[发明专利]通过ACARS数据链监视飞机状态的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种航空甚高频数据链领域，通过ACARS数据链提供飞机状态监视，实时监视飞机飞行状态和故障信息的方法。

背景技术

目前在全球范围内广泛应用于飞机与地面系统数据通信的飞机通信寻址报告系统（ACARS）是一种基于甚高频、卫通、短波数据通信的地空数据链系统，基于字符的ACARS数据链于1978年引入民航领域。借助于ACARS数据链，飞机计算机系统的数据能自动或人工下传到地面计算机网络，使飞机成为地面控制、指挥与管理系统的一部分。ACARS数据链的优点是：准确度高、抗干扰能力强、具备可与自动化系统协调发展等，能够有效解决话音通信速度慢、易出错、多信息限制和业务种类受限制的缺点。使用地空数据通信进行飞机运行控制，可以提高航空公司安全和运营管理水平，达到安全关口前移的目的。

目前，国际上较多航空公司已将ACARS等地空数据链技术作为飞行运行控制与服务、飞机/发动机远程状态监视与故障诊断、地面服务等重要业务的实现手段。波音、空客、ARINC、SITA、霍尼韦尔、柯林斯等开发出航空公司应用、空中交通管理与服务应用等诸多方面的自动化信息处理系统，这些自动化信息处理系统的投入使用，一方面为航空公司的整体运营节省了大量成本，提高了航空公司与空中交通管制部门的工作效率，另一方面提高了飞机的日利用率和飞行安全保障能力，改善了旅客服务质量。

然而，现有技术应用于飞行运行控制和状态监视的ACARS数据链系统，还存在两个方面的不足之处：

一是有效的传输速率低，信息量少。ACARS数据链的传输速率是为2.4kbps，单条ACARS下行消息可传输210个字节的信息，且这些信息是基于字符的，包含的有效信息量少，通过ACARS数据链只能传输少量的飞机状态信息。

二是实时性不高。飞机运营通信服务的位置报告和航空器气象资料下传服务的气象报告包含了部分飞机飞行和状态信息，但两者都是分钟级别的周期报告，实时性不高。空中交通服务提供的自动相关监视报告等信息有限，只提供飞机位置信息，不能满足飞机状态监视的需要。

目前ACARS数据链各种应用相对独立，没有既监视飞机实时飞行状态，又能采集飞机系统状态信息和告警信息的应用，本发明提供的应用方法能同时兼容上述几种应用需求，同时使用低速的ACARS数据链也能满足数据量的要求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种通过ACARS数据链实现飞机状态监视应用的新方法，简称为飞机状态监视应用，以软件模块的形式驻留在机载数据链应用终端设备中。本方法将飞机的飞行参数和系统状态告警信息组成飞机状态监视报告，通过ACARS数据链传输到地面系统的终端应用部门，实现飞机状态监视的功能。

本发明的上述目的可以通过飞机信息处理、消息封装、数据压缩和信息编码四个措施来达到。一种通过ACARS数据链监视飞机状态的方法，其特征在于包括如下步骤：在通信管理单元作为机载ACARS数据链应用终端的系统架构下，飞机状态监视应用模块以软件形式驻留在通信管理单元中；飞机状态监视应用模块顺序执行飞机信息处理、消息封装、数据压缩和信息编码四项操作，产生飞机状态监视报告；数据链应用模块提供航空运营通信、航空管理通信和空中交通服务等应用服务，手动和自动产生应用报告；ACARS协议模块将来自数据链应用模块的应用报告，以及来自飞机状态监视应用模块的飞机状态监视报告封装成ACARS消息，发送给通信子网接口模块。通信管理单元的通信子网接口模块通过ARINC429总线连接甚高频数台VDR、卫星数据单元SDU和短波数台HFDR。

飞机信息处理、消息封装、数据压缩和信息编码包括：

（1）飞机信息处理：飞机状态监视应用模块从飞机系统获取的各种飞行参数、系统状态和告警信息，转换成地面要求的分辨率，按照预先定义的数据格式顺序排列成比特数据流，形成单个时刻的采样点信息，随后进入消息封装过程；

（2）消息封装：飞机状态监视应用模块将飞机信息处理过程产生的多个时刻的飞行状态采样点信息，组包成一条飞机状态消息，封装保存到缓存中，随后进入数据压缩过程；

（3）数据压缩：飞机状态监视应用模块对消息封装过程中缓存的飞机状态消息采用压缩算法进行数据压缩，随后进入信息编码过程。