專利名稱：遙控長波與衛星電話無線數傳飛機黑匣子的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種對傳統的飛機黑匣子進行改造，增加遙控數據傳輸和飛機機艙監 測視頻影象數據資料的裝置，尤其能夠在飛機黑匣子落入深海不便打撈情況下，通過對飛 機黑匣子發送遙控指令，達到將其中的數據由長波和衛星電話經無線通訊網絡傳輸給救援 系統的目的。
背景技術：
目前，公知的飛機黑匣子是飛機上的記錄儀器，一種是飛行數據記錄儀。它能將飛 機的高度、速度、航向、爬升率、下降率、加速情況、耗油量、起落架放收、格林威治時間，還有 飛機系統工作狀況和發動機工作參數等飛行參數都記錄下來。另一種是座艙話音記錄儀。 它實際上就是一個無線電通話記錄器，可以記錄飛機上的各種通話。這一儀器上的4條音 軌分別記錄飛行員與地面指揮機構的通話，正、副駕駛員之間的對話，機長、空中小姐對乘 客的講話.威脅、爆炸、發動機聲音異常，以及駕駛艙內各種聲音。黑匣子能夠向調查者提 供飛機出事故前各系統的運轉情況。因為空難發生在短暫的瞬間，有時飛行員和全部乘務 員同時遇難，調查事故的原因會有很大困難，而飛行數據記錄儀可以向人們提供飛機失事 瞬間和失事前一段時間里，飛機的飛行狀況、機上設備的工作情況等。而座艙語言記錄儀能 幫助人們根據機上人員的各種對話分析事故原因，以便對事故作出正確的結論。黑匣子必 須能夠抵受2. 25噸的撞擊力，在1100°C高溫下10小時仍不會受損。要符合以卜的標準.黑 匣子通常是用鐵金屬和一些高性能的耐熱材料做成。具有極強的抗火、耐壓、耐沖擊振動、 耐海水(或煤油)浸泡、抗磁干擾等能力，即便飛機已完全損壞，黑匣子里的記錄數據也能 完好保存。黑匣子呈橙紅色，主要是為了顏色醒目，便于尋找.外觀為長方體，外殼堅實，約 等于四、五塊磚頭壘在一起一般大。當飛機失事時，黑匣子上有定位信標，相當于無線電發 射機，在事故后可以自動發射出特定頻率，以便搜尋者溯波尋找。為了保證這種設備在飛機 出事故后不被破壞，特地為它制作了一個堅固的匣子。這種匣子耐高溫(600攝氏度 800 攝氏度)，高壓(可承受1噸重的壓力)，不怕腐蝕，由金屬材料做成。為了承受飛機墜毀時 的猛烈撞擊和高溫烈焰，黑匣子的外殼具有很厚的鋼板和許多層絕熱防沖擊保護材料。而 且為了盡可能的安全，黑匣子通常安裝在飛機尾部最安全的部位，也就是失事時最不易損 壞的部位，在飛機墜毀時，黑匣子在1100攝氏度的火焰中能經受30分鐘的燒烤，能承受2 噸重的物體擠壓5分鐘，能夠在汽油、機油、油精、電池、酸液、海水中浸泡幾個月，總之，它 能在許多惡劣的條件安然無恙。就算這樣的保護，仍然在有些空難中黑匣子遭到了損壞，所 以國際航空機構又規定了更加嚴格的標準，而且記錄介質也從磁帶式改進成為能承受更大 沖擊的靜態存儲記錄儀，類似于計算機里的存儲芯片。2009年6月1日上午，法航A330客 機一AF447班機起飛三個半小時后在從巴西里約熱內盧飛往法國巴黎途中在大西洋海域 不幸失事，失事原因眾說紛紜。包括法航機組乘務人員在內228人至今下落不明，生還希望 渺茫。這是法國歷史上70年來最為慘重的空難。由于海深2000—3000米，黑匣子發射信 號的有效期僅為一個月而且在海底黑匣子信號發射微弱，因此打撈黑匣子會有很大難度。
3如果找不到飛行記錄器，調查人員可能很難確定飛機的墜毀原因。乘客、航空公司、監管部 門以及空中客車公司都急迫地想知道這架飛機墜毀究竟是因為突發意外、根本性的設計缺 陷、恐怖主義還是其他原因。黑匣子能發出數千米之外都能探測到的光線，但在海底這個范 圍可能只有1000米。黑匣子的電池也只夠維持30天左右，如果搜尋人員不能在電池耗盡之 前發現黑匣子發出的信號，那么黑匣子可能就會永遠沉在海底了。從這個事件中我們發現， 現有的黑匣子至少有兩個主要缺陷一是不能對其進行遙控并觸發數據傳輸至求援的數據 接收器；二是缺乏飛機機艙監測視頻影象數據資料用于調查取證。
發明內容
為克服傳統黑匣子存在的上述缺陷，本發明利用衛星通訊技術和水下長波通信雙 信道，在不用打撈條件下，通過遙控指令或者衛星電話啟動黑匣子將所有數據向外以長波 和衛星電話無線傳輸給求援的數據接收器；在飛機機艙的各個關鍵部位設置監測視頻探 頭，并將這些影象數據資料經過壓縮加密技術處理記錄到黑匣子中，便于對發生恐怖爆炸 等情況的調查取證。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是在傳統黑匣子基礎上，利用長波通 訊、衛星電話通訊與控制模塊及超大容量集成電路存貯器(閃存)，除通過“機艙話音傳感 器”和“飛行數據傳感器”分別記錄5小時的CVR聲音和25小時的FDR飛行數據外，將飛機 機艙各關鍵部位設置的監測視頻探頭的影象數據資料經過壓縮加密技術處理也記錄進來， 提高空難分析的準確度。其中“飛行數據傳感器”主要記錄飛機的各種飛行數據，包括飛行 姿態、飛行軌跡(航跡)、飛行速度、加速度、經緯度、航向以及作用在飛機上的各種外力，如 阻力、升力、推力等，共約200多種數據，可保留20多小時的飛行參數。超過這個時間，數據 記錄儀就自動吐故納新，舊數據被新數據覆蓋。“機艙話音傳感器”和“監測視頻探頭”主要 記錄機組人員和地面人員的通話、機組人員之間的對話以及駕駛艙內出現的各種音響和影 象信息等。周而復始運行不停地洗舊錄新，總是錄留下最后5小時的各種聲音和影象資料。本發明的有益效果是當飛機發生空難造成黑匣子落入無法打撈境地時，可以通 過遙控指令或者衛星電話啟動黑匣子，將所有數據向外以長波和衛星電話無線傳輸給求援 的數據接收器，避免出現這次法航事故由于無法打撈到黑匣子永遠丟失珍貴的信息和數 據；同時在飛機機艙的各個關鍵部位設置監測視頻探頭，將這些探頭獲得的影象數據資料 經過壓縮加密技術處理記錄到黑匣子中，有利于對發生恐怖爆炸等情況的調查取證。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。附圖為本發明的結構原理圖，并作為摘要附圖。圖中1.飛機黑匣子外保護殼，2.天線，3.多路傳感器信號接口，4.信號采集與處 理器，5.超大容量閃存，6.衛星電話與長波通訊模塊，7.鋰電池。如附圖所示，本發明由飛機黑匣子外保護殼(1)、天線(2)、多路傳感器信號接口 (3)、信號采集與處理器(4)、超大容量閃存(5)、衛星電話與長波通訊模塊(6)、鋰電池(7) 構成。其中飛機黑匣子外保護殼(1)能夠耐高溫(600攝氏度 800攝氏度)和高壓(可承受1噸重的壓力)，不怕腐蝕，由金屬材料做成密閉的箱體；天線(2)通過衛星電話與長 波通訊模塊(6)提供長波與衛星電話的無線信號發射與接收；多路傳感器信號接口(3)將 來自飛機各監測部位的音視頻傳感器信號及飛行參數等通過內部總線傳送到信號采集與 處理器(4)；信號采集與處理器(4)再將這些數據進行壓縮和加密、格式化，循環寫入超大 容量閃存(5)；衛星電話與長波通訊模塊(6)在得到發送黑匣子數據的遙控指令后，從超 大容量閃存(5)中將整個文件分別以長波和衛星無線信號方式通過天線發射出去；鋰電池 (7)通過多路傳感器信號接口(3)得到外部電源的充電，并向黑匣子內部其它各模塊供電。
權利要求
一種遙控長波與衛星電話無線數傳飛機黑匣子，其外保護殼(1)是能夠耐高溫(600攝氏度～800攝氏度)和高壓(可承受1噸重的壓力)，不怕腐蝕，由金屬材料做成密閉的箱體，其中的天線(2)通過衛星電話與長波通訊模塊(6)提供長波與衛星電話的無線信號發射與接收，由多路傳感器信號接口(3)將來自飛機各監測部位的音視頻傳感器信號及飛行參數等通過內部總線傳送到信號采集與處理器(4)，信號采集與處理器(4)再將這些數據進行壓縮和加密、格式化，循環寫入超大容量閃存(5)，在無法起獲黑匣子的情況下，由救援系統向黑匣子發送遙控指令，衛星電話與長波通訊模塊(6)在得到發送黑匣子數據的遙控指令后，從超大容量閃存(5)中將整個文件分別以長波和衛星無線信號方式通過天線(2)發射出去，鋰電池(7)通過多路傳感器信號接口(3)得到外部電源的充電，并向黑匣子內部其它各模塊供電。
2.根據權利要求1所述的遙控長波與衛星電話無線數傳飛機黑匣子，其特征是多路 傳感器信號接口(3)和黑匣子內部各模塊都是絕熱固化結構，超大容量閃存(5)容量能夠 記錄包括飛行姿態、飛行軌跡(航跡)、飛行速度、加速度、經緯度、航向以及作用在飛機上 的各種外力，如阻力、升力、推力等，共約200多種數據，可循環保留20多小時的飛行參數， 以及機組人員和地面人員的通話、機組人員之間的對話以及機艙內出現的各種音響和影象 信息等，可循環保留最后的5小時各種聲音和影象資料。
全文摘要
本發明涉及一種對傳統的飛機黑匣子進行改造，增加遙控數據傳輸和飛機機艙監測視頻影象數據資料的裝置，尤其能夠防止飛機黑匣子落入深海不便打撈情況時，通過對飛機黑匣子發送遙控指令，達到將其中的數據由長波和衛星電話經無線通訊網絡傳輸給救援系統的目的。
文檔編號G07C5/00GK101923738SQ20091014587
公開日2010年12月22日 申請日期2009年6月9日 優先權日2009年6月9日
發明者李然 申請人:李然