通航飛機(jī)機(jī)載監(jiān)控器的制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于航空電子領(lǐng)域，具體涉及一種通航飛機(jī)機(jī)載監(jiān)控器。本新型安裝在飛機(jī)駕駛艙內(nèi)，不僅可采集駕駛艙圖像數(shù)據(jù)、駕駛艙語音數(shù)據(jù)，還可以采集飛機(jī)航姿信息數(shù)據(jù)，并能將這些數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)存儲單元。本實用新型采用可拆卸存儲單元，使用方便，便于統(tǒng)一管理和查看。通過對存儲的飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)飛行中存在的安全隱患；在事故發(fā)生后，也能夠提供音頻、圖像及航姿數(shù)據(jù)，有助于快速定位問題，找到事故原因。通航飛機(jī)監(jiān)控器的安裝使用，能夠促進(jìn)通用航空的安全運(yùn)行、安全監(jiān)管以及提高通航事故調(diào)查技術(shù)。
【專利說明】
通航飛機(jī)機(jī)載監(jiān)控器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于航空電子領(lǐng)域，具體涉及一種通航飛機(jī)機(jī)載監(jiān)控器。
【背景技術(shù)】
[0002]通用航空，是指使用民用航空器從事公共航空運(yùn)輸以外的民用航空活動。隨著中國經(jīng)濟(jì)實力增長，通航飛行將逐漸從奢侈消費(fèi)變成大眾需求。中國通航市場還剛剛起步，但增長速度驚人，國內(nèi)通航飛機(jī)每年數(shù)量增長超過20%。通用航空的市場潛力顯然已被關(guān)注，從2008年國務(wù)院交通管制委員會推動低空空域管理改革試點(diǎn)開始，種種利好政策使通航產(chǎn)業(yè)蓄勢待發(fā)。
[0003]目前通用航空飛機(jī)上很少裝有類似于運(yùn)輸大飛機(jī)一樣的飛行記錄器(黑匣子)，事故后很難獲取失事前的飛行數(shù)據(jù)，如果能夠提供一款通航飛機(jī)監(jiān)控器，將其安裝在飛機(jī)駕駛艙內(nèi)，在飛行過程中，能夠?qū)崟r記錄航姿、音視頻信息，并能將這些數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)存儲單元中。通過對所存儲的飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)在飛行中存在的安全隱患;在事故發(fā)生時，也能夠提供包括音頻、視頻、飛機(jī)狀態(tài)在內(nèi)的飛行數(shù)據(jù)信息，這些寶貴的信息將有助于快速定位問題，找到事故原因。通航飛機(jī)監(jiān)控器的安裝使用，能夠促進(jìn)通用航空的安全運(yùn)行、安全監(jiān)管以及提高通航事故調(diào)查技術(shù)。
[0004]經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題為:
[0005]目前通用航空小飛機(jī)中很少裝有黑匣子，急切在通航飛機(jī)上加裝能記錄飛行狀態(tài)的設(shè)備，便于安全監(jiān)管及事故調(diào)查。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)通航飛機(jī)監(jiān)控器的技術(shù)要求，通航飛機(jī)機(jī)載監(jiān)控器安裝在飛機(jī)艙內(nèi)，在飛行過程中，能夠?qū)崟r記錄音頻、視頻及航姿信息，并能將這些數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)存儲單元中。在需要時可以很容易的獲取通航飛機(jī)的航姿等信息，供相關(guān)分析使用。
[0007]本發(fā)明提供一種通航飛機(jī)機(jī)載監(jiān)控器，包括:視頻采集單元、音頻采集單元、航姿數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理及中轉(zhuǎn)單元、數(shù)據(jù)存儲單元，所述視頻采集單元用于駕駛艙內(nèi)視頻信息的采集，在駕駛艙頂板上加裝攝像頭，記錄飛機(jī)駕駛艙儀表以及駕駛員的動作;所述音頻采集單元包括三路音頻數(shù)據(jù)采集，分別記錄正、副駕駛員的耳機(jī)及區(qū)域麥克風(fēng)音頻輸入；所述航姿數(shù)據(jù)采集單元完成通航飛機(jī)的飛行姿態(tài)、狀態(tài)等飛行數(shù)據(jù)的采集，記錄飛機(jī)的飛行狀態(tài)，能夠準(zhǔn)確的定位和測量飛機(jī)的位置、姿態(tài)信息，其包含航向、俯仰角、滾轉(zhuǎn)角、垂直加速度、橫向加速度、經(jīng)度、瑋度、高度在內(nèi)的一系列參數(shù)的記錄;所述數(shù)據(jù)處理及中轉(zhuǎn)單元完成對視頻采集單元、音頻采集單元、航姿數(shù)據(jù)采集單元所接收數(shù)據(jù)信息的統(tǒng)一，根據(jù)時間命名視頻音頻及航姿數(shù)據(jù)文件，然后再傳輸給數(shù)據(jù)存儲單元，便于未來統(tǒng)一管理;所述數(shù)據(jù)存儲單元包括兩路，一路為可插拔存儲，另一路為墜毀防護(hù)性存儲。
[0008]進(jìn)一步的，所述視頻采集單元中通過攝像頭記錄飛機(jī)駕駛艙儀表面板及記錄駕駛員的動作。
[0009]進(jìn)一步的，所述視頻采集單元采集后數(shù)據(jù)通過自帶視頻壓縮功能進(jìn)行壓縮，輸出的影像信息為數(shù)字信息可保證在一定存儲空間情況下采集影像的連續(xù)性。
[0010]進(jìn)一步的，所述音頻采集單元包括音頻降噪裝置，對所采集的音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪處理，確保音頻信號清晰可辨，采集后的音頻數(shù)據(jù)采用數(shù)字方式輸入通航飛機(jī)機(jī)載監(jiān)控器中的后續(xù)模塊處理。
[0011 ]進(jìn)一步的，所述航姿數(shù)據(jù)采集單元包括MEMS微機(jī)械陀螺和加速度計，用于通過卡爾曼濾波對三軸陀螺、三軸加計、三軸磁場計、GPS、氣壓高度的信息進(jìn)行融合，從而得到航姿數(shù)據(jù)。
[0012]進(jìn)一步的，所述的可插拔存儲可拆卸后統(tǒng)一保存。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明的有益效果為:
[0014]—是本發(fā)明安裝在飛機(jī)艙內(nèi)，不僅可提供飛機(jī)航姿信息以及駕駛艙語音信息，還可提供駕駛艙的圖像數(shù)據(jù)，對于安全監(jiān)管及事故調(diào)查有很大幫助。
[0015]本發(fā)明采取獨(dú)立的數(shù)據(jù)采集傳感器，通過自身的傳感器采集所需的數(shù)據(jù)，不與飛機(jī)的系統(tǒng)交聯(lián)，不從飛機(jī)采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)，對飛機(jī)系統(tǒng)沒有影響，獨(dú)立性好，便于加裝。
[0016]在飛行過程中，本發(fā)明能夠?qū)崟r記錄音頻、視頻以及航姿數(shù)據(jù)，并能將這些數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)存儲單元中。通過對所存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)在飛行中存在的安全隱患;在事故發(fā)生時，通過對墜毀防護(hù)性存儲數(shù)據(jù)的譯碼和分析，能重現(xiàn)事發(fā)時的飛行狀態(tài)，以便快速找到事故原因。通航飛機(jī)監(jiān)控器的安裝使用，能夠促進(jìn)通用航空的安全運(yùn)行、安全監(jiān)管以及提高通航事故調(diào)查技術(shù)。
[0017]二是本發(fā)明采用可拆卸存儲單元，使用更方便，并且便于統(tǒng)一管理和查看。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的通航飛機(jī)機(jī)載監(jiān)控器硬件框圖；
[0019]其中，1-視頻采集單元，2-音頻采集單元，3-航姿數(shù)據(jù)采集單元，4-數(shù)據(jù)處理及中轉(zhuǎn)單元，5-數(shù)據(jù)存儲單元。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0021 ]本發(fā)明提供一種通航飛機(jī)機(jī)載監(jiān)控器，包括視頻采集單元1、音頻采集單元2、航姿數(shù)據(jù)采集單元3、數(shù)據(jù)處理及中轉(zhuǎn)單元4、數(shù)據(jù)存儲單元5。所述視頻采集單元1、音頻采集單元2、航姿數(shù)據(jù)采集單元3作為輸入均接入數(shù)據(jù)處理及中轉(zhuǎn)單元4，由數(shù)據(jù)處理及中轉(zhuǎn)單元4進(jìn)行簡單的數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一后發(fā)送到數(shù)據(jù)存儲單元5進(jìn)行統(tǒng)一的存儲。
[0022]所述視頻采集單元I用于駕駛艙內(nèi)視頻信息的采集，主要包括裝在駕駛艙頂部的攝像頭，用于記錄飛機(jī)駕駛艙儀表以及駕駛員的動作。視頻采集裝置采集后數(shù)據(jù)通過自帶視頻壓縮功能進(jìn)行簡單壓縮，輸出的影像信息為數(shù)字信息，且為最小化容量，可保證在一定存儲空間情況下采集影像的連續(xù)性。攝像機(jī)需要清晰記錄下儀表上的文字信息，所以對攝像機(jī)的分辨率有要求。若要在視頻中能看清駕駛艙儀表盤的讀數(shù)，則分辨率的標(biāo)準(zhǔn)要更加嚴(yán)格。實驗表明，若要看清一個的文字，至少需要十個像素。因此攝像頭采用高清攝像頭。
[0023]所述音頻采集單元2包括三路音頻數(shù)據(jù)采集，分別記錄正、副駕駛員的耳機(jī)及區(qū)域麥克風(fēng)音頻輸入。并且包含音頻降噪裝置，對所采集的音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪處理，確保音頻信號清晰可辨。采集后的音頻數(shù)據(jù)會采用數(shù)字方式輸出給通航飛機(jī)機(jī)載監(jiān)控器中的后續(xù)模塊處理。
[0024]所述航姿數(shù)據(jù)采集單元3完成通航飛機(jī)的飛機(jī)姿態(tài)、狀態(tài)等飛行數(shù)據(jù)的采集，記錄了每一個時間段飛機(jī)的飛行狀態(tài)，能夠準(zhǔn)確的定位和測量飛機(jī)的位置、姿態(tài)信息。主要包含航向、俯仰角、滾轉(zhuǎn)角、垂直加速度、橫向加速度、經(jīng)度、瑋度、高度等一系列參數(shù)的記錄。采用MEMS微機(jī)械陀螺和加速度計等傳感器，通過卡爾曼濾波對三軸陀螺、三軸加計、三軸磁場計、GPS、氣壓高度的信息進(jìn)行融合，使其同時具有INS的高帶寬和GPS高精度的優(yōu)點(diǎn)，從而得到較為精確的航姿數(shù)據(jù)。該航姿數(shù)據(jù)單元將采用成型的航姿數(shù)據(jù)采集模塊。該模塊可以采集信息包括:航向(磁航向或真航向)、俯仰角、滾轉(zhuǎn)角、垂直加速度、縱向加速度、橫向加速度、經(jīng)度、瑋度、高度、時間、地速;并且還能夠測量解算偏航率、俯仰變化率、滾轉(zhuǎn)角變化率、外部靜壓、氣溫等參數(shù)，并能夠輸出衛(wèi)星定位系統(tǒng)的時間用于同步視頻、音頻以及其他數(shù)據(jù)，該模塊可以工作在-40°-70°C的溫度范圍內(nèi)，能抗電磁干擾，抗振動，滿足機(jī)載設(shè)備的環(huán)境測試要求。
[0025]所述數(shù)據(jù)處理及中轉(zhuǎn)單元4主要完成對視頻采集單元、音頻采集單元、航姿數(shù)據(jù)采集單元所接收數(shù)據(jù)信息的統(tǒng)一，根據(jù)時間給視頻音頻及航姿數(shù)據(jù)進(jìn)行文件命名，然后再傳輸給數(shù)據(jù)存儲單元，便于統(tǒng)一管理。
[0026]所述數(shù)據(jù)存儲單元5包括一般存儲和墜毀防護(hù)性存儲，其中一般存儲采用可插拔存儲，可插拔存儲可采用帶固定裝置的工業(yè)U盤。按照作業(yè)流程的設(shè)計，每隔一段時間更換存儲單元，并將拆卸的可插拔存儲統(tǒng)一編號并保存，以備后續(xù)查看，墜毀性存儲用于循環(huán)記錄最后兩小時內(nèi)的飛行數(shù)據(jù)，便于事故調(diào)查使用。
【主權(quán)項】
1.一種通航飛機(jī)機(jī)載監(jiān)控器，其特征在于，包括視頻采集單元、音頻采集單元、航姿數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理及中轉(zhuǎn)單元、數(shù)據(jù)存儲單元，所述視頻采集單元用于駕駛艙內(nèi)視頻信息的采集，在駕駛艙頂板上加裝攝像頭，記錄飛機(jī)駕駛艙儀表以及駕駛員的動作;所述音頻采集單元包括三路音頻數(shù)據(jù)采集，分別記錄正、副駕駛員的耳機(jī)及區(qū)域麥克風(fēng)音頻輸入;所述航姿數(shù)據(jù)采集單元完成通航飛機(jī)的飛行姿態(tài)、狀態(tài)等飛行數(shù)據(jù)的采集，記錄飛機(jī)的飛行狀態(tài)，能夠準(zhǔn)確的定位和測量飛機(jī)的位置、姿態(tài)信息，其包含航向、俯仰角、滾轉(zhuǎn)角、垂直加速度、橫向加速度、經(jīng)度、瑋度、高度在內(nèi)的一系列參數(shù)的記錄;所述數(shù)據(jù)處理及中轉(zhuǎn)單元完成對視頻采集單元、音頻采集單元、航姿數(shù)據(jù)采集單元所接收數(shù)據(jù)信息的統(tǒng)一，根據(jù)時間命名視頻音頻及航姿數(shù)據(jù)文件，然后再傳輸給數(shù)據(jù)存儲單元，便于未來統(tǒng)一管理;所述數(shù)據(jù)存儲單元包括兩路，一路為可插拔存儲，另一路為墜毀防護(hù)性存儲。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通航飛機(jī)機(jī)載監(jiān)控器，其特征在于:所述視頻采集單元中通過攝像頭記錄飛機(jī)駕駛艙儀表面板及記錄駕駛員的動作。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通航飛機(jī)機(jī)載監(jiān)控器，其特征在于:所述視頻采集單元采集后數(shù)據(jù)通過自帶視頻壓縮功能進(jìn)行壓縮，輸出的影像信息為數(shù)字信息可保證在一定存儲空間情況下采集影像的連續(xù)性。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通航飛機(jī)機(jī)載監(jiān)控器，其特征在于，所述音頻采集單元包括音頻降噪裝置，對所采集的音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪處理，確保音頻信號清晰可辨，采集后的音頻數(shù)據(jù)采用數(shù)字方式輸入通航飛機(jī)機(jī)載監(jiān)控器中的后續(xù)模塊處理。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通航飛機(jī)機(jī)載監(jiān)控器，其特征在于，所述航姿數(shù)據(jù)采集單元包括MEMS微機(jī)械陀螺和加速度計，用于通過卡爾曼濾波對三軸陀螺、三軸加計、三軸磁場計、GPS、氣壓高度的信息進(jìn)行融合，從而得到航姿數(shù)據(jù)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通航飛機(jī)機(jī)載監(jiān)控器，其特征在于，所述的可插拔存儲可拆卸后統(tǒng)一保存。
【文檔編號】G07C5/08GK205427977SQ201521015527
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年12月9日
【發(fā)明人】吳文才, 黃毅峰, 陳鵬德, 謝孜楠, 李勇
【申請人】中國民航科學(xué)技術(shù)研究院