством какой-либо другой системы для эксплуатирования летательного аппарата 10.

Когда летательный аппарат 10 представляет собой воздушное судно типа самолет, такой системой 12A-12N авионики является, например, система управления полетом (FMS), система управления летательным аппаратом (AFCS), автоматическая система управления (автопилот) (AP), бортовая система навигации аэропорта (OANS), бортовая система предупреждения столкновений в воздухе (TCAS), система предупреждения столкновения с наземными препятствиями (TAWS), функция управления связью (CMF), система управления радиочастотами (RMS), метеорологический радиолокатор WXR («Метеорологический Радиолокатор») или, дополнительно, система управления воздушным движением TC.

Летательный аппарат 10 дополнительно содержит множество элементов 14A-14N авионики, причем каждый имеет средство аппаратного оборудования или программного обеспечения, назначенные к использованию посредством, по меньшей мере, одной системы 12A-12N авионики в целях эксплуатирования летательного аппарата 10.

Когда летательный аппарат 10 представляет собой воздушное судно типа самолет, таким элементом 14A-14N авионики является, например, механический элемент для пилотирования или наведения летательного аппарата 10, электронный привод для, по меньшей мере, одного механического элемента, элемент тяговых средств летательного аппарата 10, электропроводы или трубопроводы, способные соединять два элемента из числа механических элементов, электронные приводы и элементы тяговых средств или, дополнительно, компьютерная программа, способная применять, по меньшей мере, один способ для пилотирования и/или наведения летательного аппарата 10.

В заданный момент во время своего эксплуатирования летательный аппарат 10 имеет рабочую конфигурацию OC.

Летательный аппарат 10 дополнительно содержит множество систем 16A-16N текущего контроля. Каждая система 16A-16N текущего контроля способна обнаруживать нарушение рабочих условий 18 эксплуатации или сбой, произошедшие в, по меньшей мере, одном элементе 14A-14N авионики, и генерировать информацию о неисправности FI, касающуюся этого сбоя или нарушения.

Каждый сбой представляет собой событие, генерируемое, когда посредством одного или более соответствующих элементов 14A-14N авионики не обеспечивается ожидаемая услуга.

Каждое нарушение представляет собой событие, генерируемое, когда рабочие условия эксплуатации летательного аппарата меняются способом, не соответствующим первоначальной задаче летательного аппарата.

Когда летательный аппарат 10 представляет собой воздушное судно типа самолет, такой системой 16A-16N текущего контроля является, например, система аварийной сигнализации в полете (FWS), или централизованная система технического обслуживания (CMS), или бортовая система предупреждения столкновений в воздухе (TCAS) и система предупреждения столкновения с наземными препятствиями (TAWS), или, дополнительно, метеорологический радиолокатор (WXR).

Каждая информация о неисправности FI осуществляется, например, в форме сообщения, включающего в себя, по меньшей мере, один идентификатор, соответствующий обнаруженному сбою или нарушению. Вся совокупность сбоев или нарушений является предварительно определенной и обеспечивается, например, производителем 10 летательного аппарата.

Например, когда летательный аппарат 10 представляет собой воздушное судно типа самолет, информация о неисправности FI, касающаяся посадочного шасси, выпущенного во время фазы набора высоты, включает в себя идентификатор, соответствующий нестандартному положению выпущенного шасси.

Летательный аппарат 10 дополнительно включает в себя устройство 20 для содействия реконфигурации летательного аппарата. Данное устройство 20 является подключенным между системами 16A-16N текущего контроля и системами 12A-12N авионики.

Каждая система 12A-12N авионики способна быть соединенной с одним или более элементов 14A-14N авионики через средство соединения, которое не продемонстрировано. Данное средство соединения, например, содержит механические средства, способные передавать механический сигнал, и/или электрические или радиоэлектрические соединения, способные передавать электрический или радиоэлектрический сигнал.

Каждая система 12A- 12N авионики способна отправлять команды на один или более элементов 14A-14N авионики через посредство средства соединения.

Выполнение каждой команды элементом 14A-14N авионики, соответствующим этому, предоставляет этому элементу 14A-14N авионики возможность обеспечения услуги на систему 12A-12N авионики, отправившую эту команду.

Каждая система 12A-12N авионики включает в себя множество переменных параметров, способных меняться экипажем или какой-либо другой системой 12A-12N авионики, в целях изменения эксплуатирования этой системы 12A-12N авионики.

Каждый элемент 14A-14N авионики включает в себя множество переменных параметров в зависимости от команды системы 12A-12N авионики, соответствующей этому, в целях изменения эксплуатирования этого элемента 12A-12N авионики.

Рабочая конфигурация OC летательного аппарата 10, таким образом, представляет собой, всю совокупность параметров различных элементов 14A-14N авионики и систем 12A to 12N, применяемых в соответствующий момент.

На фиг. 2 устройство для содействия реконфигурации 20 включает в себя блок 21 обработки информации, например, сформированный с помощью процессора 22 и памяти 24, ассоциированной с процессором 22.

Процессор 22 способен выполнять различные пакеты программного обеспечения, которые память 24 способна сохранять.

Память 24 способна сохранять пакет 32 программного обеспечения для приема информации о неисправности FI от систем 16A-16N текущего контроля.

Память 24 также способна сохранять пакет 34 программного обеспечения для вычисления, по меньшей мере, одного воздействия CI на рабочую конфигурацию OC летательного аппарата 10. Пакет 34 программного обеспечения для вычисления, в предпочтительном варианте, способен вычислять воздействие(я) CI в зависимости от информации о неисправности FI, принятой от лица пакета 32 программного обеспечения для приема, причем пакет 32 программного обеспечения для приема затем способен передавать на пакет 34 программного обеспечения для вычисления воздействия информацию о неисправности FI, принятую от лица систем 16A-16N текущего контроля. Пакет 34 программного обеспечения для вычисления воздействия способен определять, в зависимости от принятой информации о неисправности FI, по меньшей мере, один элемент 14A-14N авионики, который является исходной точкой сбоя, соответствующего заданной информации о неисправности FI.

Информация, касающаяся исходной точки сбоя, способна использоваться, например, оператором технического обслуживания во время работ по наземному техническому обслуживанию.

Память 24 также способна сохранять первую базу DB₁ данных, включающую в себя список идентификаторов элементов 14A-14B авионики, которые могут вызывать данный. Данная первая база DB₁ данных, например, формируется посредством графика зависимости, включающего в себя, для каждого известного сбоя, список идентификаторов элементов авионики, которые могут вызывать этот сбой. Пример такого графика проиллюстрирован на фиг. 3.

Как проиллюстрировано на данной фиг. 3, сбой А₂ является вызванным элементом авионики, имеющим идентификатор О₁₁. На той же самой фигуре сбой А₁ является вызванным либо элементом авионики, имеющим идентификатор O₁₂, либо элементом с идентификатором O₁₁. Со своей стороны, сбой в элементе с идентификатором O₁₂ является вызванным либо элементом авионики, имеющим идентификатор O₂₂, либо элементом авионики, имеющим идентификатор O₂₁.

Вычисленное воздействие CI, например, соответствует изменению в эксплуатировании летательного аппарата, вызванному сбоем или нарушением. Например, когда летательный аппарат 10 представляет собой летательный аппарат типа самолет, воздействие CI, вызванное сбоем типа «выпущенное посадочное шасси» во время фазы набора высоты представляет собой увеличение потребления топлива.

В альтернативном варианте, вычисленное воздействие CI, например, соответствует эксплуатационному ограничению для одного или более элементов 14A-14N авионики, вызванному сбоем. Такое эксплуатационное ограничение, например, состоит в ограничении спектра доступных параметров для элемента 14A-14N авионики или системы 12A-12N авионики. Например, когда летательный аппарат 10 представляет собой воздушное судно типа самолет, эксплуатационное ограничение, вызванное сбоем руля высоты, предполагает, например, ограничения по максимально доступному углу для кабрирования воздушного судна типа самолет.

Память 24 способна дополнительно сохранять вторую базу DB₂ данных, включающую в себя список воздействий CI, вызванных данным сбоем. Данная вторая база DB₂ данных, например, формируется посредством графика зависимости, включающего в себя, для каждого известного сбоя, список воздействий CI, вызванных данным сбоем, как проиллюстрировано на фиг. 4.

В примере по фиг. 4 сбой А₁ имеет воздействие I₁₃ и воздействие I₁₁. Сбой А₂ имеет такое же самое воздействие I₁₁ и другое воздействие I₁₂. Это последнее воздействие I₁₂ имеет, дополнительно со своей стороны, воздействие I₂₁.

Память 24 способна дополнительно сохранять пакет 38 программного обеспечения для передачи информации о неисправности FI и вычисленных воздействий CI на системы 12A-12N авионики. Данный пакет 38 программного обеспечения для передачи является соединенным с пакетом 34 программного обеспечения для вычисления воздействия и с системами 12A-12N авионики. Пакет 38 программного обеспечения для передачи способен устанавливать список систем 12A-12N авионики, доступных в летательном аппарате 10. Пакет 38 программного обеспечения для передачи способен принимать информацию о неисправности FI и соответствующие вычисленные воздействия CI от пакета 34 программного обеспечения для вычисления воздействия.

В дополнение к этому, память 24 способна сохранять реестр подписок R, содержащий, для каждой части информации о неисправности FI, список одной или более систем 12A-12N авионики, подписанных для этой информации FI. Такой список систем, подписанных для каждой части информации о неисправности FI, представляет собой, в предпочтительном варианте, список, предварительно определенный, например, производителем летательного аппарата 10. Этот список, что важно, содержит системы 12A-12N авионики, которые могут быть подвергнуты воздействию данным сбоем или нарушением. Пакет 38 программного обеспечения для передачи затем способен передавать каждую часть информации о неисправности FI и соответствующее вычисленное воздействие CI исключительно на системы 12A-12N авионики, подписанные для этой информации о неисправности FI.

Еще в дополнение к этому, каждая система 12A-12N авионики по подписке способна оценивать принятое воздействие CI и обеспечивать в ответ результат RE этой оценки на пакет 38 программного обеспечения для передачи. Этот результат оценки RE, например, состоит в невозможности системы выполнить текущую команду, заданную экипажем или какой-либо другой системой 12A-12N авионики.

В качестве примера, когда летательный аппарат 10 представляет собой воздушное судно типа самолет, система, подписанная для информации о неисправности «выпущенное посадочное шасси», представляет собой систему управления полетом FMS. Эта система FMS способна принимать данную информацию о неисправности FI с вычисленным воздействием CI, соответствующим увеличению потребления топлива. Система управления полетом FMS также способна оценивать данное воздействие и делать из него заключение, например, что количество топлива является недостаточным для выполнения текущей команды, заданной экипажем. Система управления полетом FMS затем способна отправлять результат этой оценки «Недостаточно топлива Х кг» на пакет 38 программного обеспечения для передачи.

Память 24 способна дополнительно сохранять пакет 42 программного обеспечения для реконфигурации. Данный пакет 42 программного обеспечения для реконфигурации является соединенным с пакетом 34 программного обеспечения для вычисления воздействия и с пакетом 38 программного обеспечения для передачи. Пакет 42 программного обеспечения для реконфигурации способен принимать каждое вычисленное воздействие CI от пакета 34 программного обеспечения для вычисления воздействия и результат оценки RE этого воздействия CI, обеспечиваемый посредством каждой соответствующей системы 12A-12N авионики. Пакет 42 программного обеспечения для реконфигурации затем способен вычислять, в зависимости от воздействия CI и от принятого(ых) результата(ов) RE, новую рабочую конфигурацию OC летательного аппарата 10, позволяющую уменьшить это воздействие.

Память 24 способна сохранять третью базу DB₃ данных для вычисления новой рабочей конфигурации OC летательного аппарата 10. Данная третья база DB₃ данных, например, формируется посредством графика зависимости, включающего в себя, для каждого вычисленного воздействия CI, список новых рабочих конфигураций OC летательного аппарата 10, предоставляющих возможность введения вычисленного воздействия CI посредством принятия во внимание принятого(ых) результата(ов) оценки RE, как проиллюстрировано на фиг. 5.

В примере по фиг. 5, вычисленное воздействие I₁₁ минимизируется посредством новой рабочей конфигурации OC₁, если результат оценки RE₁ удовлетворяет условию C₁, и посредством новой рабочей конфигурации OC₂, если результат оценки RE₁ удовлетворяет условию C₂. В качестве примера, когда летательный аппарат 10 представляет собой воздушное судно типа самолет, вычисленное воздействие CI «увеличение потребления топлива», следующее за сбоем «выпущенное посадочное шасси», уменьшается посредством выбора более близкого пункта назначения, чем пункт назначения, первоначально обеспечивавшийся системой управления полетом FMS при условии достаточного количества топлива.

Память 24 способна дополнительно сохранять пакет 44 программного обеспечения для отображения данных на экране 45 устройства для содействия реконфигурации, причем данный пакет 44 программного обеспечения для отображения является соединенным с пакетом 42 программного обеспечения для реконфигурации. Пакет 44 программного обеспечения для отображения способен отображать, предназначенную для экипажа летательного аппарата, каждую часть информации о неисправности FI, вычисленное воздействие CI соответствующего сбоя на текущую рабочую конфигурацию OC летательного аппарата 10, соответствующий(ие) результат(ы) оценки RE и новую рабочую конфигурацию OC летательного аппарата 10, позволяющую уменьшить вычисленное воздействие CI. Экран 45 представляет собой, например, сенсорный экран.

Пример данных отображения, отображаемых посредством пакета 44 программного обеспечения для отображения, когда летательный аппарат 10 представляет собой воздушное судно типа самолет, продемонстрирован на фиг. 6. В данном примере по фиг. 6 пакет 44 программного обеспечения для отображения способен отображать первое сообщение 46, соответствующее обнаруженному сбою или нарушению. Данное первое сообщение 46, например, соответствует сбою «выпущенное посадочное шасси».

В примере по фиг. 6, пакет 44 программного обеспечения для отображения способен отображать второе сообщение 48, соответствующее воздействию CI, вызванному обнаружeнным сбоем или нарушением. Данное второе сообщение 48, например, соответствует воздействию CI «увеличение потребления».

В примере по фиг. 6, пакет 44 программного обеспечения для отображения способен отображать третье сообщение 50, соответствующее, по меньшей мере, одному результату оценки RE, обеспеченному, по меньшей мере, посредством одной системы 12A-12N авионики. Данное третье сообщение 50, например, соответствует результату RE, обеспеченному посредством системы FMS «недостаточно топлива Х кг».

На фиг. 6 пакет 44 программного обеспечения для отображения способен отображать четвертое сообщение 52, соответствующее новой рабочей конфигурации OC, предложенной модулем 42 реконфигурации, позволяющей уменьшить вычисленное воздействие CI. Данное четвертое сообщение 52, например, соответствует новой рабочей конфигурации OC для системы FMS «изменение пункта назначения на Y».

В дополнение к этому, память 24 способна сохранять пакет 54 программного обеспечения для управления, соединенный с пакетом 44 программного обеспечения для отображения, с пакетом 42 программного обеспечения для реконфигурации и с системами 12A-12N авионики. Данный пакет 54 программного обеспечения для управления способен применять новую рабочую конфигурацию OC, найденную модулем 42, ко всей совокупности соответствующих систем 12A-12N авионики после получения подтверждения от экипажа. Другими словами, пакет 54 программного обеспечения для управления способен отправлять, на соответствующие системы авионики, соответствующие управляющие сигналы для применения новой рабочей конфигурации OC. В этой связи, устройство для содействия реконфигурации 20 включает в себя элемент 56 приведения в действие, способный быть управляемым экипажем в целях применения новой рабочей конфигурации OC. Данный элемент 56 приведения в действие осуществляется, например, в форме тактильной кнопки, отображенной на экране 45.

В альтернативном варианте, пакет 32 программного обеспечения для приема, пакет 34 программного обеспечения для вычисления, пакет 38 программного обеспечения для передачи, пакет 42 программного обеспечения для реконфигурации, пакет 44 программного обеспечения для отображения и пакет 54 программного обеспечения для управления являются выполненными в форме программируемых логических компонентов или, дополнительно, в форме специализированных интегральных схем.

В дополнение к этому, устройство для содействия реконфигурации 20 включает в себя элемент 58 повторной установки. Данный элемент 58 повторной установки осуществляется, например, в форме тактильной кнопки, отображенной на экране 45. Приведение экипажем в действие этого элемента 58 повторной установки дает возможность удаления последней новой вычисленной рабочей конфигурации OC и управления пакетом 42 программного обеспечения для реконфигурации для вычисления какой-либо другой рабочей конфигурации OC.

Далее посредством фиг. 7, иллюстрирующей блок-схему последовательности операций способа 100 для содействия реконфигурации в соответствии с настоящим изобретением, будет описано эксплуатирование устройства для содействия реконфигурации 20.

Во время первоначального этапа 110, пакет 38 программного обеспечения для передачи устанавливает список всех систем 12A-12N авионики, доступных в летательном аппарате 10.

Во время этапа 120, каждую систему 12A-12N авионики из данного списка доступных систем авионики подписывают для, по меньшей мере, одной части информации о неисправности FI. Пакет 38 программного обеспечения для передачи затем генерирует реестр подписок R, содержащий, для каждой части информации о неисправности FI, список идентификаторов систем 12A-12N авионики по подписке.

Во время этапа 130, системы 16A-16N текущего контроля осуществляют текущий контроль за работой элементов 14A-14N авионики. Если эти системы 16A-16N обнаруживают, по меньшей мере, один сбой в эксплуатировании элементов 12A-12N авионики или нарушение рабочих условий 18 эксплуатации, система 16A-16N генерирует часть информации о неисправности FI, касающуюся этого сбоя или этого нарушения.

Если во время этапа 130 был обнаружен сбой или нарушение, пакет 32 программного обеспечения для приема принимает часть информации о неисправности FI, касающуюся этого сбоя или этого нарушения, во время этапа 140.

Во время этапа 150, пакет 32 программного обеспечения для приема передает данную часть информации о неисправности FI на пакет 34 программного обеспечения для вычисления воздействия. Пакет 34 программного обеспечения для вычисления воздействия также определяет один или несколько элементов 14A-14N авионики в исходной точке сбоя или нарушения, соответствующих части принятой информации о неисправности FI. Это определение выполняется посредством первой базы DB₁ данных.

На этом же самом этапе 150, пакет 34 программного обеспечения для вычисления воздействия вычисляет воздействие CI на текущую рабочую конфигурацию OC летательного аппарата 10. Это вычисление выполняется посредством второй базы DB₂ данных. Пакет 34 программного обеспечения для вычисления воздействия затем передает часть информации о неисправности FI и вычисленное воздействие CI на пакет 38 программного обеспечения для передачи и на пакет 42 программного обеспечения для реконфигурации.

Во время этапа 160, пакет 38 программного обеспечения для передачи передает часть информации о неисправности FI и вычисленное воздействие CI исключительно на системы, подписанные для этой части информации о неисправности FI, причем список идентификаторов систем, подписанных для этой информации о неисправности FI, сохраняется в реестре подписок R.

Во время этапа 170, каждая система 12A-12N авионики, после приема указанного вычисленного воздействия CI, оценивает это воздействие и передает результат RE этой оценки на пакет 38 программного обеспечения для передачи. Пакет 38 программного обеспечения для передачи также передает каждый результат оценки RE на пакет 42 программного обеспечения для реконфигурации.

Во время этапа 180, для каждого вычисленного воздействия GI, пакет 42 программного обеспечения для реконфигурации определяет новую рабочую конфигурацию OC летательного аппарата 10 посредством принятия во внимание результата(ов) оценки RE, принятого(ых) от систем авионики по подписке. Это определение выполняется посредством третьей базы DB₃ данных.

Во время этапа 190, пакет 42 программного обеспечения для реконфигурации передает часть информации о неисправности FI, вычисленное воздействие CI, результат(ы) оценки RE от систем авионики по подписке и данной новой рабочей конфигурации OC. Пакет 44 программного обеспечения для отображения отображает на экране для отображения 45 часть информации о неисправности FI, вычисленное воздействие CI, результат(ы) RE этого воздействия и новую рабочую конфигурацию OC.

Если экипаж подтверждает, во время этапа 200 и посредством приведения в действие элемента 56, отображенную рабочую конфигурацию OC, эта рабочая конфигурация OC применяется, посредством пакета 54 программного обеспечения для управления, ко всей совокупности соответствующих систем 12A-12N авионики во время следующего этапа 210.

Во время этапа 200, если экипаж отвергает, посредством элемента 58 повторной установки, отображенную рабочую конфигурацию OC, пакет 45 программного обеспечения возвращается на этап 180 с тем, чтобы пакет 42 программного обеспечения для реконфигурации осуществил вычисление какой-либо другой рабочей конфигурации OC.

Устройство для содействия реконфигурации 20 предоставляет экипажу летательного аппарата 10 возможность увидеть воздействие сбоя, произошедшего в элементе 14A-14N авионики, или нарушения рабочих условий 18 эксплуатации на рабочую конфигурацию OC летательного аппарата 10 и, таким образом, содействует экипажу в выборе подходящего действия.

Дополнительно, устройство для содействия реконфигурации 20 вычисляет, по меньшей мере, одну новую рабочую конфигурацию OC летательного аппарата 10, позволяющую уменьшить это воздействие. Данная новая рабочая конфигурация OC является легко применимой ко всей совокупности соответствующих систем авионики, например, посредством простого приведения в действие элемента 56 приведения в действие.

Таким образом, с помощью устройства для содействия реконфигурации 20, экипаж летательного аппарата 10 больше не нуждается в выполнении вычислений воздействия вручную или в изменении вручную рабочей конфигурации OC летательного аппарата 10, это выполняется автоматически посредством устройства для содействия реконфигурации 20. Это, таким образом, значительно уменьшает требуемую когнитивную нагрузку на экипаж, что предоставляет им возможность действовать более подходящим способом при возникновении ситуации сбоя или нарушения, а также улучшить степень безопасности полета.

Группа изобретений относится к устройству для реконфигурации летательного аппарата, летательному аппарату, содержащему такое устройство, способу для такой реконфигурации. Устройство содержит систему авионики, каждый элемент которой является соединенным с системой пилотирования летательного аппарата и системой контроля и содержит модуль приема, модуль вычисления воздействия и передачи вычисленного значения о неисправности в систему авионики. Для реконфигурации летательного аппарата принимают информацию о неисправности от систем текущего контроля, вычисляют воздействие на рабочую конфигурацию, передают вычисленное воздействие на систему авионики, вычисляют новую рабочую конфигурацию для уменьшения воздействия. Обеспечивается увеличение безопасности полета за счет уменьшения когнитивной нагрузки на пилота при возникновении сбоев. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Устройство (20) для содействия реконфигурации летательного аппарата, имеющего рабочую конфигурацию в данный момент, осуществляющего движение в рабочих условиях эксплуатации и включающего в себя по меньшей мере одну систему авионики, по меньшей мере один элемент авионики, причем указанный или каждый элемент авионики является соединенным с по меньшей мере одной системой авионики для пилотирования летательного аппарата, и по меньшей мере одну систему текущего контроля, выполненную с возможностью обнаружения сбоя по меньшей мере одного элемента авионики или нарушения рабочих условий эксплуатации и с возможностью генерирования информации о неисправности, касающейся этого сбоя или этого нарушения;

причем устройство отличается тем, что оно выполнено с возможностью быть подключенным между по меньшей мере одной системой текущего контроля и по меньшей мере одной системой авионики, и тем, что оно содержит:

- модуль приема, выполненный с возможностью приема информации о неисправности от указанной или каждой системы текущего контроля;

- модуль вычисления воздействия, выполненный с возможностью вычисления, в зависимости от принятой информации о неисправности, по меньшей мере одного воздействия на рабочую конфигурацию летательного аппарата; и

- модуль передачи, выполненный с возможностью передачи вычисленного воздействия в по меньшей мере одну систему авионики.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что:

- модуль передачи включает в себя реестр подписок, содержащий, для каждой части информации о неисправности, список одной или более подписанных систем авионики; и

- модуль передачи выполнен с возможностью передачи каждого вычисленного воздействия в системы авионики, подписанные на часть информации о неисправности, соответствующую этому воздействию.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что каждая подписанная система авионики выполнена с возможностью оценивать указанное воздействие и выдавать результат этой оценки, и тем, что устройство дополнительно включает в себя модуль реконфигурации, выполненный с возможностью, для каждого вычисленного воздействия, принимать результат(ы) оценки этого воздействия от соответствующих(ей) систем(ы) авионики и вычислять, в зависимости от принятого(ых) результата(ов), новую рабочую конфигурацию летательного аппарата, позволяющую уменьшить это воздействие.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что оно дополнительно включает в себя средство для отображения каждой части информации о неисправности, воздействия соответствующего сбоя или нарушения на текущую рабочую конфигурацию летательного аппарата, результата(ов) оценки и новой рабочей конфигурации летательного аппарата, позволяющей уменьшить это воздействие.

5. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что модуль вычисления воздействия включает в себя базу данных, выполненную с возможностью сохранения списка воздействий, вызванных данным сбоем или нарушением.

6. Летательный аппарат, имеющий рабочую конфигурацию в данный момент, осуществляющий движение в рабочих условиях эксплуатации и включающий в себя по меньшей мере одну систему авионики, по меньшей мере один элемент авионики, причем указанный или каждый элемент авионики является соединенным с по меньшей мере одной системой авионики для пилотирования летательного аппарата, и по меньшей мере одну систему текущего контроля, выполненную с возможностью обнаружения сбоя по меньшей мере одного элемента авионики или нарушения рабочих условий эксплуатации и с возможностью генерирования информации о неисправности, касающейся этого сбоя или этого нарушения;

причем летательный аппарат отличается тем, что он дополнительно содержит устройство для содействия реконфигурации по любому из предыдущих пунктов.

7. Летательный аппарат по п. 6, отличающийся тем, что каждая система авионики выбрана из группы, состоящей из системы управления полетом, системы управления летательным аппаратом, автопилота, бортовой системы аэропортовой навигации, бортовой системы предупреждения столкновений в воздухе, системы предупреждения столкновения с землей, функции управления связью, системы управления радиосвязью, метеорологического радиолокатора и системы управления воздушным движением.

8. Летательный аппарат по п. 6 или 7, отличающийся тем, что каждая система текущего контроля выбрана из группы, состоящей из системы аварийной сигнализации в полете, системы предупреждения столкновения в воздухе и централизованной системы технического обслуживания.

9. Летательный аппарат по п. 6, отличающийся тем, что каждый элемент авионики выбран из группы, состоящей из механического средства для пилотирования или наведения летательного аппарата, электронного привода для по меньшей мере одного механического средства, тяговых средств летательного аппарата, электропроводов или трубопроводов, выполненных с возможностью соединять два элемента из числа механических средств, электронных приводов и тяговых средств, и компьютерной программы, выполненной с возможностью применять по меньшей мере один способ пилотирования и/или наведения летательного аппарата.

10. Способ содействия реконфигурации летательного аппарата, имеющего рабочую конфигурацию в данный момент и включающего в себя по меньшей мере одну систему авионики, по меньшей мере один элемент авионики, причем указанный или каждый элемент авионики является соединенным с по меньшей мере одной системой авионики для пилотирования летательного аппарата, и по меньшей мере одну систему текущего контроля, выполненную с возможностью обнаруживать сбой по меньшей мере одного элемента авионики или нарушение рабочих условий эксплуатации и генерировать информацию о неисправности, касающуюся этого сбоя или этого нарушения;

причем способ отличается тем, что он применяется устройством для содействия реконфигурации, выполненным с возможностью быть подключенным между по меньшей мере одной системой текущего контроля и по меньшей мере одной системой авионики, и тем, что он содержит нижеследующие этапы, на которых:

- принимают информацию о неисправности от указанной или каждой системы текущего контроля;

- вычисляют, в зависимости от принятой информации о неисправности, по меньшей мере одно воздействие на рабочую конфигурацию летательного аппарата; и

- передают вычисленное воздействие в по меньшей мере одну систему авионики.

11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что он дополнительно содержит нижеследующие этапы, на которых:

- подписывают по меньшей мере одну систему авионики на по меньшей мере одну часть информации о неисправности, причем список одной или нескольких подписанных систем авионики сохраняют для каждой части информации о неисправности в реестре подписок;

- передают вычисленное воздействие в системы авионики, подписанные на часть информации о неисправности, соответствующую этому воздействию.

12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что он дополнительно содержит нижеследующие этапы, на которых:

- для каждого вычисленного воздействия принимают результат(ы) оценки этого воздействия от соответствующих(ей) систем(ы) авионики;

- вычисляют, в зависимости от принятого(ых) результата(ов), новую рабочую конфигурацию летательного аппарата, позволяющую уменьшить это воздействие.