專利名稱：一種飛機遠程診斷實時跟蹤系統及其方法
技術領域：
本發明涉及一種遠程診斷系統，特別是涉及一種實時監視飛機和發動機運行狀態，及時發現故障或隱患并發出故障警告的飛機遠程診斷實時跟蹤系統及其方法。
另外，發動機作為飛機上唯一的動力系統，在工程上有其獨特性，為掌握發動機的長期技術狀況，航空公司都有一整套獨立監控系統和程序，每日對每架飛機的發動機進行數據采樣，將數據輸入監控程序，建立發動機技術檔案。一般發動機生產商會向航空公司提供一些發動機數據分析軟件，發動機監控人員需要定期從飛機上下載發動機采樣數據，將采樣點數據輸入監控軟件，實現監控分析。工作量大，信息滯后。
目前，機載設備已具備飛行信息報文系統(Aircraft CommunicationAddressing and Reporting System，縮寫ACARS)能夠實時傳送飛行數據。該系統為一臺特定的計算機，機載設備的其它計算機系統如數據管理組件(DMU)，飛行數據接口組件(FDIU)，飛機狀態監控系統(ACMS)，以及全球定位系統(GPS)都和它交聯。上述各種計算機系統負責采集或收集飛機5在線數據和飛行經緯度，再將這些數據廣播到ACARS，ACARS通過衛星通訊系統1(SatelliteCommunication，縮寫SETCOM)或甚高頻(VeryHigh Frequency，縮寫VHF)地面工作站2傳送到指定的地面數據控制中心——飛行數據控制中心網3(簡稱ADCC網)，由ADCC根據報文頭的標志，再將數據通過SITA網或ADCC網傳送到指定的航空公司地面的ACARS報文接收工作站4(參見
圖1)。ACARS系統是一個雙向系統，其不僅可以向地面傳送飛機實時數據，地面也可以向空中飛行的飛機傳送數據，通知機組一些重要的信息，如當地氣象數據，空中緊急故障排故措施等。航空公司利用ACARS下傳的數據可以知道飛機何時起飛、何時到達、甚至可以知道飛機從關艙門到起飛之間的間隔，以掌握航班的延誤情況；通過分析ACARS故障報告可以實時掌握營運中機載設備的技術狀況；通過分析ACARS位置報告跟蹤飛機的實時位置，在開拓新航線提供重要參考信息。雖然ACARS的出現使傳統的機務維修的信息來源狀況有所改善，但是，由于它傳輸的信息是一種計算機語言，一般，非計算機專業技術人員是難以讀懂它的，這使ACARS信息的應用受到很大的限制，它需要先由計算機技術人員進行翻譯，再由交機務人員人工處理，這不但存在不同專業技術人員理解的偏差問題，也存在因為機務人員水平與經驗的限制及前后環節的銜接問題導致難以及時與準確地警告飛行故障的問題，因此目前ACARS的信息只是傳輸到航空公司的ACARS報文接收工作站為止，尚未有得到廣泛的利用。
發明內容
本發明的第一個目的就是提供一種利用ACARS技術，通過接收和轉換空地數據鏈下傳數據，監視飛機運行狀態并及時發出故障警告的飛機遠程診斷實時跟蹤系統及其方法。
本發明的第二個目的是進一步提供一種通過收集飛行員、機務人員、ACARS和安全監測部門等多方面故障信息，匯集成為排故經驗，經人工智能算法分析，向維修人員提供結論化的參考信息，輔助提高維修水平和排故效率的飛機遠程診斷實時跟蹤系統及其方法。
本發明的第三個目的是向現有地面其它飛機監控系統提供實時數據，自動完成發動機監控數據向維修工程管理和決策部門的傳送，減少人為差錯，減少人工成本，提高工作效率的飛機遠程診斷實時跟蹤系統及其方法。
本發明的第一個目的可以通過以下的技術措施來實現由飛機遠程診斷實時跟蹤系統(簡稱ACRDRTS)將接收到的航空公司地面ACARS報文接收工作站的報文解碼并廣播到遠程終端，同時和飛機故障代碼建立起超鏈接，使終端用戶可以實時地獲得飛機運行狀態的信息和故障警告飛機遠程診斷實時跟蹤系統包括1.中間服務器它包括ACARS報文解碼器(MessageDecoder)、運算邏輯中間件程序，其中ACARS報文解碼器和運算邏輯中間件程序同時與數據庫服務器交互；ACARS報文解碼器負責接收ACARS報文地面接收航空公司地面的ACARS報文接收工作站的原始報文，解碼后保存到數據庫中；運算邏輯中間件程序用于對報文的信息與數據庫中的飛機故障代碼進行邏輯運算，診斷故障。
2.數據庫服務器(ORACLE)它安裝了ORACLE數據庫軟件，用于保存已由ACARS報文解碼器解碼的ACARS報文和飛機故障代碼的電子化文檔。
3.用戶終端用戶終端內存儲有遠程終端模塊，該模塊由應用程序的界面和服務器組件部分組成，其中應用程序的界面是用于用戶與本系統之間交互的人機界面，如顯示飛機實時位置和技術數據、故障警告等；服務器組件部分則用于將用戶在界面上操作的動作進行邏輯運算向數據庫服務器發送用戶指令，它們始終處于伺服狀態。用戶終端與中間服務器相連，用于本系統接收用戶指令并顯示各種解碼后的ACARS報文及故障警報。服務器組件安裝在中間服務器上，應用程序界面模塊可以安裝在任何一臺普通意義上的個人電腦上。
本發明的核心部分是中間服務器，它與終端用戶和數據庫服務器直接交互，負責處理復雜的用戶請求和運算從數據庫中讀取的數據，并將運算結果推向終端用戶，它是終端用戶和中心數據源之間的一座橋梁。
所述的ACARS報文解碼器是按照ACARS設備供應商提供的ACARS數據規范編寫的解碼ACARS原始報文的解碼程序。
所述的飛機故障代碼的電子化文檔是由飛機制造商向航空公司提供的飛機故障隔離手冊電子化文檔數據。
本系統客戶端的警告信息可以包括可視警告和語音警告信息。
所述的終端用戶群是飛機維修工程師，航線工作人員。用戶群的分布由航空公司機群和航站的分布決定，國內外航站均能使用本系統。
飛機遠程診斷實時跟蹤方法(1)通過中間服務器中的ACARS報文解碼器接收航空公司地面的ACARS報文接收工作站的原始報文；(2)由ACARS報文解碼器對所接收的ACARS原始報文進行解碼，翻譯原始報文；(3)將解碼后的數據分類保存在數據庫中；(4)將(3)的數據與飛機故障代碼比對，以診斷是否出現故障；(5)將解碼并比對后的簡單的報文信息向所有在線用戶廣播，如有故障，則發出警告信息。
(6)終端用戶在用戶終端上收到的ACARS報文信息后，對所關注的報文信息操作進入數據庫提取報文內容。
本發明目的還可以進一步完善為了適應某些對飛機經緯度精度要求比較高的場合，如空中交通管制部門。在客戶端應用程序中加入ESRI公司的矢量地圖技術——在客戶端應用程序中嵌入MAPOBJECT對象(矢量地圖控件)，用于實現嵌入式編程方案，并使用ESRI公司提供的ACREDIT軟件(編輯矢量地圖的地圖開發工具)，在已有的矢量地圖中加入航空公司定制的地圖數據，如大圓航線，航路點，導航點等等，可以動態顯示出飛行高度，飛行航跡，飛行航向，航路點等飛行信息，并允許不同需求的用戶下載不同區域、不同圖層的矢量地圖數據。
矢量地圖數據可以是從國家地理測繪局購買的矢量地圖。
為了滿足地面人員與執行航班中機組的雙向通訊要求，我們可以在ACRDRTS中啟動ACARS工作站原本已有的報文上傳功能將地面工程師需要上傳的信息形成文本信息流，包括實時故障排故措施，降落機場氣象信息等，通過用戶終端輸入，再由中間服務器傳送到ACARS工作站指定的上傳地址上，由ACARS地面工作站完成信息的上傳工作——即傳輸到正在飛行的飛機上。
本發明的第二個目的可以在本發明的第一個目的的技術實施方案的基礎上實現，即飛機遠程診斷實時跟蹤系統包括1.中間服務器儲存有ACARS報文解碼器、運算邏輯中間件程序的中間服務器，其中，運算邏輯中間件程序，用于對報文的信息與數據庫中的飛機故障代碼進行邏輯運算，診斷故障，還用于根據故障代碼超鏈接選擇訪問數據庫服務器中的飛機故障隔離手冊，或者飛機故障歷史經驗庫。
2.用于保存已由ACARS報文解碼器解碼的ACARS報文和飛機故障代碼的電子化文檔的數據庫服務器，此外系統還設有專家排故支持系統(STSS)，該系統包括一個故障歷史經驗庫和排故歷史經驗處理模塊，在數據庫服務器提供故障隔離手冊內容的同時還提供對同一故障的排故歷史和排故經驗知識；該模塊可在飛機維修工程師的參與下完成對排故歷史記錄進行人工智能歸類的計算，以便向飛機維修工程師提供結論性的排故建議。
3.具有遠程終端模塊的用戶終端故障歷史經驗庫是通過收集飛行員、機務人員、ACARS和安全監測部門等多方面故障信息，匯集成的排故經驗。
所述的飛機故障代碼的電子化文檔為飛機故障隔離手冊電子化文檔數據。
本發明的第二個目的中的方法在本發明的第一個目的飛機遠程診斷實時跟蹤方法的基礎上實現(1)通過中間服務器中的ACARS報文解碼器接收航空公司地面的ACARS報文接收工作站的原始報文；
(2)由ACARS報文解碼器對所接收的ACARS原始報文進行解碼，翻譯原始報文；(3)將解碼后的數據分類保存在數據庫中；(4)將(3)的數據與飛機故障代碼比對，以診斷是否出現故障；(5)將解碼并比對后的簡單的報文信息向所有在線用戶廣播，如有故障，則發出警告信息。
(6)終端用戶查看在用戶終端顯示的ACARS報文信息后，對所關注的報文信息操作進入數據庫提取報文內容。
(7)當有機載故障信息警告時，由飛機維修工程師根據故障代碼上不同的超鏈接選擇訪問數據庫服務器中的①飛機故障隔離手冊，針對診斷出的故障信息顯示由飛機制造商提供的排故方法；②飛機故障歷史經驗庫，針對診斷出的故障信息顯示所有的對于該種故障的歷史經驗處理，并進行人工智能歸類的計算，從而提供結論性的排故建議。
飛機維修工程師根據系統提供的排故建議結合故障隔離方案，制訂排故方案。
(8)當無機載故障信息警告時，飛機維修工程師也可以直接訪問數據庫服務器中的飛機故障隔離手冊機和故障歷史經驗庫，獲取相關知識。
本發明的上述技術方案不僅將接收到的ACARS報文解碼、診斷故障并廣播到遠程終端，使終端用戶可以實時地獲得飛機運行狀態的信息和故障警告外，它還建立了飛機技術支持電子文檔系統，將與飛機故障排除直接相關的手冊、航空公司對飛機維護經驗積累而建立的排故歷史經驗庫，是企業中心資源的延伸出口。
本發明的第三個目的可以在本發明的第一個目的的基礎上完成即飛機遠程診斷實時跟蹤系統包括1.中間服務器包括ACARS報文解碼器(MessageDecoder)、運算邏輯中間件程序；2.用于保存已由ACARS報文解碼器解碼的ACARS報文和飛機故障代碼的電子化文檔的數據庫服務器，它還用于保存發動機報文實時監控轉換系統的ACARS發動機報文信息；
3.具有遠程終端模塊的用戶終端它還具有發動機報文實時監控轉換系統，它包括發動機報文轉換器、發動機監控系統(SAGE)接口，其中，發動機報文轉換器用于自動完成ACARS發動機報文的接收并轉換為發動機監控軟件(SAGE)可以識別的格式，并向發動機監控系統(SAGE)提供實時的ACARS發動機報告；發動機監控系統接口從發動機報文轉換器中得到所需要的*.SGE報文，為發動機監控軟件(SAGE)提供輸入文件。
本發明的第三個目的可以在本發明的第二個目的的基礎上完成，即飛機遠程診斷實時跟蹤系統包括1.中間服務器儲存有ACARS報文解碼器、運算邏輯中間件程序的中間服務器，其中，運算邏輯中間件程序，用于對報文的信息與數據庫中的飛機故障代碼進行邏輯運算，診斷故障，還用于根據故障代碼超鏈接選擇訪問數據庫服務器中的飛機故障隔離手冊，或者飛機故障歷史經驗庫。
2.用于保存已由ACARS報文解碼器解碼的ACARS報文、飛機故障代碼的電子化文檔和故障歷史經驗庫的數據庫服務器，它還用于保存發動機報文實時監控轉換系統的ACARS發動機報文信息。
3.具有遠程終端模塊的用戶終端它還具有發動機報文實時監控轉換系統，它包括發動機報文轉換器、發動機監控系統(SAGE)接口，其中，發動機報文轉換器用于自動完成ACARS發動機報文的接收并轉換為發動機監控軟件(SAGE)可以識別的格式，并向發動機監控系統(SAGE)提供實時的ACARS發動機報告；發動機監控系統接口從發動機報文轉換器中得到所需要的*.SGE報文，為發動機監控軟件(SAGE)提供輸入文件。
所述的發動機報文轉換器是發動機報文實時監控轉換系統的核心，它主要由網絡通訊、報文轉換、發動機參數警告三個模塊組成。它們的各項功能如下①網絡通訊實時接收飛機發動機報文。
②報文轉換轉換發動機的報文為可讀的文本格式及發動機性能監控軟件(SAGE)可讀的格式，為發動機性能監控軟件提供輸入接口，達到實時轉換的功能。
③發動機參數警告按照發動機性能監控參數的界定值，產生發動機警告報文。可以通過人工設定參數上(下)限實現發動機參數警告。
本發明的第三個目的中的方法在本發明的第一個和第二個目的飛機遠程診斷實時跟蹤方法的基礎上實現(1)通過中間服務器中的ACARS報文解碼器接收航空公司地面的ACARS報文接收工作站的原始報文，原始報文中包括飛機發動機的原始報文；(2)通過飛機遠程診斷實時跟蹤系統中的ACARS報文解碼器對所述的ACARS原始報文解碼，翻譯原始報文；通過發動機報文實時監控轉換系統翻譯飛機發動機原始報文。
(3)將上一步驟解碼后的數據分類保存在數據庫中；(4)將(3)的數據與飛機故障代碼比對，以診斷是否出現故障；(5)將解碼并比對后的簡單的報文信息向所有在線用戶廣播，如有故障，則發出警告信息。
(6)終端用戶查看在用戶終端顯示的ACARS報文信息后，對所關注的報文信息操作進入數據庫提取報文內容。
(7)當有機載和發動機故障信息警告時，由飛機維修工程師根據故障代碼上不同的超鏈接選擇訪問數據庫服務器中的①飛機故障隔離手冊，針對診斷出的故障信息顯示由飛機制造商提供的排故方法；②飛機故障歷史經驗庫，針對診斷出的故障信息顯示所有的對于該種故障的歷史經驗處理，并進行人工智能歸類的計算，從而提供結論性的排故建議。
飛機維修工程師根據系統提供的排故建議結合故障隔離方案，制訂排故方案。
(8)當無機載故障信息警告時，飛機維修工程師也可以直接訪問數據庫服務器中的飛機故障隔離手冊機和故障歷史經驗庫，獲取相關知識。
上述技術方案使飛機在飛行的過程中，各種階段的發動機報文也能被本系統捕獲，并自動傳送到發動機監控系統中，不但取消了人工下載數據的操作，而且實現了實時監控的目的，使實時掌握發動機在飛行過程中各個階段的技術參數成為可能。
本發明的有益效果是
(1)安全關口前移。本發明可及時準確翻譯地ACARS收集的航線上任何一架飛機的實時技術信息，及時向用戶機發出故障警告，有利于對緊急情況作出及時的處理，減少飛行事故的發生，對于非緊急性故障警告則為地面維護創造了主動的條件，方便地面工程師按故障隔離手冊做出準確判斷，及時給出準確的排故方案。
(2)盡可能減少航班延誤。由于本發明能夠實時捕獲機載設備的故障信息，在飛機降落之前，地面人員就可以根據擬好的排故方案，做好了工具、設備、航材及人力的準備，大大減少了飛機降落后的地面維護時間，從而盡可能地減少航班的延誤或取消情況。
(3)提供遠程技術支持。可以有效地解決飛機在外站發生機組無法排除的故障時，因機組口頭故障描述與機務人員雙方的理解差異導致難以準確分析和判斷故障的的問題，使遠程的機務人員仍能夠準確地了解故障情況及時提供合適的排故方案，確保飛機安全適航。
(4)具備專家技術支持數據庫，能為快速準確排故提供充分的意見，提高維修水平和排故效率。本發明系統內的飛機排故專家系統可以在排故記錄的基礎上，融入工程師的排故智慧，提取出相關知識，應用人工智能計算排故專家建議，為排故提供幫助，并可按多種方式查詢排故經驗，對航線快速準確地判斷故障提供了很大的幫助。
(5)能夠進行發動機性能的實時跟蹤。本發明增設的發動機報文實時監控轉換系統，能使監控人員能夠及時掌握發動機在各個飛行階段的技術參數，最大可能地減小由發動機技術性能偏差而導致的飛行安全隱患。
(6)對故障歷史的監控有利于及早發現飛機隱患。利用本發明的數據庫，可隨時看到任何一條航線上的某種類型的飛機的故障歷史，如同人在飛機駕駛艙里操作機載維護終端一樣，非常方便。
(7)能有效地降低飛機維護成本。根據航空運輸協會(Air TransportAssociation，縮寫ATA)在航空運輸業的調查結果表明，控制飛機維護的非例行工作量是節約維護成本的有效途徑之一，而提高維修水平和排故效率則是節約維修成本的另一有效途徑，本發明能夠實現盡早地預測故障，快速準確地判斷故障，從而控制非例行工作量和提高排故效率，達到明顯降低飛機的維護成本的目的；另外，本發明對飛機發動機參數實時捕獲，也減少了由人工下載數據而付出的額外維護成本。
傳統的機務維護和本發明比較表
具體實施方式
下面將結合附圖所示的具體實施例對本發明作進一步地說明。
圖1是ACARS報文傳送機制示意圖；如果飛機飛行在太平洋上空，ACARS將衛星通訊系統將數據(SETCOM)傳向衛星，由衛星將數據傳向ADCC網；如果飛機飛行在機場上空，ACARS將數據傳向當地甚高頻地面工作站(VHF接收站)，再由其將數據轉向ADCC網。
圖2是本發明實施例之一的系統數據流程圖；圖3是本發明實施例之一的系統運作方框圖；圖4是本發明實施例之一的軟件運作方框圖。
圖2、3、4所示的飛機遠程診斷實時跟蹤系統是本發明的實施例之一，飛機遠程診斷實時跟蹤系統包括ACARS報文地面接收終端10、中間服務器11、數據庫服務器12、用戶終端13，其中中間服務器帶有(1)運算邏輯中間件程序，用于①對報文的信息與數據庫中的飛機故障代碼進行邏輯運算，診斷故障；②根據故障代碼超鏈接選擇訪問數據庫服務器中的飛機故障隔離手冊；或者訪問飛機故障歷史經驗庫；(2)發動機報文實時監控轉換系統，它包括發動機報文轉換器、發動機監控系統(SAGE)接口，其中，發動機報文轉換器用于自動完成ACARS發動機報文的接收并轉換為發動機監控軟件(SAGE)可以識別的格式，并向發動機監控系統(SAGE)提供實時的ACARS發動機報告；發動機監控系統接口從發動機報文轉換器中得到所需要的*.SGE報文，為發動機監控軟件(SAGE)提供輸入文件，產生發動機的性能趨勢分析圖。
發動機報文轉換器是發動機報文實時監控、轉換系統的核心，它主要由三個模塊組成網絡通訊、報文轉換、發動機參數警告。它們的各項功能如下網絡通訊實時接收飛機發動機報文。
實現方式系統運行時，采用UDP通訊協議，每30秒向AMSS系統廣播器發送信息，告訴廣播器客戶機正在運行，當營運飛機有發動機報文產生時，從廣播器中接收其轉發的發動機報文信息。
報文轉換轉換發動機的報文為可讀的文本格式及發動機性能監控軟件(SAGE)可讀的格式，為發動機性能監控軟件提供輸入接口，達到實時轉換的功能。
實現方式根據網絡通訊部分接收到的信息，從AMSS系統數據庫服務器中提取發動機報文所需的信息，產生所需要的各種報文。
發動機參數警告按照發動機性能監控參數的界定值，產生發動機警告報文。
實現方式按照AMSS系統數據庫服務器中所定的警告界定值，讀取相應的數據，產生所需的警告報文。
數據庫服務器12，用于保存已由ACARS報文解碼器解碼的ACARS報文和飛機故障代碼的電子化文檔的，同時保存發動機報文實時監控轉換系統的ACARS發動機報文數據。
數據庫服務器包括有主數據庫121(ORCALE)和排故數據庫122(AS400/DB2)，分別使用不同的主機系統，主數據庫采用M80 AIX TDMS主機系統，排故數據庫采用AS400 DB2 GAMECO PMI主機系統。由于最終用戶將排故原始數據一直向AS400/DB2中錄入，而本系統使用的是主數據庫，為了避免最終用戶的重復數據，我們編寫排故專家知識庫原始排故記錄轉換器完成兩個系統之間的自動數據移遷，通過排故專家知識庫原始排故記錄轉換器(STSSDataSwitcher)將排故數據庫向主數據的數據自動復制。
用戶終端存儲有遠程終端模塊，該模塊由應用程序的界面和服務器組件部分組成，適用于所有的用戶終端，即包括飛機維修工程師、航線工作人員、發動機性能監控分析員和其他相關人員的使用的電腦等。
為了減小用戶計算機系統的“負荷”，本發明的用戶終端針對工作側重點不同的用戶存儲不同的終端軟件航線工作人員實時跟蹤故障顯示模塊(ACARSMAPClient)+排故專家支持系統STSS web端軟件，用于客戶群終端132；內場技術支持工程師實時跟蹤故障顯示模塊(ACARSMAPClient)+排故專家支持系統STSS管理端軟件；用于飛機維修終端133；發動機性能監控人員發動機報文實時監控轉換系統(ERMEngine RemoteMonitor)，它包括發動機報文轉換器、發動機監控系統(SAGE)接口，用于發動機監控工作站131。
所述的發動機性能監控人員是一個相對獨立的用戶群，其工作性質與技術支持工程師和航線工作人員完全不相同，他們需要不斷地、長期地收集發動機的性能參數，并使用發動機制造廠商提供的發動機性能監控軟件分析并監控發動機的各種性能參數，以做到“防范于未然”。本發明可在這個用戶的個人電腦上安裝發動機報文實時監控轉換系統，直接向該用戶提供發動機各個飛行階段的實時性能參數報文，使每日航后人工下載發動機參數的取消成為可能。
其他相關人員應需求可以安裝上述任何一個終端軟件。
所述的排故專家支持系統STSS是一相對獨立應用程序，在ATA工程師的參與下將由排故專家知識庫原始排故記錄轉換器(STSSDataSwitcher)從排故數據庫中轉移到主數據庫的原始排故記錄轉換為排故知識。在實時跟蹤故障顯示模塊(ACARSMAPClient)中可以直接調用由它生成的排故知識，為排故提供快捷的參考方法。
使用時，ACARS實時數據首先進入ACARS報文接收地面工作站，本系統用戶終端存儲有的實時跟蹤故障顯示模塊(ACARSMAPClient)啟動UDP(用戶數據報協議)幀聽，等待系統解碼器的廣播信息，解碼器會將報文的處理信息向每個在線客戶廣播，實時跟蹤故障顯示模塊收到廣播信息后，立即將廣播信息(字符流)通過IIOP協議傳送到中間件服務器，由服務器組件對廣播信息進行嚴格的分析處理，并判別各種報告類型，然后從數據庫中讀取必要的信息，再組成一個新的字符流，通過IIOP協議回送到ACARSMAPClient客戶端，ACARSMAPClient客戶端根據不同的報告類型顯示不同的信息并糾正飛機在地圖上的位置信息.如果發現故障代碼的存在(即飛機有故障發生)，ACARSMAPClient客戶端會產生警告信息，包括可視警告和語音警告信息。用戶可根據故障代碼上不同的超鏈接直接訪問系統中存儲的飛機故障隔離手冊和STSS系統的排故經驗知識，為飛機工程師提供兩條排故方法參考1、直接進入TDMS中的故障隔離手冊2、在排故歷史經驗庫中直接參考排故歷史經驗結合兩種方法，工程師可以快速制定排故方案，待飛機落地后，只需驗證故障的存在性，就可排故施工。
本系統采用多層應用(分布式運算)體系瘦客戶端+中間件+數據庫服務器。由于用戶量大而且分散，使用多層應用方案可以有效的降低系統維護的復雜性；使用中間件技術，完美的實現了復雜商務運算邏輯和用戶界面邏輯的分離，實現系統透明升級。
本系統的軟件系統是基于企業內部網或城市廣域網的一套應用軟件系統，采用工業級標準的通訊協議，不為網管部門增加任何負擔。
本系統使用IT業界主流的開發工具編寫不同的應用模塊
加入矢量地圖技術，以顯示更加精確更加豐富的飛行信息，如飛行航向，飛行航路，飛行大圓面，預計航路點等。
為了滿足地面人員與執行航班中機組的雙向通訊要求，我們可以在ACRDRTS中啟動ACARS工作站原本已有的報文上傳功能將地面工程師需要上傳的信息形成文本信息流，包括實時故障排故措施，降落機場氣象信息等，通過用戶終端輸入，再由中間服務器傳送到ACARS工作站指定的上傳地址上，由ACARS地面工作站完成信息的上傳工作——即傳輸到正在飛行的飛機上。
本發明在設計上采用的是一種與機型無關的模塊結構，適用掛接不同的機型模塊，而始終不改變的是系統框架。于各種飛機的機載維護終端不盡相同，本系統加入各種機型的機載維護終端模擬器，任何一種機型的機載維護終端模擬器都可以根據相應的技術規范加入。
本系統可以滿足地面人員與執行航班中機組的雙向通訊要求，在本系統中啟動ACARS工作站原本已有的報文上傳功能將地面工程師需要上傳的信息形成通過用戶終端向本系統輸入文本信息流，包括實時故障排故措施，降落機場氣象信息等，再由中間服務器傳送到ACARS工作站指定的上傳地址上，由ACARS地面工作站完成信息的上傳工作——即傳輸到正在飛行的飛機上。
本發明帶來的一個最大優勢就是，飛機故障報警、工程師對故障的分析判斷和制定排故方案等工作都在計算機參與的情況下迅速的實時的完成，總部的工程師可以比航站的工作人員跟早的獲悉飛機的故障信息，而且精確到故障代碼，消除了對同一個故障因口頭描述和對方理解差異而造成的排故困難。在資深工程師的參與下，他們能夠立即判斷出ACRDRTS提供的故障信息的嚴重程度，提早通知對方航站維護人員，可在對方航站的個人電腦上直接安裝ACRDRTS的遠程終端程序(ACARSMAPCLIENT)，為緊急故障的排除創造積極的主動條件。還可以啟動ACRDRTS的報文上傳功能，地面工程師可以及時的將排故方案上傳給飛行中的機組。
權利要求
1.一種飛機遠程診斷實時跟蹤系統，包括(1)ACARS報文地面接收終端它與SITA網或ADCC網相聯，用于接收從SITA網控制中心和ADCC網控制中心轉發的ACARS報文；(2)中間服務器它包括ACARS報文解碼器、運算邏輯中間件程序，其中ACARS報文解碼器和運算邏輯中間件程序同時與數據庫服務器交互；ACARS報文解碼器負責將ACARS報文地面接收終端上讀取的ACARS報文解碼并保存到數據庫中；運算邏輯中間件程序用于對報文的信息與數據庫中的飛機故障代碼進行邏輯運算，診斷故障；(3)數據庫服務器用于保存已由ACARS報文解碼器解碼的ACARS報文和飛機故障代碼的電子化文檔；(4)用戶終端用戶終端與中心服務器相連，用于本系統接收用戶指令并顯示各種解碼后ACARS報文及故障警報；其內存儲有遠程終端模塊，該模塊由應用程序的界面和服務器組件部分組成，其中應用程序的界面用于用戶與本系統之間的交互窗口，顯示飛機實時位置和技術數據、故障警告等；服務器組件部分則用于將戶在界面上操作的動作進行邏輯運算向中間服務器發送用戶指令，它們始終處于飼服狀態。
2.根據權利要求2所述的飛機遠程診斷實時跟蹤系統，其特征在于它它包括(1)用于接收從SITA網控制中心和ADCC網控制中心轉發的ACARS報文的ACARS報文地面接收終端；(2)儲存有ACARS報文解碼器、運算邏輯中間件程序的中間服務器，其中，運算邏輯中間件程序，用于對報文的信息與數據庫中的飛機故障代碼進行邏輯運算，診斷故障，還用于根據故障代碼超鏈接選擇訪問數據庫服務器中的飛機故障隔離手冊，或者飛機故障歷史經驗庫；(3)用于保存已由ACARS報文解碼器解碼的ACARS報文和飛機故障代碼的電子化文檔的數據庫服務器還設有飛機故障隔離手冊電子化文檔數據和專家排故支持系統，該系統包括一故障歷史經驗庫，在數據庫服務器提供故障隔離手冊內容的同時還提供對同一故障的排故歷史和排故經驗知識；和排故歷史經驗處理模塊(STSS)，該模塊可在飛機維修工程師的參與下完成對排故歷史記錄進行人工智能歸類的計算，以便向飛機維修工程師提供結論性的排故建議；(4)存儲有遠程終端模塊的用戶終端。
3.根據權利要求1所述的飛機遠程診斷實時跟蹤系統，其特征在于它它包括(1)用于接收從SITA網控制中心和ADCC網控制中心轉發的ACARS報文的ACARS報文地面接收終端；(2)儲存有ACARS報文解碼器、運算邏輯中間件程序的中間服務器，它還具有發動機報文實時監控轉換系統，它包括發動機報文轉換器、發動機監控系統(SAGE)接口，其中，發動機報文轉換器用于自動完成ACARS發動機報文的接收并轉換為發動機監控軟件(SAGE)可以識別的格式，并向發動機監控系統(SAGE)提供實時的ACARS發動機報告；發動機監控系統接口從發動機報文轉換器中得到所需要的*.SGE報文，為發動機監控軟件(SAGE)提供輸入文件，產生發動機的性能趨勢分析圖；而運算邏輯中間件程序既包括對報文的信息與數據庫中的飛機故障代碼進行邏輯運算診斷故障的程序，還包括發動機監控系統(SAGE)，用于？(3)用于保存已由ACARS報文解碼器解碼的ACARS報文和飛機故障代碼的電子化文檔的數據庫服務器，它還用于保存發動機報文實時監控轉換系統的ACARS發動機報文信息；(4)存儲有遠程終端模塊的用戶終端。
4.根據權利要求2所述的飛機遠程診斷實時跟蹤系統，其特征在于它它包括(1)用于接收從SITA網控制中心和ADCC網控制中心轉發的ACARS報文的ACARS報文地面接收終端；(2)儲存有ACARS報文解碼器、運算邏輯中間件程序的中間服務器，其中，運算邏輯中間件程序，用于對報文的信息與數據庫中的飛機故障代碼進行邏輯運算，診斷故障，還用于根據故障代碼超鏈接選擇訪問數據庫服務器中的飛機故障隔離手冊，或者飛機故障歷史經驗庫；另外，它還具有發動機報文實時監控轉換系統，它包括發動機報文轉換器、發動機監控系統(SAGE)接口，其中，發動機報文轉換器用于自動完成ACARS發動機報文的接收并轉換為發動機監控軟件(SAGE)可以識別的格式，并向發動機監控系統(SAGE)提供實時的ACARS發動機報告；發動機監控系統接口從發動機報文轉換器中得到所需要的*.SGE報文，為發動機監控軟件(SAGE)提供輸入文件，產生發動機的性能趨勢分析圖；(3)用于保存已由ACARS報文解碼器解碼的ACARS報文和飛機故障代碼的電子化文檔的數據庫服務器，它還用于保存發動機報文實時監控轉換系統的ACARS發動機報文信息；另外，它還設有飛機故障隔離手冊電子化文檔數據和專家排故支持系統，該系統包括一故障歷史經驗庫，在數據庫服務器提供故障隔離手冊內容的同時還提供對同一故障的排故歷史和排故經驗知識；和排故歷史經驗處理模塊(STSS)，該模塊可在飛機維修工程師的參與下完成對排故歷史記錄進行人工智能歸類的計算，以便向飛機維修工程師提供結論性的排故建議；(4)存儲有遠程終端模塊的用戶終端。
5.根據權利要求2或4所述的飛機遠程診斷實時跟蹤系統，其特征在于設置獨立的專家排故支持系統數據庫服務器，它與用于保存ACARS解碼報文、飛機故障代碼和飛機故障隔離手冊的電子化文檔主數據庫服務器，而主數據庫服務器與中間服務器聯接。
6.根據權利要求3或4所述的飛機遠程診斷實時跟蹤系統，其特征在于發動機報文轉換器由網絡通訊、報文轉換、發動機參數警告三個模塊組成(1)網絡通訊實時接收飛機發動機報文。(2)報文轉換轉換發動機的報文為可讀的文本格式及發動機性能監控軟件(SAGE)可讀的格式，為發動機性能監控軟件提供輸入接口，達到實時轉換的功能。(3)發動機參數警告按照發動機性能監控參數的界定值，產生發動機警告報文。
7.一種飛機遠程診斷實時跟蹤方法，包括以下步驟(1)通過ACARS報文地面接收終端接收航空公司地面的ACARS報文接收工作站的原始報文；(2)通過飛機遠程診斷實時跟蹤系統中的ACARS報文解碼器對所述的ACARS原始報文解碼，翻譯原始報文；(3)將解碼后的數據分類保存在數據庫中；(4)將(3)的數據與飛機故障代碼比對，以診斷是否出現故障；(5)將解碼并比對后的簡單的報文信息向所有在線用戶廣播，如有故障，則發出警告信息。(6)終端用戶在終端收到的ACARS報文信息后，對所關注的報文信息操作進入數據庫提取報文內容。
8.根據權利要求7所述的飛機遠程診斷實時跟蹤方法，其特征在于其步驟包括(1)通過ACARS報文地面接收終端接收航空公司地面的ACARS報文接收工作站的原始報文；(2)通過飛機遠程診斷實時跟蹤系統中的ACARS報文解碼器對所述的ACARS原始報文解碼，翻譯原始報文；(3)將解碼后的數據分類保存在數據庫中；(4)將(3)的數據與飛機故障代碼比對，以診斷是否出現故障；(5)將解碼并比對后的簡單的報文信息向所有在線用戶廣播，如有故障，則發出警告信息；(6)終端用戶查看在用戶終端顯示的ACARS報文信息后，對所關注的報文信息操作進入數據庫提取報文內容；(7)當有機載故障信息警告時，由飛機維修工程師根據故障代碼上不同的超鏈接選擇訪問數據庫服務器中的①飛機故障隔離手冊，針對診斷出的故障信息顯示由飛機制造商提供的排故方法；②飛機故障歷史經驗庫，針對診斷出的故障信息顯示所有的對于該種故障的歷史經驗處理，并進行人工智能歸類的計算，從而提供結論性的排故建議。
9.根據權利要求8所述的飛機遠程診斷實時跟蹤方法，其特征在于當無機載故障信息警告時，飛機維修工程師能直接訪問數據庫服務器中的飛機故障隔離手冊機和故障歷史經驗庫，獲取相關知識。
10.根據權利要求8所述的飛機遠程診斷實時跟蹤方法，其特征在于它包括以下步驟(1)通過ACARS報文地面終端和發動機報文實時監控轉換系統分別接收航空公司地面的ACARS報文接收工作站的機載信息原始報文和飛機發動機原始報文；(2)通過飛機遠程診斷實時跟蹤系統中的ACARS報文解碼器對所述的ACARS原始報文解碼，翻譯原始報文；通過發動機報文實時監控轉換系統翻譯飛機發動機原始報文；(3)將上一步驟解碼后的數據分類保存在數據庫中；(4)將(3)的數據與飛機故障代碼比對，以診斷是否出現故障；(5)將解碼并比對后的簡單的報文信息向所有在線用戶廣播，如有故障，則發出警告信息。(6)終端用戶查看在用戶終端顯示的ACARS報文信息后，對所關注的報文信息操作進入數據庫提取報文內容。(7)當有機載和發動機故障信息警告時，由飛機維修工程師根據故障代碼上不同的超鏈接選擇訪問數據庫服務器中的①飛機故障隔離手冊，針對診斷出的故障信息顯示由飛機制造商提供的排故方法；②飛機故障歷史經驗庫，針對診斷出的故障信息顯示所有的對于該種故障的歷史經驗處理，并進行人工智能歸類的計算，從而提供結論性的排故建議。
11.根據權利要求8所述的飛機遠程診斷實時跟蹤方法，其特征在于在遠程客戶端加入矢量地圖技術，動態顯示出飛行高度，飛行航跡，飛行航向，航路點等飛行信息，并允許不同需求的用戶下載不同區域、不同圖層的矢量地圖數據。
全文摘要
本發明涉及一種飛機遠程診斷實時跟蹤系統，它包括用于接收從SITA網控制中心和ADCC網控制中心轉發的ACARS報文的ACARS報文地面接收終端、包括ACARS報文解碼器、運算邏輯中間件程序的中間服務器和用于保存已由ACARS報文解碼器解碼的ACARS報文、飛機故障代碼的電子化文檔的數據庫服務器和用于本系統接收用戶指令并顯示各種解碼后ACARS報文及故障警報的用戶終端。其技術效果是對飛機故障報警、工程師對故障的分析判斷和制定排故方案等工作都在計算機參與的情況下迅速的實時的完成，總部的工程師可以比航站的工作人員跟早的獲悉飛機的故障信息，而且精確到故障代碼，消除了對同一個故障因口頭描述和對方理解差異而造成的排故困難，為緊急故障的排除創造積極的主動條件。
文檔編號G01C23/00GK1465954SQ0213493
公開日2004年1月7日 申請日期2002年10月11日 優先權日2002年10月11日
發明者陳錫輝, 劉宇輝, 曾宇, 耿宏, 袁新安, 董健康, 賈海彬, 肖毅 申請人:中國南方航空股份有限公司