一种基于综合航电系统的通用航空飞行品质监控系统的制作方法

文档序号:15561173发布日期:2018-09-29 02:16阅读:199来源:国知局

本发明涉及机载飞行数据采集领域,特别是一种基于综合航电系统的通用航空飞行品质监控系统。



背景技术:

随着民航科学技术发展,具有数字化、小型化、智能化、模块化特点的综合航电系统已经越来越多的应用于通航飞机上。系统在为飞行员提供海量即时信息和友好飞行界面的同时,自带的飞行数据记录卡会自动记录飞行关键信息和发动机数据,这使得飞行品质监控在通用航空sms系统建设和安全绩效管理领域发挥价值成为可能。

但是,与之形成鲜明对比的是,现有情况下,针对飞行超限事件各通用航空运行单位均只能采用人工方式进行筛查、记录;且飞行超限事件报告大多是结合记录人员以往经验,人工形成飞行品质评估报告;这种人工形成的报告的准确性严重依赖分析人员的专业能力和工作经历,其准确度极不稳定;报告的形成周期长,从而使得其评估结果不具有时效性;在一些特殊情况下,由于数据繁多、计算量大,一般航空运行单位只能采取对数据进行抽查的方式形成报告,从而无法做到对飞行数据的全面监控,同时,由于各种机型分析项目不同阈值差距很大,一套管理模式无法涵盖;期分析出的结果由于不具有可重用性,无法在后续工作中进一步利用。



技术实现要素:

本发明的发明目的在于针对现有技术中人工形成飞行品质评估报告的问题,提供一种基于综合航电系统的通用航空飞行品质监控系统。

为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:

一种基于综合航电系统的通用航空飞行品质监控系统,包括,

服务端,所述服务端包括综合航电系统数据项目解析引擎模块、通用航空飞行专家知识库模块、数据清洗分析引擎模块、飞行品质评估测算引擎模块及加密通信模块;

客户端,所述客户端包括基础数据模块、事件监控引擎管理模块、分析报告引擎管理模块、数据处理模块、数据分析模块及数据报告模块。

进一步的,所述综合航电系统数据项目解析引擎模块用于根据采集的飞行数据得出航空器识别信息和/或飞行环境数据和/或飞行状态数据和/或发动机运行数据。

进一步的,所述通用航空飞行专家知识库模块用于存储不安全飞行超限事件识别条件及其阈值。

所述通用航空飞行专家知识库模块还用于根据飞行数据进行区域识别及飞行程序定义。

进一步的,所述数据清洗分析引擎模块用于在航空器运行遇到意外事件时,对机载航电设备会出现错误数据进行数据清洗。

进一步的,所述意外事件为航空器颠簸、重着陆、鸟击、雷击中的一种或多种。

进一步的,所述飞行品质评估测算引擎模块用于根据系统中定义的分析引擎和分析项目,对用户上传的数据进行分析后,对满足分析项目中符合条件的数据进行隔离存储。

还用于根据用户的定制要求,实时生成评估测算,并将测算结果反馈至客户端。

进一步的,所述加密通信模块用于对飞行数据的通信过程进行加密。

进一步的,所述基础数据模块用于对飞行区域进行定义计算、机型管理以及航空器与航电系统对应关系定义。

进一步的,所述事件监控引擎管理模块用于修改或新增事件监控引擎。

进一步的,分析报告引擎管理模块用于提供基于时间段、运行单位、机型的完整报告汇总。

还用于提供时间分布图表、事件类型分布与时次率图表、事件各基地分布图表或事件发生率图表中的一种或多种。

进一步的,所述数据处理模块用于对用户上传的原始数据进行预分析,将有效文件上传至服务端,同时剔除无效文件。

所述数据分析模块用于展示有效文件的分析结果,所述分析结果包括分析出的超限事件和/或红标事件。

所述数据报告模块用于根据用户的设定,生成评估报告。

综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:

本发明提供的基于综合航电系统的通用航空飞行品质监控系统通过采集通航运行飞行数据,结合通用航空飞行专家知识库,提供事件监控引擎及事件报告引擎;运用大数据计算技术,自动清洗挖掘分析飞行数据,自动生成专业飞行品质报告并提供运行预警能力,从而解决了现有技术中依靠人工生成飞行品质报告导致的数据来源不全面,依靠人工判断结论不稳定,分析项目阈值差异大管理模式无法涵盖,人工分析周期长时效性差,可分析超限事件种类少,易出错等问题。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

本实施例提供一种基于综合航电系统的通用航空飞行品质监控系统,包括服务端和客户端,下面分别予以介绍。

一:服务端

服务端,所述服务端包括综合航电系统数据项目解析引擎模块、通用航空飞行专家知识库模块、数据清洗分析引擎模块、飞行品质评估测算引擎模块及加密通信模块。

综合航电系统数据项目解析引擎模块用于从采集的飞行数据中解析航空器识别信息、飞行环境数据、飞行状态数据及发动机运行数据,飞行数据可以采用飞行数据记录卡(sd卡)来进行采集记录,综合航电系统数据项目解析引擎模块从飞行数据得出航空器识别信息和/或飞行环境数据和/或飞行状态数据和/或发动机运行数据后,将相应数据提供给其他模块进行进一步的分析使用,本实施中,综合航电系统数据项目解析引擎模块可以分析出包括上述航空器识别信息、飞行环境数据、飞行状态数据及发动机运行数据在内的51类数据类别。

所述通用航空飞行专家知识库模块用于存储不安全飞行超限事件识别条件及其阈值。一般的,不安全飞行超限事件识别条件及其阈值需要由专业极具经验的飞行专家提供,该系统集成了这些相关方面的所有专家知识,且大部分知识都已经历5000小时以上飞行训练验证过的,这些识别条件作为算法模型嵌入至通用航空飞行专家知识库模块中,成为模块的核心代码。所述通用航空飞行专家知识库模块还用于根据飞行数据进行区域识别(如跑道区域、进近区域等)及飞行程序(如穿云程序、目视进近程序、五边程序等)定义;这些定义以地球投影坐标系为基础,构建数字区域算法模型,在系统计算时识别飞机位置及状态,从而明确应识别的飞行超限事件。

数据清洗分析引擎模块用于对机载航电设备在航空器运行遇到意外事件时出现错误数据进行数据清洗;所述意外事件为航空器颠簸、重着陆、鸟击、雷击中的一种或多种。

飞行品质评估测算引擎模块用于根据系统中定义的分析引擎和分析项目,对用户上传的数据进行分析后,对满足分析项目中符合条件的数据进行隔离存储;还用于根据用户的定制要求,实时生成评估测算,并将测算结果反馈至客户端;加密通信模块用于对飞行数据的通信过程进行加密。

二:客户端

所述客户端包括基础数据模块、事件监控引擎管理模块、分析报告引擎管理模块、数据处理模块、数据分析模块及数据报告模块。所述客户端理所当然的包括用户界面模块,用于用户对客户端进行操作。

基础数据模块用于对飞行区域进行定义计算、机型管理以及航空器与航电系统对应关系定义。

所述事件监控引擎管理模块用于维护、定制、修改或新增事件监控引擎;本实施例中,初始提供33项经过5000小时以上的事件监控项目,并支持用户定制或新增事件监控引擎。用户定制事件监控引擎,即用户根据自己需求的飞行数据监控指标,实现飞行数据分析程序代码,并科将分析程序代码添加到事件监控引擎列表中;用户新增监控引擎,即用户结合自身需求,实现飞行数据分析程序代码,并将分析程序代码添加到监控引擎列表;本系统支持的自定义数据分析程序设计语言为lua。

分析报告引擎管理模块用于提供基于时间段、运行单位、机型的完整报告汇总;还用于提供时间分布图表、事件类型分布与时次率图表、事件各基地分布图表或事件发生率图表中的一种或多种。其中图表定制设计部分使用了报表控件fastreport,fastreport提供了强大的报表设计能力,可以对分析报告中的各项指标,包括但不限于文字,表格,注解,柱状图,饼状图等报表元素进行自定义调整,提供最大的灵活性。在本系统中,报表的数据由服务端提供,客户端得到报表的数据后,由fastreport报表展现引擎进行展现,并可进行另存,打印,导出等操作。

所述数据处理模块用于对用户将要上传的原始数据进行预分析,将有效文件上传至服务端,同时剔除无效文件;以cessna172r型飞机为例,其garmin1000系统在驾驶舱里有两块显示屏,pfd和mfd。pfd主要用于显示飞机姿态和导航数据,mfd主要用于显示发动机的所有参数、航图和电子检查单等数据。每块显示器的右边都有两个sd卡的插槽,其中mfd的上部插槽sd卡用于存储电子检查单。当garmin1000系统软件升级至563.26版本后,mfd上部插槽的sd卡还可用于存储飞行数据。当飞机电子设备总电门接通以后,garmin1000系统就开始记录飞行数据。数据记录的时间间隔为一秒,所记录的数据包括了大部分导航数据和所有的发动机数据。当飞机关闭电子设备总电门后,数据的记录功能就立即停止。机务人员将mfd上部的sd卡取下,用普通的读卡器将其连接电脑,在sd卡的根目录下查找“data_log”文件夹,所有时段的飞行数据都保存在该文件夹中。每一个时段的数据为一个单独的文件,文件名就是时间。例如文件名为“log_130421_173630_zuuu”,就表示飞机电子设备于2013年4月21日17点36分30秒开始接通电源并工作,后面的四位字母表示离飞机最近的机场(该机场有可能不是飞机所在的机场,因为jeppesen导航数据库只包含了中国部分地区的机场),这些就是该系统的原始数据文件。在飞机综合航电系统运行过程中存在一定几率的机械故障,导致产生部分无效文件,无效文件的判定条件包含:小于50kb的文件、关键数据连续空白过长的文件、文件名不符合系统格式、文件内部数据格式错误等。所述数据处理模块在用户上传原始数据文件后,预分析做初步无效文件筛查(无效文件条件如上所述),有效文件上传至服务端等待分析。高级权限的用户可挂载自定义的分析引擎加入分析队列准备分析,分析结果将进入数据分析模块供进一步查阅。

所述数据分析模块用于展示有效文件的分析结果,所述分析结果包括分析出的超限事件和/或红标事件;且由于部分事件有重要的调查价值,只关注飞机数据已经不能完整记录事件情况,故可以根据实际情况,针对某单个超限事件补充所需要的飞行相关调查信息,具体操作为:在客户端事件查看页面,选中某事件后,在右下角的补充界面,填写相关信息,例如飞行性质(如包括单飞、带飞、机长训练、新教师带飞、任务飞行、实践考试等)、事件相关人员等,保存上传至服务器,即完成信息补充。所述数据报告模块用于根据用户的设定,生成评估报告。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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