在飞行中的飞行器的网络中传输数据的方法和系统与流程

本发明涉及在包括飞行中的飞行器的通信网络中发送和接收数据的方法。所涉及的数据可能例如来自飞行器机载的黑匣子。

背景技术：

黑匣子亦称为记录器，是飞行器机载的一种设备，并在飞行过程中存储不同的飞行数据，和/或音频数据(诸如机组成员之间的讨论等)和/或在必要的情况下诸如存储视频和/或图像等可视数据。这些飞行数据来自飞行器机载的收集不同飞行数据的不同的传感器，和来自提供不同机载系统和设备的维护数据的舵面参数的计算机。

这样的黑匣子一般呈橙色，并配备无线电发射器，以便，例如，在空难之后能够更容易将其定位。

但是，已经证实，空难之后这些黑匣子的回收很微妙，特别是由于大多数地表面具有崎岖的拓扑。

事实上，在海洋底部或者在山脉裂缝中的黑匣子回收困难。

但是，包含在这些设备中的数据很重要，用以了解空难的原因，并进行改进的工作，以免再出现同样类型的灾害。

此外，飞行中飞行器上出现的其他类型的数据对于处在地面设施上的人们是很有用的。因而感到有必要提出一种允许这样的人访问飞行中飞行器的专有数据(诸如，但又不仅是黑匣子的数据)的可靠的解决方案。

技术实现要素：

按照第一方面，本发明涉及在通信网络中进行数据传输的方法，该通信网络包括构成该网络的通信节点的至少一个地面站和飞行中的飞行器，该方法包括从源节点向目的地节点沿着未预先确定的路径进行数据传输，该路径通过网络的空中部分并包括至少一个作为中间飞行器的所谓中间节点。从发射节点向至少一个接收节点进行数据传输之前，提供在不知道所述路径的下一部分的情况下选择限定所述路径的一部分的接收节点的步骤。

于是，数据从源节点出发向所述至少一个中间节点或飞行器传输，所述至少一个中间节点或飞行器本身再向目的地节点转发。

另外，在不知道路径的下一部分(就是说，不考虑直至目的地节点的所有后续跳转)的情况下，实现新中间节点(上述接收节点)的选择，这从该节点(执行该选择的发射机)出发定义未预先确定的路径的一部分。

于是，与寻找和确定直到目的地节点的后续路径相比，优先进行向可用的飞行器(被选择的节点)的通信，例如这在上面提及的黑匣子情况下是有意义的。

该中间飞行器(或者每个中间飞行器，假如有几个的话)并不是预先已知的，并因而不是预定要接收源节点数据的飞行器。该源节点可能是网络的一个发射飞行器(源飞行器或者中间飞行器)，而这时目的地节点可能是一个地面站。作为另一方案，源节点可能是一个地面站，而目的地节点可能是一个飞行器。在后一种情况下，例如，该地面站可能通过形成未预先确定的路径的一个或几个中间飞行器向一个给定的飞行器传送请求。

于是，数据的目的地(目的地节点)是源节点预先已知的，但是该路径是动态地根据在每个时刻改变的飞行中的飞行器的配置建立的。

按照一个可能的特征，该数据传输是通过从发射节点向接收节点的未预先确定的跳转而进行的。于是它可能涉及从飞行器向飞行器的跳转、从飞行器向地面站的跳转以及同样从地面站向飞行器的跳转。

在网络内部该从飞行器向飞行器的跳转(亦称“步”)是预先未知的，并且当决定跳转是从发射飞行器至接收飞行器时，发射飞行器并不知道该数据接着在由接收飞行器接收之后继续向哪一个飞行器传输。因而，它不知道该数据所遵循的路径。另外，该路径是人们预先未知的。事实上，该数据的接收飞行器预先也不知道该数据接着向哪一个飞行器传输。

于是，该数据传输就地动态地通过数据向当前一跳转时并不知道的飞行器的跳转进行。事实上，飞行中的飞行器的网络是动态地重新配置的，这是因为这些飞行器总是在任何时刻都在运动并改变彼此位置。

于是通过把传输按传输步或者跳转分解，丢失数据的危险就减少了，这是由于仅在选择了接收飞机之后在发射飞机和接收飞机之间建立连接，而不考虑该数据可能借道的后面路径。

此外，接收飞行器预先不固定并且因此数据达到接收节点而将要经过的路径不固定的事实，为传输机制提供巨大的灵活性和巨大的简化性。

于是，例如，来自源飞行器(源节点)的黑匣子或记录器的数据在飞行过程中向有关飞行器之外传输。于是，这在假定该飞行器随后发生空难而该黑匣子无法找到或者不可读的情况下允许保证这些数据可以被访问(因为保存在另一个飞行器中)。由于这里建议的解决方案，所以它并不以直至目的地节点的路径的存在和确定为条件。

一般，通过两个飞行器之间的跳转进行的此类数据传输，可以总是根据可能的通信连接而进行的，或者间歇地、规则或不规则地，自动地或者在紧急的情况下由机组成员手动起动之后进行的。

应该指出，源飞行器可能按照状况(例如，处于报警模式)向几个飞行器而不是只向一个飞行器传输黑匣子数据，以便加强可靠地传输并因而保存这些数据的机会。

向一个并非预定的飞行器的接收飞行器传输数据的事实，允许保证数据可以在任何时刻(在需要时通过选择飞行器)且无论跨越何种地理区域都能传输出去。

事实上，即便跨越的区域没有被卫星覆盖，本发明也允许传输和保存数据(例如，黑匣子的数据)。

此外，其他数据可以，例如，按照状况和设想的应用，连同黑匣子数据一起或者代替黑匣子数据传输出去。作为示例，这些其他的数据可以是有关飞行器维护的数据、甚至有关电视监视系统、远程医学、乘客流量的数据和互联网数据。应该指出，气象学或者航海数据可以从地面发送。

按照一个可能的特征，该数据传输是通过射频进行的，例如，通过移动电话网络、或者通过WiMax、或者利用K频带进行。

数据的传输也可以通过其他无线通信装置如卫星装置进行。当通过卫星传输时，数据的接收直接由构成下文中说到的控制中心的地面站进行。

根据可能的特征，数据利用至少100K比特/秒的通带进行其传输。

事实上，这样一种通带优选地用于传输飞行数据和在驾驶舱中记录的音频数据。

在视频或者图像数据传输的情况下优选至少为2M比特/秒的通带。

按照一个可能的特征，该方法包括对要传输的数据进行加密的步骤，以便使这些数据至少不能被用来中继传输所加密的数据的一个或多个节点(飞行器)读取。

这个步骤的目的在于保证要在网络的相继两个节点(飞行器)之间和更一般地说从终端到终端(就是说从发射飞行器直至地面)传输的数据的机密性和完整性。

于是，只有具有适当的解密装置的被准许的实体才能够认识所传输的数据。

只充当加密数据的传输中继的接收飞行器一般不被考虑作为被准许读出这些数据的实体，因而在这方面，不配备适当的解密装置。

于是，可在网络上释放一些该通带，以便允许建立其他通信或者传输大量高级数据。

按照一个可能的特征，通信网络包括多个地面站。

这些站一般设置在不同的地理区域中，并可以根据一个站相对于一个潜在地作为在该网络中的数据接收机的飞行器的地理接近度而被使用。

地面站可能是控制中心或者网关。网关是允许在网络的空中部分和该网络的地面部分之间进行通信的网络节点。

在这种情况下，例如，网关设置在机场，并具有允许与处于有效通信距离内的飞行器通信的通信装置并同样具有与地面网络的通信连接。

按照一个可能的特征，源节点是源飞行器，而目的地节点是地面站。这个站在通过该一个或多个网络中间节点(中间飞行器)进行数据传输的时刻是已知的，而数据取道的路径并非已知。该路径是随着发射节点到接收节点的跳转而逐渐建立的。

按照一个可能的特征，该方法包括在该传输之前预先在多个地面站中选择一个地面站的步骤，以便把这些数据通过至少一个中间网络飞行器沿着通过该网络的未预先确定的路径从源飞行器传输到选定的地面站。

按照一个可能的特征，地面站的选择包括选择一个被准许存储将要由源飞行器发射的数据的控制中心。

仅这个控制中心(数据的目的地)被准许接收该数据，以便将其存储和在可能的情况下利用这些数据。

按照另一个可能的特征，控制中心的选择是从存在于源飞行器上的控制中心的预定列表出发进行的。

按照一个可能的特征，地面站的选择还包括选择用来接收来自源飞行器的数据并将其传输到选定的控制中心的地面网关。

于是，选择了作为要传输的数据的目的地的控制中心之后，选择一个地面网关。

如下文所述可以应用选择的标准或者方法。

按照一个可能的特征，地面网关的选择用下列方法之一进行：

-基于存在于源飞行器上的地面网关的预定列表来进行，

-通过接收来自地面网关并且表示所述地面网关的存在的信息来进行，

-通过向飞行中的飞行器传播寻找地面网关的消息来进行。

应该指出，上面列举的几个方法可以结合起来，以便丰富地面站的列表。

这还允许从源飞行器基于网络一个或几个中间飞行器向所选定的地面站的数据传输变为更有效。事实上，在使可能的地面网关有更大的选择的情况下，网关的选择可以更方便且由于考虑多个选择标准而变得更可靠。

按照一个可能的特征，在多个地面站中选择一个地面站，包括选择地理上最接近源飞行器的地面网关。

这样一个地面网关的选择(限制了达到地面的跳转次数)允许从源飞行器向该网关的数据传输更方便和变得更快捷。

但也可以保留其他选择标准，以便使从源飞行器直至地面的数据传输变为可靠。

按照一个可能的特征，源节点是地面站，目的地节点是数据的目标飞行器。

按照一个可能的特征，每次数据从发射节点向预先未知的接收节点传输之前，该方法包括根据至少一个预定标准来选择至少一个接收节点的步骤。

一般，这个选择的目的在于确定，例如，一个“最好的”节点，就是说在给定时刻相对于所执行的选择标准而言最合适的节点。

这个选择旨在例如，从发射飞行器(飞行中选择)出发，或者从地面站出发选择至少一个接收飞行器。

该至少一个接收飞行器的选择允许保证总有一个处于该发射飞行器的有效通信距离内的飞行器，以便不论何时、无论跨越何种地理区域并且不考虑数据可能借道的后续路径都能够传输有关的数据。

按照一个可能的特征，该接收节点是接收飞行器，所述至少一个预定标准(为了选择至少一个接收飞行器)包括下列标准中的至少一个：位于所选择的地面站方向上的飞行器(这一般允许以从发射节点传输到接收节点的最小跳转次数来传输数据，而总无需考虑所设想的跳转)、一个飞行器所遵循的轨迹、一个飞行器就通信而言的负载、接收飞行器的性能、信噪比(信号质量)超过预定阈值的飞行器、具有类似的或者相同的计划(以使接收飞行器可用性持续时间最大化)的飞行器、属于同一航空公司或者组合几个航空公司的同一联盟的飞行器、同一制造商的飞行器、处于有效通信距离内的飞行器、离第一飞行器最远的飞行器(以便减少发射飞行器和接收飞行器之间的相对运动)、处于降落阶段的飞行器。

这些标准属于不同的类别。某些标准，例如，与飞行器之间通信(信噪比、在同一方向飞行的飞行器、处于有效通信距离内的飞行器等等)有关。其他标准更确切地说不是技术性的(同一航空公司、同一制造商的飞行器)等等。

在这些网络飞行器中最合适的一个或多个飞行器是例如，从来自飞行器的信噪比出发识别的，例如，优先选择一个或多个最大信噪比。

作为另一方案，根据涉及的飞行器的方向，可以优先选择保持在有关飞行器(朝着同一方向飞行的飞行器)的范围(处于有效通信距离内)中时间最长的飞行器。

应该指出，选择一个或几个接收飞行器的一个或多个预定标准，考虑所述一个或几个接收飞行器相对于预先选定的地面站的定位。

这样，数据从源飞行器传输至所识别的地面站变得可靠和有效。

本发明的目的还在于提出一种在通信网络中进行数据传输的系统，该通信网络包括构成该网络的通信节点的至少一个地面站和飞行中的飞行器，源节点具有要向目的地节点传输的数据，该系统包括适于沿着未预先确定的路径传输所述数据的传输装置，该路径通过网络的空中部分并包括至少一个作为所谓中间飞行器的所谓中间节点，和包括能够在从发射节点向至少一个接收节点进行数据传输之前在不知道所述路径的下一部分的情况下选择限定所述路径的一部分的接收节点的装置。

该传输系统可以以相应装置的形式包括上述方法的一个或几个特征，甚至所有这些特征，并得到相同的优点。

这些特征中的一些还将在下文中以系统特征的形式加以探讨。

按照一个可能的特征，系统的合适装置分布在网络中，特别是在源节点(例如：源飞行器)中和在所述至少一个中间飞行器中。

这些装置允许保证数据从源节点通过一个或多个中间飞行器一直传输到目的地节点，这些中间飞行器通过两个节点之间定义的路径部分而逐步建立路径。于是，这涉及这样的装置：其允许在飞行中根据上面与该方法相关地已经公开的至少一个预定的标准选择至少一个接收节点(中间飞行器)，并接着通过从发射飞行器向接收飞行器的跳转传输该数据。

具体地说，这涉及允许例如通过射频来发射和接收数据的装置。这样的装置包括允许请求在发射飞行器和接收飞行器之间建立连接的装置。

按照一个可能的特征，传输装置适于通过从发射节点向接收节点的未预先确定的跳转来传输数据。

源节点预先未知的这些跳转在知道这些距转中的每个跳转之时限定网络中路径的一部分，而路径的下一部分仍是未知的或者要建立的。

按照一个可能的特征，该源节点是所谓源飞行器，而目的地节点是地面站。按照一个可能的特征，适于该系统的传输装置包括根据至少一个预定标准选择至少一个预先未知的接收节点(例如：飞行器)的选择装置。

于是，当该接收飞行器收到来自前一个发射飞行器的数据时，或者当该发射节点是源节点时，该接收飞行器是由存在于发射节点(例如：飞行器)中的适当的装置选择的。该选择是根据诸如上面与该方法相关地公开的至少一个预定标准进行的，而无需考虑通过飞行器网络的后续路径，就是说无需确定哪些飞行器可能形成通向目的地节点的路径的下一部分。

按照一个可能的特征，该网络包括多个构成网络节点的地面站。

按照一个可能的特征，该系统包括选择装置，该选择装置在多个地面站中选择一个地面站以便把源飞行器(源节点)的数据沿着通过该网络的未预先确定的路径、通过网络的至少一个中间飞行器、传输直到所选定的地面站。

为此，选择装置部分地存在于该发射飞行器上(例如，在起点的源飞行器或者在该网络上的传输过程中的一个中间飞行器)，而部分地存在于地面站中和/或在网络的飞行中的其他飞行器中。

但是，当涉及从存在于飞行器上的地面站的预定列表出发选择地面站时，这些选择装置可以只存在于发射飞行器上。

按照另一方面，本发明旨在提出一种通信网络，它包括飞行中的飞行器和如上面简短公开的在所述网络中进行数据传输的系统。

附图说明

在阅读只作为示例而非限制性地给出的并参照附图所作的下文描述过程中，将会看出其他特征和优点，在附图中：

-图1是按照本发明的一个实施方式的设备的总体示意图；

-图2是表示构成通信网络的移动节点的几个飞行器的示意图；

-图3是两个飞行器之间建立连接的一般算法；

-图4是说明按照本发明的一个实施方式的接收设备的总体示意图；

-图5是按照本发明的一个实施方式的数据传输方法的算法；及

-图6a、6b和6c是按照本发明的一些实施方式的数据接收方法的各自不同方面的算法。

具体实施方式

正如图1一般地表示的并由标注的标记10表示，飞行器机载的按照本发明的设备包括两个黑匣子或记录器12和14，一个用来存储来自飞行器机载的不同计算机的全部数据，例如，这些数据是飞行数据(反映飞行中的飞行器的性能的数据)，而另一个存储在飞机驾驶舱中记录的音频数据。应该指出，上述数据可以不同地分布在两个黑匣子之间，而且其他类型的数据(诸如在飞机驾驶舱中和在飞行器环境中记录的视颜数据等)可以存储在这些黑匣子中的一个和/或另一个中。在以下描述中当引用一个和/或另一个黑匣子12和14时，应该明白，这可以应用于不同数目的黑匣子和任何类型的数据。

此外，按照一个变型，来自一个和/或另一个黑匣子的数据可以对应于存储在这些黑匣子每一个中的全部数据或者这些数据中的某种选择。

在这里考虑的飞行器是称为源飞行器的飞行器，而要被传输的数据来自该飞行器。

设备10还包括数据传输单元16。

应该指出，除黑匣子数据以外，或代替该数据，来自图1用数据源15表示的其他数据源的其他类型数据，同样可以在单元16中传输。

这些其他类型的数据包括电视监视系统、远程医学、乘客流量、互联网等等数据。

单元16包括用来对要传输到飞行器以外和来自于一个或两个黑匣子12、14的数据进行加密的装置18。

数据的加密是为了保证传输的数据的机密性和完整性。具体地说，这些数据传输至称为接收飞行器的另一个飞行器，而且它们应该只能由符合手续地得到授权的实体或者得到授权的一组实体读出。为此，加密的作用是使这些数据变为对该数据的一个或多个仅作为数据传输中继器(从一个飞行器到另一个飞行器，直至地面)的接收飞行器难以理解。只有，例如位于地面站的实体，得到授权理解所传输的数据。

例如，该加密是借助于公开密钥系统的公开密钥以及私有密钥实现的，使用由每一个有关的实体(得到授权理解这些数据的发射机和接收机)掌握私有密钥是解密所需要的。

例如，一个控制中心可以构成一个得到授权理解这些数据的实体。为此，该控制中心持有该私有密钥。

应该指出，为了保证数据更强的机密性，还可以采用阈值方案(schémasàseuils)。阈值方案的原理是几个得到授权对数据进行解密的实体划分解密密钥：于是这些实体应该全体协调进行解密。

单元16可选地包括对来自一个和/或另一个黑匣子12和14的数据预处理的处理装置。

例如，数据选择装置可以是装置18的一部分。

应该指出，例如，可选的该处理装置保证优化数据量，以便缩小其传输所用的通带。

单元16还包括物理存储介质(例如，磁介质)20，它可以是硬盘上的存储空间或存储缓冲区。

来自一个和/或另一个黑匣子和/或数据源15的预先加密的数据，被存储在单独的中间存储空间20中。

单元16还包括对来自该存储空间20的数据进行处理的处理装置22(例如：微处理器、专用电子电路、FPGA类型的可编程组件)。

该处理可能完成几个功能。

首先，该处理允许以数据帧的形式形成数据。

该形成，例如，包括使数据具有下面信号的形式的结构：该信号包括一个或几个头部和包含有用数据的信号主体。

该处理还可以包括差错检测系统。

单元16还包括数据传输装置24。这些装置利用发射飞行器和接收飞行器之间的通信过程，该通信过程与针对所使用的通信装置选定的通信协议相关。在这两个飞行器之间建立的这个过程允许所传递的信号在保证差错检测(包未达到目的地、包失去完整性等等)的情况下变得更稳定可靠。于是，人们可以在检测到差错的情况下重发该包。

作为示例，两个飞行器之间单向(非卫星的)有效的通带是2M比特/秒。

单元16还包括允许在包括设备10的飞行器和一个或几个飞行中的飞行器之间建立一个或几个连接的装置26。

这些飞行中的飞行器构成ad-hoc(自组织，又称点对点)航空通信网络的移动节点。

ad-hoc航空网络是一种飞行中的飞行器的自主式无线电网络，允许利用中间飞行器作为中继器，进行飞行器对飞行器、飞行器对地的通信。这些飞行器或通信节点轮流作发射机和接收机。

图2示意地举例说明飞行中的飞行器的一个网络30，包括这样的通信网络的几个移动节点32、34、36、38、40、42、44。该网络具有这样的拓扑或配置：在这些飞行中的飞行器在任何时刻都在改变位置的情况下动态地随时间演变。这样的网络可能包括在一个给定时刻飞行中的飞行器的世界性编队或者只是它们中的一部分(例如，同一公司的飞行器、同一商业联盟或者同一制造厂的飞行器)。

在该图上，用移动节点32(源节点)表示的飞行器对应于包括图1的设备10的源飞行器。

飞行器网络30构成一个网络的空中部分，该网络还通过地面网络展开到地面。

地面站46是一个网络节点(网关)，允许网络的空中部分30和网络的地面部分48之间的通信。存在多个诸如站46那样的而且在地理上分布在地面上的地面站。这些站可以是控制中心或者是能够与控制中心通信的网关。在一个变型中，该地面站可以是一个航海站，诸如航标站或者船舶。空中站(位于飞行中飞机的高度和地面之间的高度)同样可以起地面站的作用。

在图2所示的示例中，站46是一个网关，例如，设置在机场并具有与处于有效通信距离内的飞行器通信的装置以及与地面网络48的连接。

控制中心，就其本身而言，是一个包括以下装置的站点：所述装置适于接收和存储来自飞行器的信息(除了通过空中网络传输以便保证其存储的数据，诸如黑匣子数据之外)和有关这些飞行器的信息，即机载系统的位置和状态。

与只能发射和接收信息/数据的网关相反，控制中心能够通过航空网络30向一个或几个飞行器建立和发送请求和/或信息，并通过该同一网络接收和处理对来自这种或这些网络的请求的可能有的响应。

在图2的示例中，控制中心50通过地面网络48与网关46通信，并能够接收来自空中网络30的网关46的数据。

应该指出，控制中心50本身可以向网关46传递数据，以便在空中网络30中或者直接在该网络30中传输。

图3示出在经由网络30把飞行器32的数据传送到地面站46的情况下在图2的飞行器32和空中网络30的飞行器之一之间建立连接的机制。

应该指出，该算法由图1的装置并特别是由通信管理装置26实施，特别是实施发现飞行器32是其一部分的通信网络的拓扑的阶段。

如图3所示，支持这机制的算法包括寻找/选择作为目的地节点的地面站的第一步骤S1。在此，这指的是寻找和选择目的地控制中心，在其中接收和存储、甚至利用来自飞行器32的数据。

这样的地面站(控制中心)的确定是基于数据源飞行器32机载的控制中心(例如：由航空公司授权/授予资质的中心)预定列表而进行的。

因此控制中心50被选择作为数据的目的地节点。

下一个步骤S2规定，当该控制中心50不直接连接至网络的空中部分而且必需使用地面网络48时，寻找和选择一个地面站作为网关以便能够进入地面网络48并且然后向控制中心50发送数据。

可设想几个方法来检测处于该网络中的地面网关：

-利用源飞行器机载的一个预定的地面网关列表(这可以指现存的所有地面网关或者只涉及某些是否分配有优先级别或者优选级别)；

-从存在的地面网关的一部分或者只从某些网关接收来自每个网关的表示其存在及其位置的定期信号指示(主动方法)；

-源飞行器向网络中的飞行中的飞行器广播寻找地面网关的信息，并作为响应接收有关一个或者几个地面网关的存在和位置的信息。

被选择的地面网关，例如，是在地理上最接近源飞行器的地面网关。

或者，根据另一个预定标准，诸如预先选定的控制中心在该网关附近等等，选择保留的地面网关。

或者，可考虑其他选择标准，诸如根据该飞机的飞行计划具有路由的概率、构成一个航空公司的主要基站的地面站等等。

在这个寻找步骤中，用来传输的通信网络类型是在现在的不同的通信装置中选择的，即，射频通信网络(宽带的和免费的通信装置)，光通信网络，或者一个其他类型的无线通信网络，甚至卫星通信网络。若没有可以向另一个飞机的可能的通信装置，则可以设想通过卫星向一个地面站的通信(在例如，从地面查询的情况下)。这时，数据的接收是直接通过控制中心或者通过启动查询的连接到控制中心的网关实现的。

例如，较好的物理层(诸如射频、光学或者激光)的选择是用在图3示出其算法的软件进行的。例如，定义该物理层的优选顺序。例如，只要有射频通信频率可用(就是说，这些节点在有效距离内并可用于通信)，就选择这个载体，否则选定4G网络，或还可选定卫星网络。

在步骤S2选择地面网关(网关46)后，进行寻找/选择网络30的飞行器(中间飞行器)的步骤S3。该步骤是根据至少一个预定标准实现的。这个步骤包括寻找在有效通信距离内的若干飞行器的第一子步骤，和选择一个飞行器(较佳的通信对)的第二子步骤。

为了寻找处于有效通信(例如，射频)距离内的飞行器(节点)，可采用通带相对较差的通信装置，因为要传递的不是有用数据，而只是存在信息。

应该指出，可以把通信控制(节点的打开、关闭、检测)用的通信装置与用于以大流量转移数据的通信装置分开。

该装置允许围绕发射的飞行器迅速进行360°扫描并还迅速获得存在信息。通过该装置，获得所有处于有效通信距离内的通信对的列表。该下一个子步骤包括选择处于针对给定通信的最佳位置的通信对。

在该实施例中实施的算法给予处于所选择的地面网关46的方向上的节点优先级。若在与该网关46相同的方向上有几个节点，则可以给予相对运动最小的节点(就是说，处于与该发射机相同的方向上的节点)优先级。因此，这允许获得在该通信能够与同一对持续最长时间而不失去互联性方面的最大概率。

图3的算法包括请求与前面所选择的节点的连接的步骤S4。

建立连接的该请求的目的是通知将来的接收节点该发射节点希望发送信息。

当该连接请求的接收节点根据对它本身适当的条件(例如，该节点尚未与该飞行器或者与另一个飞行器进行有效连接，在该接收节点上有一个或几个存储空间可用，等等)接受这个连接请求时，建立连接。然后进行发射飞行器(源飞行器)32例如，向接受连接的飞行器34传输数据的步骤(步骤S5)。

在源飞行器32中实施的算法以结束该连接的步骤S6结束。

要注意，当选择一个新的较好的接收节点时，可以想到两个选择：

-第一选择包括用与将被识别的新节点的连接代替仍旧有效的与飞行器32较差的连接中的一个连接；

-第二选择包括作为备用节点保留这个新的较好的节点，而只有在与所谓当前节点的现有通信失败之后，才进行与该新节点的连接。

图1设备的装置26，更具体地说，包括：寻找/选择地面站(控制中心和网关)的子装置、寻找/选择通信节点的子装置、建立连接和撤销连接的子装置。

图4示意地示出飞行器机载的数据接收装置50。所涉及的飞行器，例如，是上面指出的飞行器34，考虑到所采用的选择标准(例如：该接收飞行器位于站46的方向上或者具有与源飞行器同一轨迹的飞行器)，该飞行器34是用于回收飞行器32的记录器或者黑匣子的数据的最佳候选。

装置50包括接收由飞行器32发送的数据的装置52，例如，按照所使用的通信物理链接，它是射频、光学或者激光接收装置。

装置50还包括保存空间54和在空间54不可用的情况下保留的存储空间56。这时所接收的数据存储在适当的空间中。

应该指出，飞行器34包括与图1相同的装置，这使得若允许该类型通信(双向通信)则飞行器34可以向飞行器32发送其数据。

从源飞行器32接收的数据被飞行器34转发至另一个中间飞行器，如此类推，通过预先未知的跳转，从发射飞行器向接收飞行器、直至达到在地理上最接近所选定的地面网关46的所谓最终的飞行器。

为此，路由协议和算法允许接收数据的飞行器将这些数据向目的地网关、或者作为缺省能够达到该目的地节点的节点转发。

该路由协议符合下列标准：

-路由的业务量相对较小；

-管理大量节点的能力；

-管理强烈动态变化的拓扑。

在地面网络中实现的传统的路由算法基于目的地机器的地址，以便选择下一个节点，但是这种类型的路由不适合ad-hoc航空网络，后者的节点数目非常大，网络拓扑总在改变，一个节点无法预先知道将与之通信的节点的身份和地址。例如，在这里使用地理上的路由，根据该路由在预先由源飞行器选定的目的地网关的方向上选择下一个节点(正如在图3算法的步骤S2说明的)。

为此，例如，可以根据该节点遵循的轨迹(该轨迹可以基于多普勒效应而被测量，否则求助于飞行计划表来测量)选择下一个节点。

或者，可以预留几个标准供选择，以便从以下中选择下一个节点：

-信噪比(信号质量)超过预定阈值的飞行器；

-具有类似的或相同的的飞行计划(为了使接收飞行器可用性的持续时间最大化)的飞行器；

-属于同一航空公司或者属于由几个航空公司组成的同一联盟的飞行器；

-同一制造厂的飞行器，处于有效通信距离内的飞行器；

-离第一飞行器最远的(为了减少发射飞行器和接收飞行器之间相对运动)飞行器，处于降落阶段的飞行器；

-节点就通信而言的负载(以免传输数据时出现拥堵)；

-一个节点的声誉(这个声誉可以根据基于该节点的行为的测量来获得，以便估计其有效性)。

选定了下一个节点，即，在这里，例如，中间节点或者飞行器36之后，通过由发射飞行器34向接收飞行器36的“跳转”传输数据。

飞行器36同样配备诸如上面描述的在图4举例说明的数据接收装置。

应该指出，在数据包路由过程中，在没有为传输分配的优先级的情况下，当中间飞行器已经从发射飞行器接收数据或者具有适于传输的数据的该飞行器丢失连接性时，这时它把数据保存在其保存空间中或者保留的存储空间中直至重新建立连接性。

当某些数据被识别为总是优先(报警模式)时，则可以选择另一个通信装置，诸如卫星类型的通信装置，即使使用成本和通带不太适于这样一种传输。

报警模式的特征是一个飞行器面对一个或几个关键问题。这涉及以下模式：定义从该飞行器输出的通信优先于其他不在该模式下的传输。

报警模式是在发出连接请求的飞行器中或在接收飞行器中定义的，例如，基于可能与关键故障的检测相关和/或与飞行参数令人担忧的测量(示例：超过预定的阈值)相关的某些预定事件来定义。

当来自源飞行器32的数据通过从飞行器32向飞行器34、接着从飞行器34向飞行器36的非预定的跳转、直至传输到中间飞行器36时，这时刚针对飞行器34描述的用于选择下一个节点的机制也在飞行器36中实施。

在该过程结束时，该数据通过飞行器36至飞行器38的跳转而被再次转发，在这里飞行器38是最终飞行器(或者终端)。另外，这是网络中的在地理上最接近站46的飞行器。

这些数据接着由终端飞行器38传输至站46，站46本身把这些数据转发到与站46具有通信链接的地面网络48，以便把这些数据传输到控制中心50。

图5举例说明按照本发明数据传输方法的算法。

该算法在将发送存在于其黑匣子或记录器中的数据的源飞行器32上实施，以及在中间飞行器34和36上实施。

例如，该算法在收集来自黑匣子或者记录器12和14和/或另一个数据源15的数据之后由图1的单元16实施。

该算法包括几个步骤，其中第一个，标注为S10是算法的初始化。

该算法的下一步骤S12是检验该飞行器是否处于报警模式的测试。

该模式可以手动激活或者自动激活，并旨在把包含于黑匣子中的数据(或者选定的某些数据)传输到位于附近(例如，在图2上飞行器34和40)的一个飞行器或所有飞行器并迫使该地区的这些飞行器中的一个或者几个将数据记录下来。

具体地说，处于报警模式的飞行器发射的数据接收一个有区别的标记，该标记代表分配给这些数据的传送的优先级。

因而，处于报警模式的飞行器或者传送处于报警模式的飞行器的数据，在该连接建立时指出其状态或者它所中继转发的数据的状态。它从它这一方，给予输出的通信(更具体地说，最近的优先的数据传输)优先级。收到来自发射飞行器的具有关于临界状态的信息的通信请求的接收飞行器，在已经建立或者建立中的通信方面给予该飞行器优先级。

即便这取决于定义该报警模式的标准参数，在同一区域中的两个飞行器可能都处于报警模式中或应该转发优先的数据。在这种情况下，即使具有同一优先级水平，也应该使这两个发射机可以发送其数据。为此，当一个飞行器在报警模式下传输数据时，不能再接受输入连接。于是，它只可以发送其优先数据。因而，接收飞行器在决定是否接受输入连接之前，首先测试它是否处于报警模式。于是，在处于通信(例如，射频)的有效距离内的两个飞行器传送优先数据的情况下，这些数据的接收在优先级低或者没有优先数据的另一个飞行器上进行。

应该指出，这些数据的在保存之后的发送，是借助于一个相对于预定的标准(比如可用性)或者由于它构成优选的装置(例如，射频)而选定的通信装置实现的。

但是，若由于任何一个原因(列如，该装置不可用和例如，暂时失去通信网络)而不可使用该装置，则设想借助于其他通信装置，以便作为例外进行数据传输。

例如，另一个通信装置可能自动作为第二优选装置(例如：卫星)而被选择。

正如人们参照由接收飞行器(节点)接收数据的过程中将会看见的，检测到报警模式信息的某些飞行器要在保护存储空间上保护这些数据以及处于困难中的飞行器的地理定位。

规定该通信协议收集来自处于困难中的飞行器的信息。

此外，宜注意到在报警模式中，在飞行器对飞行器通信系统不可用(例如，在有效通信距离内不存在飞行器)的情况下，相关飞行器(例如，图2的飞行器32)的数据传输系统可能能够借助于卫星链接等把该数据(例如，黑匣子数据)传递到地面站(网关或者控制中心)，以便尽早通知援救以及调查队。

检测到报警模式时，可设想几个选择。

首先，可以规定改变在困难状态中的飞行器所处的地理区域中的飞行器的飞行计划，以便第一能够尽可能长时间跟踪该飞行器并收集该飞行器的飞行信息以及它的位置。正如图5的步骤S14所规定的，在报警模式下同样还可设想，除从一个或几个处于报警模式的飞行器已经建立的连接外，暂停或放弃与该飞行器现存的连接以便释放通带。这允许为该处于困难中的飞行器提供最大通带，并且因此优化来自该飞行器的数据收集。

还应该指出，为了优化来自处于困难状态中的飞行器的数据的收集时间，可以设想平行地向几个飞行器、而不是单一个广播这些数据，或者使用几个不同的物理层(射频、光学、卫星等等)广播这些数据。在向几个飞行器传输的情况下，这些数据例如被分成几批，被单独地并行发送到几个飞行器。不同频谱、频率或者时间的解决方案可以为此而使用。

当决定向飞行器以外发送例如黑匣子数据时，这由装置22在图1的存储空间20中收集。

下一步骤S16规定对要传输的数据分段成数据包，每个数据包由头部和包含该有用数据的有用负载组成。

这个分段根据所用的物理层和通信协议进行。

因此，所有的包都向同一目的地传输。

应该指出，在向几个飞行器广播数据的情况下，例如，同样的包并行地传输至所有这些飞行器。

下一步骤S18是测试，允许确定出是否还有数据分段要传输。若没有任何片段等待传输，则在步骤S20结束该算法。

若还有片段要传输，则步骤S18后接步骤S22，包括建立头部并将其添加到要传输的数据信号(包)中。

这样创建的一个或多个头部对数据的管理是有用的。

作为示例，头部包括一些信标或者标记物，其指示特定信息(比如允许识别飞行器(代码)信息)的存在。

该算法包括下一个步骤S24，规定在要传输的信号上添加信息，以保证要传输的数据的完整性。

为了保证数据的完整性而执行的该处理是已经参照图1描述并由装置22实现的处理。

下一步骤S26规定，在要传输的信号中通知要传输的数据来自于被配置在报警模式中的飞行器的指示。这个指示，例如，添加到在步骤S22创建的头部。

下一步骤S30规定，把数据以包的形式在物理链接(或者由射频链接，或者由光学或者激光链接，或者由4G链接，或者由卫星链接，等等)上传输，正如上面执行图3的算法之后已经描述的那样。

参照图3描述的拓扑发现机制，适应于具有移动节点的射频网络以及卫星网络，并应该考虑性能方面以避免非常严重地消耗通带和当地的资源。

在这方面应该指出，可想到对于希望建立连接的飞行器，按照周期性地或者准周期性地工作的计数器/定时器(英语中为“timer”)广播连接请求。

此外应该指出，例如，连接的建立最少在一个协议层中进行。

在该实施例中，连接最好只在一个层中建立，因为不同的协议水平的几个连接会使传输系统复杂化和使之变得性能更差。

该连接只在传输所涉及的两个飞行器之间相连之处建立。没有从网络一端至另一端的连接。

非常密集的射频网络，如在给定时刻(t)的飞行中的世界性飞行器机队的射频网络，应该能够支持非常大的通信负荷而不改变其功能。

为此，并为了避免阻塞(示例：频带饱和)的可能性，人们限制飞行器连接的数目。

因此，若N表示输出连接数，则N′表示输入连接数，M表示总连接数和K表示存储位置数，则请求方建立下列关系：

N′＝N

M＝2×N

K＝M+1，数字“1”表示一个总是为存储处于报警模式的飞行器的数据而保留的存储位置。

在该实施例中，人们使用两个输出连接和两个输入连接。

用来传输该数据的通信装置涉及双向射频通信网络，用以发射和接收移动节点之间的数据。

这样的网络不一定专门用于为了实现本发明而设置的用途，并且还可以用来保证飞行器的一个或几个其他功能。

所使用的系统，例如，Wifi系统或者WiMax系统，提供通带、有效距离(在物理上可以进行通信的最大距离)以及为了实现本发明所需要的属性(例如，它特别应该使该技术允许带来要求的安全等级并管理服务质量)。

应该注意，传输步骤S30后面是上面已经描述的步骤S18，用来检验是否尚有要传输的数据片段。

回到上述测试步骤S12，当没有识别出报警模式时下一步骤S31规定如果需要则对要传输的数据进行分段。

该步骤与上述步骤S16相同。

步骤S31后跟测试步骤S32，允许确定是否仍有要传输的数据的片段。

在否定时，这个步骤后跟步骤S20，结束该传输算法。

在肯定时，步骤S32后跟步骤S34，规定在要传输的数据信号中创建和添加一个或几个头部。

该步骤与上述步骤S22相同。

下一加入保证数据的完整性的信息的步骤S36，与上述步骤S24相同。

下一步骤S40规定，把上述步骤中配置的数据在正如上面在步骤S30已经描述的物理链接上传输。

因此该数据传输至作为网络接收节点被预先选择的飞行器，该飞行器在考虑到所应用的一个或多个预定标准的情况下最适合进行该传输。

在检测到几个有效的飞行器、也就是说几个飞行器已选择为符合一个或几个预定标准的情况下，在这些飞行器中间与最适合的飞行器进行第一连接。

优先情况下，向该飞行器发射的黑匣子数据是当时在调查研究的情况下最重要的数据，也就是说，最新的数据。

应注意到，在可能的情况下，该数据实时地或准实时地(就是说随着由该黑匣子或者这些黑匣子采集这些数据而)传输。

第二连接例如与另一个为传输更早的数据而选择的飞行器，这些数据例如日期标明为几分钟前(例如t-15mn)的数据。

例如，该第二连接是通过当寻找该网络中的移动节点时发现的第二“较佳的”对而建立的。

应该指出，传输的优先级被分配给实时地获得的数据。

于是，物理链接的丢失之后或者一个较佳的链接的检测之后，执行该传输算法的目的是实时地重建数据传输。

即使在需要结束另一个有效传输，该传输算法也会进行。

然后步骤S40后跟上面已经描述的测试步骤S32。应该指出，在图1传输单元16中利用的硬件平台，例如，是PC类型的开放式平台，其可信度通过使用硬件加密组件而得以改进，硬件加密组件例如是由已知称为“Trusted Computing Group(可信任计算小组)”TCG的组织定义的TPM(“Trusted Platform Module(可信任的平台模块)模块。

图6a表示按照本发明的数据接收方法的一部分的算法。

该算法在诸如在图2上示出的那类移动网络飞行器中实施，并且例如在由源飞行器32选择的作为最佳通信对的中间飞行器34中实施。

该算法从算法的初始化步骤S50开始。

该算法包括接收来自飞行器32的连接请求的步骤S52，S52之后进行测试步骤S54。

在这个步骤过程中进行测试，以便确定接收飞行器34是否处于报警模式。

在肯定时，在步骤S56拒绝该连接，并在步骤S58结束该算法。

在否定时，在步骤S60进行另一个测试，以便确定该发射飞行器(源飞行器32)是否处于报警模式。

报警模式被如此选择是为了使由位于允许进行数据接收的地理区域内的任何移动节点发射的黑匣子数据的接收变为优先。

回到步骤S60，当所进行的测试结果表明该飞行器没有配置在报警模式时，这时进行下一个测试步骤S62。

在这个步骤过程中确定是否到达用于接收飞行器的(输入和输出)连接数的极限。

在肯定时，步骤S62之后进行已经描述的步骤S56和S58。

在否定时，步骤S62后跟测试步骤S64，当S60中测试结果是肯定时后续步骤也是测试步骤S64。

在步骤S64的过程中，确定该发射飞行器是否可能是得到授权的。

在否定时，步骤S64之后进行已经描述的步骤S56和S58。

在肯定时，下一步骤S66旨在接受该连接请求，并结束进行中的其他通信(放弃或者阻止在接收飞行器34和其他飞行器之间现存的其他连接)。

下一步骤在接收飞行器34和发射飞行器32之间进行双向通信。事实上，数据转移需要接收控制帧。

在下一步骤S70过程中，进行到与该发射飞行器的断开连接。

图6b表示按照本发明的数据接收方法的一部分的算法。

该算法在移动网络飞行器(如在图2上举例说明的飞行器)中实施，并且例如在由源飞行器32选择为最佳通信对的中间飞行器34中实施。

该算法开始于接收来自该发射飞行器的通信请求的步骤S71。

在下一步骤S72过程中，由发射飞行器发射的数据被接收飞行器34接收。

下一步骤S73是测试，在该测试过程中检验该接收飞行器是否是这样接收的数据的目的地。

在肯定时，下一步骤S74规定在应用层传输该数据，并在步骤S75结束该算法。

反之，若接收飞行器34不是该数据的目的地，则步骤S73之后进行步骤S76，在S76过程中实施上面描述的地理路由机制，以便选择所接收的数据被传输到的下一个节点。

下一步骤S77进行测试，在该测试过程中确定是否存在位于预先识别的地面站46的方向上的网络节点。

在否定时，在步骤S78的过程中向发射飞行器发射一个出错信息。

接着由步骤S75结束该算法。

反之，当存在位于该地面站的地理方向上的节点时，则步骤S77之后进行步骤S79。

在这后一步骤S79的过程中，从作为发射飞行器的飞行器34向下一个选定的节点、就是说中间接收飞行器36传输数据。

接着由步骤S75结束该算法。

参照图6b描述的方法同样在中间飞行器36中实施，以便把该数据出传输至终端飞行器38。

应该指出，通过把地面站46看作网络节点，图6b的算法同样适于从最终飞行器38向地面站46(目的地网关)传输。

应该指出，实施安全措施以便保证在该网络中从飞行器向飞行器转移的数据的机密性、完整性和来源。

特别地，在从发射飞行器向接收飞行器转移数据之前，该接收飞行器是得到认证的，如同发射飞行器对于接收飞行器得到认证那样。

此外，数据的加密是由发射节点进行的，以便保证中间节点或者飞行器(例如，飞行器34、36和38)不能访问在该网络上传输的数据，并且这些中间节点或飞行器中继并同样保证这些数据的完整性。

另外，在地面网络处进行分析所接收的数据之前，由一个已知的装置检验这些数据的完整性。

图6c的算法更具体地详细说明在所选择的接收飞行器机上收集的数据(例如，黑匣子数据，甚至来自另一个源的数据)的保存过程。

该算法从初始化步骤S80开始，之后进行检验是否存在要接收的数据片段(包)的测试步骤S82。

在否定时，该步骤S82之后进行结束该算法的步骤S84。

反之，若还有要接收的数据片段，则这个步骤S84之后进行检验所接收的数据的完整性的步骤S86。

为了检查数据的完整性而实施的装置对于本领域技术人员是已知的(例如：在MD5或者RSA算法中使用签名)。若所接收的数据与发射的数据不相同，则提供发射飞行器被报警并因而可以重发数据的处理。

步骤S86之后是旨在检验所接收的数据信号的一个或多个头部中的信息的步骤S88。

在这个步骤中人们特别对向接收节点指示发射节点是处于困难状态的飞行器的标记或者信标(“flag”)进行可能的识别。

该检验步骤，例如，允许识别其他信息：发射机、接收机的识别符、包的序号等等。这些信息在需要时对于组织和重新找到这些数据是有用的。

步骤S88之后进行测试步骤S90。

在这个步骤过程中，根据步骤S88的结果确定发出这些数据(例如，黑匣子数据)的发射飞行器是否处于报警模式。

在否定时，这个步骤之后进行步骤S92，其提供在可用的存储空间(保存位置)中存储所接收的数据。

反之，当在步骤S90进行的测试结果表明涉及来自处于报警模式的飞行器的数据时，这时该步骤之后进行测试步骤S94。

在这个步骤过程中，检验该飞行器机上是否有可用的存储空间。具体地说，检验传统的存储空间是否优先可用的，以避免填满所保留的区域。

在传统的存储空间可用的情况下，这时步骤S94之后进行步骤S96，其提供在该空间(保存位置)中存储所接收的数据(例如黑匣子数据)。

反之，若传统的存储空间都不可用，则步骤S94之后进行步骤S98，其提供在所保留的存储空间(专用位置)中保存所接收的数据。

因此保证存在总是能够接收来自处于报警模式的飞行器的数据的专用存储空间。

应该指出，本发明同样可以适用于从作为源发射节点的地面站(控制中心或者网关)出发通过飞行中的飞行器的网络进行数据传输。这源节点，例如，向目的地节点发射一个请求。该目的地节点是网络中的飞行中的飞行器之一。该数据取道该网络中的不为源节点所知的但具体地说在网络的空中部分中建立的路径、逐步地每次向一个中间飞行器跳转、向这个目的地节点传输。

应该指出，从该地面发送的请求可以用作启动器，以使得目的地飞行器返回发送其数据的最新版本。

当该目的地节点收到来自该地面站(源节点)的数据时，就被通知该地面站的存在，这允许目的地节点在机上更新或建立地面站列表。