用于维护和操作飞行器的系统和方法

专利名称：用于维护和操作飞行器的系统和方法
用于维护和操作飞行器的系统和方法
背景技术：
当前的飞行器座舱(cockpit)包括具有多种仪器和飞行显示器的驾驶舱(flightdeck)，该飞行显示器可对机组人员显示宽范围的飞行器信息、飞行信息、导航信息以及在飞行器的操作和控制中所使用的其它信息。这类仪器和飞行显示器也可被维护人员用来在各种飞行器系统之内诊断故障和潜在故障。可用信息的量使得对系统的操作和维护的训练乏味、耗时且昂贵。信息经常可能被忽略或误解。另外，期望使在收集和解释数据中涉及的人为工作减到最少和使用以完成这些任务的飞行器设备安装减到最少。

发明内容
在一个实施例中，一种用于具有多个飞行器系统的飞行器的操作和维护的至少之一的飞行器系统，其中飞行器系统的至少一些输出指示相应状态的一个或者多个视觉标记，包括:根据视觉标记编索引的信息数据库；手持式装置，具有显示器和创建视觉标记的图像的成像系统；以及计算机程序，具有可执行的指令集，以处理图像并从图像标识视觉标记，针对所标识的视觉标记从数据库检索相应的信息，以及在手持式装置的显示器上显示所检索的信息。在另一个实施例中，一种提供具有多个飞行器系统的飞行器的维护的方法，其中飞行器系统的至少一些输出指示相应的健康状态的一个或者多个视觉标记，包括:利用手持式装置对视觉标记成像，对通过视觉标记编索引的维护信息的数据库查询对所成像的视觉标记的匹配，以及将所匹配的视觉标记的维护信息显示在手持式装置的显示器上。在又一个实施例中，一种操作具有多个飞行器系统的飞行器的方法，其中飞行器系统的至少一些输出指示飞行器的系统的状态的一个或者多个视觉标记，包括:利用手持式装置对视觉标记成像 ，对通过视觉标记编索引的操作信息的数据库查询对所成像的视觉标记的匹配，以及将所匹配的视觉标记的信息显示在手持式装置的显示器上。


在附图中:
图1为依据本发明的一个实施例的可用来操作和维护飞行器的飞行器系统的示意图； 图2为可用于本发明的实施例的飞行器的示意 图3为更好地示出图2的飞行器的驾驶舱的座舱的一部分的透视图；以及 图4为图1的飞行器系统的驾驶舱的一部分和手持式装置的放大视图。部件列表 10飞行器系统 12飞行器
14数据库 16手持式装置 18计算机程序20计算机 22通信网络 24无线通信链路 26次级通信链路 28无线通信链路 30显示器 32成像系统 34触摸屏 36控制器 38第二计算机 40无线通信链路 42飞行器系统 44数据网络 46驾驶舱 48座舱 50仪器 52飞行显示器 54座位 56座位 58键盘 60指示器
62动态可扫描条形码 70用户
72显示的信息。
具体实施例方式依据本发明的实施例 ，图1示意性地示出用于操作和/或维护飞行器12的飞行器系统10。信息数据库14、手持式装置16以及计算机程序18可形成飞行器系统10。飞行器系统10可用于飞行器12的操作和/或维护。数据库14可包括可依据视觉标记编索引的多种信息。设想的是，这样的数据库可存储在计算机20上并且可以是计算机可搜索的数据库。将理解的是，数据库14可以是任何合适的数据库，包括具有多组数据的单个数据库、链接在一起的多个离散数据库或者甚至简单的数据表。不论数据库的类型如何，数据库14可设置在计算机20上的存储介质上。备选地，数据库14可设置在诸如数据库服务器的计算机可读介质上。设想的是，数据库14可包括与飞行器的维护有关和/或与飞行器12的操作有关的信息。备选地设想的是，数据库的全部或部分可驻留于手持式装置16或驻留于飞行器12上。以非限制性示例的方式，数据库14可包括维护信息和/或操作信息等等。维护信息可包括诊断树、维修或维护指导、更换指导、维修说明、部件描述等等。操作信息可包括诸如飞行员操作训练辅助或训练指导的训练信息、操作树、参考信息等等。
设想的是，计算机20可远离手持式装置16和飞行器12。例如，计算机20可位于航线中心维护或航线控制处。计算机20可通过通信网络22与手持式装置16和/或飞行器12通信，通信网络22可包括无线通信网络。计算机20可包括能够通过通信系统22无线地与其它系统和装置链接的任何合适的无线通信链路24，并且可包括但不限于分组无线电、卫星上行线路、无线保真(WiFi)、WiMax、AeroMACS、Bluetooth、ZigBee、3G无线信号、码分多址(CDMA)无线信号、全球移动通信系统(GSM)、4G无线信号、长期演进(LTE)信号、以太网、或它们的任何组合。同样要理解的是，无线通信的具体类型或模式不是本发明的关键，并且以后开发的无线网络当然设想为在本发明的范围之内。计算机20可直接地与无线通信链路24耦合或可通过次级通信链路26间接地与无线通信链路24耦合，次级通信链路26可包括将计算机20与通信系统22耦合的因特网连接。为了能够通过通信系统22与其它系统和装置无线地链接，手持式装置16也可包括任何合适的无线通信链路28，通信链路28可包括但不限于先前描述的有线和无线通信系统。同样将理解的是，无线通信的具体类型或模式不是本发明的关键，并且以后开发的无线网络是当然设想为在本发明的范围之内。显示器30和用于创建图像的成像系统32也可包括在手持式装置16中。设想的是，显示器30可以是触摸屏34，使得用户可通过触摸屏34与显示器30交互。虽然手持式装置16已经示出为具有触摸屏34的电话，但是将理解的是，手持式装置可以是扫描仪、PDA、台式PC或其它合适的装置。键盘或光标控制也可设置在手持式装置16中，以允许用户与显示器30交互。成像系统32可以是能够捕捉图像的任何合适的成像系统。示范性成像系统可包括照相机，其包括CCD照相机、CMOS照相机、数码相机、视频摄像机或能够捕捉图像的任何其它类型的装置。控制器36可包括在手持式装置16中，并且可以可操作地与包括显示器30、成像系统32、触摸屏34以及无线通信链路28的手持式装置16的组件耦合。控制器36可包括任何合适的存储器和处理 单元，处理单元可运行任何合适的程序以实现图形用户界面(GUI)和操作系统。设想的是，计算机程序18的全部或部分可驻留于手持式装置16上。设想的是，计算机程序18可位于控制器36之内或通过控制器36访问。计算机程序18可具有可执行的指令集，以处理通过成像系统32捕捉的图像并从图像标识视觉标记，针对所标识的视觉标记从数据库14检索相应信息，以及在手持式装置16的显示器30上显示信息。照这样，来自成像系统32的图像信号可通过计算机程序18接收和处理。即，计算机程序18可利用模式识别技术来分析图像以确定图像的特性和确定图像是什么。备选地设想的是，计算机程序18的全部或部分可驻留于计算机20上或驻留于第二计算机38上。第二计算机38可以与计算机20在相同位置或者可在备选的位置。如图所示，已设想的是，第二计算机38甚至可位于飞行器12上。因此，设想的是，手持式装置16可与飞行器12数据通信。例如，手持式装置16的无线通信链路28可与飞行器12的无线通信链路40通信以建立数据通信。备选地，设想的是，在没有改变本发明的范围的情况下，手持式装置16可通过有线链路与飞行器12可通信地耦合。在操作期间，手持式装置16可创建视觉标记的图像，并且这样的视觉标记可包括显示在飞行器12的驾驶舱46的一部分上的视觉标记。因此，理解关于飞行器12的附加信息可能是有帮助的。图2示意性地将飞行器12示出为具有多个飞行器系统42，多个飞行器系统42使飞行器12和数据网络44能够适当进行操作，通过数据网络44，多个飞行器系统42可互相通信并且提供信息给飞行器12的工作人员。例如，飞行器系统42可输出包括指示飞行器12的相应的健康状态或操作状态的视觉标记的多种信息至位于飞行器12的座舱48中的驾驶舱46。图3示出飞行器12的座舱48的一部分，并且图3示出有具有多种仪器50和飞行显示器52的示范性驾驶舱46。第一用户(例如，飞行员)可出现在座舱48的左侧的座位54中，而另一个用户(例如，副驾驶员)可出现在座舱48的右侧的座位56中，并且驾驶舱46可位于飞行员和副驾驶员的前面并且可对机组人员提供信息以帮助操作飞行器12。飞行显示器52可包括基本的飞行显示器或多功能显示器并且可显示宽范围的飞行器信息、飞行信息、导航信息以及在飞行器12的操作和控制中使用的其它信息。另外，驾驶舱46的多种仪器50和飞行显示器52两者都可提供指示一个或者多个飞行器系统42的相应的健康状态的一个或者多个视觉标记。仪器50和飞行显示器52可以按照包括具有更少或者更多仪器或显示器的任何方式布置。另外，飞行显示器52不需要共面且无需是相同的尺寸。触摸屏显示器或触摸屏表面(未示出)可包括在飞行显示器30中并且可被一个或者多个机组人员(包括飞行员和副驾驶员)用来与飞行器12的系统交互。这样的触摸屏表面可采用任何合适的形式，包括液晶显示器(IXD)并且可使用多种物理或电气属性以检测来自机组人员的输入。设想的是，飞行显示器30可以是动态的，并且一个或者多个光标控制装置(未示出)和/或一个或者多个多功能键盘58可包括在座舱48中，并且可由一个或者多个机组人员使用以与飞行器12的系统交互。照这样，驾驶舱46可认为是飞行器系统42和飞行器12的用户界面。计算机38或附加的计算机或控制器可以可操作地与包括飞行器系统42、飞行显示器52、触摸屏表面、光标控制装置、键盘58等的飞行器12的组件耦合。计算机38也可与飞行器12的其它控制器(未示出)连接。计算机38可包括存储器和处理单元，处理单元可运行任何合适的程序以实现 图形用户界面(GUI)和操作系统。计算机38可接收来自负责管理数据的获取和存储的任意数量的飞行器系统42或软件程序的输入。在飞行器12的操作期间，多个飞行器构件系统42可发送与多个飞行器系统42的至少一些操作数据和/或健康数据有关的状态消息或输出，这样的输出可包括指示与飞行器系统42有关的信息的一个或者多个视觉标记。这样的视觉标记可显示在驾驶舱46上。视觉标记可以是多种东西，包括多种仪器50的读出和位置、在驾驶舱46上激活的一个或者多个灯或者指示器60以及在飞行显示器52上示出的信息。另外，飞行显示器52可以能够产生诸如QR码的一个或者多个动态可扫描条形码62，作为飞行器系统42的视觉标记。这样的可扫描条形码62可以是动态的，使得可变量的数据可包括在可扫描条形码62中。视觉标记也可以是在显示器52的屏框(trim bezel)上或靠近仪器50的条形码或QR码，以标识驾驶舱46的一部分。飞行器系统10的技术效果在于其可用作系统诊断工具、训练辅助和/或自动化的参考源。在飞行器系统10的操作期间，可操作手持式装置16，使得其可视化地扫描驾驶舱46的部分或对驾驶舱46的部分成像。更具体地，如图4中所示，手持式装置16可由用户70操作以捕捉具有与飞行器系统42有关的多种视觉标记的驾驶舱46的图像。例如，将该图像示出为捕捉仪器50上的若干仪器读数和活动的指示器60。计算机程序18可包括软件，以处理图像并从捕捉的图像标识驾驶舱46上的视觉标记。例如，使用模式识别来标识驾驶舱46的系统组件(包括仪器50和指示器60)，可通过它们的形状、物理标志以及显示的输出来进行标识。设想的是，运行在手持式装置16上的计算机程序18可标识与来自图像的视觉标记对应的飞行器系统。计算机程序18可基于可扫描条形码或通过动态条形码传送的编码数据来标识系统组件。备选地，计算机程序18可通过组件的形状来识别它们。计算机程序18可确定在图像内的视觉标记，包括实际系统值和消息、指示以及模式状态。设想的是，计算机程序18可标识在图像内的所有视觉标记。计算机程序18也可确定物理部件信息、字母数字识别和/或位于驾驶舱46之上的ATA条形码。接着计算机程序18可以针对标识的视觉标记从数据库14检索相应的信息，并且在手持式装置16的显示器30上显示相应的信息。这个可通过对数据库14查询对成像的视觉标记的匹配来完成，数据库14可通过视觉标记编索引。这样标识的标记可与视觉标记的索引匹配，并且可检索匹配的视觉标记的相应信息。应该注意的是，计算机程序18可运行在计算机20上，并且在那种情况下，手持式装置16可只发送图像至计算机20用于计算机20上的远程处理。然后计算机20可从数据库14检索合适的信息。不管处理在哪儿完成，如72示意性地示出的那样，从数据库14检索的信息接着可显示在显示器30上。照这样，基于驾驶舱46上的视觉标记，手持式装置16和计算机程序18可充当飞行器系统状态的解释器。上述的飞行器系统10可用于维护飞行器。在提供飞行器12的维护的方法中(其中飞行器系统的至少一些输出指示相应的健康状态的视觉标记)，可利用手持式装置16对视觉标记成像。数据库14可包括维护信息并且其可对其查询成像的视觉标记的匹配，且所匹配的视觉标记的这样的维护信息可显示在手持式装置16的显示器上。设想的是，飞行器系统10可用来指导测试或诊断操作性误解或精确地标识系统故障。手持式装置16可用作用于记录和诊断安装于飞行器12之上的系统的配置工具。设想的是，手持式装置16可与计算机20、计算机38或另一·计算机或其它装置通信。飞行器系统10可以能够创建总结报告，以存储在飞行器12上，在其有可用路径时通过通信系统22发送至远程地点、打印或电邮。飞行器系统可用于多种功能，包括:手持式装置16可确定飞行器的具体部件或系统是否位于飞行器上，以及接着确定是否有可用的升级/更新并且就此通知操作员或维护人员。手持式装置16可与飞行器12交互并且可与飞行器系统42交互以传递多种系统数据至用户。设想的是，手持式装置16甚至可查询由飞行器系统42报告的电子部件号。此类部件号可嵌入在飞行器系统42的软件和/或硬件中。同样可设想的是，飞行器系统10可充当多种飞行器系统42的指导。S卩，用户可使用手持式装置16来识别组件、面板、显示的数据以及设置在其上的符号体系。在这样的操作期间，手持式装置16可用来对视觉标记成像，可对通过视觉标记编索引的操作信息的数据库查询对所成像的视觉标记的匹配，并且所匹配的视觉标记的信息可显示在手持式的显示器上。技术效果在于，飞行器系统10可提供到关于飞行器系统42的所有方面的媒体和文本的即时存取。通过非限制性示例的方式，可包括操作信息的数据库，其中信息包括飞行器的参考信息和训练辅助的至少一个。飞行器系统10的手持式装置16可以能够充当用户的指导并且可让用户逐步地浏览场景。更具体地，用户可对驾驶舱46的一部分成像并且手持式装置16可基于与确定的视觉标记有关的可用信息来提供提示。照这样，用户可扫描飞行器2的部分并遵循提示，并且基于提供的信息执行多种动作以操作飞行器12的部分。基于可视化地扫描飞行器系统42的系统显示器和控制接口，飞行器系统10可识别和解释飞行器系统42的状态，包括飞行器系统10可解释模式状态通告、按钮或指示器发光/不发光的状态、人员警示信息以及其它系统消息。作为示例，从数据库14查询的信息可提供可通过操作员获得的、基于系统的状态的动作的列表。手持式装置16的显示器22可就接下来做什么通知用户并且可改善用户理解和操作飞行器系统42的能力。手持式装置16可以经由通信网络22与航线中心维护或航线控制通信。例如，手持式装置16可包括关于飞行器12的类型的数据、飞行器尾号、以及安装在飞行器12上的数据，并且通过从飞行器操作员的中央数据管理向手持式装置16推送，这个数据在手持式装置16上可自动地更新。备选地，这个信息能够通过手持式装置16捕捉(诸如通过取得尾号等的图像)。另外，通过手持式装置16收集信息并且计算机程序18可经过通信网络22转送至地面。例如，可扫描条形码可通过成像系统32捕捉并且可包括可用来做报告的大量的信息，该报告可添加到机组人员电子飞行日志报告或维护报告。上述实施例提供多种利益，包括:它们提供得到来自飞行器的、关于多种飞行器系统的潜在问题是什么的更详细通信的方式。另外，对象识别减少了用户不得不花费在键盘上的大量时间，并减少了对由机器呈现的数据而非详细描述的接受的练习，以及通过诸如定制的飞行器控制的昂贵装备或诸如微小键盘的受约束的设备进行的一系列动作。上述的实施例提供实时工具以引导操作员通过各步骤来诊断或操作系统。手持式装置16的识别系统组件并且自动地提供关于怎样使用它们、它们的寿命周期历史以及任何故障的数据的能力，可减少用来训练飞行器的操作员或维护人员的时间。飞行器系统可收集导致减少的故障误报告的数据以及更早地纠正由于更精确地捕捉数据而引起的问题。通过飞行器系统10解释的信息被精确 地解释并且保证被接收的数据的完整性。飞行器系统10也可减少接收和记录数据的时间以及最小化人为错误。上述实施例的手持式装置将提供将被用户所熟悉的灵活接口，并且当这样的装置普遍地可获得时，实现这样的系统的成本可最小化。本书面描述使用示例来公开包括最佳模式的本发明，以及还使本领域技术人员能实践本发明，包括制作和使用任何装置或系统及执行任何结合的方法。本发明可取得专利的范围由权利要求限定，且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果此类其它示例具有与权利要求字面语言无不同的结构要素，或者如果该示例包括与权利要求字面语言无实质不同的等效结构要素，则该示例规定为在权利要求的范围之内。
权利要求
1.一种飞行器系统，用于具有多个飞行器系统的飞行器的操作和维护的至少之一，其中，所述飞行器系统的至少一些输出指示相应的状态的一个或者多个视觉标记，所述飞行器系统包括: 根据所述视觉标记编索引的信息数据库； 手持式装置，具有显示器和创建所述视觉标记的图像的成像系统；以及计算机程序，具有可执行的指令集，以处理所述图像并从所述图像标识所述视觉标记，针对所标识的视觉标记从所述数据库检索相应信息，以及在所述手持式装置的所述显示器上显示所检索的信息。
2.根据权利要求1所述的飞行器维护系统，除了所述手持式装置之外，还包括计算机，其中所述数据库存储在所述计算机上。
3.根据权利要求2所述的飞行器维护系统，其中，所述计算机远离所述手持式装置并且通过通信网络与所述手持式装置通信。
4.根据权利要求3所述的飞行器维护系统，其中，所述计算机程序的全部或部分可驻留于所述手持式装置上、所述计算机上、或第二计算机上。
5.根据权利要求1所述的飞行器维护系统，其中，所述信息包括维护信息。
6.根据权利要求5所述的飞行器维护系统，其中，所述维护信息包括诊断树，所述诊断树显示在所述手持式装置的所述显示器上。
7.根据权利要求5所述的飞行器维护系统，其中，所述维护信息包括维修指导，所述维修指导显示在所述手持式装置的所述显示器上。
8.根据权利要求1所述的飞行器维护系统，其中，所述手持式装置和所述飞行器是进行数据通信的。
9.根据权利要求8所述的飞行器维护系统，其中，所述手持式装置包括与所述飞行器的无线通信系统通信的无线通信系统以建立所述数据通信。
10.根据权利要求1所述的飞行器维护系统，其中，所述视觉标记包括显示在所述飞行器系统其中之一的显示器之上的标记。
11.一种方法，提供具有多个飞行器系统的飞行器的维护，其中所述飞行器系统的至少一些输出指示相应的健康状态的一个或者多个视觉标记，所述方法包括: 利用手持式装置使所述视觉标记成像； 对通过所述视觉标记编索引的维护信息的数据库查询对所述图像视觉标记的匹配；以及 将所匹配的视觉标记的所述维护信息显示在所述手持式装置的所述显示器之上。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述成像包括捕捉具有所述视觉标记的所述飞行器系统的用户界面的图像。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述视觉标记显示在所述用户界面的显示器上。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述视觉标记为在所述用户界面上的灯。
15.根据权利要求12所述的方法，还包括标识所述图像之内的所述视觉标记。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述匹配使标识的视觉标记与所述视觉标记的索引相匹配。
17.根据权利要求15所述的方法，还包括从所述图像标识与所述视觉指示对应的所述飞行器系统。
18.根据权利要求15所述的方法，其中，所述图像是所述飞行器的驾驶舱的至少一部分。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括标识在所述图像之内的所有视觉标记。
20.根据权利要求11所述的方法，还包括将所成像的视觉标记传送至远离所述手持式装置的计算机，且所述数据库驻留于所述计算机上。
21.根据权利要求11所述的方法，其中，所述维护信息包括在所述手持式装置的所述显示器上的诊断树。
22.根据权利要求11所述的方法，其中，所述维护信息包括维护指导。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述维护指导包括更换指导。
24.一种方法，操作具有多个飞行器系统的飞行器，其中，所述飞行器系统的至少一些输出指示所述飞行器的系统的 状态的一个或者多个视觉标记，所述方法包括: 利用手持式装置对所述视觉标记成像； 对通过视觉标记编索引的操作信息的数据库查询对所成像的视觉标记的匹配；以及 将所匹配的视觉标记的信息显示在所述手持式装置的所述显示器上。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，所述信息包括所述飞行器的训练辅助和参考信息的至少其中之一。
全文摘要
对具有多个飞行器系统的飞行器提供维护的方法和操作具有多个飞行器系统的飞行器的方法，其中飞行器系统的至少一些输出指示飞行器的系统状态的一个或者多个视觉标记，所述方法提供基于这样的视觉标记的信息。用于飞行器的操作和维护的至少之一的飞行器系统可基于这样的视觉标记来检索信息。
文档编号G06F17/30GK103246692SQ201310048839
公开日2013年8月14日 申请日期2013年2月7日 优先权日2012年2月7日
发明者N.L.欧文斯 申请人:通用电气航空系统有限责任公司