无线燃料传感器系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开总体上涉及一种飞机，并且具体地涉及飞机中的传感器系统。更具体地，本公开涉及用于无线传感器的系统的方法和装置，该无线传感器用于测量飞机的燃料箱中的燃料量(fuel quantity) ο
【背景技术】
[0002]在操作飞机的过程中，需要确定关于飞机和飞机的周围环境的各种类型的信息。这些信息例如可以包括空速(airspeed)、机舱温度、飞机外面的温度、湿度、气压、油位、发动机温度、控制面的配置以及其他合适类型的信息。可以使用飞机中的传感器系统来确定这些信息。
[0003]目前，传感器通常通过配线和电缆连接至其他装置。例如，配线可以位于飞机的机翼中。这些配线可以从位于飞机的机身中的传感器系统的部分延伸至燃料箱或飞机的机翼中的其他位置处的传感器。此外，其他装置还可以位于燃料箱或机翼中，以便于进行测量以及生成传感器数据。
[0004]在制造飞机的过程中，对配线进行走线(routing)以便将传感器安装在燃料箱中是耗费时间的。此外，配线以及与配线相关联的其他装置的使用还会给飞机增加额外的重量。例如，可能需要针对配线的期望走线和分离而设置额外的结构，以减少由于环境影响而可能出现的电弧或放电。这些环境影响可以包括诸如闪电或静电的电磁场相互作用。
[0005]此外，配线的使用还会导致在燃料箱中形成开口以便将配线走线至燃料箱中的传感器。这些开口的形成和定位既费时又费钱。安装这些部件需要的增加的时间和费用会使飞机的制造时间增加。此外，配线和配线的开口数量还会导致增加的维护时间和费用。例如，需要对开口的密封件(seal)和配线的完整性进行额外的检查。并且，配线和密封件在飞机的使用寿命期间可能需要时常更换。因此，由于配线的使用会增加维护的时间和成本。
【发明内容】
[0006]在【具体实施方式】中，传感器装置包括电容性探针(capacitive probe)，该电容性探针包括内导体和外导体。电容性探针的内导体和外导体形成同轴波导(coaxialwaveguide)。具有在外导体上开口的狭槽的同轴波导形成有狭槽的同轴波导天线。传感器装置还包括无线收发装置(rad1)，该无线收发装置用于基于与电容性探针相关联的测量生成信号并且将信号提供至同轴波导天线来用于传输。
[0007]在另一【具体实施方式】中，方法包括使用包括第一导体和第二导体的电容性探针生成传感器数据。该方法还包括使用电容性探针作为传输天线传输基于传感器数据的信号。
[0008]在另一【具体实施方式】中，交通工具(vehicle)包括燃料箱和位于燃料箱中的传感器单元。传感器单元包括电容性探针，该电容性探针包括第一导体和第二导体。传感器单元进一步包括无线收发装置，该无线收发装置基于与电容性探针相关联的测量生成信号并且将信号提供至第一导体以用于使用电容性探针作为传输天线进行传输。
[0009]在一个说明性实施方式中，一种设备包括被配置为将多个无线电力信号发送至一组传感器单元的传感器控制器。传感器控制器进一步被配置为在多个无线电力信号已发送至一组传感器单元之后将多个无线数据收集信号发送至一组传感器单元。传感器收集器更进一步被配置为接收来自一组传感器单元的多个无线响应信号中的传感器数据。
[0010]在另一个说明性实施方式中，飞机燃料传感器系统包括一组传感器单元、无线系统和传感器控制器。一组传感器单元位于飞机的燃料箱中。无线系统被配置为在传感器控制器的控制下将多个无线电力信号和多个无线数据收集信号发送至一组传感器单元并且接收从一组传感器单元发送的多个无线响应信号中的传感器数据。传感器控制器被配置为使得无线系统将多个无线电力信号发送至一组传感器单元。传感器控制器进一步被配置为使得无线系统在多个无线电力信号已发送至一组传感器单元之后将多个无线数据收集信号发送至一组传感器单元。传感器控制器更进一步被配置为接收来自无线系统的多个无线响应信号中无线传输的传感器数据。
[0011]在又一说明性实施方式中，传感器系统包括传感器、天线系统、能量收集装置和控制器。天线系统在物理上连接至传感器。天线系统被配置为发送和接收无线信号。能量收集装置被配置为从接收到的无线信号获得能量。控制器被配置为控制传感器进行测量，将测量数据保存为传感器数据，并且以无线信号发送传感器数据。
[0012]在另一说明性实施方式中，提出了一种用于生成传感器数据的方法。多个无线电力信号被发送至一组传感器单元。多个无线数据收集信号在多个无线电力信号已发送至一组传感器单元之后被发送至该组传感器单元。多个无线响应信号中的传感器数据是从该一组传感器单元接收的。
[0013]在又一说明性实施方式中，提出了一种用于生成传感器数据的方法。在传感器单元处接收多个无线电力信号。在接收多个无线电力信号之后使用在传感器单元处的传感器进行多次测量。测量数据被存储为传感器数据。在接收到多个无线数据收集信号时在多个无线传感器数据信号中传输传感器数据。
[0014]在【具体实施方式】中，传感器装置包括电容性探针，该电容性探针包括第一导体(例如，内导体)和第二导体(例如，外导体)的。例如，第一导体和第二导体可以形成同轴波导。传感器装置还包括无线收发装置，该无线收发装置用于基于与电容性探针相关联的电容性读数(capacitive reading)生成信号并且将信号馈送给第一导体以使用电容性探针作为传输天线进行传输。
[0015]在具体的实施方式中，方法包括使用包括第一导体和第二导体的电容性探针生成传感器数据。该方法还包括使用电容性探针作为传输天线传输基于传感器数据的信号。
[0016]在【具体实施方式】中，交通工具包括燃料箱和位于燃料箱中的传感器单元。传感器单元包括电容性探针，该电容性探针包括第一导体和第二导体。传感器单元还包括无线收发装置，该无线收发装置用于基于与电容性探针相关联的电容性读数生成信号并且将信号馈送给第一导体以使用电容性探针作为传输天线进行传输。
[0017]上述特征和功能能够在本发明的各种实施方式中单独实现或者还可以在其他实施方式中被组合，其中进一步的细节可以参考以下描述和附图。
【附图说明】
[0018]图1是根据说明性实施方式的飞机的示意图；
[0019]图2是根据说明性实施方式的监测环境的框图的示意图；
[0020]图3是根据说明性实施方式的无线系统的框图的示意图；
[0021]图4是根据说明性实施方式的传感器单元的框图的示意图；
[0022]图5是根据说明性实施方式的用于生成传感器数据的传感器系统的状态的示意图；
[0023]图6是根据说明性实施方式的传感器系统的示意图；
[0024]图7是根据说明性实施方式的传感器系统的另一个示意图；
[0025]图8是根据说明性实施方式的传感器系统的另一个示意图；
[0026]图9是根据说明性实施方式的传感器系统的又一个示意图；
[0027]图10是根据说明性实施方式的时序图的示意图；
[0028]图11是根据说明性实施方式的传感器单元的框图的示意图；
[0029]图12是根据说明性实施方式的电路的框图的示意图；
[0030]图13是根据说明性实施方式的电路的框图的另一个示意图；
[0031]图14是根据说明性实施方式的传感器单元的示意图；
[0032]图15是根据说明性实施方式的传感器单元的另一个示意图；
[0033]图16是根据说明性实施方式的传感器单元的另一个示意图；
[0034]图17是根据说明性实施方式的传感器单元的又一个示意图；
[0035]图18是根据说明性实施方式的传感器单元的又一个示意图；
[0036]图19是根据说明性实施方式的传感器单元的再一个示意图；
[0037]图20是根据说明性实施方式的用于生成传感器数据的过程的流程图的示意图；
[0038]图21是根据说明性实施方式的用于发送无线数据收集信号的过程的流程图的示意图；
[0039]图22是根据说明性实施方式的数据处理系统的框图的示意图；
[0040]图23是根据说明性实施方式的框图形式的飞机制造与服役方法的示意图；
[0041]图24是其中可以实施说明性实施方式的框图形式的飞机的示意图；
[0042]图25是根据另一个说明性实施方式的传感器单元的示意图；
[0043]图26是根据说明性实施方式的图25的传感器单元的第二示意图；
[0044]图27是根据说明性实施方式的图25的传感器单元的第三示意图；
[0045]图28是根据第一说明性实施方式的图25的传感器单元的一部分的示意图；
[0046]图29是根据第一说明性实施方式的图25的传感器单元的一部分的另一个示意图；
[0047]图30是根据第二说明性实施方式的图25的传感器单元的一部分的示意图；
[0048]图31是根据第二说明性实施方式的图25的传感器单元的一部分的另一个示意图；并且
[0049]图32是根据说明性实施方式的用于发送无线数据收集信号的过程的流程图的示意图。
【具体实施方式】
[0050]说明性实施方式认识到并考虑到可以采用无线传感器的使用来减少由在飞机中使用配线而引起的问题，诸如可能通过机翼延伸至燃料箱和飞机的配线。例如，通过减少或消除燃料箱中的传感器的配线的使用可以减少飞机的重量并且可以改善飞机的性能。例如，会出现针对飞机的在范围上、可操作性上和其他类型性能上的提高。此外，还可以减少将传感器安装在用于飞机的燃料箱中所需要的时间量。
[0051]说明性实施方式认识到并考虑到，目前用于燃料箱中的无线传感器采取电容性探针的形式。电容性探针可测量燃料箱中的燃料的水平。
[0052]说明性实施方式提供用于生成传感器数据的方法和装置。例如，装置可以包括传感器控制器。该传感器控制器被配置为将多个无线电力信号发送至一组传感器单元。传感器控制器被配置为在多个无线电力信号已发送至一组传感器单元之后将多个无线数据收集信号发送至一组传感器单元。传感器控制器还被配置为接收在来自一组传感器单元的多个无线响应信号中无线传输的传感器数据。
[0053]现在参考附图并且具体参考图1，根据说明性实施方式描述了飞机的示意图。在这个说明性实例中，飞机100具有附连至机身(body，主体)106的机翼102和机翼104。飞机100包括附接至机翼102的发动机108和附接至机翼104的发动机110。
[0054]机身106具有机头部(nose sect1n) 112和尾翼部(tail sect1n) 114。水平尾翼116、水平尾翼118和垂直尾翼120附连至机身106的尾翼部114。
[0055]飞机100是根据说明性实施方式的可以在其中实施传感器系统的飞机的实例。在这个说明性实例中，可以将传感器系统实施在飞机100中，以监测飞机100或飞机100周围环境中的至少一个。
[0056]如本文中所使用的，当与所列出的项一起使用时，短语“至少一个”指可以使用一个或者多个列出项的不同组合和可仅需要所列出的各项中的一项。例如，“项A、项B以及项C中的至少一项”可以包括但不限于项A、项A和项B、或者项B。该实例还可以包括项A、项B以及项C或者项B和项C。当然，可以存在这些项的任意组合。在其他实例中，“至少一个”例如可以是但不限于项目A中的两个、项目B中的一个和项目C中的十个，项目B中的四个和项目C中的七个以及其他合适的组合。该项可以是具体的对象、事物或者类别。换言之，至少一个指可以使用列表中的但是并非需要列表中所有项的任意组合项和任意数量的项。
[0057]在这个说明性实例中，燃料箱124和燃料箱126是可以由传感器系统监测的飞机100的部分的实例。具体地，传感器系统可监测燃料水平以及关于燃料箱124和燃料箱126的其他信息。以这种方式，传感器系统可以是这个说明性实例中的飞机燃料传感器系统。
[0058]现在转向图2，根据说明性实施方式描绘监测环境的框图的示意图。在这个说明性实例中，监测环境200包括被配置为生成关于飞机206的传感器数据204的传感器系统202。图1中的飞机100是其中可以实现以框图的形式示出的飞机206的一个方式的实例。
[0059]如所描述的，传感器系统202与飞机206在物理上相关联。当一个部件与另一部件“物理上相关联”时，该关联在所描述的实例中是物理关联。例如，诸如传感器系统202的第一部件可以被认为通过固定至如飞机206的第二部件、粘结至第二部件、安装至第二部件、焊接至第二部件、紧固至第二部件和/或以其它适合的方式连接至第二部件而与第二部件相关联。第一部件还可以利用第三部件连接至第二部件。第一部件同样可以被认为是通过形成为第二部件的部分、第二部件的延伸、或两者而与第二部件在物理上相关联。
[0060]在说明性实例中，传感器系统202包括用于生成传感器数据204的多个部件。如所描述的，传感器系统202包括传感器控制器208、无线系统210和传感器单元212。
[0061]传感器控制器208被配置为控制由传感器单元212生成传感器数据204。如所描述的，传感器控制器208可以用软件、硬件、固件或它们的组合来实施。当使用软件时，通过传感器控制器208执行的操作可以以被配置为在处理器单元上运行的程序代码来实现。当使用固件时，通过传感器控制器208执行的操作可以以存储在永久性存储器中以在处理器单元上运行的程序代码和数据来实现。当采用硬件时，硬件可包括电路，操作该电路以执行传感器控制器208中的操作。
[0062]在说明性实例中，硬件可以采取以下形式:电路系统、集成电路、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑装置或被配置为执行多个操作的某种其他合适类型的硬件。利用可编程逻辑装置，装置可以被配置为执行多个操作。该装置可以在之后的时间里被重新配置或可以被永久配置为执行多个操作。可编程逻辑装置的实例包括:例如，可编程逻辑阵列、可编程阵列逻辑、场可编程逻辑阵列、场可编程栅极阵列和其他合适的硬件装置。另外，过程可以实现在与无机组件相集成的有机组件中和/或可以完全由人之外的有机组件构成。例如，处理可以被实施为有机半导体中的电路。
[0063]无线系统210是