提供作为系统体系的空运电子化体系结构方法和设备
2020-01-15

提供作为系统体系的空运电子化体系结构方法和设备

描述了在机动车中实施的网络体系结构,其包括以太网网关模块(EGM)和网络接口模块(NIM)。EGM中包括以太网交换机和路由器,并被配置成为多个开放数据网络(ODN)设备提供到所述网络体系结构的开放数据网络(ODN)连接。NIM被配置成提供隔离数据网络,该NIM包括:以太网交换机,用于连接多个安全设备到隔离数据网络(IDN),该安全设备与机动车的操作和导航有关;路由器;以及网关/路由器。该路由器被配置成使IDN以接口方式连接到所述开放数据网络连接,所述路由器包括分组过滤功能,以便在有来自ODN的数据时确定该来自ODN的哪个数据可以经由连接到IDN的安全设备传递到IDN并应用于机动车的操作和导航。网关/路由器提供网络地址和协议翻译,以将IDN连接到与机动车操作相关联的安全公共数据网络(CDN),所述体系结构提供IDN和CDN中与机动车的操作和导航有关的网络设备和ODN中的网络设备之间的隔离。

机组人员信息系统/维护系统(CIS-MS)142文件服务器模块(FSM)还被双端连接以提供到系统的数据加载服务,文件传送和数据保持服务。其他服务被分配给连接中的仅仅其中一个。例如,在一个实施例中,经由IDN连接提供MCD显示166支持,和经由ODN连接提供无线设备控制和通信。包括由CIS-MSFSM提供的文件传送服务和相关联的无线/卫星下行链路服务帮助管理从飞机的数据转发。例如根据航空公司的喜好、成本等等,飞机系统能够选择优选的无线/卫星下行链路通道或者能够进行选择以默认如通过CIS-MSFSM所提供下行链路服务确定的优选通道。可替换地,对于更喜欢建立其自己下行链路通道准则的系统,基于以太网的网络系统允许直接接入无线和卫星连接。

所有这些系统当前伴随定义的需求和定义的到其他机上飞机系统的物理和数据接口而发生。每个飞机系统被设计成与其他系统相对隔离以保证鲁棒性、可用性、和完整性。典型地,这些系统经由工业标准或专有/定制网络(例如,ARINC429数据总线、ARINC629数据总线、和ARINC485数据总线)被连接。尽管布线有时候被认为是到它本身的系统,但是这更为普遍地涉及物理线路以及它对航空器环境中的损坏或不想要的电磁干扰的敏感度。在硬件和应用之间遍历网络的数据内容,有时也被称为数据接口管理,通常在系统被安装在飞机上之前被调度和完全地表征。

再者,在商业航线/飞机运营环境中的电子化环境的成功部署要求用于了解和解决飞机上和飞机外实施方面的系统体系模型。已经开发出独特的电子化体现结构实施,如在这里所描述的,以提供识别上述系统体系构思的本质的环境,这种构思被反映在被选择用于这里描述的基于以太网的网络系统的实施例组件中。具体而言,已经被选择用于EbNS的子网络及其他飞机上网络的连接性,在EbNS上提供的以及在其他飞机网络上主管的系统可接入的公共服务,以及在EbNS中被提供用于支持使用EbNS的整体系统的冗余水平。组合而言,这种方法提供方便使用EbNS的系统成功利用的环境。

基础设施10内的类别传达飞机电子化系统的体系结构和使用,以传送软件和数据到飞机系统以及给导航、飞行机组人员、机械师、和乘客提供有价值的特征。基础设施10还传达收集飞机上数据和传送该数据到地面用于航空公司飞行运营、航线维护、维护规划、工程技术、机组人员训练使用。

这些飞机系统中的每个系统被安装在飞机上,由于其给航空公司操作员提供价值。例如,飞行管理计算机系统优化航空器飞行轨迹并减小飞行员工作负荷。飞行控制计算机增加控制精确性并且驱动航空器重量减小。维护系统跟踪飞机上故障,收集用于以后分析的数据,并且减小维护成本。飞行中娱乐系统使乘客保持愉快。

飞机体系结构18寻址飞机联网体系结构和反映传送软件和数据到飞机的方法,上行链路的软件和数据内容主要通过核心网络40接收。核心网络40包括用于数据存储和选择性处理的网络服务器,还利用交换机和路由器,提供以太网网络管理。使用图示的飞机连接选项中的其中之一,包括但不局限于ACARS50、无线终端52、维护控制显示54、航空器制造商数据服务56、和娱乐内容58,大量的软件和数据最终被传送到各种计算机,包括,例如航空电子系统和飞行中娱乐(IFE)系统。

尽管就各个具体实施例已经描述了本发明,本领域的普通技术人员将会意识到通过位于权利要求的精神和范围内的修改能够实践本发明。

如上所述,已经提供多个飞机外连接选项,包括终端无线LAN单元(TWLU)130、机组人员无线LAN单元(CWLU)132、和宽带卫星134,以在如何将数据移动到飞机/从飞机移动数据中给航空公司提供多个选项。这种替换是机械师物理地连接便携式MCD166到飞机以用于移动数据到飞机/从飞机移动数据。即使飞机外基础设施的一部分已经发生故障,提供移动数据到飞机和从飞机移动数据的多个选项仍允许航空公司维护功能以满足能够保持飞机可操作或恢复维护数据的要求。

提供作为系统体系的空运电子化体系结构方法和设备

更具体而言,对于基于以太网的空运网络(airborneEthernet-basednetwork)系统组件、子网络、连接、公共服务、和冗余的选择,提供了对于端到端系统目标的支持,例如,刷新飞行管理系统的导航数据,耦合机上维护系统数据与航空公司地面维护系统,以及部署数字手册到航空器上用于飞行员或机械师使用的其中之一或更多。这种方法产生给航空公司提供最大值的效率。