专利名称：飞行器中的rf设备的网状无线网络的配置的全局优化的制作方法
技术领域：
本发明尝试优化射频(RF)设备的网状(meshed)无线网络的配置。一些这样的设备被耦合于飞行器上搭载的组件以标记这些组件。这些标记RF设备以电子标签形式出现。 它们被称为标记或耦合的RF设备。
背景技术：
这些标记用来记录与飞行器甲板上搭载的组件成对配置的RF设备中的可追踪信息。该记录包括可追踪信息的原始记录，特别加上其更新和修正形式。一种借助RF设备作标记的形式在班机中是已知的。该标记被用来仅仅提供对例如救生衣和氧气瓶的附件的追踪。为了对飞行器的配置、维护和后勤有所帮助，本发明采用的标识提供不是对例如救生衣的附件的追踪，而是对构成飞行器一部分的甲板上组件的追踪。术语“甲板上组件 (on-board component) ”在本文中用来表示构成飞行器的对其运作或其任务都是必要的诸个部分的特定组件。这些可以是关键设施的零件。文献US2008180227描述了一种对一组移动RF单元的移动进行建模和优化的方法，这是通过与这些单元兼容的两个访问点实现的。该文献通常适用于后勤系统中的移动单元，该后勤系统具有当所述移动单元在附近时需要与所述移动单元协作的运输机、读取器和访问点。该方法尤其用于射频标识(RFID)连接状态的分析，该连接状态包括两相邻移动单元之间的相互方位角。其目的是避免没有被射频(RF)覆盖区所覆盖的盲区。文献EP2104060或FR2928761记载本发明的一种典型应用，其提供追踪由大量标记的甲板上组件构成的飞行器的配置，其中要求能咨询并记录各个种类的专门数据(追踪 fn 息)ο首先，提供将多个RF设备安装在飞行器的甲板上组件上。术语“RF设备”用来表示网状无线网络的所有组件，不仅包括电子标签还包括本地读取器连同一个或多个路由器或集线器。这些RF设备被配置成形成一网状无线通信网络，该网状无线通信网络界定一隐藏边界(secrecy perimeter)。尽管理论上可借助RF设备来标记飞行器组件，但各种技术问题对该技术针对多种应用场合(例如跟踪维护)具有实践上的限制。目前，尚无具有实践性、简单和实际(可靠)的方法来事先评价通过RF设备标记甲板上组件的优化方案。为此，本发明着眼于某些参数它们被称为“决策因数”。作为示例，这些决策因数可以是给定RF设备的覆盖率(即给定距离上的读和/或写的可能性或不可能性)，或甚至是重量、技术和成本，不管是以给定设备的单位为基础还是以甲板上的配置-追踪系统的全局评估形式为基础。
在这些方面，文献US7516057以标记运输托架或运输容器为背景记载了一种优化设计结构化特征且部署电子标签(RFID)而不引入蓄电池的方法。该文献提供了用于每个电子标签的单一设计参数的单一选择，作为RFID读取器的功能。对于给定的标签成本，通过改变由读取器产生的问询信号的调制周期并通过改变标签的天线的电容来计算数据传输率。另外提到了文献US2009M3895，该文献描述了从均勻地分布在班机内并连接成网络的传感器采集测量值。每个传感器由无线路由器连接以经由发射机将其测量值传输至甲板上的数据处理单元。发射机利用班机内周围结构的透明或不透明特性来传输测量值。至Il文“A heuristic approach for antenna positioning in cellular networks (对位于蜂窝网络中的天线的探索方法)”，该文献出版在“Journal of Heuristics (探索期刊)”(ISSN1381-1231)，卷 7，第五期，2001 年 9 月(pp. 443-472)。该文献给出一种从一组预定义候选站点内为蜂窝电话网寻找定位站点和天线频率的探索方法。 每个站点的数目和天线类型分三个阶段确定首先根据约束调节进行过滤以消除不可接受的天线，然后通过禁止(taboos)方法进行优化，最后进行事后优化以改进由禁止方法找到的解决方案。此外，在本发明的领域内，经常需要能提高通信安全性(特别是涉及认证的)但不会使标识系统过于复杂或具有太大负担。为此，可用技术的示例记载在文献EP2073433或FI^925M6中，其中进行超高频 (UHF) RF事务安全意指RF设备(转发器)单独配备具有可自由读取的存储区的无源组件。 认证RF设备的过程之后是解密负载数据的过程，该过程是通过同样在甲板上的读取器在远端执行的。远端认证过程依赖于以消息认证码形式出现的认证摘要，该消息认证码是通过根据秘密认证钥对负载数据进行散列化而获得的。远程译码过程使用产生的值以及具有截取长度的秘密译码钥。从前面内容看出，本发明的环境是将RF设备纳入到具有复杂甲板上收发机系统的飞行器中，并且其目的之一是以全局法标识或采集配有这种系统的每个飞行器的特定配置。已知飞行器的配置——尤其是旋翼飞机——因任务类型而差异巨大。这就是为什么在给定瞬间关于飞行器配置的“实时”信息有助于提高数据的可靠性和准确性。然而，借助本发明的标识已演变为要适应航空需求。这些需求是特别局限的。本发明的一个目的是能在困难环境下(例如由金属制成、处于各种温度和振动下)读取和更新每个标识RF设备。借助本发明，RF追踪也可能改善航空业内众多工业过程和操作。这适用于维护承包商，也涵盖生产和工作条件。当飞行器运作时，常规检查和维护工作是必要的。由于本发明可实现追踪，因此可以缩短飞行器不适于飞行的时间长度，并协助参与者(使用者、操作者、制造者)来执行其各自的任务使信息可在线获得，减少人为差错，跟踪并提供维护行为的历史等。例如，通过利用RF标识的特征，本发明在技师中心、维护车间或维修检查(MRO)中心内进行维护操作的过程中是有益的。RF设备使其能追踪维护信息例如能够追踪服务寿命期限(SLL)，以及甲板上组件多次检修之间的时间(Time between overhauls, TB0)。这能对执行维护的人提供帮助。该信息能改善维护计划，并实时地执行和跟踪操作。
由此，关于飞行器配置的实时了解是本发明提供的优点之一。为此，必须将尽可能详尽的(被称为“全体的”，overall) RF标识纳入飞行器中。理论上，可对飞行器中的标识构思出许多种可能。存在众多技术用于全体标识所需的RF设备，即成对设备(它可以是无源的、半无源的或有源的)、读取器或收发机、数据汇集器(也称数据汇集单元或DCU)以及路由器。这同样适用于飞行器内的这些RF设备的可能位置。此外可以理解，各种标准——例如选择何种技术——整体上对配置具有影响例如可能的情况是对于分配给期望的标识系统的一些给定的最大重量，有源式耦合RF设备的数目越大，则可被标记的甲板上组件的数目越小。如文献US7516057中描述的用于确定结构特征的单一方法或如文献 ISSN1381-1231中的仅着眼于网络中天线的数目或类型的方法在本发明的环境中都是不适用和不完善的。为了定义给定飞行器配置的理想标识，本发明通过优化模拟或建模来提供对不同可用选择的比较。
发明内容
具体地说，本发明论述了优化RF设备的定位的复杂问题，RF设备包括收发机和数据汇集器以及标记设备。本发明还论述了相对于给定飞行器配置在可供各种RF设备使用的各种技术中所进行的选择。本发明克服的困难之一是，不管输入参数和通过模拟/建模输出的值经常难以辨认(因此难以轻易作出选择)这一事实，也能提供理想的标识概况，同时所提供的各种响应在彼此间一般相当互相依赖。在该环境下，本发明给出适于优化标识所考虑在内的全部参数的模拟/建模，该方法对于应用的飞行器配置尽可能地完善，同时将航空约束考虑在内，尤其是关于系统集成的那些约束。在这个方面，本发明由权利要求书定义。在一个方面，本发明提供一种对RF标识系统建模和优化的方法，该RF标识系统包括在给定飞行器配置中的多个甲板上组件。该系统至少包括两个RF设备，其中每个RF设备以电子标签形式耦合于甲板上组件，以本地读取器的形式的一 RF设备，以及以可兼容的无线数据汇集器形式并连接于所述本地读取器的一 RF设备；所述本地读取器兼容于电子标签形式的所述RF设备中的至少一个并位于其附近。在该方法中，从要标识的甲板上组件的目录开始，对输入列表预定义“建模”参数并预定义函数约束序列，这些约束适合于所述给定飞行器配置；所述建模参数列表和函数约束序列被(变换成)遍历以为多个标识系统建模多个潜在概况，每个概况具有一组决策变量和一组状态变量；所述一组决策变量至少包括指示每个甲板上RF设备的可能位置的适宜或不适宜的决策变量；指示对每个甲板上RF设备所能选择的可行技术的范围的决策变量；而所述一组状态变量包括指示电子标签形式的每个RF设备在可能位置借助其附近的读取器的真实无线电覆盖或不覆盖(即覆盖能力)的至少一个变量。所述标识系统的多个潜在概况根据所述函数约束序列来进行分类以定义一组受
6限的可接受版本。然后将目标函数和所述一组约束施加于对多种情形的自动比较以通过计算从所述一组受限的可接受版本中确定合格版本来求解所述目标函数。所述合格版本是针对具有二进制顺序值的决策变量和状态变量而优化的。所述目标函数优化至少一个决策因数，该决策因数整体上是针对所选飞行器配置而确定的。在一个实施例中，通过确定所述求解计算对其提供决策变量和状态变量的真值的 “部分”合格版本来施加所述目标函数；再次施加所述目标函数直到已确定具有带二进制值的决策变量和状态变量的并且各个决策因数接近的至少一个合格版本为止。在一个实施例中，当对所述多种情形的自动比较得出至少一个选举推荐时，通过施加目标函数和所述约束序列来确定至少“部分”合格版本，此后判断该部分合格版本是否可能提供决策变量和状态变量的二进制顺序的最优值。例如，选举推荐至少包括从目标函数和/或自动比较的处理的持续时间值推导出的优选解差值时的误差值。一种实现方式通过放宽至少一个约束来调整函数约束序列。例如对函数约束序列进行扫描以继续进行对所述序列的渐进调整，并由此加速确定具有二进制变量的合格版本。在一个实施例中，约束值选自以标签形式的每个设备的读取器的有效覆盖；对所选配置限制读取器的总数；限制所选配置的汇集器的总数；技术选择与标签形式的每个 RF设备的有效关联；标签形式的设备和读取器之间的覆盖；标签形式的每个设备及其附近读取器的位置的收敛；以及标识系统的总重量的边界标记。在一个实施例中，为了确定与电子标签形式的每个RF设备通过附近的读取器的有效无线电覆盖有关的所述状态变量的二进制值，自动比较过程在其判断中引入Friis方程的函数，Friis方程评价由每个甲板上RF设备所发送和接收的功率。本发明的另一方面提供一种飞行器，在其上标识多个甲板上组件，每个甲板上组件借助至少一个标签形式的RF设备来标识，其中至少一些所述设备的技术和位置是从前面提到的建模/模拟方法推导出的。一般来说，甲板上标识系统的全部RF设备均使用前面规定的方法予以优化。根据一个特征，以电子标签形式的至少一个RF设备排它地配有自由读取存储区； 认证RF设备的过程之后是解码负载数据的过程，该过程是经由本身在甲板上的读取器在远端执行的。远端认证过程依赖于以消息认证码形式出现的认证摘要，该消息认证码是通过根据秘密认证钥对负载数据进行散列化而获得的。远程译码过程使用产生的值以及具有截取长度的秘密译码钥。
然而，从参照附图作出的后面的详细说明中可以清楚看到本发明的其它特征和优
点ο在附图中，图1是配有自动RF标识系统的飞行器的立体示意图，所述自动RF标识系统用于追踪飞行器配置并是从模拟/建模中得出的，该系统根据本发明得以优化。图2是示出适用于执行本发明的模拟/建模操作的自动化工具的示例的图，并包括参数和约束序列的输入；以及各个结果的输出，尤其针对决策变量(对于所有RF设备的定位和所选技术“t”)以及状态变量(所述设备的覆盖)的值。图3示出本发明的模拟/建模操作的示例性实现(步骤/结构)，从专门针对特定直升飞机的标识系统的给定配置扩展至对决策变量和状态变量值的系统完整定义。图4是示出已经过本发明优化的针对耦合RF设备(或标记标签)的每个技术类型的四个标识系统(A、B、C、D)(沿横坐标绘制)的性能研究的示例的曲线图连续的粗实线代表无源式耦合装置；具有长虚线的双线代表半无源式耦合设备；而具有短虚线的双线代表有源式耦合设备，并且(在纵坐标上)按照耦合设备及其附近的读取器之间的距离单位“L”评价性能。图5是与图4类似的曲线图，其示出对于按重量和距离定义的八组情况(即性能)，对用于本发明优化的耦合RF设备的全局重量(以单位“W”绘出在纵坐标)与决策因数的两个值(沿横坐标以单位“U”绘出的CTt(I)和CTtQ))之间的比进行建模的示例。图6是示出为标记设备所选择的三种类型技术的决策变量(以定量单位“Q”在纵坐标内绘出的左侧变量Xt)通过调整施加在标识系统上的总重量约束值(以重量单位“W” 沿横坐标绘制)进行优化的示例的曲线图，具体地说连续的粗实线表示无源式标签；具有长虚线的双直线表示半无源式标签；而具有短虚线的双直线表示有源式标签，决策因数的变量(以单位“U”在右侧纵坐标中绘出的FD01)通过一条十字线(Σ )示出。图7是与图5类似的曲线图，其示出对于八个成本变量和四个距离性能范围，根据本发明对标识系统的甲板上设备的总重量(以单位“W”在纵坐标上绘出)以及沿横坐标绘出的两个参数值(PTt(I)和ρΤ\2))之间的比进行优化的示例的曲线图。图8是与前面各图相似的曲线图，其示出针对各种类型的标记设备技术的应变于性能(沿横坐标绘制的四种情形A-D)的总重量变化(以单位W绘制在左侧纵坐标)上，以示出两个组合决策因数的变化。图9是与图5相似的曲线图，其示出对于成对符合的八种情形·Μ-Α2、Β1-Β2、 C1-C2、D1-D2，根据本发明对标识系统的RF设备的全局约束(以单位“U”在纵坐标上绘出 WFDOl)相对于两个参数CTt(I)和CT\2)(沿横坐标绘出)之间的比进行优化示例。图10是适用于各自具有无源、半无源和有源式标记设备的两个预定示例A和D并沿横坐标绘制的两个参数PTt(I)和PTt(2)的曲线图，其示出所述标识设备的数目的影响 (以定量单位“Q”绘制在左侧纵坐标上的变量Xt)。图11是与图9相似的曲线图，其示出对于八种情形A1-A2、B1-B2、C1-C2、D1-D2， 根据本发明对标识系统的RF设备的全局决策因数(以单位“U”绘出在左侧横坐标中的 FD01)相对于沿横坐标绘制的两个参数PTt(I)和PTtQ)之间的比进行优化的示例。图12是示出相对于四种标识设备技术(沿横坐标绘制的四种类型A、B、C和D)的性能并且相对于全局决策因数(以单位“U”绘制在左侧纵坐标上的FD01)的值变化的两个参数CTt(I)和CTt O)的变化的曲线图。
具体实施例方式在图1-3中，在这里为直升飞机的飞行器1以总附图标记1给出。当然，这种类型的飞行器1仅为一个示例。其它类型的设备在配置追踪方面受相似约束作用——例如路面交通工具的军用或民用交通工具——也由本发明涵盖。飞行器1拥有可观数量的甲板上组件，例如在下面称为标识系统的配置追踪系统 2的甲板上部分。飞行器1的甲板上电子器件配置由附图标记3示意地表示和指定。该电子器件配置3包括尤其用来提供电能的功能组，并用来执行飞行器1的无线电通信和无线电导航。飞行器1包括经常与功能组对应的功能区，例如主旋翼功能组4 (更简单地称为组 4)、抗扭旋翼功能组5 (组5)、主齿轮箱(MGB)功能组(组6)、尾桁功能组7 (组7)、涡轮功能组8(组8)、油罐和油液功能组9(组9)、结构和起落装置功能组10 (组10)以及驾驶室功能组11 (组11)。在主转子功能组4中，桨片12被视为飞行器1的甲板上组件。同样，在尾桁功能组7中，承载结构12被视为飞行器1的甲板上组件。结构和起落装置功能组10的起落橇 14也被视为飞行器1的甲板上组件。要求提供追踪能力的飞行器1的各种甲板上组件被配对并与电子标签形式的标示为17A、17B或17C的各RF设备17相耦合。每个RF设备17A-C载有其自有数据170或追踪能力信息。根据针对这些标记设备17A-C使用的技术，它由无源式、半无源式或有源式电子标签构成。在图1中，系统2还具有带一个或多个追踪工具(例如用附图标记16标示的工具)的位于飞行器1外部的装置15。在本例中，追踪工具16是计算机。例如，所述工具16的一个实施例是掌上计算机。在飞行器1上，许多RF设备17是无线电子标签。每个RF设备17耦合于对其要求提供追踪的飞行器1的一甲板上组件(例如3、4、10、12-14)。在图1-3中，特定的标记设备(或转发器)是有源式的并且它们标示为17A。半无源式的RF设备17标示为17B，而无源式的RF设备17标示为17C。本发明利用·具有内部电池的有源设备17A(由具有双重叉线的圆表示或在图中由一对虚线表示)允许对芯片供电并将信号发送至读取器18。从该RF设备17A得到的信号在例如30 米的范围内是连续的。来自RF设备17A的信号的强度很高，而读取器18所需要的信号强度非常低；·无源RF设备17C(由具有单叉线的圆表征或在图中由一对直线表示连续的基线和虚线构成的顶线)不具有电池，电能是从来自某些其它设备17(读取器18)的无线电波提取的，对可自由读取存储区的操作因此取决于读取器18的运作。无源设备17C的可及性被限制在读取器18的发射领域，例如小于3米。来自无源设备17C的信号强度很低。与有源设备17A不同，用于读取无源设备17C的读取器18所要求的信号强度非常高；并且 半有源RF设备17B (由具有叉线的圆表征，该叉线一路具有单实线而另一路具有双重实线，或在图中由一条粗实线表示)包含各自的电池以使其芯片运作。发射无线电波的能量由读取器18提供。来自RF设备17的信号的可及性被限制在读取器18的领域。来自RF设备17的信号强度以及读取器18所要求的信号强度是适中的。用于追踪飞行器1的给定甲板上组件的RF设备17的特定类型(具体就是标签 17C、17B或17A采用无源、半无源或有源技术“t”中的哪一种)根据本发明是通过建模/模拟/优化操作来确定的，其根据特定标准，例如
·甲板上组件的可访问性，要理解例如选择要求最小干扰并具有长使用寿命的RF 设备17以用于难以访问的甲板上组件；·甲板上组件的环境，要理解例如选择具有较大发射和接收能力的RF设备17以用于处于对这些能力具有干扰的环境中的甲板上组件； 定位接近性，即读取器18专门与RF设备17通信的潜在位置，要理解例如选择具有最大范围的设备17以用于专门读取器18处于最远端的组件；以及·环境或安全需求。然而，这些普遍性性要求凭借它们自身是不能构思出能针对飞行器1的给定配置作适当优化的标识系统2。在图1中，有源RF设备17A耦合于飞行器1的关键组件，例如耦合于组4的主旋翼的桨片12、耦合于组7的结构13以及组10的橇14。对于要求与其通信所借助的电磁波无关的电源的半无源或有源RF设备17B或17A 来说，以及对于系统2要求电源纳入其本身结构中的其它组件来说，例如作出配置以使它们配有或能够连接于充能设备30 (在图1中，设备30纳入到橇14的有源设备17A中)。如前所述，系统2包括至少一个本地读取器18，即专门用于记录和/或读取一个或多个(有源、半有源或无源)设备17A-C的甲板上读取器。对于这些读取器18，有时使用术语“收发机”来表示。通常，每个甲板上读取器18位于其专门的功能区或功能组附近或其内。例如，在图1中，位于最远离左侧的读取器18位于抗扭旋翼功能组5内，并局部地掌管与该组的无源设备17C的交换和通信。因此，一组标记设备17A/17B/17C(例如图1中组5的设备)构成节点之一 19，根据本发明的网状网络基于节点19。仍然在图1中，系统2包括至少一个邻近路由器21，即位于甲板上并专门用于记录和/或读取一个或多个(有源、半有源或无源)设备17A-17C的飞行器1的内部传输。至于读取器18，每个甲板上路由器21位于其专门的功能组的功能区附近或其内， 从而形成具有本地读取器18的中间无线帧架22(图1中仅示出其中的一个，它在组4的桨片12附近)。同样，每个系统2 (图1和图3)给出至少一个汇集器23。该汇集器23辨认连接于其本地无线网络的各个无线对象(设备17、读取器18等)。一旦例如经由邻近读取器18接收到来自设备17A-C的信息(图1中的自有数据 170)，专用汇集器23解码信息头部以追索其目的地并随后仅将其送至期望的无线目标。这从整体上减少了网络上的话务量。甲板上汇集器23与路由器21协作以形成网状安全无线网络的终端网状网络24， 籍此在标签17A-C和装置15 (为系统2位于飞行器1外部的一部分)之间传输专用于组件的网络数据。在外部装置15中，标识接口(在29)与最终数据库观通信，最终数据库观例如包括工业规划软件。根据一个特征，至少一个标记设备17 (无源电子标签17C)排它地设有可自由读取的存储区。
认证RF设备17C的过程之后是解密负载数据170 (图1)的过程。这些过程是经由同样在甲板上的其中一个读取器18(专门针对所讨论设备17C的读取器)在远端执行的。远端认证过程依赖于以消息认证码形式出现的认证摘要，该消息认证码是通过根据秘密认证钥对负载数据170进行散列化而获得的。该远端解密过程利用所产生的值和具有截取长度的秘密解密钥，如文献 FR2925246所述那样。在本例中，节点19中的安全无线通信利用UHF频率范围。然而，实施例作出如下规定例如，无源和半无源标记设备17B-C及其读取器18之间的通信发生在大约869兆赫(MHz)的频率，而有源转发器18々在大约2.4千兆赫(GHz) 的频率下通信。已通过介绍阐述了 RF标识技术，随后描述根据本发明的模拟/建模的论述，其最初参照图3和图4给出。因此，图中详细示出包含飞行器1的物理环境的必要变量45-46，约束27A-6以及输入参数；34-39。在其基础上，建立在物理方程上的模型用来获得第一估计值以定义标记设备 17A-C和/或读取器18和/或汇集器23 (和/或路由器21)，这些被认识到对飞行器1的给定或选定配置是最优的。这得出由本发明演绎出的决策因数FD01，它可以是金额序列(pecuniary order), 例如系统2的成本或总预算。诸如FD02的决策因数可以是定量或重量序列。本发明还处理纳入考虑的约束27。这些约束27示出本发明的如下具体特征经过与所必须避免的特征的比较后追求的、无论什么飞行器1的任何配置都满足的最低要求， 用于表征飞行器1及其RFID系统2的环境。“目标”函数47在本例中描述并示出于图3中它给出从对配置进行建模所获得的结果。要强调的是本发明的建模/优化可以是普遍的。这不仅适用于所有类型的飞行器 1，还适用于相似载体(汽车等)的全部系统2。该普遍性特性从建模/模拟/优化的可重复性和可行性角度来看是重要的。从前面内容可以理解，如果RF设备17A-C处于读取器18的领域内，则倘若这样的通信被授权——例如具有同一频率和具有必要授权协议——该设备17A-C能与所述读取器 18通信，但仅仅是如果这种通信是物理上可行的。约束环境可能阻止或妨碍无线电波在诸设备17之间的传播。来自标记设备17A-C的数据或信息170被格式化、滤波并通过也称为“中间件”的 RF设备接口以逻辑方式被组织。数据随后由最终数据库观处理，尤其是通过用来分析信息 (图1)的软件。本发明自然依赖无线电覆盖的模拟问题，因为这些问题是针对数据传输功能确定的。然而，本发明优化并给出给定和完善的RFID系统2的各个全局或总决策因数(FD01、 FD02......)。例如，在决策因数中，由安装在飞行器1的甲板上的RFID系统2得出的总重量 FD02是通过建模/模拟来确定的。因此，多种配置(也被称为版本V1、V2、V3、……Vx……Vn (图幻)之间的比较能在各种飞行器1的集成RFID环境中进行。定义这些各个版本Vl-Vn 的数据被引入到本发明的优化中，例如使用连接于工具33的接口 44，用以多个配置的自动比较。根据不同情形，该接口 44是输入接口(键盘等)或是在电子管理环境中交换数据的接口。 本发明论述了 RF设备17的各种类型的性能(例如图4、8和图12的曲线图中用 31标示的)以及参数。本发明比较其总体影响及其差异。本发明基于模拟研究产生了向决策器提出的建议。与其本身的无线电模拟相比，得到下面的表Tl
权利要求
1.一种对RF标识系统( 建模和优化的方法，所述系统( 包括在选定的飞行器配置⑴中的多个甲板上组件G、10、12-14)；所述系统(2)至少包括每个以耦合于甲板上组件的电子标签(17A-C)为形式的两个RF设备(17)，以本地读取器(18)为形式的RF设备 (17)，以及以可兼容无线数据汇集器为形式并连接于所述本地读取器(18)的RF设备 (17)，所述读取器(18)可兼容于以电子标签(17A-C)为形式的所述设备的至少其中一个并位于其附近，其中从拟标识的甲板上组件G、10、12-14)的目录(51)开始，输入列表(50) 被预定义了“建模”参数(34-39)，序列(XT)被预定义了适合于所述飞行器配置(1)的函数约束(27A-G)；所述列表(50)和序列(27)被遍历以对标识系统(2)的多个潜在概况(VI、 Vn)建模，每个潜在概况(VI、Vn)具有一组决策变量0 和一组状态变量06)；所述一组决策变量0 至少包括为每个甲板上RF设备(17)指示甲板上一可能位置的适用性或不适用性的决策变量；指示为每个甲板上设备(17)可选择的可能技术(t)的范围的决策变量；并且所述一组状态变量G6)包括至少一个指示在可能位置由其邻近读取器(18)对以电子标签(17A-C)为形式的每个设备的真实无线电覆盖或不覆盖的变量；所述多个潜在概况(Vl-Vn)根据函数约束07A-G)的所述序列(JT)而被分类以定义可接受版本的约束组 (32)；并随后将目标函数G7)和所述序列(XT)施加于对多种情形的自动比较(33)以通过计算求解所述目标函数G7)而从所述约束组(3 中确定合格的版本(Vx)；所述合格版本 (Vx)针对具有二进制顺序值的决策和状态变量(45、46)被优化；所述目标函数G7)优化至少一个决策因数(FD01、FD02)，所述决策因数是针对整体上的所选飞行器配置(1)而确定的。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过确定“部分”合格版本(Vx)来施加所述目标函数(47)，所述求解计算对所述“部分”合格版本(Vx)提供决策和状态变量(45、46) 的真值；再次施加所述目标函数G7)直到已确定具有带二进制值的决策和状态变量05、 46)并且各决策因数相互接近的至少一个合格版本(Vx)为止。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述对多种情形的自动比较(33)得出至少一个选举推荐(52)时，通过施加目标函数G7)和所述约束序列(XT)来确定至少“部分” 合格版本(Vx)，此后判断该部分合格版本(Vx)是否可能提供决策和状态变量(45、46)的二进制顺序的最优值。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述选举推荐(52)至少包括从目标函数 (47)和/或自动比较(33)的处理的持续时间的值推导出的优选解的误差值。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过放宽诸约束中的至少一个07A-G)来调整函数约束的序列、2 )；例如通过对函数约束07A-G)的序列、2 )进行扫描以继续进行对所述序列咖的渐进调整，并由此加速确定具有二进制变量的合格版本(Vx)。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述列表(XT)的约束值选自以标签(17A-C)为形式的每个设备的读取器(18)的有效覆盖(XIK)；对所选配置限制 (27B)读取器(18)的总数；约束(27C)所选配置的汇集器03)的总数；技术⑴选择与每个RF设备(17)的有效关联Q7D)；以标签(17A-C)为形式的设备和读取器(18)之间的覆盖能力07E)；以标签(17A-C)为形式的每个设备及其读取器(18)的位置的收敛Q7F)；以及标识系统的总重量的边界标记(27G)。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，为了确定涉及通过其读取器(18)对以电子标签(17A-C)为形式的每个RF设备的有效无线电覆盖的所述状态变量06)的所述二进制值，自动比较(33)在其判断中引入Friis方程的函数，所述Friis方程评价由每个甲板上 RF设备(17)发送和接收的功率。
8.一种飞行器(1)，在其上标识甲板上组件(4、10、12-14)，所述甲板上组件各自借助至少一个以标签(17A-C)为形式的RF设备(17)，其中至少一些所述设备(17)的技术和位置是从如权利要求1的建模/模拟方法推导出的。
9.如权利要求8所述的飞行器(1)，其特征在于，以电子标签(17A-C)为形式的至少一个设备排它地设有可自由读取的存储区；认证RF设备的过程之后是解密负载数据(170)的过程，所述解密负载数据的过程是由本身位于甲板上的读取器(18)在远端执行的；所述远端认证过程依赖于以消息认证码形式出现的认证摘要，所述消息认证码是通过根据秘密认证钥对负载数据(170)进行散列化而获得的；所述远端译码过程使用产生的值以及具有截取长度的秘密译码钥。
全文摘要
本发明涉及对标识系统(2)的全局优化，标识系统(2)包括飞行器(1)甲板上的RF设备(17)的网状无线网络。从飞行器(1)需要标识的组件的目录(51)开始，制定“建模”输入参数(34-39)的列表(50)并制定功能约束的序列(27)。对标识系统(2)的多个潜在概况(V1，Vn)建模。所述多个潜在概况(V1-Vn)被分类以定义可接受版本的约束组(32)，然后施加目标函数(47)以确定优化的合格版本(Vx)，所述目标函数(47)使用对多种情形的自动比较(33)，所述合格版本(Vx)具有针对于整体上的飞行器(1)的带有二进制顺序值的决策和状态变量(45、46)。
文档编号G06K7/00GK102196475SQ20111005178
公开日2011年9月21日 申请日期2011年2月22日 优先权日2010年2月23日
发明者C·吉门尼斯, S·道泽瑞-佩瑞斯 申请人:尤洛考普特公司