一种基于5G毫米波和Sub6GHz的飞机地面检修维护方法与流程

本发明涉及一种基于5g毫米波和sub6ghz的飞机地面检修维护方法，传统的飞机检修维护多是在航前、过站以及航后由地面维护人员携带着检修设备连接上飞机，对飞机进行故障检修与维护，由于单次只能连接单架飞机，效率较低，且飞机系统庞杂，因此飞机的检修维护步骤繁琐且耗时费力。针对这一问题，本发明通过5g通信技术，结合5g毫米波和sub6g两个频段的优点，可进行多架次飞机多机载设备同时测试，并与地面检修维护设备进行信息无线传输，地面维护人员远程判读飞机相关检修信息即可，大大简化了传统的飞机检修维护流程，提高了检修维护的效率，减少了人工成本，降低了对飞机的磨损。

背景技术：

1、随着科技的发展，5g通信技术在民用领域的应用越来越广泛，已应用于无人驾驶、医疗、物流和工业生产等多个领域，但在军事领域的应用还较少。

2、龙康(参考文献：龙康、王胜刚、岳玉梅等，一种飞机维修现场数据传送装置，中国发明专利，公开号：cn201072590)通过无线传输使得工程师在现场可与远程维修站通讯，但是需要检修人员对维修部件在现场人工拆卸并测量数据，且传输数据量较少传输速率低，未涉及到5g通信技术。牛元泰(参考文献：牛元泰，张永辉，秦晓军等，基于5g技术的变电一次设备智能检修方法，中国发明专利，公开号：cn115311202a)借助5g网络打通移动终端和pms数据交互通道，还能识别变电一次的设备状态，实现了5g技术在设备检修方向的应用，但是并不完全适用于复杂的飞机系统。钟凯(参考文献：钟凯，基于5g+vr民航维修培训系统，实用新型专利，公开号：cn212724394u)通过5g通信进行vr组件和后台组件的信息数据交互，通过vr保证培训学员处于最佳位置，实现了5g+vr的民航维修培训，但是对于飞机电子系统的设备检修还未涉及。

3、上述的方法主要是研究5g通信技术或者是设备检测维护，但是对于5g通信技术在飞机地面检修维护的应用尚未涉及。本发明结合5g毫米波和sub6g并应用在飞机检修维护上，实现了飞机设备状态无线传输，简化了检修维护流程，节约了成本。本发明首先对机载5g无线通信设备和地面保障终端进行上电自检，将信息缓存在本地；其次建链入网，进行网络连通性测试，建链入网后地面保障终端将测试激励经5g基站传输至机载设备；再次机载设备测试，测试结果和设备状态信息上报，由机载无线通信收发模块传输至5g基站，再由地面保障终端接收并解析设备信息；最后地面保障终端上的5g应用软件管理进行网络管理等，并将相关信息储存在数据库，由检修维护人员判读设备状态，并进行设备维修更换。

技术实现思路

1、本发明基于5g毫米波和sub6g实现了飞机设备的无线化检修维护，可长距离高速无线传输飞机设备信息，地面人员无需接触飞机维护线缆，远程进行多架次飞机，多机载设备的同步检修维护，重点解决了传统的人工检修维护采用有线连接飞机方式中流程复杂和效率低下的问题，所设计的方案具有简化了检修维护流程，提高了检修维护的效率，减少了人工成本，降低了对飞机的磨损的特点。

2、本发明的技术方案：

3、一种基于5g毫米波和sub6ghz的飞机地面检修维护方法，所述的飞机地面检修维护方法是基于5g毫米波和sub6ghz的飞机地面检修维护系统实现的，所述的5g毫米波和sub6ghz的飞机地面检修维护系统包括机载端设备和地面端设备，机载端设备是指机载5g无线通信设备，地面端设备包括轻量化核心网、5g基站和地面保障终端；所述的飞机地面检修维护方法具体步骤如下：

4、步骤1：上电自检：机载5g无线通信设备和地面保障终端开机通电并进行软硬件自检；

5、步骤2：建链入网：机载5g无线通信设备和地面保障终端与5g网络建立链接，设备入网鉴权，查询并确保建链成功。

6、步骤3：自检结果上报：机载5g无线通信设备将步骤1的自检结果上报，自检结果包含机载5g无线通信设备和机载设备的自检结果，经5g基站传输给地面保障终端，同时地面保障终端还显示步骤1的自身的自检结果。

7、步骤4：测试激励传输：地面检修维护人员通过地面保障终端传输测试激励给5g基站，5g基站再将测试激励转发给机载5g无线通信设备。

8、步骤5：机载设备测试：机载5g无线通信设备将测试激励发给各机载设备，各机载设备接收到测试激励信号后进行测试，并将测试结果返回至机载5g无线通信设备。

9、步骤6：设备信息上报：机载5g无线通信设备将各机载设备的测试结果上报，经5g基站传输至地面保障终端。

10、步骤7：数据接收、解析、反馈和储存：地面保障终端接收到数据包后，进行解析和校验，地面保障终端接收收据后将反馈信号经5g基站传输至机载5g无线通信设备，同时地面保障终端将会保存接收到的机载设备测试结果，若丢失数据，则进行断点重传。

11、步骤8：5g软件功能管理：在5g通信过程中，包含网络管理、组网功能、数据传输、状态查询、天线管理、设备告警、用户管理和日志管理功能。

12、步骤9：状态判读和维修保障：检修维护人员远程根据地面保障终端的显示内容，判读设备状态，如设备损毁则维修更换相对应的设备。

13、本发明的有益效果：

14、1.本发明通过5g通信技术，无需人工插拔检修维护线缆，无线传输飞机设备信息，远程对飞机进行检修维护，减少了人工成本，降低了对飞机的磨损；

15、2.本发明支持5g的毫米波和sub6ghz频段，兼顾了两者的优点，具有高速率、低时延。海量连接、信号衰减、穿透力、覆盖范围等方面的优点；

16、3.本发明可对多架飞机多个机载设备同时进行检修维护，具备网络管理、组网功能、数据存储等功能，简化了检修维护流程，提高了检修维护的效率。

技术特征：

1.一种基于5g毫米波和sub6ghz的飞机地面检修维护方法，其特征在于，所述的飞机地面检修维护方法是基于5g毫米波和sub6ghz的飞机地面检修维护系统实现的，所述的5g毫米波和sub6ghz的飞机地面检修维护系统包括机载端设备和地面端设备，机载端设备是指机载5g无线通信设备，地面端设备包括轻量化核心网、5g基站和地面保障终端；所述的飞机地面检修维护方法具体步骤如下：

2.根据权利要求1所述的一种基于5g毫米波和sub6ghz的飞机地面检修维护方法，其特征在于，所述的基于5g毫米波和sub6ghz的飞机地面检修维护系统具体如下：

3.根据权利要求1所述的一种基于5g毫米波和sub6ghz的飞机地面检修维护方法，其特征在于，所述的步骤1的上电自检：机载5g无线通信设备正常上电后，处于全状态正常工作模式，所有的功能都属于开启状态，机载5g无线通信设备定时上报周期bit信息、响应查询bit信息和上报其它状态信息。

4.根据权利要求1所述的一种基于5g毫米波和sub6ghz的飞机地面检修维护方法，其特征在于，所述的步骤2中，建链入网：采用sub6g和毫米波高低频双频组网的方式；nr-dc技术允许单个用户设备使用双重连接同时去连接sub6g节点和毫米波节点；设备入网鉴权由5g轻量化核心网负责，5g轻量化核心网采用5g基站的sub6ghz频段作为主节点以及分流控制点；采用5g基站的毫米波频段作为辅节点；工作模式分为单机接入和多机接入两种模式；设备入网鉴权是指机载5g无线通信设备和地面保障终端与5g网络通信之前进行注册入网、身份认证和安全鉴别；入网设备会与5g轻量化核心网完成多次的数据交互与比对，鉴别入网设备身份的正确性与合法性；确认用户后，根据不同的用户权限，开放不同的功能，进行相应的操作；

5.根据权利要求1所述的一种基于5g毫米波和sub6ghz的飞机地面检修维护方法，其特征在于，所述步骤3的自检结果上报：

6.根据权利要求1所述的一种基于5g毫米波和sub6ghz的飞机地面检修维护方法，其特征在于，所述的步骤4的测试激励传输包含相关机载设备的控制指令和状态参数；所述的步骤5的机载设备测试中：机载5g无线通信设备与各机载设备是通过光纤或者1394总线方式连接的。

7.根据权利要求1所述的一种基于5g毫米波和sub6ghz的飞机地面检修维护方法，其特征在于，所述的步骤6中机载5g无线通信设备发射功能内部信息流转过程：各机载设备通过光纤或1394总线方式传输状态数据给机载5g无线通信设备，机载5g无线通信设备中的主处理器模块进行协议解析，提取出业务数据并传给机载5g无线通信设备中的基带模块，基带模块进行调制解调与编码，组包后以数字量的形式传输给射频模块，射频模块进行ad/da转换和射频收发，将数据以模拟量的形式传输给天线模块，天线模块发射信号给5g基站；其中，射频模块分为sub6ghz射频模块和5g毫米波射频模块，每个射频模块中具备多路接收链路和发射链路；天线模块指sub6低频天线和毫米波相控阵天线。

8.根据权利要求1所述的一种基于5g毫米波和sub6ghz的飞机地面检修维护方法，其特征在于，所述的步骤7中数据接收：地面保障终端的逻辑收到数据后开始进行解析、crc校验，之后在数据准备完成后会进行数据上报，将数据从fpga读出；数据分为信令包与流量数据，若为信令包，则进行相应识别操作；若为流量数据，则传入内核进行数据解析，对数据进行接收/转发/丢弃操作。

9.根据权利要求1所述的一种基于5g毫米波和sub6ghz的飞机地面检修维护方法，其特征在于，所述的步骤8中，所述的网络管理包括组网设备的网络配置和管理，信道配置和管理，工作模式的配置和管理，带宽管理和流量控制管理功能；所述的组网功能包括端口管理功能和链路管理功能，以及拓扑管理功能；所述的数据传输功能是提供数据传输服务，数据备份和数据融合、协议转换功能；所述的状态查询功能包括网络信息和状态查询，系统设置，状态统计和状态上报功能；所述的天线管理功能包括对天线的控制，包括天线模块的上下电、功率控制、角度控制、状态查询；所述的设备告警功能包括各检测信息超过阈值告警提示，当与机载5g无线通信设备通信断开时，应能提示操作人员；所述的用户管理功能包括设置用户的角色和权限，具体包含注册账号、修改密码、管理员权限；所述的日志管理功能包括自动备份、备份数据的导入和删除，还具备存储飞机检测信息的功能。

10.根据权利要求1所述的一种基于5g毫米波和sub6ghz的飞机地面检修维护方法，其特征在于，所述的步骤9中：若设备问题为软件问题，通过无线传输或有线传输的方式进行升级软件版本来解决问题；若设备问题为硬件问题，则更换相应的损毁设备。

技术总结
本发明公开了一种基于5G毫米波和Sub6GHz的飞机地面检修维护方法，本发明基于5G毫米波和Sub6G实现了飞机设备的无线化检修维护，可长距离高速无线传输飞机设备信息，地面人员无需接触飞机维护线缆，远程进行多架次飞机，多机载设备的同步检修维护，重点解决了传统的人工检修维护采用有线连接飞机方式中流程复杂和效率低下的问题，所设计的方案具有简化了检修维护流程，提高了检修维护的效率，减少了人工成本，降低了对飞机的磨损的特点。

技术研发人员：傅振,陈永红,王言伟,王战,张瑞丰
受保护的技术使用者：沈阳飞机设计研究所扬州协同创新研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16