飞机报文可视化系统及方法
阅读说明：本技术 飞机报文可视化系统及方法 (Aircraft message visualization system and method ) 是由 樊赵 魏海明 魏茂松 丁家勇 高渡 聂昆峰 于 2021-06-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种飞机报文可视化系统,包括：数据可视化组件,其含相互连接的自动数据获取模块和可视化模块,自动数据获取模块自动获取报文数据,可视化模块对参数进行编译和数据可视化显示-把收集的数据和对应的系统图和系统的相关部件结合起来；警告分发组件含提醒模块和故障经验数据库模块,提醒模块提供故障统计、警告点设置、警告信息匹配和警告分发配置,故障经验数据库模块反馈输入更换部件信息；数据可视化组件与警告分发组件相互关联,数据可视化组件在接收到数据之后根据内置算法处理数据,获取飞机系统故障情况,对不同参数故障给出相应的处理措施。本发明还涉及采用上述系统进行飞机报文可视化的方法。(The invention discloses an aircraft message visualization system, which comprises: the data visualization component comprises an automatic data acquisition module and a visualization module which are connected with each other, wherein the automatic data acquisition module automatically acquires message data, and the visualization module compiles parameters and displays the data in a visualized manner, namely combines the collected data with a corresponding system diagram and related components of the system; the warning distribution component comprises a reminding module and a fault experience database module, wherein the reminding module provides fault statistics, warning point setting, warning information matching and warning distribution configuration, and the fault experience database module feeds back and inputs replacement component information; the data visualization component is correlated with the warning distribution component, processes data according to a built-in algorithm after receiving the data, obtains the fault condition of the airplane system, and provides corresponding processing measures for different parameter faults. The invention also relates to a method for performing aircraft message visualization by adopting the system.)
技术领域
本发明涉及一种飞机监控系统，尤其是涉及一种可用于监控的飞机报文可视化系统。本发明还涉及采用所述系统进行飞机报文可视化的方法。
背景技术
随着数字化技术在飞机上的大量应用，现代化飞机都有大量的数据可用于飞机性能监控和故障分析，飞机设计厂家在数据应用方面也做了大量的工作，比如飞机信息处理系统把现有数据根据系统的特点把相关数据收集到一个文件中，此文件是按设定条件记录系统在某一时间段或点的参数集，最后形成报文。报文可以实时通过飞机上的打印机打印出来，工程师根据报文的数据，可以了解飞机相应系统记录点时刻的工作情况，方便对飞机进行监控和预防性维护，在飞机出故障前，提前了解飞机的状态，及时采取措施，提高飞机的安全性和可靠性。
现有技术中，发明CN02134931.2:“一种飞机远程诊断实时跟踪系统及其方法”，介绍了飞机和地面实时故障信息及报文数据传输的方法，实现飞机上的数据直接传输到地面工作站的方法，主要的作用是提供实时监控飞机的故障信息，提前了解飞机空中的状态，做到故障的提前预判，而且也提供了飞机上的报文供工程师进行解读。但，此发明中提及的、经解码后的实时数据是单独的数据而且代码由缩略词组成，每次使用报文时，报文中数据代表的含义都需要对系统进行了解后才能知道具体代表的意思。而且由于报文中的参数是单独的数据很难利用此报文进行系统的了解，而且所提发明主要针对的是飞机实时故障的诊断及排故，缺少对数据的可视化处理，使用数据时需要很高的专业知识水平。
上面的报文数据不管是飞机上打印还是通过数据链把报文传输到地面站，报文数据都是由缩写代码组成，数据独立存在，没有趋势图，无法明确了解在报文参数要在系统中的作用，工作者没办法快速明白数据代表的含义及历史情况，使得报文参数读取困难，因此可用以提前预防飞机故障的报文数据没有得到有效的利用。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题，就是提供一种飞机报文可视化系统。
本发明所要解决的第二个技术问题，就是提供一种采用所述系统进行飞机报文可视化的方法。
采用本发明的系统和方法进行飞机报文可视化，可以利用地面工作站的报文数据，并实现飞机报文数据与系统部件之间的连接形成数据可视化，直观的显示系统参数的变化情况及趋势，大幅度提高报文数据读取的效率；同时通过报文故障经验数据，实现预警报文提醒，提醒包括故障诊断及基于排故经验的建议，方便工作者直接使用，免去重复研究系统的工作。
解决上述第一个技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种飞机报文可视化系统，其特征是包括：
数据可视化组件：含相互连接的自动数据获取模块1和可视化模块2，自动数据获取模块1自动获取报文数据-飞机各系统性能下降时产生的报文以及相关的技术参数，可视化模块2对参数进行编译-分析及匹配和数据可视化显示-把收集的数据和对应的系统图和系统的相关部件结合起来；
警告分发组件：含提醒模块3和故障经验数据库模块4，提醒模块3提供故障统计、警告点设置、警告信息匹配和警告分发配置，故障经验数据库模块4反馈输入更换部件信息；
所述的数据可视化组件与警告分发组件相互关联，数据可视化组件在接收到数据之后根据内置算法处理数据，获取飞机系统故障情况，对不同参数故障给出相应的处理措施。
所述数据可视化组件中的系统图包括报文中的数据要点-包括警告信息和系统中各个部件的参数，自动或人工上传数据建立联系并显示在可视化系统中。
所述的数据可视化组件自动获取报文数据指：自动数据获取模块1与飞机地面数据站自动连接并获取数据，并可人工上传数据。
所述警告分发组件的故障经验数据库模块包括故障反馈输入端、故障与报文参数匹配端形成闭环控制，不断提高系统故障诊断的准确性。参见图1b
所述警告分发组件中的警告模块可根据实际需要定制发送信息点及收件人，发送的内容包括报文警告内容(包括飞机号、日期)、系统原理、对运行的影响、排故建议及飞机放行判断建议。
一种飞机报文可视化方法，其特征是包括以下步骤：
S1:下载报文
自动数据获取模块1自动连接地面数据中心，获取报文数据；
所述的报文数据指：飞机实时以及过往历史每个航班的报文；
S2:参数编译
对报文中的各位参数进行定义及设置警告点；
S3:数据可视化
编制系统图，建立系统部件与参数之间的关系，两者对应关系及参数显示在页面上；
S4:故障统计
对报文中的参数达到警告点的次数进行统计，直观显示报文警告频率；
S5:故障警告
当报文参数达到警告点时提供预警功能，预警内容包括：包括参数警告内容，排故建议、飞机放行建议；
S6:反馈输入
故障排除后把相应的结果进行反馈，工程师总结经验不断提高排故效率。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1,提前发现故障：报文数据是系统参数在空中工作时的记录，能够在飞机出故障前就对系统进行监控，有效监控系统报文能够提前发现故障的蛛丝马迹，及时排除飞机的故障隐患，减少飞机出故障概率，提高飞机的可靠性及安全性；
2,可视化管理：实现参数与部件之间的关连，减少工程师监控参数的负担，提高监控的准确性及效率；
3:故障反馈机制：引入故障反馈机制使系统有效性大大提高，实现参数、方案、结果的闭环控制，可以改变按厂家手册试错法排故的方法，实现按数据分析的精确排故，降低人力成本及减少误换件，提高飞机的可用率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1a为本发明实施例的流程示意图之一；
图1b为本发明实施例的流程示意图之二；
图2是本发明在空客A330飞机发动机引气系统报文(EBS18报)实施的流程示意图；
图3是报文数据处理示意图；
图4是报文下载与分发示意图；
图5是报文参数与部件之间的关系示意图；
图6是数据可视化示意图；
图7是故障警告示意图；
图8是反馈输入示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
本发明的飞机报文可视化系统实施例如图1所示，该系统包括数据可视化组件和警告分发组件，含相互连接的自动数据获取模块1和可视化模块2，自动数据获取模块1自动获取报文数据(飞机各系统性能下降时产生的报文以及相关的技术参数)，可视化模块2对参数进行编译(分析及匹配)和数据可视化显示，把收集的数据和对应的系统图和系统的相关部件结合起来；
警告分发组件：含提醒模块3和故障经验数据库模块4，提醒模块3提供故障统计、警告点设置、警告信息匹配和警告分发配置，故障经验数据库模块4反馈输入更换部件信息；
所述的数据可视化组件与警告分发组件相互关联，数据可视化组件在接收到数据之后根据内置算法处理数据，获取飞机系统故障情况，对不同参数故障给出相应的处理措施。
如此实现从报文数据下载到参数编译，与系统页面的可视化连接的数据流控制。同时可选的警告分发组件实现参数警告次数统计及故障经验数据库模块的输入。
其中，所述的飞机报文可视化组件将数据处理与警告分发组进行关联，在故障处理过程中能够快速了解飞机系统故障情况，对不同参数故障给出相应的处理措施。
所述数据可视化组件中系统图包括报文中的数据要点-包括警告信息和系统中各个部件的参数，并自动或人工上传数据建立联系并显示在可视化系统中。参见图3。
所述数据可视化组件与飞机地面数据站自动连接并获取数据。
所述警告分发组件包括故障反馈输入端、故障与报文参数匹配端形成闭环控制，不断提高系统故障诊断的准备性，警告模块可根据实际需要定制发送信息点及收件人。
警告分发组件中发送的内容包括报文警告内容、系统原理、对运行的影响、排故建议及飞机放行判断。
图2是本发明在空客A330飞机上发动机引气报文EBS18报的实施例，参见图2,该A330飞机发动机引气报文可视化方法包括：
S1,下载报文
通过数据可视化组件中的自动数据获取模块自动从飞机地面数据站的数据库中下载飞机每个航班的发动机引气报文(EBS 18报)(参见图4)分发到可视化模块中；
S2,参数编译
可视化模块中把EBS18报中相应的缩写给出参数定义及参数与部件之间的关系(参见图5)，并设定警告值；
S3:数据可视化
编写发动机引气系统原理图，把相关的部件合理布局在页面上并与参数进行匹配显示；(参见图6)
S4:故障统计
提醒模块自动统计参数异常的次数并显示；
S5:故障警告
当报文参数达到设定次数值后警告分发组件按需要根据故障警告发送地址发送参数警告内容、排故建议和飞机放行建议(参见图7)；
S6:反馈输入
故障经验数据库模块可供排故后数据的录入，工程师根据排故结果不断优化排故建议(参见图8)，提高监控水平，达到监控的闭环控制。