[0001] Настоящее изобретение в целом относится к воздушному судну и, в частности, к датчиковым системам в воздушном судне. Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу и устройству для беспроводной датчиковой системы для измерения количества топлива в топливном баке воздушного судна.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] При управлении воздушным судном определяют различную информацию о воздушном судне и среде вокруг воздушного судна. Эта информация может включать, например, воздушную скорость, температуру в салоне или кабине, температуру за бортом воздушного судна, влажность, давление воздуха, уровень топлива, температуру двигателей, конфигурацию управляющих поверхностей и другую информацию подобного типа. Указанная информация может быть определена с использованием датчиковых систем в воздушном судне.
[0003] В настоящее время датчики часто соединены с другим оборудованием посредством проводов и кабелей. Например, провода могут быть расположены в крыле воздушного судна. Эти провода могут проходить от частей датчиковой системы, расположенных в фюзеляже воздушного судна, к датчикам в топливных баках или других местах в крыле воздушного судна. Кроме того, в топливном баке или крыле также может быть расположено другое оборудование для облегчения измерений и генерации датчиковых данных.
[0004] При изготовлении воздушного судна прокладка проводов может занять больше времени, чем требуется для установки датчиков в топливный бак. Кроме того, использование проводов и другого оборудования, связанного с проводами, также может увеличивать вес воздушного судна. Например, могут потребоваться дополнительные конструкции для осуществления прокладки и разделения проводов с целью уменьшения вероятности возникновения дуги или разряда, которые могут быть произойти под влиянием условий окружающей среды. Это влияние окружающей среды может включать электромагнитные явления, такие как молния или статическое электричество.
[0005] Кроме того, при использовании проводов также может потребоваться формирование отверстий в топливном баке для прокладки проводов к датчикам, установленным в топливном баке. Выполнение и уплотнение указанных отверстий могут потребовать больше времени и средств, чем необходимо для установки датчиков в топливном баке воздушного судна. В результате, увеличенные время и расходы, связанные с установкой указанных компонентов, могут увеличить время изготовления воздушного судна более, чем это необходимо. Кроме того, стоимость воздушного судна в результате также может превышать необходимую величину.
[0006] Кроме того, провода и количество отверстий для этих проводов также могут привести к увеличению объема обслуживания в период эксплуатации воздушного судна. Например, могут потребоваться дополнительные проверки уплотнения отверстий и целостности проводов. Кроме того, время от времени может требоваться замена проводов и уплотнений по истечении срока их службы в период эксплуатации воздушного судна. Следовательно, время и стоимость обслуживания также могут оказаться больше необходимых величин.
[0007] Таким образом, имеется потребность в способе и устройстве, которые устраняют по меньшей мере некоторые из недостатков уровня техники, описанных выше, а также другие возможные недостатки.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0008] Согласно одному иллюстративному варианту реализации предложено устройство, которое содержит датчиковый контроллер, выполненный с возможностью передачи некоторого количества беспроводных питающих сигналов группе датчиковых блоков. Датчиковый контроллер также выполнен с возможностью передачи некоторого количества беспроводных сигналов сбора данных группе датчиковых блоков после передачи некоторого количества беспроводных питающих сигналов группе датчиковых блоков. Кроме того, датчиковый контроллер выполнен с возможностью приема датчиковых данных в некотором количестве беспроводных ответных сигналов от группы датчиковых блоков.
[0009] Согласно другому иллюстративному варианту реализации датчиковая система топлива воздушного судна содержит группу датчиковых блоков, беспроводную систему и датчиковый контроллер. Группа датчиковых блоков расположена в топливном баке воздушного судна. Беспроводная система выполнена с возможностью передачи некоторого количества беспроводных питающих сигналов и некоторого количества беспроводных сигналов сбора данных группе датчиковых блоков под управлением датчикового контроллера и приема датчиковых данных в некотором количестве беспроводных ответных сигналов, переданных группой датчиковых блоков. Датчиковый контроллер выполнен с возможностью принуждения беспроводной системы к передаче указанного количества беспроводных питающих сигналов группе датчиковых блоков. Датчиковый контроллер также выполнен с возможностью принуждения беспроводной системы к передаче указанного количества беспроводных сигналов сбора данных группе датчиковых блоков после передачи указанного количества беспроводных питающих сигналов группе датчиковых блоков. Кроме того, датчиковый контроллер выполнен с возможностью приема датчиковых данных, переданных беспроводным способом в указанном количестве беспроводных ответных сигналов, от беспроводной системы.
[0010] Согласно другому иллюстративному варианту реализации датчиковая система содержит датчик, антенную систему, собирающее энергию устройство и контроллер. Антенная система физически соединена с датчиком. Причем антенная система выполнена с возможностью передачи и приема беспроводных сигналов. Собирающее энергию устройство выполнено с возможностью извлечения энергии из принятых беспроводных сигналов. Контроллер выполнен с возможностью управления датчиком для выполнения измерения, сохранения результата измерения в качестве датчиковых данных и передачи датчиковых данных в беспроводных сигналах.
[0011] Согласно другому иллюстративному варианту реализации предложен способ генерирования датчиковых данных. Согласно способу передают некоторое количество беспроводных питающих сигналов группе датчиковых блоков. Передают некоторое количество беспроводных сигналов сбора данных группе датчиковых блоков после передачи указанного количества беспроводных питающих сигналов группе датчиковых блоков. Принимают датчиковые данные в некотором количестве беспроводных ответных сигналов от группы датчиковых блоков.
[0012] Согласно другому иллюстративному варианту реализации предложен способ генерирования датчиковых данных. Согласно способу принимают некоторое количество беспроводных питающих сигналов в датчиковом блоке. Выполняют некоторое количество измерений с использованием датчика в датчиковом блоке после приема указанного количества беспроводных питающих сигналов. Сохраняют указанное количество результатов измерений в качестве датчиковых данных. Передают датчиковые данные в некотором количестве беспроводных сигналов датчиковых данных когда принято некоторое количество беспроводных сигналов сбора данных.
[0013] Кроме того, настоящее описание содержит варианты реализации согласно следующим пунктам.
[0014] Пункт 1. Устройство, содержащее:
датчиковый контроллер, выполненный с возможностью передачи некоторого количества беспроводных питающих сигналов группе датчиковых блоков, передачи некоторого количества беспроводных сигналов сбора данных группе датчиковых блоков после передачи указанного количества беспроводных питающих сигналов группе датчиковых блоков и приема датчиковых данных в некотором количестве беспроводных ответных сигналов от группы датчиковых блоков.
[0015] Пункт 2. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее:
беспроводную систему, выполненную с возможностью передачи указанного количества беспроводных питающих сигналов и указанного количества беспроводных сигналов сбора данных группе датчиковых блоков под управлением датчикового контроллера и приема датчиковых данных в указанном количестве беспроводных ответных сигналов, переданных группой датчиковых блоков.
[0016] Пункт 3. Устройство по п. 2, в котором беспроводная система содержит:
группу антенн; и
приемопередающую систему, выполненную с возможностью передачи указанного количества беспроводных питающих сигналов и указанного количества беспроводных сигналов сбора данных группе датчиковых блоков с использованием группы антенн и приема датчиковых данных, принятых от группы датчиковых блоков с использованием группы антенн.
[0017] Пункт 4. Устройство по п. 3, в котором приемопередающая система содержит:
группу приемопередающих блоков, соединенных с группой антенн.
[0018] Пункт 5. Устройство по п. 4, в котором беспроводная система дополнительно содержит:
маршрутизирующую систему, соединенную с группой приемопередающих блоков и выполненную с возможностью приема датчиковых данных от группы приемопередающих блоков и передачи датчиковых данных датчиковому контроллеру.
[0019] Пункт 6. Устройство по п. 5, в котором маршрутизирующая система дополнительно выполнена с возможностью обработки датчиковых данных до передачи указанных датчиковых данных датчиковому контроллеру.
[0020] Пункт 7. Устройство по п. 1, в котором указанное количество беспроводных питающих сигналов выбрано с возможностью активации группы датчиковых блоков, снабжения питанием группы датчиковых блоков, принуждения группы датчиковых блоков к выполнению измерений и сохранения результатов измерений в качестве датчиковых данных.
[0021] Пункт 8. Устройство по п. 7, в котором указанное количество беспроводных сигналов сбора данных выбрано с возможностью принуждения группы датчиковых блоков к передаче датчиковых данных в беспроводных ответных сигналах.
[0022] Пункт 9. Устройство по п. 1, в котором указанное количество беспроводных питающих сигналов выбрано как одно из следующего: одиночный беспроводной питающий сигнал и множество последовательных беспроводных питающих сигналов.
[0023] Пункт 10. Устройство по п. 1, в котором датчиковый блок в группе датчиковых блоков содержит:
датчик;
антенную систему, физически соединенную с датчиком, причем антенная система выполнена с возможностью передачи и приема беспроводных сигналов;
собирающее энергию устройство, выполненное с возможностью извлечения энергии из принятых беспроводных сигналов; и
контроллер, выполненное с возможностью управления датчиком для выполнения измерения, сохранения результата измерения в качестве датчиковых данных и передачи указанных датчиковых данных в беспроводных сигналах.
[0024] Пункт 11. Устройство по п. 10, в котором датчик выбран как одно из следующего: емкостный датчик и температурный датчик.
[0025] Пункт 12. Устройство по п. 1, в котором группа датчиковых блоков расположена в месте, выбранном как одно из следующего: подвижная платформа, неподвижная платформа, наземная конструкция, надводная конструкция, космическая конструкция, воздушное судно, надводный корабль, танк, бронетранспортер, железнодорожный состав, космический корабль, космическая станция, спутник, подводная лодка, автомобиль, электростанция, жилой дом, производственное предприятие, здание, нефтеперерабатывающий завод, содержащая химические реактивы установка, топливный бак, пассажирский салон и крыло.
[0026] Пункт 13. Датчиковая система топлива воздушного судна, содержащая:
группу датчиковых блоков, расположенных в топливном баке воздушного судна;
беспроводную систему, выполненную с возможностью передачи некоторого количества беспроводных питающих сигналов и некоторого количества беспроводных сигналов сбора данных группе датчиковых блоков под управлением датчикового контроллера и приема датчиковых данных в некотором количестве беспроводных ответных сигналов, переданных группой датчиковых блоков; и
причем датчиковый контроллер выполнен с возможностью принуждения беспроводной системы к передаче указанного количества беспроводных питающих сигналов группе датчиковых блоков, принуждения беспроводной системы к передаче указанного количества беспроводных сигналов сбора данных группе датчиковых блоков после передачи указанного количества беспроводных питающих сигналов группе датчиковых блоков и приема датчиковых данных, переданных беспроводным способом в указанном количестве беспроводных ответных сигналов, от беспроводной системы.
[0027] Пункт 14. Датчиковая система топлива воздушного судна по п. 13, в которой датчиковый блок в группе датчиковых блоков содержит:
датчик;
антенную систему, физически соединенную с датчиком, причем указанная антенная система выполнена с возможностью передачи и приема беспроводных сигналов;
собирающее энергию устройство, выполненное с возможностью извлечения энергии из принятых беспроводных сигналов; и
контроллер, выполненное с возможностью управления датчиком для выполнения измерения, сохранения результата измерения в качестве датчиковых данных и передачи датчиковых данных в беспроводных сигналах.
[0028] Пункт 15. Датчиковая система, содержащая:
датчик;
антенную систему, физически соединенную с датчиком, причем указанная антенная система выполнена с возможностью передачи и приема беспроводных сигналов;
собирающее энергию устройство, выполненное с возможностью извлечения энергии из принятых беспроводных сигналов; и
контроллер, выполненное с возможностью управления датчиком для выполнения измерения, сохранения результата измерения в качестве датчиковых данных и передачи датчиковых данных в беспроводных сигналах.
[0029] Пункт 16. Датчиковая система по п. 15, в которой датчик, антенная система, собирающее энергию устройство и контроллер формируют датчиковый блок.
[0030] Пункт 17. Датчиковая система по п. 16, в которой датчик является первым датчиком, и в которой датчиковый блок дополнительно содержит второй датчик.
[0031] Пункт 18. Датчиковая система по п. 15, дополнительно содержащая: барьерную конструкцию, выполненную с возможностью помещения в ней по меньшей мере одного из антенной системы, собирающего энергию устройства или контроллера.
[0032] Пункт 19. Датчиковая система по п. 18, в которой барьерная конструкция выполнена с возможностью обеспечения по существу сухой среды для антенной системы.
[0033] Пункт 20. Датчиковая система по п. 15, в которой антенная система содержит по меньшей мере одно из следующего: множество однополюсных антенн, соединенных с датчиком, антенную решетку, сформированную на плоской подложке, соединенной с датчиком, или антенную решетку, сформированную на гибкой диэлектрической пленке, соединенной с датчиком.
[0034] Пункт 21. Датчиковая система по п. 15, в которой датчик выбран как одно из следующего: емкостный датчик и температурный датчик.
[0035] Пункт 22. Датчиковая система по п. 15, в которой датчик, антенная система, собирающее энергию устройство и контроллер формируют датчиковый блок, дополнительно содержащая:
беспроводную систему, выполненную с возможностью передачи некоторого количества беспроводных питающих сигналов и некоторого количества беспроводных сигналов сбора данных датчиковому блоку и приема датчиковых данных в некотором количестве беспроводных ответных сигналов, переданных от датчикового блока; и
датчиковый контроллер, выполненный с возможностью принуждения беспроводной системы к передаче указанного количества беспроводных питающих сигналов датчиковому блоку, принуждения беспроводной системы к передаче указанного количества беспроводных сигналов сбора данных датчиковому блоку после передачи указанного количества беспроводных питающих сигналов датчиковому блоку и приема датчиковых данных, переданных беспроводным способом в указанном количестве беспроводных ответных сигналов от беспроводной системы.
[0036] Пункт 23. Датчиковая система по п. 15, в которой датчик, антенная система, собирающее энергию устройство и контроллер выполнены отвечающими требованиям политики безопасности.
[0037] Пункт 24. Датчиковая система по п. 15, в которой собирающее энергию устройство выполнено с возможностью генерирования энергии по меньшей мере из одного из температурного градиента, вибраций или движения.
[0038] Пункт 25. Способ генерирования датчиковых данных, включающий этапы, согласно которым:
передают некоторое количество беспроводных питающих сигналов группе датчиковых блоков,
передают некоторое количество беспроводных сигналов сбора данных группе датчиковых блоков после передачи указанного количества беспроводных питающих сигналов группе датчиковых блоков и
принимают датчиковые данные в некотором количестве беспроводных ответных сигналов от группы датчиковых блоков.
[0039] Пункт 26. Способ по п. 25, дополнительно включающий этапы, согласно которым:
активируют контроллер в датчиковом блоке в группе датчиковых блоков, когда принято указанное количество беспроводных питающих сигналов,
выполняют измерение с использованием энергии, извлеченной из указанного количества беспроводных питающих сигналов, и
сохраняют результат измерения в качестве датчиковых данных.
[0040] Пункт 27. Способ по п. 26, дополнительно включающий этап, согласно которому:
передают датчиковые данные в беспроводных сигналах, когда принято указанное количество беспроводных сигналов сбора данных.
[0041] Пункт 28. Способ по п. 25, согласно которому передача указанного количества беспроводных сигналов сбора данных группе датчиковых блоков после передачи указанного количества беспроводных питающих сигналов группе датчиковых блоков включает этапы, согласно которым:
определяют идентификатор для датчикового блока в группе датчиковых блоков и передают идентификатор в указанном количестве беспроводных сигналов сбора данных группе датчиковых блоков после передачи указанного количества беспроводных питающих сигналов группе датчиковых блоков.
[0042] Пункт 29. Способ по п. 28, согласно которому этапы идентификации идентификатора для датчикового блока в группе датчиковых блоков и передачи идентификатора в указанном количестве беспроводных сигналов сбора данных группе датчиковых блоков после передачи указанного количества беспроводных питающих сигналов группе датчиковых блоков выполняют последовательно для каждого датчикового блока в группе датчиковых блоков.
[0043] Пункт 30. Способ по п. 25, согласно которому указанное количество беспроводных питающих сигналов выбирают как одно из следующего: одиночный беспроводной питающий сигнал и множество последовательных беспроводных питающих сигналов.
[0044] Пункт 31. Способ по п. 25, согласно которому группу датчиковых блоков размещают в месте, выбранном как одно из следющего: подвижная платформа, неподвижная платформа, наземная конструкция, надводная конструкция, космическая конструкция, воздушное судно, надводный корабль, танк, бронетранспортер, железнодорожный состав, космический корабль, космическая станция, спутник, подводная лодка, автомобиль, электростанция, жилой дом, производственное предприятие, здание, нефтеперерабатывающий завод, содержащая химические реактивы установка, топливный бак, пассажирский салон и крыло.
[0045] Пункт 32. Способ генерирования датчиковых данных, включающий этапы, согласно которым:
принимают некоторое количество беспроводных питающих сигналов в датчиковом блоке,
выполняют некоторое количество измерений с использованием датчика в датчиковом блоке после приема указанного количества беспроводных питающих сигналов,
сохраняют указанное количество результатов измерений в качестве датчиковых данных и
передают датчиковые данные в некотором количестве беспроводных сигналов датчиковых данных, когда принято некоторое количество беспроводных сигналов сбора данных.
[0046] Пункт 33. Способ по п. 32, согласно которому датчиковый блок содержит датчик; антенную систему, физически соединенную с датчиком, причем указанная антенная система выполнена с возможностью передачи и приема беспроводных сигналов; собирающее энергию устройство, выполненное с возможностью извлечения энергии из принятых беспроводных сигналов; и контроллер, выполненное с возможностью управления датчиком для выполнения измерения, сохранения результата измерения в качестве датчиковых данных и передачи указанных датчиковых данных в беспроводных сигналах.
[0047] Описанные выше особенности и функции могут быть достигнуты независимо в различных вариантах реализации настоящего изобретения или могут быть комбинированы согласно другим вариантам реализации, в которых дополнительные подробности могут быть описаны со ссылкой на сопроводительные чертежи.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0048] Отличительные особенности изобретения показанных вариантов реализации изложены в пунктах приложенной формулы. Однако, показанные варианты реализации, а также предпочтительный режим использования, дополнительные задачи и особенности настоящего изобретения станут более понятными после ознакомления с представленным ниже подробным описанием показанного варианта реализации настоящего изобретения, прочитанного в соединении с сопроводительными чертежами, на которых:
на фиг. 1 показано воздушное судно в соответствии с показанным вариантом реализации;
на фиг. 2 показана блок-схема отслеживания среды в соответствии с показанным вариантом реализации;
на фиг. 3 показана блок-схема беспроводной системы в соответствии с показанным вариантом реализации;
на фиг. 4 показана блок-схемы датчикового блока в соответствии с показанным вариантом реализации;
на фиг. 5 показаны состояния датчиковой системы, используемые для генерирования датчиковых данных в соответствии с показанным вариантом реализации;
на фиг. 6 показана датчиковая система в соответствии с показанным вариантом реализации;
На фиг. 7 показана другая датчиковая система в соответствии с показанным вариантом реализации;
на фиг. 8 показана другая датчиковая система в соответствии с показанным вариантом реализации;
на фиг. 9 показана еще одна датчиковая система в соответствии с показанным вариантом реализации;
на фиг. 10 показана временная диаграмма в соответствии с показанным вариантом реализации;
на фиг. 11 показана блок-схема датчикового блока в соответствии с показанным вариантом реализации;
на фиг. 12 показана блок-схема электрической схемы в соответствии с показанным вариантом реализации;
на фиг. 13 показана другая блок-схема электрической схемы в соответствии с показанным вариантом реализации;
на фиг. 14 показан датчикового блока в соответствии с показанным вариантом реализации;
на фиг. 15 показан другой датчиковый блок в соответствии с показанным вариантом реализации;
на фиг. 16 показан другой датчиковый блок в соответствии с показанным вариантом реализации;
на фиг. 17 показан еще один датчиковый блок в соответствии с показанным вариантом реализации;
на фиг. 18 показан еще один датчиковый блок в соответствии с показанным вариантом реализации;
на фиг. 19 показан еще один датчиковый блок в соответствии с показанным вариантом реализации;
на фиг. 20 показана блок-схема процесса генерирования датчиковых данных в соответствии с показанным вариантом реализации;
на фиг. 21 показана блок-схема процесса передачи беспроводных сигналов сбора данных в соответствии с показанным вариантом реализации;
на фиг. 22 показана блок-схема системы для обработки данных в соответствии с показанным вариантом реализации;
на фиг. 23 показана блок-схема способа изготовления и обслуживания воздушного судна, изображенного в блочной форме, в соответствии с показанным вариантом реализации; и
на фиг. 24 показано воздушное судно, изображенное в блочной форме, в котором может быть осуществлен показанный вариант реализации.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0049] Описанные ниже варианты реализации подтверждают и доказывают тот факт, что использование беспроводных датчиков может способствовать устранению недостатков уровня техники, которые являются результатом использования проводов в воздушном судне, таких, которые могут проходить сквозь крыло в топливные баки и воздушное судно. Например, за счет сокращения использования или отказа от использования проводов для датчиков в топливных баках вес воздушного судна может быть уменьшен для улучшения его характеристик. Например, могут быть улучшены дальность полета, маневренность и другие характеристики воздушного судна. Кроме того, также может быть сокращено количество времени, затрачиваемое на установку датчиков в топливные баки воздушного судна.
[0050] Описанные ниже варианты реализации подтверждают и доказывают тот факт, что в настоящее время беспроводные датчики, используемые в топливных баках, могут иметь форму емкостных датчиков. Емкостный датчик может измерять уровень топлива в топливном баке.
[0051] В описанных ниже вариантах реализации предложены способ и устройство для генерирования датчиковых данных. Например, устройство может содержать датчиковый контроллер. Датчиковый контроллер выполнен с возможностью передачи некоторого количества беспроводных питающих сигналов группе датчиковых блоков. Беспроводной контроллер выполнен с возможностью передачи некоторого количества беспроводных сигналов сбора данных группе датчиковых блоков после передачи указанного количества беспроводных питающих сигналов группе датчиковых блоков. Датчиковый контроллер также выполнен с возможностью приема датчиковых данных, переданных беспроводным способом в некотором количестве беспроводных ответных сигналов от группы датчиковых блоков.
[0052] На чертежах, в частности, на фиг. 1 показано воздушное судно согласно одному варианту реализации. В этом примере воздушное судно 100 содержит крыло 102 и крыло 104, прикрепленные к корпусу 106. Воздушное судно 100 содержит двигатель 108, прикрепленный к крылу 102, и двигатель 110 прикрепленный к крылу 104.
[0053] Корпус 106 содержит носовую секцию 112 и хвостовую секцию 114. Горизонтальный стабилизатор 116, горизонтальный стабилизатор 118 и вертикальный стабилизатор 120 прикреплены к хвостовой секции 114 корпуса 106.
[0054] Воздушное судно 100 является примером воздушного судна, в котором датчиковая система может быть осуществлена в соответствии с показанным на чертеже вариантом реализации. В данном примере датчиковая система может быть реализована в воздушном судне 100 для отслеживания по меньшей мере одного из воздушных судов 100 или среды вокруг воздушного судна 100.
[0055] Выражение "по меньшей мере один из", использованное в настоящей заявке перед списком объектов, означает, что могут быть использованы различные комбинации одного или большего количества перечисленных объектов, но только один из них может быть необходимым. Например, выражение "по меньшей мере один из объекта А, объекта В и объекта С" может включать, например, помимо прочего объект А или объект А и объект В. Этот пример также может включать объект А, объект В и объект С или объект В и объект С. Разумеется, могут быть использованы любые комбинации указанных объектов. В качестве других примеров, выражение "по меньшей мере один из" может означать, например, помимо прочего: два объекта А, один объект В и десять объектов С; четыре объекта В и семь объектов С; и другие подходящие комбинации. Объект может быть конкретным объектом, предметом или категорией. Иными словами, выражение "по меньшей мере один из" означает, что могут быть использованы любая комбинация объектов и любое количество объектов из указанного списка, но не все объекты в списке являются необходимыми.
[0056] В показанном на чертеже примере топливный бак 124 и топливный бак 126 являются примерами частей воздушного судна 100, которые могут быть отслежены датчиковой системой. В частности, датчиковая система может отслеживать уровень топлива, а также другую информацию о топливном баке 124 и топливном баке 126. Таким образом, датчиковая система может быть датчиковой системой топлива воздушного судна, как в данном показанном на чертеже примере.
[0057] На фиг. 2 показана структурная схема системы для отслеживания среды в соответствии с описанным в настоящей заявке вариантом реализации. В показанном на чертеже примере система 200 для отслеживания среды содержит датчиковую систему 202, которая выполнена с возможностью генерирования датчиковых данных 204 о воздушном судне 206. Воздушное судно 100, показанное на фиг. 1, является примером одной возможной реализации воздушного судна 206, показанного в блочной форме.
[0058] Как показано на чертеже, датчиковая система 202 физически связана с воздушным судном 206. Когда один компонент "физически связан" с другим компонентом, указанная связь является физической связью в показанных примерах. Например, первый компонент, такой как датчиковая система 202, может считаться физически связанным со вторым компонентом, таким как воздушное судно 206, если он прикреплен ко второму компоненту, скреплен с вторым компонентом посредством связующего, установлен на втором компоненте, приварен ко второму компоненту, закреплен на втором компоненте и/или соединен с вторым компонентом каким-либо другим подходящим образом. Первый компонент также может быть соединен с вторым компонентом с использованием третьего компонента. Первый компонент также может считаться физически связанным с вторым компонентом, если он выполнен в форме части второго компонента, выступающего элемента второго компонента или того и другого вместе.
[0059] В показанном на чертеже примере датчиковая система 202 содержит некоторое количество компонентов, используемые для генерирования датчиковых данных 204. Как показано на чертеже, датчиковая система 202 содержит датчиковый контроллер 208, беспроводную систему 210 и датчиковые блоки 212.
[0060] Датчиковый контроллер 208 выполнен с возможностью управления генерацией датчиковых данных 204 датчиковыми блоками 212. Как показано на чертеже, контроллер 208 может быть реализован в форме программного обеспечения, аппаратных средств, программно-аппаратного оборудования или комбинации указанного выше. При использовании программного обеспечения операции, выполняемые датчиковым контроллером 208, могут быть осуществлены в программном коде, выполненном с возможностью в процессорном блоке. При использовании программно-аппаратного оборудования операции, выполняемые датчиковым контроллером 208, могут быть осуществлены в программном коде и данных и сохранены в постоянном запоминающем устройстве для исполнения в процессорном блоке. При использовании аппаратных средств, указанные аппаратные средства могут содержать схемы, которые управляют исполнением операций в датчиковом контроллере 208.
[0061] В показанных на чертеже примерах аппаратные средства могут быть выполнены в форме электрической системы, интегральной схемы, прикладной специализированной интегральной схемы (ASIC), программируемого логического устройства или некоторых других аппаратных средств подходящего типа, выполненных с возможностью исполнения некоторого количества операций. Используемое программируемое логическое устройство может быть выполнено с возможностью исполнения указанного количества операций. Устройство может быть реконфигурировано в более позднее время или может быть постоянно выполнено с возможностью исполнения указанного количества операций. Примеры программируемых логических устройств включают, например, программируемую логическую матрицу, программируемую матричную логику, программируемую пользователем логическую матрицу, программируемую пользователем вентильную матрицу, а также другие подходящие аппаратные устройства. Кроме того, процессы могут быть осуществлены в органических компонентах, интегрированных с неорганическими компонентами, и/или могут полностью состоять из органических компонентов, исключая человека. Например, процессы могут быть осуществлены в форме схем на основе органических полупроводников.
[0062] Беспроводная система 210 представляет собой систему аппаратных средств, выполненную с возможностью облегчения передачи беспроводных сигналов 214. В показанных на чертеже примерах беспроводные сигналы 214 описаны как радиочастотные сигналы. Разумеется, беспроводные сигналы 214 могут быть осуществлены в других формах в дополнение к радиочастотным сигналам или вместо них. Например, беспроводные сигналы 214 могут быть по меньшей мере одним из радиочастотных сигналов, оптических сигналов, инфракрасных сигналов или других беспроводных сигналов подходящих типов.
[0063] Беспроводная система 210 может иметь подходящую архитектуру или расположение. Например, беспроводная система 210 может быть беспроводной сетью.
[0064] Как показано на чертеже, беспроводная система 210 выполнена с возможностью передачи некоторого количества беспроводных питающих сигналов 216 и некоторого количества беспроводных сигналов 218 сбора данных группе датчиковых блоков 212 под управлением датчикового контроллера 208 и приема датчиковых данных 204, переданных беспроводным способом от группы датчиковых блоков 212 в некотором количестве беспроводных ответных сигналов 220. Эти сигналы являются только примерами беспроводных сигналов 214 и не должны считаться исчерпывающими примерами беспроводных сигналов 214.
[0065] Используемый в настоящей заявке термин "количество" в отношении объектов означает один или большее количество объектов. Например, выражение "некоторое количество беспроводных питающих сигналов 216" означает один или большее количество беспроводных питающих сигналов из беспроводных питающих сигналов 216. Подобным образом, термин "группа", используемый в отношении объектов, также означает один или большее количество объектов.
[0066] Как показано на чертеже, датчиковые блоки 212 находятся в местах 222 в воздушном судне 206 или на воздушном судне 206. В одном показанном на чертеже неограничивающем примере группа датчиковых блоков 212 может быть расположена в местах 222 в топливном баке 224.
[0067] В показанном на чертеже примере группа датчиковых блоков 212 извлекает энергию для работы из указанного количества беспроводных питающих сигналов 216. Иными словами, указанное количество беспроводных питающих сигналов 216 обеспечивает питание путем передачи энергии группе датчиковых блоков 212 беспроводным способом. В показанном на чертеже примере указанное количество беспроводных питающих сигналов 216 могут быть немодулированными. Иными словами, информация, такая как команды или данные, не содержится в беспроводных питающих сигналах 216.
[0068] Как показано на чертеже, один беспроводной питающий сигнал в указанном количестве беспроводных питающих сигналов 216 может быть достаточным для обеспечения энергией группы датчиковых блоков 212. В частности, энергия является электрической энергией.
[0069] В некоторых примерах один или большее количество дополнительных беспроводных питающих сигналов в указанном количестве беспроводных питающих сигналов 216 могут быть использованы для обеспечения питанием одного или большего количества датчиковых блоков 212 в группе датчиковых блоков 212. В этом случае использование многочисленных беспроводных питающих сигналов может быть осуществлено в форме множества последовательных беспроводных питающих сигналов в указанном количестве беспроводных питающих сигналов 216. Использование множества беспроводных сигналов может быть обозначено как процесс непрерывной подзарядки группы датчиковых блоков 212. При использовании многочисленные беспроводные питающие сигналы могут быть переданы с небольшими уровнями мощности и могут иметь сокращенную длительность.
[0070] Кроме того, в некоторых случаях один датчиковый блок в группе датчиковых блоков 212 может быть запитан с использованием одиночного беспроводного питающего сигнала в указанном количестве беспроводных питающих сигналов 216, в то время как другой датчиковый блок в группе датчиковых блоков 212 может быть запитан с использованием множества беспроводных сигналов в указанном количестве беспроводных питающих сигналов 216. Иными словами, передача беспроводных питающих сигналов 216 может быть смешанной внутри группы датчиковых блоков 212.
[0071] Энергия, извлеченная из указанного количества беспроводных питающих сигналов 216, может быть использована группой датчиковых блоков 212 для исполнения одной или большего количества операций. Например, если группа датчиковых блоков 212 принимает указанное количество беспроводных питающих сигналов 216, указанная группа датчиковых блоков 212 выполняет измерения и сохраняет измерения в качестве датчиковых данных 204.
[0072] Группа датчиковых блоков 212 передает датчиковые данные 204 датчиковому контроллеру 208 посредством беспроводной системы 210 после приема группой датчиковых блоков 212 указанного количества беспроводных сигналов 218 сбора данных от беспроводной системы 210. Как показано на чертеже, указанное количество беспроводных сигналов 218 сбора данных может быть модулированными для содержания информации. Эта информация может содержать команды, данные и другую информацию, необходимую для отбора датчиковых данных 204 у датчиковых блоков 212. Как показано на чертеже, датчиковые данные 204 могут быть переданы в указанном количестве беспроводных ответных сигналов 220 в датчиковый контроллер 208 посредством беспроводной системы 210.
[0073] Датчиковый контроллер 208 обрабатывает датчиковые данные 204. Датчиковый контроллер 208 может исполнять операции, включая по меньшей мере одну из следующих: фильтрование, анализ, передача датчиковых данных 204 в компьютер, расположенный в воздушном судне 206, генерирование сигнала тревоги, сохранение датчиковых данных 204 в базе данных, передача датчиковых данных 204 к месту, отдаленному от воздушного судна 206, отображение датчиковых данных 204 или другие подходящие операции.
[0074] В показанных на чертеже примерах датчиковая система 202 может быть выполнена с возможностью осуществлять политику. Политика представляет собой одно или большее количество правил. Политика может быть, например, политикой безопасности операций, исполняемых в воздушном судне 206. Политика безопасности может содержать правила относительно конструкции компонентов, работы компонентов, и другие соответствующие правила. В одном показанном на чертеже примере политика безопасности может относиться к архитектуре датчиковой системы 202 и может представлять собой стандартные требованиями безопасности, необходимые для сертификации. Различные компоненты в датчиковой системе 202 могут быть выполнены с возможностью соответствия стандарту этого типа или другим стандартам.
[0075] На фиг. 3 показана структурная схема беспроводной системы согласно показанному на чертеже варианту реализации. На чертеже показан пример выполнения беспроводной системы 210. Как показано на чертеже, беспроводная система 210 содержит приемопередающую систему 300, группу антенн 302 и маршрутизирующую систему 304.
[0076] В показанном на чертеже примере приемопередающая система 300 представляет собой систему аппаратных средств, которая может содержать программное обеспечение. Как показано на чертеже, приемопередающая система 300 содержит группу приемопередающих блоков 306. Приемопередающий блок выполнен с возможностью передачи беспроводных сигналов 214, как показано на фиг. 2, посредством группы антенн 302 и приема беспроводных сигналов 214 посредством группы антенн 302. Согласно некоторым вариантам реализации для формирования приемопередающего блока могут быть использованы отдельный передатчик и отдельный приемник.
[0077] Группа антенн 302 физически связана с приемопередающей системой 300. Например, группа антенн 302 может быть соединена с корпусом конструкции, в которой размещены приемопередающие блоки 306. В других показанных на чертеже примерах, одна или большее количество антенн 302 в группе антенн 302 могут быть соединены с приемопередающими блоками 306 посредством проводов. Иными словами, группа антенн 302 не обязательно должна быть расположена в том же месте или местах, в которых расположены приемопередающие блоки 306 в различных показанных на чертеже примерах.
[0078] Как показано на чертеже, маршрутизирующая система 304 может состоять из группы маршрутизаторов 308. В показанных на чертеже примерах маршрутизатор в группе маршрутизаторов 308 выполнен с возможностью передачи информации датчиковому контроллеру 208, показанному на фиг. 2. Группа маршрутизаторов 308 может выполнять функции маршрутизации, подобно маршрутизаторам, которые используются в компьютерных сетях. Кроме того, если датчиковый контроллер 208 распределен в различных местах, или используются один или большее количество дополнительных датчиковых контроллеров, группа маршрутизаторов 308 может маршрутизировать датчиковые данные 204, как показано на фиг. 2, в соответствующее место на основании по меньшей мере одного из схемы адресации, группы правил или некоторой другой схемы.
[0079] Кроме того, группа маршрутизаторов 308 также может обрабатывать датчиковые данные 204, принятые от датчиковых блоков 212, показанного на фиг. 2. Например, группа маршрутизаторов 308 может объединять датчиковые данные 204, принятые от группы датчиковых блоков 212. Группа маршрутизаторов 308 также может преобразовывать датчиковые данные 204 в формат, подходящий для использования датчиковым контроллером 208. В других показанных на чертеже примерах группа маршрутизаторов 308 может фильтровать, квантовать или иным образом обрабатывать датчиковые данные 204.
[0080] На фиг. 4 показана структурная схема датчикового блока в соответствии с показанным на чертеже вариантом реализации. Датчиковый блок 400 является аппаратным устройством и представляет собой пример датчикового блока в датчиковых блоках 212, показанных на фиг. 2. В показанном примере датчиковый блок 400 содержит корпус 402, антенную систему 404, датчиковую систему 406 и контроллер 408.
[0081] Корпус 402 представляет собой конструкцию, которая физически связана с другими компонентами. В частности, корпус 402 может осуществлять поддержку других компонентов.
[0082] Антенная система 404 представляет собой систему аппаратных средств и выполнена с возможностью передачи и приема сигналов, таких как беспроводные сигналы 214, показанные на фиг. 2. Антенная система 404 состоит из одной или большего количества антенн. Антенная система 404 может быть установлена на корпусе 402 в показанных на чертеже примерах. В других показанных на чертеже примерах некоторая часть антенной системы 404 или вся антенная система 404 могут быть расположены в корпусе 402.
[0083] Датчиковая система 406 является системой аппаратных средств. Как показано на чертеже, датчиковая система 406 содержит один или большее количество датчиков. В частности, датчиковая система 406 может содержать емкостный датчик 410. Емкостный датчик 410 выполнен с возможностью измерения уровней жидкости. Например, емкостный датчик 410 может быть использован для измерения уровня топлива в топливном баке.
[0084] Контроллер 408 является аппаратным устройством, выполненным с возможностью управления работой датчиковой системы 406. Как показано на чертеже, контроллер 408 извлекает энергию из беспроводного сигнала, принятого антенной системой 404. В показанных на чертеже примерах контроллер 408 может содержать приемник и передатчик в дополнение к логическим схемам для управления работой датчиковой системы 406.
[0085] Как показано на чертеже, контроллер 408 выполнен с возможностью принуждения датчиковой системы 406 к выполнению измерений, что приводит к генерации датчиковых данных 412. Например, контроллер 408 может передавать энергию датчиковой системе 406, что заставляет датчиковую систему 406 выполнять измерения и генерировать датчиковые данные 412. В показанном на чертеже примере датчиковые данные 412 представляют собой пример датчиковых данных 204, показанных на фиг. 2.
[0086] В показанном на чертеже примере контроллер 408 может принимать датчиковые данные 412 и сохранять датчиковые данные 412 в запоминающем устройстве 414. Кроме того, контроллер 408 также может передавать датчиковые данные в беспроводном сигнале посредством антенной системы 404.
[0087] На фиг. 5 показаны состояния датчиковой системы, используемой для генерирования датчиковых данных в соответствии с показанным на чертеже вариантом реализации. В показанном примере машина 500 состояний содержит состояния, которые могут быть осуществлены в датчиковой системе 202, показанной на фиг. 2. Эти состояния могут быть использованы для генерирования датчиковых данных 204, показанных на фиг. 2, необходимым способом.
[0088] В показанном на чертеже примере машина 500 состояний имеет некоторое количество различных состояний. Как показано на чертеже, машина 500 состояний содержит состояние 502 бездействия, состояние 504 питания и состояние 506 сбора данных.
[0089] В показанном на чертеже примере машина 500 состояний начинает работать в состоянии 502 бездействия. Событие 508 вызывает переход машины 500 состояний из состояния 502 бездействия в состояние 504 питания. Событие 508 может иметь различные формы. Как показано на чертеже, событие 508 может быть периодическим событием или непериодическим событием. Например, событие 508 может быть истечением срока таймера, квитанцией пользовательского ввода, изменением выбранного параметра или каким-либо другим соответствующим событием.
[0090] В состоянии 504 питания датчиковый контроллер 208 передает группу беспроводных питающих сигналов 216 с использованием беспроводной системы 210, как изображено в блочной форме на фиг. 2. Группа беспроводных питающих сигналов 216 имеет уровень мощности, обеспечивающий необходимый уровень энергии, переданной группе датчиковых блоков 212.
[0091] После передачи группы беспроводных питающих сигналов 216 машина 500 состояний переходит из состояния 504 питания в состояние 506 сбора данных. В состоянии 506 сбора данных датчиковый контроллер 208 передает группу беспроводных сигналов 218 сбора данных группе датчиковых блоков 212 с использованием беспроводной системы 210, как показано в блочной форме на фиг. 2. Группа беспроводных сигналов 218 сбора данных заставляет группу датчиковых блоков 212 передавать датчиковые данные 204 в беспроводных ответных сигналах 220, как показано в блочной форме на фиг. 2. После этого машина 500 состояний возвращается в состояние 502 бездействия и остается в этом состоянии до тех пор, пока вновь не происходит событие 508.
[0092] На фиг. 6 показана датчиковая система в соответствии с показанным на чертеже вариантом реализации. В показанном на чертеже примере датчиковая система 600 представляет собой пример реализации датчиковой системы 202, показанной на фиг. 2. Как показано на чертеже, датчиковая система 600 выполнена с возможностью генерирования датчиковых данных, расположенных в топливном баке 602.
[0093] В показанном на чертеже примере датчиковая система 600 содержит различные компоненты. Как показано на чертеже, датчиковая система 600 содержит датчиковый контроллер 604, концентратор 606 дистанционных данных, считывающее устройство R1 608, считывающее устройство R2 610, антенну 612, антенну 614, антенну 616, датчиковый блок 618, датчиковый блок 620, датчиковый блок 622, датчиковый блок 624, датчиковый блок 626, датчиковый блок 628, датчиковый блок 630 и датчиковый блок 632.
[0094] В показанных на чертеже примерах датчиковый блок 618, датчиковый блок 620, датчиковый блок 622, датчиковый блок 624, датчиковый блок 626, датчиковый блок 628, датчиковый блок 630 и датчиковый блок 632 расположены в топливном баке 602. Эти датчиковые блоки принимают энергию посредством радиочастотных сигналов, переданных антенной 612, антенной 614 и антенной 616. Эти датчиковые блоки генерируют датчиковые данные и передают датчиковые данные в радиочастотных сигналах антенне 612, антенне 614 и антенне 616. В частности, указанные датчиковые блоки могут быть осуществлены с использованием аппаратных средств для жетонов радиочастотного идентификатора (RFID).
[0095] В показанных на чертеже примерах антенна 612, антенна 614 и антенна 616 могут быть расположены во внутренней части топливного бака 602, за пределами топливного бака 602 или в некоторой комбинации перечисленного. Место расположения и конфигурация антенн 612, 614 и 616 выбраны таким образом, что указанные антенны могут передавать радиочастотные сигналы датчиковым блокам и принимать радиочастотные сигналы от датчиковых блоков.
[0096] В показанном на чертеже примере антенна 612 связывается с датчиковыми блоками 618, 620 и 622 посредством радиочастотных сигналов. Антенна 614 связывается с датчиковыми блоками 624, 626 и 628. Антенна 616 связывается с датчиковыми блоками 630 и 632. Разумеется, согласно одному варианту реализации две и большее количество антенн могут связываться с одним и тем же датчиковым блоком. Например, согласно другому варианту реализации антенна 612 и антенна 614 могут обе связываться с датчиковым блоком 622.
[0097] Считывающее устройство R1 608 и считывающее устройство R2 610 являются примерами аппаратных устройств, которые могут быть реализованы в приемопередающей системе 300, показанной на фиг. 3. Например, считывающее устройство R1 608 и считывающее устройство R2 610 могут содержать приемопередающие блоки, такие как приемопередающие блоки 306, показанные на фиг. 3. В показанных примерах указанные считывающие устройства могут быть осуществлены с использованием считывающих устройств жетона радиочастотного идентификатора. Считывающее устройство R1 608 и считывающее устройство R2 610 выполнены с возможностью передачи радиочастотных сигналов посредством антенн 612, 614 и 616 внутри топливных баков 602. Как показано на чертеже, считывающее устройство R1 608 соединено с антенной 612 и антенной 614. Считывающее устройство R2 610 соединено с антенной 616.
[0098] Как показано на чертеже, считывающее устройство R1 608 и считывающее устройство R2 610 выполнены с возможностью передачи радиочастотных сигналов для снабжения энергией датчиковых блоков беспроводным способом. Кроме того, считывающее устройство R1 608 и считывающее устройство R2 610 выполнены с возможностью передачи радиочастотных сигналов, принуждающих датчиковые блоки передавать датчиковые данные.
[0099] Концентратор 606 дистанционных данных представляет собой пример маршрутизатора в маршрутизаторах 308, показанных на фиг. 3. Как показано на чертеже, концентратор 606 дистанционных данных соединен со считывающим устройством R1 608 и считывающим устройством R2 610. В показанном на чертеже примере концентратор 606 дистанционных данных также осуществляет обработку датчиковых данных, сгенерированных датчиковыми блоками.
[00100] Датчиковый контроллер 604 представляет собой пример датчикового контроллера 208, показанного на фиг. 2. Датчиковый контроллер 604 может обрабатывать датчиковые данные для использования в других местах в воздушном судне. Например, датчиковые данные могут указывать уровень топлива в топливном баке 602. На основании указанного уровня топлива датчиковый контроллер 604 может идентифицировать количество топлива в топливном баке 602. Эта информация может быть отображена на наружной приборной топливозаправочной панели 634 при заправке на земле. В частности, на наружной приборной топливозаправочной панели 634 могут быть отображены количество топлива, индикация необходимости дозаправки после полета воздушного судна и другая информация. В качестве другого примера, в компьютер 636 воздушного судна могут быть переданы уровень топлива в датчиковых данных, указанное в результате вышеприведенных мероприятий количество топлива или то и другое вместе. Компьютером 636 воздушного судна может быть, например, навигационный компьютер. Компьютер 636 воздушного судна может использовать датчиковые данные для определения дальности полета воздушного судна.
[00101] Датчиковая система 600, показанная на фиг. 6, представляет собой один вариант реализации датчиковой системы 202, показанной на фиг. 2, и не является ограничением способа, которым может быть реализована другая датчиковая система. Например, в датчиковой системе 600 в дополнение к концентратору 606 дистанционных данных могут быть использованы один или большее количество дополнительных концентраторов дистанционных данных. Согласно другим вариантам реализации может быть использован маршрутизатор, который не выполняет обработку данных подобно показанному концентратору 606 дистанционных данных. Согласно другим вариантам реализации концентратор 606 дистанционных данных может быть соединен с датчиковым контроллером 604 посредством сети, не показанной в данном примере.
[00102] В качестве другого примера, в дополнение к уровню топлива в топливном баке 602 может быть определена информация других типов. Например, от датчиков могут быть приняты данные о температуре, давлении, количестве паров и другая информация, закодированная в датчиковых данных. Согласно другому варианту реализации датчики могут быть расположены в других местах в воздушном судне, кроме топливного бака 602. Эти датчики также могут генерировать датчиковые данные, которые могут быть переданы датчиковому контроллеру 604. Например, датчики могут быть расположены в салоне воздушного судна, рядом с двигателем или в других местах согласно различным вариантам реализации.
[00103] На фиг. 7 показан другой вариант реализации датчиковой системы. В показанном на чертеже примере изображена другая конфигурация датчиковой системы 600.
[00104] Как показано на чертеже, считывающее устройство R1 608 и считывающее устройство R2 610 не используются в датчиковой системе 600 в качестве отдельных компонентов. В показанном примере антенна 612, антенна 614 и антенна 616 соединены с концентратором 606 дистанционных данных. Функциональные средства считывающего устройства R1 608 и считывающего устройства R2 610 встроены в концентратор 606 дистанционных данных. Иными словами, аппаратные средства, такие как приемопередающие блоки и другие устройства, используемые для передачи радиочастотных сигналов и приема радиочастотных сигналов, могут быть реализованы в концентраторе 606 дистанционных данных. Такой тип реализации способствует уменьшению указанного количества устройств, установленных в воздушном судне.
[00105] На фиг. 8 показан другой вариант реализации датчиковой системы. На фиг. 8 показан еще один вариант реализации датчиковой системы 600. Как показано на чертеже, в конструкциях топливного бака 602 сформированы радиочастотные окна. Например, в ребре 802 выполнено радиочастотное окно 800; в ребре 806 выполнено радиочастотное окно 804; в ребре 810 выполнено радиочастотное окно 808; в ребре 814 выполнено радиочастотное окно 812.
[00106] Материалы, использованные в указанных радиочастотных окнах, могут быть любым материалом, который облегчает прохождение радиочастотных сигналов сквозь указанные окна. Материалы, выбранные для данных радиочастотных сигналов, могут быть материалами, которые используются в конструкциях, таких как обтекатели. Эти материалы отличаются минимальным ослаблением радиочастотных сигналов, распространяющихся внутри топливного бака 602.
[00107] Указанные материалы могут быть выбраны из таких, как полиуретан, пенопласт, политетрафторэтилен, композитный материал типа кварц/цианатный эфир, композитный материал типа кварц/полибутадиен, полиоксиметилен, нейлон, пенопласт с закрытыми порами, неармированный пленочный клей и другие подходящие материалы.
[00108] Согласно другому варианту реализации радиочастотное окно может быть создано с использованием двух пассивных антенн, которые непосредственно соединены сквозь переборку. Например, в металлическом ребре может быть сформировано отверстие. Одна антенна может быть установлена в переднем отсеке с использованием первого соединителя, который соединен с вторым соединителем, расположенным с другой стороны, который прикреплен к второй антенне. Эти соединители могут быть, например, соединителями с волновым сопротивлением 50 Ом. Действие такого варианта реализации подобно действию физического отверстия.
[00109] В показанном на чертеже примере использование радиочастотных окон может способствовать сокращению количества компонентов, необходимых для работы датчиковой системы 600. Как показано на чертеже, антенна 616, считывающее устройство R1 608 и считывающее устройство R2 610 не используются в данном варианте реализации датчиковой системы 600. Согласно данному варианту реализации антенна 612 и антенна 614 обеспечивают достаточный охват для передачи и приема радиочастотных сигналов внутри топливного бака 602.
[00110] На фиг. 9 показана еще одна датчиковая система в соответствии с показанным на чертеже вариантом реализации. На фиг. 9 показан другой вариант реализации датчиковой системы 600.
[00111] В показанном на чертеже примере вместо антенн 612, 614 и 616 используется антенна 900. Антенна 900 не является отдельным компонентом подобно антеннам 612, 614 и 616. Вместо этого, антенна 900 встроена в другую конструкцию. Согласно данному варианту реализации антенна 900 встроена в лонжерон 902, проходящий в топливном баке 602.
[00112] В частности, антенна 900 выполнена в форме волновода, сформированного внутри лонжерона 902. В показанном на чертеже примере волновод может быть щелевым волноводом. Щелевой волновод может способствовать распространению радиочастотных сигналов в топливном баке 602. Кроме того, указанный щелевой волновод может быть выполнен в форме части конструктивного элемента, такого как стрингер.
[00113] Согласно одному варианту реализации прорези в стрингере могут быть закрыты радиочастотными окнами. Таким образом, канал в стрингере может быть изолирован от топливного бака 602. Кроме того, сквозь радиочастотные окна в стрингере могут распространяться радиочастотные сигналы с повышенными уровнями энергии.
[00114] В результате, указанное количество компонентов, которые должны быть изготовлены и установлены в топливном баке 602, зависит от количества конструктивных элементов топливного бака 602. Кроме того, в случае использования антенны 900 считывающее устройство R1 608 и считывающее устройство R2 610 не являются необходимыми для этой конфигурации датчиковой системы 600.
[00115] Варианты различных конфигураций датчиковой системы 600, показанные на фиг. 6-9, являются только примерами некоторых конфигураций, в которых может быть реализована датчиковая система 600. Эти варианты реализации не предназначены для ограничения способа осуществления других показанных вариантов реализации. Например, согласно другим вариантам реализации радиочастотные окна 800, 804, 808 и 812 не являются необходимыми в конфигурации датчиковой системы 600, показанной на фиг. 9.
[00116] Согласно другим вариантам реализации количество использованных датчиковых блоков может быть другим, кроме восьми датчиковых блоков, показанных на чертеже, для топливного бака 602. Например, могут быть использованы один датчиковый блок, пятнадцать датчиковых блоков, двадцать датчиковых блоков или некоторое другое количество датчиковых блоков.
[00117] Согласно другому варианту реализации датчиковая система 600 может быть расположена в других местах в дополнение к топливному баку 602 или вместо него. Например, датчиковая система 600 также может быть установлена в пассажирском салоне воздушного судна, рядом с двигателем воздушного судна, а также в других местах внутри воздушного судна. Например, датчики могут быть установлены в пассажирском салоне для генерирования данных о параметрах, таких как температура, влажность и другие соответствующие параметры среды в пассажирском салоне. Датчиковые данные могут быть использованы системой управления средой в воздушном судне 206, как показано на фиг. 2. Согласно другому варианту реализации датчики могут быть установлены в различных частях воздушного судна для обнаружения других параметров, таких как давление, нагрузка и другие соответствующие параметры.
[00118] На фиг. 10 показана временная диаграмма сигналов в соответствии с показанным на чертеже вариантом реализации. Изображенная на чертеже временная диаграмма 1000 показывает синхронизацию для передачи и приема беспроводных сигналов в датчиковой системе. Как показано на чертеже, временная диаграмма 1000 изображает синхронизацию, которая может быть использована в датчиковой системе 600, показанной на фиг. 6.
[00119] Как показано на чертеже, вдоль оси X 1002 отображено время, а вдоль ось Y 1004 отображена мощность беспроводных сигналов, передаваемых в датчиковой системе 202, показанной на фиг. 2, и датчиковой системе 600, показанной на фиг. 6. В показанном на чертеже примере линия 1006 отображает мощность радиочастотных сигналов, переданных считывающими устройствами посредством антенн к датчиковым блокам в датчиковой системе 600, показанной на фиг. 6.
[00120] Как показано на чертеже, мощность радиочастотных передач, отображенная линией 1006, имеет различные уровни. Эти различные уровни могут соответствовать различным состояниям работы датчиковой системы 600, показанной на фиг. 6. В частности, датчиковая система 600, показанная на фиг. 6, при передаче беспроводных сигналов может реализовать машину 500 состояний, показанную на фиг. 5.
[00121] Как показано на чертеже, время 1008 выборки представляет собой цикл сбора датчиковых данных. Этап 1010 питания и этап 1012 сбора данных являются промежутками времени внутри времени 1008 выборки.
[00122] Во время этапа 1010 питания линия 1006 находится на уровне 1014 питания. Этот уровень питания выбран таким образом, что энергия в беспроводных сигналах, переданных во время этапа 1010 питания, обеспечивает электропитание для управления датчиковыми блоками в датчиковой системе 600. Электроэнергия, поданная к датчиковым блокам, может быть использована для исполнения различных операций. Например, указанные операции могут включать по меньшей мере одно из следующего: выполнение измерений, сохранение датчиковых данных или другие операции подобного типа.
[00123] В показанном на чертеже примере длительность этапа 1010 питания изменяется в зависимости от конкретной датчиковой системы и конфигурации компонентов, таких как антенны, датчиковые блоки, и других факторов. Длительность этапа 1010 питания в показанном на чертеже примере выбрана таким образом, что доставляет достаточную энергию для исполнения датчиковыми блоками необходимых операций, для генерирования датчиковых данных и сохранения данных. Например, длительность этапа 1010 питания может составлять примерно 10 мс при мощности беспроводных сигналов примерно 10 Вт. Согласно данному варианту реализации мощность беспроводных сигналов может составлять от примерно 1 мВт до примерно 10 мВт.
[00124] Выбор времени и мощности для сигналов может зависеть от эффективности используемого аккумулирующего энергию устройства. Кроме того, указанные параметры могут изменяться в зависимости от места расположения датчиковых блоков, конфигурации топливного бака или другой конструкции, а также других соответствующих факторов.
[00125] После этапа 1010 питания выполняют этап 1012 сбора данных. На этапе 1012 сбора данных линия 1006 имеет уровень 1016 мощности. Уровень 1016 мощности выбран таким образом, что принуждает датчиковые блоки в датчиковой системе 600 передавать датчиковые данные, сгенерированные датчиковыми блоками.
[00126] В показанных на чертеже примерах информация может быть закодирована в беспроводных передаваемых сигналах, не показанных на данном чертеже. Например, беспроводные передачи могут содержать кодированные идентификаторы для различных
датчиковых блоков, которые принуждают оба датчиковых блока кодировать указанные идентификаторы для передачи датчиковых данных.
[00127] Согласно одному варианту реализации беспроводной питающий сигнал, переданный во время этапа 1010 питания, принимается всеми датчиковыми блоками. Согласно данному варианту реализации во время этапа 1012 сбора данных импульсы 1018 на линии 1006 используются для передачи беспроводных сигналов сбора данных к беспроводным датчикам.
[00128] Например, импульсы 1018 в период R1 1020 могут быть сигналами, сгенерированными считывающим устройством R1 608, показанным на фиг. 6. В данном показанном на чертеже примере импульсы 1018, переданные в течение времени A1 1022, передаются антенной 612. Импульсы 1018, переданные в течение времени А2 1024, передаются антенной 614, показанной на фиг. 6. Импульсы 1018, переданные в течение времени А3 1026, передаются антенной 616, показанной на фиг. 6, в качестве сигналов, сгенерированных считывающим устройством R2 610, показанным на фиг. 6, в течение периода R2 1023.
[00129] Как показано на чертеже, импульсы 1018 могут быть направлены к конкретным датчиковыми блокам на основании информации, закодированной в передаваемых беспроводных сигналах сбора данных. Например, импульс P1 1028 направлен к датчиковому блоку 618; импульс Р2 1030 направлен к датчиковому блоку 620; импульс Р3 1032 направлен к датчиковому блоку 622; импульс Р4 1034 направлен к датчиковому блоку 624; импульс P5 1036 направлен к датчиковому блоку 626; импульс Р6 1038 направлен к датчиковому блоку 628; импульс Р7 1040 направлен к датчиковому блоку 630; импульс Р8 1042 направлен к датчиковому блоку 632.
[00130] В данном показанном на чертеже примере каждый импульс для конкретного датчикового блока может кодировать идентификатор для данного конкретного датчикового блока. Этот идентификатор указывает, что импульс и любая другая информация, которая может быть закодирована в импульсе, направлены к конкретному датчиковому блоку, идентифицированному в импульсе. Другая информация может содержать, например, команды, инструкции, данные и другую информацию соответствующих типов.
[00131] В показанных на чертеже примерах импульсы 1018 могут иметь длительность и уровень мощности, подобные используемым для считывания жетонов радиочастотного идентификатора. Например, импульс может иметь длительность примерно 10 мс. Согласно данному варианту реализации продолжительность этапа 1012 сбора данных, должна быть достаточной для считывания датчиковых данных от всех различных датчиковых блоков в датчиковой системе 600. Эта продолжительность может быть определена умножением конкретного количества датчиковых блоков на длительность импульса, достаточную для считывания данных от датчиковых блоков. При выборе длительности этапа 1012 сбора данных также могут быть приняты во внимание другие факторы, такие как время задержки системы.
[00132] На фиг. 11 показана структурная схемы датчикового блока в соответствии с показанным на чертеже вариантом реализации. В показанном на чертеже примере датчиковый блок 1100 представляет собой другой вариант реализации датчикового блока в датчиковых блоках 212, показанных на фиг. 2.
[00133] В показанном на чертеже примере датчиковый блок 1100 содержит различные компоненты. Как показано на чертеже, датчиковый блок 1100 содержит антенную систему 1102, электрическую схему 1104 и датчик 1106.
[00134] Электрическая схема 1104 содержит один или большее количество различных элементов. Электрическая схема 1104 может быть осуществлена в форме чипа с интегральными схемами или множества чипов с интегральными схемами, электрически соединенных друг с другом в зависимости от конкретного выполнения.
[00135] Датчик 1106 может иметь различные формы. В показанном на чертеже примере датчик 1106 может быть датчиком 1108. Иными словами, датчик 1106 может иметь удлиненную форму, такую, как цилиндр, или какую-либо иную подходящую форму. В частности, датчик 1108 может быть емкостным датчиком 1110. Разумеется, датчик 1106 может иметь другие формы, кроме емкостного датчика 1110. Например, датчик 1108 может быть температурным датчиком. Согласно другим вариантам реализации могут быть использованы датчики других типов, которые согласно другим вариантам реализации могут иметь другие формы.
[00136] Антенная система 1102 может иметь различные формы. Например, антенная система 1102 может быть группой антенн 1112. Указанная группа антенн 1112 может иметь форму антенной решетки 1114.
[00137] В показанном на чертеже примере антенная система 1102 физически соединена с датчиком 1106. Как описано в настоящей заявке, первый компонент, т.е., антенная система 1102, "соединена" с вторым компонентом, т.е., датчиком 1106, что означает, что первый компонент может быть соединен непосредственно или косвенно с вторым компонентом. Иными словами, между первым компонентом и вторым компонентом могут присутствовать дополнительные компоненты. Принято считать, что первый компонент косвенно соединен с вторым компонентом, если один или большее количество дополнительных компонентов присутствуют между указанными двумя компонентами. Если первый компонент непосредственно соединен с вторым компонентом, между указанными двумя компонентами отсутствуют дополнительные компоненты.
[00138] Как показано на чертеже, датчик 1106 может служить монтажной конструкцией для антенной системы 1102. Согласно другим вариантам реализации датчик 1106 может действовать в качестве заземления или экранирующей плоскости, если он содержит металлический материал.
[00139] Кроме того, антенная система 1102 выполнена с возможностью обмена радиочастотными сигналами в различных средах. Например, группа антенн 1112 может быть выполнена с возможностью обеспечения необходимого уровня обмена радиочастотными сигналами как в топливе, так и в воздухе. В такой конфигурации могут быть учтены изменения уровня топлива в топливном баке. Например, топливо иногда может покрывать часть группы или всю группу антенн 1112, если датчиковый блок 1100 установлен в топливном баке.
[00140] Согласно некоторым вариантам реализации для различных сред могут быть сконструированы различные антенны в группе антенн 1112. Например, группа антенн 1112 может быть множеством однополюсных антенн.
[00141] Первая часть группы антенн 1112 может быть выполнена с возможностью обмена радиочастотными сигналами в воздухе. Вторая часть группы антенн 1112 может быть выполнена с возможностью обмена беспроводными сигналами в жидкости, такой как топливо. Различные антенны могут быть расположены таким образом, что по меньшей мере часть группы антенн 1112 может обмениваться радиочастотными сигналами на необходимом уровне. В показанных на чертеже примерах необходимым уровнем для радиочастотных сигналов, например, является уровень, на котором из радиочастотных сигналов может быть извлечена энергия на необходимом уровне, или уровень, на котором датчиковые данные могут быть переданы к месту назначения.
[00142] Согласно другому варианту реализации группа антенн 1112 может содержать антенную решетку, сформированную на плоской подложке. Указанная плоская подложка может быть соединена с датчиком 1106.
[00143] Согласно другому варианту реализации группа антенн 1112 может быть антенной решеткой, сформированной на гибкой диэлектрической пленке. Указанная гибкая диэлектрическая пленка соединена с датчиком. В результате, антенна может соответствовать форме датчика.
[00144] Кроме того, датчиковый блок 1100 также может содержать барьерную конструкцию 1116. Барьерная конструкция 1116 может обеспечивать защиту от среды, окружающей датчиковый блок 1100. Барьерная конструкция 1116 может быть выполнена с возможностью указанной защиты одного или большего количества компонентов в датчиковом блоке 1100.
[00145] Например, барьерная конструкция 1116 может обеспечивать возможность контакта группы антенн 1112 со средой, которая содержит воздух вместо топлива. Согласно другому варианту реализации барьерная конструкция 1116 также может обеспечивать защиту для электрической схемы 1104. Например, барьерная конструкция 1116 может действовать в качестве корпуса для электрической схемы 1104.
[00146] В показанном на чертеже примере барьерная конструкция 1116 может инкапсулировать один или большее количество компонентов и датчиковый блок 1100. Барьерная конструкция 1116 по существу может быть предотвращать контакт по меньшей мере одного из топлива, влаги или других элементов среды с компонентом и датчиковым блоком 1100.
[00147] Иными словами, барьерная конструкция 1116 может иметь внутреннюю часть, которая по существу герметично изолирована от элементов среды, находящихся за пределами барьерной конструкции 1116, в результате чего предотвращено попадание указанных элементов среды во внутреннюю часть барьерной конструкции 1116.
[00148] Согласно некоторым вариантам реализации внутренняя часть содержит текучую среду, такую как воздух. Согласно другим вариантам реализации текучая среда может быть другим газом, таким как азот, гелий, инертный газ или некоторый другой подходящий газ. Согласно другим вариантам реализации текучая среда может быть жидкостью, размещенной во внутренней части барьерной конструкции 1116.
[00149] Иными словами, барьерная конструкция 1116 может содержать антенны 1112 в среде, сформированной с возможностью достижения необходимого уровня характеристик для антенн 1112. Например, антенны 1112 могут поддерживаться в сухом состоянии посредством указанной барьерной конструкции 1116. Таким образом, барьерная конструкция 1116 может быть выполнена с возможностью поддерживания по существу сухой среды для антенн 1112 в антенной системе 1102.
[00150] Согласно одному варианту реализации барьерная конструкция 1116 состоит из материала, который уменьшает ослабление радиочастотных сигналов. Барьерная конструкция 1116 может состоять из материалов, подобных используемым в обтекателях. Фактически, согласно некоторым вариантам реализации барьерная конструкция 1116 может быть обтекателем.
[00151] Барьерная конструкция 1116 может обеспечивать слой защиты против влияний окружающей среды, таких как электромагнитные эффекты. Иными словами, если электромагнитные эффекты, такие как электрическая дуга, возникают в электрической схеме 1104, барьерная конструкция 1116 может препятствовать распространению дуги к другим частям топливного бака.
[00152] Кроме того, использование барьерной конструкции 1116 в качестве обтекателя для антенн 1112 может удерживать топливо или другие жидкости на выбранном расстоянии от антенн 1112. Таким образом, диэлектрическая загрузка антенны может быть уменьшена или устранена таким образом, что эффективность антенн 1112 остается на необходимом уровне.
[00153] Датчиковый блок 1100, показанный на фиг. 11, не является физическим или архитектурным ограничением способа, которым могут быть реализованы датчиковые блоки. Другие датчиковые блоки могут содержать другие компоненты в дополнение к показанным в датчиковом блоке 1100 или вместо них.
[00154] Например, в датчиковом блоке 1100 могут быть использованы один или большее количество датчиков в дополнение к датчику 1106. Согласно другому варианту реализации датчиковый блок 1100 может содержать соединители для соединения датчикового блока 1100 с различными конструкциями или установки датчикового блока 1100 в необходимом месте.
[00155] Согласно другому варианту реализации может быть использована комбинация многослойной печатной монтажной платы (PWB) в пленке, содержащей электрические компоненты в электрической схеме 1104, с радиочастотной гибкой схемой для антенн 1112. Конструкция этого типа может быть обернута вокруг трубки датчика 1108 и скреплена с ней посредством связующего.
[00156] На фиг. 12 показана структура электрической схемы согласно одному варианту реализации. На этом чертеже показан пример компонентов электрической схемы 1104. Например, электрическая схема 1104 может содержать контроллер 1200, сборщик 1202 энергии, систему 1204 питания, радиоустройство 1206, запоминающее устройство 1208 и другие соответствующие компоненты.
[00157] Как показано на чертеже, сборщик 1202 энергии представляет собой одно или большее количество устройств, выполненных с возможностью преобразования энергии радиочастотных сигналов, принятых антенной системой 1102, в электроэнергию. Таким образом, датчиковый блок 1100 не обязательно должен иметь проводное соединение с источником питания. Кроме того, сборщик 1202 энергии может собирать энергию из других источников в дополнение к радиочастотным сигналам или вместо них.
[00158] Контроллер 1200 выполнен с возможностью управления работой различных компонентов в датчиковом блоке 1100 и может быть, например, процессором, программируемой логической матрицей, прикладной специализированной интегральной схемой или некоторым другим компонентом подходящего типа. Согласно некоторым вариантам реализации радиоустройство 1206 содержит передатчик и приемник, которые могут быть интегрированы в форме приемопередатчика, вместо использования в качестве отдельных компонентов. Запоминающее устройство 1208 может сохранять информацию, включая датчиковые данные, программный код и другую информацию соответствующих типов. Система 1204 питания выполнена с возможностью аккумулирования электроэнергии. Например, система 1204 питания может содержать устройство для аккумулирования энергии, такое как конденсатор, батарея, или некоторое другое устройство соответствующего типа. Кроме того, система 1204 питания также может содержать схемы для регулирования и аккумулирования энергии, которая сохраняется системой 1204 питания.
[00159] На фиг. 13 показана структура другой электрической схемы согласно одному варианту реализации. На этом чертеже показан другой пример компонентов, которые могут быть использованы в электрической схеме 1104. Например, электрическая схема 1104 может содержать радиочастотный разветвитель 1300, собирающее энергию устройство 1302, систему 1304 для накопления энергии, радиоустройство 1306 и контроллер 1308.
[00160] Как показано на чертеже, радиочастотный разветвитель 1300 выполнен с возможностью соединения с антенной системой 1102, показанной на фиг. 11. Радиочастотный разветвитель 1300 выполнен с возможностью передачи беспроводных питающих сигналов собирающему энергию устройству 1302. Радиочастотный разветвитель 1300 также выполнен с возможностью передачи беспроводных сигналов сбора данных радиоустройству 1306 для их обработки. В показанном на чертеже примере беспроводной сигнал сбора данных может содержать команды или другую информацию, которая может быть использована контроллером 1308 при исполнении операций измерения, а также других операций.
[00161] Согласно данному варианту реализации радиочастотный разветвитель 1300 выполнен с возможностью передачи первой части радиочастотного сигнала радиоустройству 1306 и второй части радиочастотного сигнала собирающему энергию устройству 1302. Выбранная часть может быть такой, что радиоустройство 1306 может демодулировать указанный радиочастотный сигнал. Например, первая часть может составлять примерно 20%, и вторая часть может составлять примерно 80%. Выбранная фактическая величина может зависеть от конкретных компонентов, используемых в радиоустройстве 1306 и собирающем энергию устройстве 1302.
[00162] Как показано на чертеже, радиоустройство 1306 может преобразовывать датчиковые данные или другую информацию, принятую от контроллера 1308, в форму, подходящую для передачи в беспроводном ответном сигнале. В частности, передатчик в радиоустройстве 1306 может генерировать беспроводной ответный сигнал, который в результате модулирования содержит указанную информацию.
[00163] В данном показанном на чертеже примере может быть осуществлен способ радиочастотной идентификации, называемый "обратным рассеянием". Благодаря указанному способу может быть уменьшена или устранена совсем необходимость использования в радиоустройстве 1306 схемных компонентов, таких как малошумящие усилители, смесители, и других компонентов. В результате, благодаря устранению схемных элементов, работа радиоустройства 1306 происходит с уменьшенным потреблением энергии. Например, в данном случае для работы радиоустройства 1306 может быть использована мощность, которая является примерно по меньшей мере в 10 раз меньше мощности, потребляемой другими "маломощными" радиоустройствами. Таким образом, радиоустройство 1306, используемое в электрической схеме 1104, отвечает требованиям политики, такой как политика безопасности, в то время как другие "маломощные" радиоустройства не отвечают требованиям политики этих типов.
[00164] Собирающее энергию устройство 1302 выполнено с возможностью генерирования энергии из беспроводного питающего сигнала, принятого посредством радиочастотного разветвителя 1300. Эта энергия может быть в форме напряжения, переданного системе 1304 для накопления энергии.
[00165] Система 1304 для накопления энергии может сохранять энергию до ее использования для управления датчиковым блоком 1100. Система 1304 для накопления энергии может содержать устройство для аккумулирования энергии и схемы, используемые для накопления, регулирования и сохранения энергии в устройстве для аккумулирования энергии. Устройство для аккумулирования энергии может быть, например, по меньшей мере одним из конденсатора, батареи, или некоторым другим подходящим устройством.
[00166] Радиоустройство 1306 может содержать передатчик и приемник. Радиоустройство 1306 может принимать беспроводной сигнал сбора данных и идентифицировать информацию, которая может быть закодирована в беспроводном сигнале сбора данных. Эту информацию передают контроллеру 1308. Кроме того, радиоустройство 1306 может принимать информацию, такую как датчиковые данные, от контроллера 1308. Эти датчиковые данные кодируют посредством радиоустройства 1306 для передачи в качестве беспроводного ответного сигнала.
[00167] Контроллер 1308 соединен с радиоустройством 1306, системой 1304 для накопления энергии и датчиком 1106, показанным на фиг. 11. В показанном на чертеже примере контроллер 1308 выполнен с возможностью управления работой датчикового блока 1100. Например, контроллер 1308 выполнен с возможностью приема сигналов от датчика 1106 и генерирования датчиковых данных на основании принятых сигналов. Контроллер 1308 выполнен с возможностью передачи в удаленное место и приема от удаленного места информации с использованием радиоустройства 1306.
[00168] Кроме того, контроллер 1308 также может исполнять другие операции, такие как управление частотой замеров для сигналов, принятых от датчика 1106, оценка энергии, сгенерированной собирающим энергию устройством 1302 из радиочастотных сигналов, принятых антеннами 1112, передача информации о сгенерированной энергии и другой информации, такой как диагностическая информация, к удаленному месту, и другие соответствующие операции.
[00169] Как показано на чертеже, контроллер 1308 также выполнен с возможностью передачи энергии в форме напряжения для датчика 1106. Контроллер 1308 также передает напряжение радиоустройству 1306.
[00170] Как показано на чертеже, контроллер 1308 может принимать аналоговый сигнал от датчика 1106, показанного на фиг. 11. Этот аналоговый сигнал может быть промежуточным сигналом или некоторым другим сигналом соответствующего типа. Контроллер 1308 преобразует результаты этих измерений в датчиковые данные. Например, аналоговый сигнал может быть преобразован в уровень топлива в топливном баке.
[00171] Датчиковая система 202, показанная в блочной форме на фиг. 2, и различные компоненты, показанные на фиг. 2-9 и 11-13, не должны толковаться как физические или архитектурные ограничения способа, которым может быть осуществлен показанный на чертеже вариант реализации. В данном случае другие компоненты могут быть использованы в дополнение к показанным или вместо них. Некоторые компоненты могут быть удалены. Кроме того, блочная форма представления использована для иллюстрации некоторых функциональных компонентов. Один или большее количество указанных блоков могут быть комбинированы, разделены или комбинированы и разделены на различные блоки при их осуществлении согласно показанному на чертеже варианту реализации.
[00172] Несмотря на то что показанные на чертеже примеры описаны в отношении воздушного судна, показанный вариант реализации может быть применен к платформам других типов. Платформа может быть, например, подвижной платформой, неподвижной платформой, наземной конструкцией, надводной конструкцией и космической конструкцией. Более конкретно, платформа может быть надводным кораблем, танком, бронетранспортером, железнодорожным составом, космическим кораблем, космической станцией, спутником, подводной лодкой, автомобилем, электростанцией, жилым домом, производственным предприятием, зданием, нефтеперерабатывающим заводом, содержащей химические реактивы установкой, топливным баком, пассажирским салоном, крылом и другими соответствующими платформами. Иными словами, датчиковая система 202 может быть размещена в различных местах в указанных различных платформах.
[00173] Согласно другому варианту реализации могут быть использованы другие беспроводные сигналы, кроме беспроводных питающих сигналов 216, беспроводных сигналов 218 сбора данных и беспроводных ответных сигналов 220, показанных в блочной форме на фиг. 2. Например, беспроводные сигналы других типов могут содержать кодированную информацию, такую как команды, данные или другая информация, для управления работой датчиковых блоков 212, показанных на фиг. 2.
[00174] Согласно другому варианту реализации собирающее энергию устройство 1302 может собирать энергию из других источников, кроме радиочастотных сигналов. Например, собирающее энергию устройство 1302 может содержать компоненты или может быть физически связано с компонентами для отбора энергию по меньшей мере от одного из следующих источников: температурный градиент, вибрации, движение, или других соответствующих источников энергии, присутствующих в среде вокруг датчикового блока 1100. Например, для извлечения энергии из температурного градиента может быть использован тепловой электрический генератор. В качестве другого примера, для извлечения энергии из вибраций может быть использовано электрическое кристаллическое волокно.
[00175] Также, в данном показанном на чертеже примере датчиковый блок 1100 и компоненты, показанные на фиг. 11-13, могут быть выполнены отвечающими требованиям определенной политики. В частности, компоненты, такие как по меньшей мере одно из следующего: датчиковый блок 1100, антенная система 1102, собирающее энергию устройство 1302, контроллер 1308 или другие компоненты, выполнены отвечающими требованиям политики безопасности.
[00176] На фиг. 14 показан датчиковый блок согласно одному варианту реализации. В показанном на чертеже примере датчиковый блок 1400 представляет собой пример физического выполнения датчикового блока 1100, показанного в блочной форме на фиг. 11.
[00177] Как показано на чертеже, датчиковый блок 1400 содержит емкостный датчик 1402 и барьерную конструкцию 1404. Другие компоненты, такие как антенна и электрическая схема, расположены внутри барьерной конструкции 1404, но не показаны на этом чертеже. Как показано на чертеже, барьерная конструкция 1404 согласно данному варианту реализации имеет форму корпуса. Указанный корпус может быть выполнен из различных материалов, таких как пластик, поликарбонат и другие материалы, подходящие для использования в топливном баке. Кроме того, для барьерной конструкции 1404 выбирают материал, отличающийся минимальным ослаблением радиочастотных сигналов.
[00178] Барьерная конструкция 1404 может изолировать расположенные внутри нее компоненты от среды, окружающей датчиковый блок 1400. Например, если датчиковый блок 1400 частично или полностью погружен в топливо, барьерная конструкция 1404 может препятствовать попаданию топлива во внутреннюю часть указанной конструкции, где расположены различные компоненты.
[00179] На фиг. 15 показан датчиковый блок согласно другому варианту реализации. В данном примере барьерная конструкция 1404, показанная на фиг. 14, отсутствует. В чертеже показано, что плоская монтажная плата 1500 соединена с емкостным датчиком 1402 посредством соединителя 1502. Соединитель 1502 может быть выполнен из различных материалов, таких как, например, пластик, поликарбонат, алюминий или любой другой материал, подходящий для использования в топливном баке.
[00180] Как показано на чертеже, электрическая схема 1504 сформирована из различных интегральных схем и соединительных линий на плоской монтажной плате 1500. Кроме того, согласно данному варианту реализации на плоской монтажной плате 1500 расположена антенна 1506.
[00181] На фиг. 16 показан датчиковый блок согласно другому варианту реализации. В показанном на чертеже примере датчиковый блок 1600 представляет собой пример выполнения датчикового блока 1100, показанного в блочной форме на фиг. 11.
[00182] В показанном на чертеже примере датчиковый блок 1600 содержит емкостный датчик 1602 и барьерную конструкцию 1604. Барьерная конструкция 1604 соединена с емкостным датчиком 1602.
[00183] Как показано на чертеже, барьерная конструкция 1604 имеет цилиндрическую форму и расположена вокруг поверхности 1606 емкостного датчика 1602. Иными словами, барьерная конструкция 1604 согласована с поверхностью 1606 емкостного датчика 1602. Кроме того, барьерная конструкция 1604 может быть выполнена из материала, который подходит для использования в топливном баке и отличается минимальным ослаблением радиочастотных сигналов.
[00184] На фиг. 17 показан датчиковый блок согласно другому варианту реализации. В этом примере датчиковый блок 1600 показан без барьерной конструкции 1604. Как показано на чертеже, гибкая диэлектрическая пленка 1700 имеет форму, согласованную с формой поверхности 1606 емкостного датчика 1602. В этом примере гибкая диэлектрическая пленка 1700 соединена с поверхностью 1606 емкостного датчика 1602.
[00185] Антенная решетка 1702 сформирована на гибкой диэлектрической пленке 1700. Антенная решетка 1702 может быть выполнена из гибкого материала, походящего для радиочастотных схем, с медными линиями или другими металлическими линиями. Эти материалы могут быть ламинированными для формирования многослойного гибкого антенного элемента. Могут быть использованы один или большее количество указанных многослойных гибких антенных элементов. Как показано на чертеже, массив из многослойных гибких антенных элементов формирует антенную решетку 1702.
[00186] Кроме того, электрическая схема 1704 также соединена с гибкой диэлектрической пленкой 1700. Электрическая схема 1704 имеет форму чипа с интегральными схемами, как показано на чертеже. Чип интегральной схемы может иметь форму, согласованную с формой поверхности 1606 емкостного датчика 1602. Согласно другим вариантам реализации схема может быть сформирована на гибком материале.
[00187] На фиг. 18 показан датчиковый блок согласно одному варианту реализации. В показанном на чертеже варианте реализации датчиковый блок 1800 представляет собой пример выполнения датчикового блока 1100, показанного в блочной форме на фиг. 11.
[00188] В показанном на чертеже примере датчиковый блок 1800 содержит емкостный датчик 1802, барьерную конструкцию 1804 и антенную решетку 1806. Барьерная конструкция 1804 соединена с емкостным датчиком 1802. Барьерная конструкция 1804 может содержать компоненты, такие как электрическая схема, расположенные во внутренней части барьерной конструкции 1804.
[00189] В показанном на чертеже примере антенная решетка 1806 не имеет покрытия или расположена внутри барьерной конструкции 1804. Группа антенн в антенной решетке 1806 выполнены с возможностью передачи и приема радиочастотных сигналов в различных средах.
[00190] Например, антенна 1808 в антенной решетке 1806 может быть выполнена с возможностью передачи и приема радиочастотных сигналов в воздухе. Антенна 1810 в антенной решетке 1806 может быть выполнена с возможностью передачи и приема радиочастотных сигналов в топливе.
[00191] Таким образом, если имеется некоторый уровень 1812 топлива, то антенна 1808 может передавать и принимать радиочастотные сигналы на необходимом уровне, в то время как антенна 1810 не может передавать и принимать радиочастотные сигналы на необходимом уровне. Если имеется уровень 1814 топлива, антенна 1808 не может передавать и принимать радиочастотные сигналы на необходимом уровне, в то время как антенна 1810 передает и принимает радиочастотные сигналы на необходимом уровне.
[00192] Иными словами, каждая антенна в антенной решетке 1806 может быть выполнена с возможностью передачи и приема радиочастотных сигналов в выбранной среде, такой как воздух или топливо. В результате, при изменении уровня топлива по меньшей мере часть группы антенн в антенной решетке 1806 может передавать и принимать радиочастотные сигналы на необходимом уровне даже при изменении уровня топлива.
[00193] На фиг. 19 показан датчиковый блок в соответствии с показанным на чертеже вариантом реализации. В показанном на чертеже примере датчиковый блок 1900 представляет собой пример выполнения датчикового блока 1100, показанного в блочной форме на фиг. 11.
[00194] В показанном на чертеже примере датчиковый блок 1900 содержит емкостный датчик 1902, барьерную конструкции 1904 и антенную решетку 1906. Барьерная конструкция 1904 соединена с емкостным датчиком 1902. Барьерная конструкция 1904 может содержать компоненты, такие как электрическая схема, во внутренней части барьерной конструкции 1904.
[00195] В данном примере группе антенн в антенной решетке 1906 не показана, поскольку группа антенн в антенной решетке 1906 закрыта барьерной конструкцией 1904. Группа антенн в антенной решетке 1906 может быть выполнена с возможностью передачи и приема радиочастотных сигналов в воздухе. Барьерная конструкция 1904 выполнена с возможностью препятствования контакту топлива с группой антенн в антенной решетке 1906. В показанном на чертеже примере барьерная конструкция 1904 может уменьшить диэлектрическую загрузку антенны. Загрузка диэлектрика в антенну может вызвать смещение резонансной частоты, что ухудшает характеристики антенны.
[00196] В показанном на чертеже примере барьерная конструкция 1904 может содержать корпус 1908, элемент 1910, элемент 1912, элемент 1914, элемент 1916, элемент 1918, элемент 1920, элемент 1922, элемент 1924, элемент 1926, элемент 1928, элемент 1928, элемент 1930 и элемент 1932. Эти элементы, охватывающие группу антенн, могут быть обтекателями в данном показанном на чертеже примере.
[00197] Все материалы, используемые в барьерной конструкции 1904, могут быть материалами одного типа или материалами различных типов. Например, корпус 1908 и различные элементы могут быть выполнены из материала, подходящего для использования в топливном баке. Материал, выбранный для различных элементов, может быть выбран из материалов, отличающихся минимальным ослаблением радиочастотных сигналов, в то время как к материалу для корпуса 1908 не предъявляется такое требование.
[00198] Различные компоненты, показанные на фиг. 1 и 14-19, могут быть комбинированы с компонентами, показанными на фиг. 2-9 и 11-13, использованы с компонентами, показанными на фиг. 2-9 и 11-13, или то и другое вместе. Кроме того, некоторые из компонентов, показанных на фиг. 1 и 14-19, могут быть показаны на чертеже как примеры реализации компонентов, показанных в блочной форме на фиг. 2-9 и 11-13, в качестве физических конструкций.
[00199] На фиг. 20 показана блок-схема способа генерирования датчиковых данных в соответствии с показанным на чертеже вариантом реализации. Способ, показанный на фиг. 20, может быть осуществлен в датчиковой системе 202, показанной на фиг. 2.
[00200] Способ начинается с этапа 2000, согласно которому передают некоторое количество беспроводных питающих сигналов группе датчиковых блоков. После передачи указанного количества беспроводных питающих сигналов группе датчиковых блоков выполняют этап 2002, согласно которому передают некоторое количество беспроводных сигналов сбора данных группе датчиковых блоков.
[00201] Затем, на этапе 2004 принимают датчиковые данные в беспроводных ответных сигналах от группы датчиковых блоков. После этого способ завершается.
[00202] В показанных на чертеже примерах описанные выше этапы могут быть многократно повторены для получения датчиковых данных от группы датчиковых блоков. При выполнении этих операций беспроводные сигналы передают с различными уровнями мощности. Указанные уровни мощности могут быть подобными показанным на временной диаграмме 1000 на фиг. 10.
[00203] На фиг. 21 показана блок-схема процесса передачи беспроводных сигналов сбора данных в соответствии с показанным на чертеже вариантом реализации. Операции, показанные на фиг. 21, являются примерами операций, которые могут быть использованы для выполнения этапа 2002, показанного на фиг. 20.
[00204] Процесс начинается с этапа 2100, согласно которому определяют группы датчиковых блоков. Датчиковыми блоками в данном случае являются блоки, от которых необходимо собрать датчиковые данные. Эти датчики могут быть определены на основании структуры данных, такой как база данных, ссылка, список, таблица, или структуры данных какого-либо другого подходящего типа. Информация в указанной структуре данных может быть, например, идентификаторами для группы датчиковых блоков.
[00205] Затем на этапе 2102 процесса выбирают необработанный датчиковый блок из группы определенных датчиковых блоков. Затем на этапе 2104 передают беспроводной сигнал сбора данных с идентификатором выбранного датчикового блока, закодированным в беспроводном сигнале сбора данных. На этапе 2106 определяют, присутствует ли дополнительный необработанный датчиковый блок в группе определенных по результатам вышеуказанных мероприятий датчиковых блоков.
[00206] Если дополнительный необработанный датчиковый блок присутствует, управление передается к этапу 2102. В противном случае процесс завершается.
[00207] Структурные схемы и блок-схемы согласно различным вариантам реализации отображают архитектуру, функциональные средства и работу некоторых возможных вариантов реализации устройств и способов в показанном на чертеже варианте реализации. В этом отношении, каждый блок в структурных схемах или блок-схемах может представлять модуль, сегмент, функцию и/или часть операции или этапа. Например, один или большее количество блоков могут быть осуществлены в форме программного кода, в аппаратных средствах или комбинации программного кода и аппаратных средств. При осуществлении в виде аппаратных средств, указанные аппаратные средства, например, могут иметь форму интегральных схем, которые изготовлены или выполнены с возможностью исполнения одной или большего количества операций, описанных в приведенных выше структурных схемах или блок-схемах. При осуществлении в виде комбинации программного кода и аппаратных средств, указанные комбинации программного кода и аппаратных средств могут иметь форму программно-аппаратного оборудования.
[00208] В некотором альтернативном осуществлении показанного на чертеже варианта реализации функция или функции, указанные в блоках, могут быть выполнены в порядке, отличающемся от показанного на чертежах. Например, в некоторых случаях два блока, показанные последовательно, могут быть выполнены по существу одновременно, или блоки в некоторых случаях могут выполняться в обратном порядке в зависимости от используемых функциональных средств. Кроме того, другие блоки могут быть добавлены в дополнение к показанным на чертеже блокам, используемым в структурной схеме или блок-схеме.
[00209] Например, в блок-схеме, показанной на фиг. 21, процесс может содержать этап, согласно которому ожидают беспроводной ответный сигнал, который должен быть принят от датчикового блока перед переходом к выбору другого датчикового блока для его обработки. В качестве другого примера, беспроводной сигнал сбора данных может быть сигналом передачи и может не содержать идентификаторы для беспроводных датчиковых блоков. В этом случае все беспроводные датчиковые блоки могут передавать датчиковые данные при приеме этого сигнала передачи.
[00210] На фиг. 22 показана блок-схема системы для обработки данных согласно одному варианту реализации. Система 2200 для обработки данных может быть использована для реализации датчикового контроллера 208, показанного на фиг. 2. В показанном на чертеже примере система 2200 для обработки данных содержит коммуникационную инфраструктуру 2202, которая обеспечивает связь между процессорным блоком 2204, запоминающим устройством 2206, постоянным запоминающим устройством 2208, коммуникационным блоком 2210, блоком 2212 ввода/вывода и дисплеем 2214. В данном примере коммуникационная инфраструктура может быть выполнена в форме шинной системы.
[00211] Процессорный блок 2204 служит для исполнения инструкций программного обеспечения, которые могут быть загружены в запоминающее устройство 2206. Процессорный блок 2204 может представлять собой некоторое количество процессоров, многоядерный процессор или какой-либо процессор другого типа в зависимости от конкретного выполнения.
[00212] Запоминающее устройство 2206 и постоянное запоминающее устройство 2208 являются примерами запоминающих устройств 2216. Запоминающее устройство представляет собой любую частью аппаратных средств, которая выполнена с возможностью хранения информации, такой как, например, помимо прочего данные, программный код в функциональной форме и/или другую соответствующую информацию временно и/или постоянно. Запоминающие устройства 2216 также могут читаемыми компьютером запоминающими устройствами согласно различным показанным на чертеже вариантам реализации. Запоминающее устройство 2206 в показанных примерах может быть, например, запоминающим устройством с произвольным доступом или любым другим соответствующим энергозависимым или энергонезависимым запоминающим устройством. Постоянное запоминающее устройство 2208 может быть выполнено в различных формах в зависимости от конкретного случая применения.
[00213] Например, постоянное запоминающее устройство 2208 может содержать один или большее количество компонентов или устройств. Например, постоянное запоминающее устройство 2208 может быть жестким диском, флэш-памятью, перезаписываемым оптическим диском, перезаписываемой магнитной лентой или некоторой комбинацией перечисленного выше. Носители, используемые в постоянном запоминающем устройстве 2208, также могут быть сменными. Например, в постоянном запоминающем устройстве 2208 может быть использован сменный жесткий диск.
[00214] Коммуникационный блок 2210 в показанных на чертеже примерах обеспечивает связь с другими системами обработки данных или устройствами. В показанных на чертеже примерах коммуникационный блок 2210 является сетевой интерфейсной картой.
[00215] Блок 2212 ввода-вывода обеспечивает ввод и вывод данных при обменен данными с другими устройствами, которые могут быть соединены с системой 2200 для обработки данных. Например, блок 2212 ввода-вывода может обеспечивать соединение для пользовательского ввода посредством клавиатуры, мыши и/или какого-либо другого соответствующего устройства для ввода данных. Кроме того, блок 2212 ввода-вывода
может передавать выходные данные принтеру. Дисплей 2214 обеспечивает механизм отображения информации для пользователя.
[00216] Инструкции для операционной системы, приложений и/или программ могут быть расположены в запоминающих устройствах 2216, которые связаны с процессорным блоком 2204 посредством коммуникационной инфраструктуры 2202. Процессы согласно различным вариантам реализации могут быть осуществлены процессорным блоком 2204 с использованием исполняемых компьютером инструкций, которые могут быть расположены в запоминающем устройстве, таком как запоминающее устройство 2206.
[00217] Эти инструкции называются программным кодом, пригодным для использования в компьютере программным кодом или читаемым компьютером программным кодом, который может быть считан и исполнен процессором в процессорном блоке 2204. Программный код согласно различным вариантам реализации может быть размещен на различных физических или читаемых компьютером носителях данных, таких как запоминающее устройство 2206 или постоянное запоминающее устройство 2208.
[00218] Программный код 2218 размещен в функциональной форме на читаемом компьютером носителе 2220, который является выборочно сменным и может быть загружен в систему 2200 для обработки данных или передан системе 2200 для обработки данных для исполнения процессорным блоком 2204. Программный код 2218 и читаемые компьютером носители 2220 образуют компьютерный программный продукт 2222 в показанных на чертеже примерах. Согласно одному варианту реализации читаемые компьютером носители 2220 могут быть читаемыми компьютером носителями 2224 данных или читаемыми компьютером носителями 2226 сигналов.
[00219] В показанных на чертеже примерах читаемые компьютером носители 2224 данных являются физическим или материальным запоминающим устройством, используемым для сохранения программного кода 2218, а не носителем, который распространяется или передает программный код 2218.
[00220] Согласно другому варианту реализации программный код 2218 может быть передан системе 2200 для обработки данных с использованием читаемых компьютером носителей 2226 сигнала. Читаемые компьютером носители 2226 сигнала могут быть,
например, распространяющимся сигналом данных, содержащим программный код 2218. Например, читаемые компьютером носители 2226 сигнала могут быть электромагнитным сигналом, оптическим сигналом и/или любым другим сигналом соответствующего типа. Эти сигналы могут быть переданы по линиям связи, таким как беспроводные каналы связи, оптиковолоконный кабель, коаксиальный кабель, провод и/или любая другая линия связи подходящего типа.
[00221] Различные компоненты, показанные в системе 2200 для обработки данных, не являются архитектурными ограничениями для способа, которым могут быть достигнуты различные варианты реализации. Различные показанные на чертеже варианты реализации могут быть осуществлены в указанной системе для обработки данных, содержащей другие компоненты в дополнение к компонентам, показанным в системе 2200 для обработки данных, и/или вместо них. Другие компоненты, показанные на фиг. 22, могут отличаться от показанных на чертеже примеров. Различные варианты реализации могут быть осуществлены с использованием любого аппаратного устройства или системы, выполненных с возможностью исполнения программного кода 2218.
[00222] Показанные на чертеже варианты реализации настоящего изобретения могут быть описаны на примерах способа изготовления и обслуживания воздушного судна 2300, показанного на фиг. 23, и воздушного судна 2400, показанного на фиг. 24. На фиг. 23 показан способ изготовления и обслуживания воздушного судна согласно одному показанному на чертеже варианту реализации. Во время подготовки к серийному производству способ изготовления и обслуживания воздушного судна 2300 может включать этап 2302, согласно которому составляют техническое задание и проектируют воздушное судно 2400, показанное на фиг. 24, и этап 2304, согласно которому осуществляют материально-техническое обеспечение.
[00223] Затем на этапе 2306 изготовляют компоненты и сборочные узлы и на этапе 2308 осуществляют системную интеграцию воздушного судна 2400, показанного на фиг. 24. После этого, на этапе 2310 сертифицируют и доставляют заказчику воздушное судно 2400, показанное на фиг. 24, и на этапе 2312 вводят в эксплуатацию. На этапе 2312 эксплуатации заказчиком воздушное судно 2400, показанное на фиг. 24, выполняют этап 2314 регламентного обслуживания и ремонта, которые могут содержать модификацию, реконфигурацию, переоснащение и другие виды ремонта и обслуживания.
[00224] Каждый из этапов способа 2300 изготовления и обслуживания воздушного судна может быть осуществлен или выполнен системным интегратором, третьим лицом и/или оператором. В данных примерах оператор может быть заказчиком. В целях наглядности настоящего описания системный интегратор может включать помимо прочего любое количество изготовителей воздушного судна и основных системных субподрядчиков; третье лицо может включать помимо прочего любое количество продавцов, субподрядчиков и поставщиков; а оператор может быть авиакомпанией, лизинговой компанией, военным ведомством, обслуживающей организацией, и т.п.
[00225] На фиг. 24 схематично показано воздушное судно, в котором может быть осуществлен показанный на чертеже вариант реализации. В данном примере воздушное судно 2400 изготовлено способом 2300 изготовления и обслуживания воздушного судна, показанным на фиг. 23, и может содержать каркас 2402 с большим количеством систем 2404 и внутренней частью 2406. Примеры систем 2404 включают одну или большее количество двигательных установок 2408, электрическую систему 2410, гидравлическую систему 2412 и климатическую систему 2414. В данный список может быть включено любое количество других систем. Несмотря на то, что показанный пример относится к авиастроению, различные показанные на чертеже варианты реализации могут быть применены в других отраслях промышленности, таких как автомобильная промышленность.
[00226] Устройства и способы, описанные в настоящей заявке, могут быть использованы во время выполнения по меньшей мере одного из этапов способа 2300 изготовления и обслуживания воздушного судна, показанного на фиг. 23. Например, различные компоненты в датчиковой системе 202 могут быть укомплектованы и изготовлены во время этапа 2306 изготовления компонентов и сборочных узлов, как показано на фиг. 23.
[00227] В качестве другого примера, один или большее количество вариантов реализации устройства, вариантов реализации способа или комбинаций того и другого могут быть использованы на этапе 2308 системной интеграции, на этапе 2312 эксплуатации, на этапе 2314 обслуживания и ремонта 2314, а также на других этапах, показанных на фиг. 23.
[00228] Например, датчиковая система 202 может быть использована для генерирования датчиковых данных в то время как, воздушное судно 2400 находится в эксплуатации на этапе 2312. В качестве другого примера, датчиковая система 202 может быть осуществлена в воздушном судне 2400 на этапе 2314 во время обслуживания и ремонта. Например, датчиковая система 202 может быть установлена на воздушном судне 2400 во время этапа переоснащения, усовершенствования и других подобных этапов. В некоторых показанных на чертеже примерах некоторые компоненты в датчиковой системе 202 могут уже присутствовать, в то время как другие компоненты могут быть добавлены во время монтажа датчиковой системы 202 на этапе 2314 обслуживания и ремонта.
[00229] Использование различных показанных на чертеже вариантов реализации может существенно ускорить сборку и/или уменьшить стоимость воздушного судна 2400. В показанных на чертеже примерах сокращение времени и снижение стоимости могут быть достигнуты путем снижения потребности в проводах, жгутах и других компонентах, используемых при передаче сигналов посредством проводных носителей. Кроме того, количество отверстий, необходимых для прокладки проводов, и количество операций, связанных с их прокладкой и прозвонкой, а также проверкой уплотнений для указанных отверстий, могут быть уменьшены благодаря использованию в воздушном судне 2400 датчиковой системы 202.
[00230] Таким образом, показанные варианты реализации обеспечивают способ и устройство для получения датчиковых данных способом, который предоставляет информацию, необходимую для управления воздушным судном. Показанные варианты реализации обеспечивают возможность снижения количества компонентов, используемых в датчиковой системе. В результате, вес, стоимость и время, необходимое для монтажа датчиковой системы, могут быть уменьшены при использовании одного или большего количества показанных вариантов реализации.
[00231] Таким образом, один или большее количество показанных вариантов реализации могут быть осуществлены для уменьшения потребности в проводах, используемых в воздушном судне. В показанных примерах архитектура датчиковых систем 202 может быть использована в областях техники, в которых прокладка проводов может быть скорее затруднительной, чем необходимый, а также в областях техники, в которых использование проводов является нежелательным. При использовании показанного варианта реализации трассировка проводов и ввод проводов в места, такие как топливный бак, могут быть уменьшены или устранены совсем.
[00232] В результате, проблемы, связанные с трассировкой проводов, изолированием проводов и других компонентов от конструкций для снижения влияния эффектов, таких как электрические дуга или разряд, от нежелательных избирательных магнитных наводок, таких как от молнии или статического электричества, могут быть уменьшены или устранены совсем.
[00233] Описание различных показанных вариантов реализации представлено в настоящей заявке в целях иллюстрации и описания, и не является исчерпывающим или ограниченным описанными вариантами реализации. Различные модификации и изменения настоящего изобретения будут очевидны для специалистов после ознакомления с настоящим описанием. Кроме того, различные показанные варианты реализации могут иметь отличающиеся особенности по сравнению с другими показанными вариантами реализации. Избранный вариант реализации или варианты реализации выбраны и описаны для улучшенного объяснения принципов работы указанных вариантов реализации и их практического применения, а также для помощи специалистам в поиске путей и способов модификации описанных различных вариантов реализации для их использования в конкретных случаях применения.
Группа изобретений относится к устройству для отслеживания параметров текучей среды, топливной датчиковой системе воздушного судна, датчиковой системе для отслеживания параметров текучей среды, двум способам генерирования датчиковых данных. Устройство для отслеживания параметров содержит группу датчиковых блоков с антенными решетками для передачи радиочастотных сигналов, контроллер. Топливная датчиковая система содержит группу датчиковых блоков, расположенных в топливном баке воздушного судна, беспроводную систему передачи сигналов, контроллер, радиочастотное окно в конструкции топливного бака. Датчиковая система для отслеживания параметров текучей среды содержит датчик, антенную систему, устройство для извлечения энергии из принятых беспроводных сигналов. Все устройства предназначены для реализации двух способов передачи беспроводных питающих сигналов и беспроводных сигналов сбора данных группе датчиковых блоков, а также ответных беспроводных сигналов. Обеспечивается облегчение измерений количества топлива в топливном баке воздушного судна за счет использования беспроводного оборудования. 5 н. и 28 з.п. ф-лы, 24 ил.
1. Устройство для отслеживания параметров текучей среды, содержащее:
группу датчиковых блоков, причем по меньшей мере один датчиковый блок из группы датчиковых блоков содержит антенную решетку, имеющую первую антенну,
выполненную с возможностью передавать и принимать радиочастотные сигналы в одной текучей среде на необходимом уровне, и вторую антенну, выполненную с возможностью передавать и принимать радиочастотные сигналы в другой текучей среде на необходимом уровне, и датчиковый контроллер, выполненный с возможностью передачи некоторого количества беспроводных питающих сигналов группе датчиковых блоков, передачи некоторого количества беспроводных сигналов сбора данных группе датчиковых блоков после передачи указанного количества беспроводных питающих сигналов группе датчиковых блоков и приема датчиковых данных в некотором количестве беспроводных ответных сигналов от группы датчиковых блоков, причем необходимым уровнем является уровень, на котором из радиочастотных сигналов может быть извлечено необходимое количество энергии, или уровень, на котором датчиковые данные могут быть переданы к месту назначения.
2. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее:
беспроводную систему, выполненную с возможностью передачи указанного количества беспроводных питающих сигналов и указанного количества беспроводных сигналов сбора данных группе датчиковых блоков под управлением датчикового контроллера и приема датчиковых данных в указанном количестве беспроводных ответных сигналов, переданных группе датчиковых блоков.
3. Устройство по п. 2, в котором беспроводная система содержит:
группу антенн и приёмопередающую систему, выполненную с возможностью передачи указанного количества беспроводных питающих сигналов и указанного количества беспроводных сигналов сбора данных группе датчиковых блоков с использованием группы антенн и приема датчиковых данных, принятых от группы датчиковых блоков с использованием группы антенн.
4. Устройство по п. 3, в котором приёмопередающая система содержит:
группу приёмопередающих блоков, соединенных с группой антенн.
5. Устройство по п. 4, в котором беспроводная система дополнительно содержит:
маршрутизирующую систему, соединенную с группой приёмопередающих блоков и выполненную с возможностью приема датчиковых данных от группы приёмопередающих
блоков и передачи датчиковых данных датчиковому контроллеру.
6. Устройство по п. 5, в котором маршрутизирующая система дополнительно выполнена с возможностью обработки датчиковых данных до передачи датчиковых данных датчиковому контроллеру.
7. Устройство по п. 1, в котором указанное количество беспроводных питающих сигналов выполнено с возможностью активации группы датчиковых блоков, снабжения питанием группы датчиковых блоков, принуждения группы датчиковых блоков к выполнению измерений и сохранения результатов измерений в качестве датчиковых данных.
8. Устройство по п. 7, в котором указанное количество беспроводных сигналов сбора данных выполнено с возможностью принуждения группы датчиковых блоков к передаче датчиковых данных в беспроводных ответных сигналах.
9. Устройство по п. 1, в котором указанное количество беспроводных питающих сигналов выбрано как одно из следующего: одиночный беспроводной питающий сигнал и множество последовательных беспроводных питающих сигналов.
10. Устройство по п. 1, в котором датчиковый блок в группе датчиковых блоков содержит:
датчик;
антенную систему, физически соединенную с датчиком, причём указанная антенная система выполнена с возможностью передачи и приема беспроводных сигналов;
собирающее энергию устройство, выполненное с возможностью извлечения энергии из принятых беспроводных сигналов; и
контроллер, выполненный с возможностью управления датчиком для выполнения измерения, сохранения результата измерения в качестве датчиковых данных и передачи указанных датчиковых данных в беспроводных сигналах.
11. Устройство по п. 10, в котором датчик выбран как одно из следующего:
емкостной датчик и температурный датчик.
12. Устройство по п. 1, в котором группа датчиковых блоков расположена в месте, выбранном как одно из следующего: подвижная платформа, неподвижная платформа, наземная конструкция, надводная конструкция, космическая конструкция, воздушное судно, надводный корабль, танк, бронетранспортер, железнодорожный состав, космический корабль, космическая станция, спутник, подводная лодка, автомобиль, электростанция, жилой дом, производственное предприятие, здание, нефтеперерабатывающий завод, содержащая химические реактивы установка, топливный бак, пассажирский салон и крыло.
13. Топливная датчиковая система воздушного судна, содержащая:
группу датчиковых блоков, расположенных в топливном баке воздушного судна;
беспроводную систему, выполненную с возможностью передачи некоторого количества беспроводных питающих сигналов и некоторого количества беспроводных сигналов сбора данных группе датчиковых блоков под управлением датчикового контроллера и приема датчиковых данных в некотором количестве беспроводных ответных сигналов, переданных от группы датчиковых блоков;
причём датчиковый контроллер выполнен с возможностью принуждения беспроводной системы к передаче указанного количества беспроводных питающих сигналов группе датчиковых блоков, принуждения беспроводной системы к передаче указанного количества беспроводных сигналов сбора данных группе датчиковых блоков после передачи указанного количества беспроводных питающих сигналов группе датчиковых блоков и приема датчиковых данных, переданных беспроводным способом в указанном количестве беспроводных ответных сигналов, от беспроводной системы, и радиочастотное окно, выполненное в конструкции топливного бака, причем по меньшей мере одно из следующего: указанное количество беспроводных ответных сигналов, указанное количество беспроводных питающих сигналов или указанное количество беспроводных сигналов сбора данных - проходит через радиочастотное окно, при этом радиочастотное окно облегчает прохождение по меньшей мере одного из следующего: указанного количества беспроводных ответных сигналов, указанного количества беспроводных питающих сигналов или указанного количества беспроводных сигналов сбора данных.
14. Топливная датчиковая система воздушного судна по п. 13, в которой датчиковый блок в группе датчиковых блоков содержит:
датчик;
антенную систему, физически соединенную с датчиком, причём антенная система выполнена с возможностью передачи и приема беспроводных сигналов;
собирающее энергию устройство, выполненное с возможностью извлечения энергии из принятых беспроводных сигналов; и
контроллер, выполненный с возможностью управления датчиком для выполнения измерения, сохранения результата измерения в качестве датчиковых данных и передачи датчиковых данных в беспроводных сигналах.
15. Датчиковая система для отслеживания параметров текучей среды, содержащая:
датчик;
антенную систему, физически соединенную с датчиком, причём антенная система выполнена с возможностью передачи и приема беспроводных сигналов и содержит первую антенну, выполненную с возможностью передавать и принимать радиочастотные сигналы в одной текучей среде на необходимом уровне, и вторую антенну, выполненную с возможностью передавать и принимать радиочастотные сигналы в другой текучей среде на необходимом уровне, причем необходимым уровнем является уровень, на котором из радиочастотных сигналов может быть извлечено необходимое количество энергии, или уровень, на котором датчиковые данные могут быть переданы к месту назначения;
собирающее энергию устройство, выполненное с возможностью извлечения энергии из принятых беспроводных сигналов; и
контроллер, выполненный с возможностью управления датчиком для выполнения измерения, сохранения результата измерения в качестве датчиковых данных и передачи датчиковых данных в беспроводных сигналах.
16. Датчиковая система по п. 15, в которой датчик, антенная система, собирающее энергию устройство и контроллер формируют датчиковый блок.
17. Датчиковая система по п. 16, в которой датчик является первым датчиком, причём датчиковый блок дополнительно содержит второй датчик.
18. Датчиковая система по п. 15, дополнительно содержащая:
барьерную конструкцию, выполненную с возможностью помещения в неё по меньшей мере одного из следующего: антенной системы, собирающего энергию устройства или контроллера.
19. Датчиковая система по п. 18, в которой барьерная конструкция выполнена с возможностью обеспечения по существу сухой среды для антенной системы.
20. Датчиковая система по п. 15, в которой антенная система содержит по меньшей мере одно из следующего: множество однополюсных антенн, соединенных с датчиком, антенную решетку, сформированную на плоской подложке, соединенной с датчиком, или антенную решетку на гибкой диэлектрической пленке, соединенной с датчиком.
21. Датчиковая система по п. 15, в которой датчик выбран как одно из следующего:
емкостной датчик и температурный датчик.
22. Датчиковая система по п. 15, в которой датчик, антенная система, собирающее энергию устройство и контроллер формируют датчиковый блок и которая дополнительно содержит:
беспроводную систему, выполненную с возможностью передачи некоторого количества беспроводных питающих сигналов и некоторого количества беспроводных сигналов сбора данных датчиковому блоку и приема датчиковых данных в некотором количестве беспроводных ответных сигналов, переданных от датчикового блока; и датчиковый контроллер, выполненный с возможностью:
принуждения беспроводной системы к передаче указанного количества беспроводных питающих сигналов датчиковому блоку, принуждения беспроводной системы к передаче указанного количества беспроводных сигналов сбора данных датчиковому блоку после передачи указанного количества беспроводных питающих сигналов датчиковому блоку и приема датчиковых данных, переданных беспроводным способом в указанном количестве беспроводных ответных сигналов от беспроводной системы.
23. Датчиковая система по п. 15, в которой датчик, антенная система, собирающее энергию устройство и контроллер выполнены отвечающими требованиям политики безопасности.
24. Датчиковая система по п. 15, в которой собирающее энергию устройство выполнено с возможностью генерирования энергии по меньшей мере из одного из следующего: температурного градиента, вибраций или движения.
25. Способ генерирования датчиковых данных, включающий этапы, согласно которым:
передают некоторое количество беспроводных питающих сигналов группе датчиковых блоков, передают некоторое количество беспроводных сигналов сбора данных группе
датчиковых блоков после передачи указанного количества беспроводных питающих
сигналов группе датчиковых блоков и принимают датчиковые данные в некотором количестве беспроводных ответных сигналов от группы датчиковых блоков, причем по меньшей мере одно из следующего: указанное количество беспроводных питающих сигналов, указанное количество беспроводных сигналов сбора данных или указанное количество беспроводных ответных сигналов - проходит через радиочастотное окно, при этом радиочастотное окно облегчает прохождение по меньшей мере одного из следующего: указанного количества беспроводных питающих сигналов, указанного количества беспроводных сигналов сбора данных или указанного количества беспроводных ответных сигналов.
26. Способ по п. 25, дополнительно включающий этапы, согласно которым:
активируют контроллер в датчиковом блоке в группе датчиковых блоков, когда принято указанное количество беспроводных питающих сигналов, выполняют измерение с использованием энергии, извлеченной из указанного количества беспроводных питающих сигналов, и сохраняют результат измерения в качестве датчиковых данных.
27. Способ по п. 26, дополнительно включающий этап, согласно которому:
передают датчиковые данные в беспроводных сигналах, когда принято указанное количество беспроводных сигналов сбора данных.
28. Способ по п. 25, согласно которому передача указанного количества беспроводных сигналов сбора данных группе датчиковых блоков после передачи указанного количества беспроводных питающих сигналов группе датчиковых блоков включает этапы, согласно которым:
определяют идентификатор для датчикового блока в группе датчиковых блоков и передают идентификатор в указанном количестве беспроводных сигналов сбора данных группе датчиковых блоков после передачи указанного количества беспроводных питающих сигналов группе датчиковых блоков.
29. Способ по п. 28, согласно которому этапы определения идентификатора для датчикового блока в группе датчиковых блоков и передачи идентификатора в указанном количестве беспроводных сигналов сбора данных группе датчиковых блоков после передачи указанного количества беспроводных питающих сигналов группе датчиковых блоков выполняют последовательно для каждого датчикового блока в группе датчиковых блоков.
30. Способ по п. 25, согласно которому указанное количество беспроводных питающих сигналов выбирают как одно из следующего: одиночный беспроводной питающий сигнал и множество последовательных беспроводных питающих сигналов.
31. Способ по п. 25, согласно которому группу датчиковых блоков размещают в месте, выбранном из одного из следующего: подвижная платформа, неподвижная платформа, наземная конструкция, надводная конструкция, космическая конструкция, воздушное судно, надводный корабль, танк, бронетранспортер, железнодорожный состав, космический корабль, космическая станция, спутник, подводная лодка, автомобиль, электростанция, жилой дом, производственное предприятие, здание, нефтеперерабатывающий завод, содержащая химические реактивы установка, топливный
бак, пассажирский салон и крыло.
32. Способ генерирования датчиковых данных, включающий этапы, согласно которым:
принимают некоторое количество беспроводных питающих сигналов в датчиковом блоке,
выполняют некоторое количество измерений с использованием датчика в датчиковом блоке после приема указанного количества беспроводных питающих сигналов, сохраняют указанное количество результатов измерений в качестве датчиковых данных и передают датчиковые данные в некотором количестве беспроводных сигналов датчиковых данных, когда принято некоторое количество беспроводных сигналов сбора данных, причем по меньшей мере одно из следующего: указанное количество беспроводных питающих сигналов, указанное количество беспроводных сигналов датчиковых данных или указанное количество беспроводных сигналов сбора данных - проходят через радиочастотное окно, при этом радиочастотное окно облегчает прохождение по меньшей мере одного из следующего: указанного количества беспроводных питающих сигналов, указанного количества беспроводных сигналов датчиковых данных или указанного количества беспроводных сигналов сбора данных.
33. Способ по п. 32, согласно которому датчиковый блок содержит:
датчик;
антенную систему, физически соединенную с датчиком, причём указанная антенная система выполнена с возможностью передачи и приема беспроводных сигналов;
собирающее энергию устройство, выполненное с возможностью извлечения энергии из принятых беспроводных сигналов; и
контроллер, выполненный с возможностью управления датчиком для выполнения измерения, сохранения результата измерения в качестве датчиковых данных и передачи указанных датчиковых данных в беспроводных сигналах.
| US 20110018686 A1, 27.01.2011 | |||
| Способ очистки нефтяных фракций и их аналогов от кислых компонентов сорбцией | 1949 |
|
SU80676A1 |
| БЕСПРОВОДНАЯ ОТКАЗОУСТОЙЧИВАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ГАЗОТУРБИННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ | 2007 |
|
RU2372505C2 |
| US 20120158321 A1, 21.06.2012 | |||
| US6720866 B1, 13.04.2004 | |||
| Устройство запитывания преобразователей неэлектрических величин в сопротивление | 1977 |
|
SU690293A1 |
