[发明专利]带有自动相关监视广播验证的皮托静态空气数据测试系统

说明书

一种用于验证飞行器仪器值的系统，包括：空气数据测试模块（ADTM），其配置成基于压力设定点来气动地模拟至少一个仪器值。气动模拟的仪器值对应于压力设定点并且由飞行器应答器报告。接收器模块接收由飞行器应答器传送的气动模拟的仪器值。信号处理器可操作以（i）控制ADTM；（ii）命令要被ADTM所模拟的规定的仪器值；（iii）将规定的仪器值与气动模拟的仪器值相比较；以及（iv）当所述值匹配时发出通过信号，并且当值相差某一阈值时发出故障信号。

背景技术

在许多情形中，用于飞行器的最关键的系统之一可能是皮托静态系统，其可操作以确定飞行中的飞行器的空速和/或海拔。具有双重控制的飞行器可包括分开却集成（separate，yet integrated）的驾驶和副驾驶系统。许多飞行器可采用皮托管，其具有多个正交孔口和至少一个前向孔口的组合，围绕管的周围来布置。在飞行中，气流的总压力或冲击压力（P_i）可由前向孔口（即，皮托端口）在气流填塞或淤塞时捕获，即，减速至基本上零（0）节。当布置于相对未干扰的流的区域中时，正交孔口可测量静态压力（P_s），其为自由流空气流（free stream airflow）的直接测量，由此可推导出爬升的海拔和速率。通过使用静态压力（P_s）和冲击或总压力（P_i）的值，飞行器仪器系统可推导对于空速和马赫数的测量值。

可能是同等地飞行关键的相关系统是自动相关监视广播（ADS-B）系统。该系统可使用无线电发射器或雷达应答器来将飞行器位置和飞行计划信息广播给在相同区域的空域中飞行的其它飞行器。更具体地，ADS-B可将关于海拔（A_SL）、空速（A/S）、和方位数据传送给区域地面站，并传送给附近其它装备ADS-B的飞行器。当空中交通管制员将所述信息用于交通管理，即保持飞行器与彼此的某一阈值竖直和/或横向距离，ADS-B在大的水体（例如大西洋或太平洋）上尤其有价值，在这些地方飞行器常常在管制塔/空中交通管制的范围之外。据此，每个飞行器的驾驶员单独地负责维持其飞行器和在紧密附近经过的其它飞行器之间的安全距离。同样地，驾驶员被训练以侦听广播信息和制作飞行计划调整（例如增加或减少海拔，改变航向等）以维持操作的飞行器与接近的飞行器之间的安全分离距离。

目前，许多飞行器操作员在飞行小时的阈值数之后或在由机载飞行器诊断系统已发出警报之后，执行皮托静态和应答器系统两者的例行维护/测试。通常，每个系统需要专用硬件、固件和/或软件来运行对应于预定义飞行中状况的一系列测试。即，皮托静态空气数据系统采用空气数据测试仪，其经由多个软管和配件而连接至飞行器的皮托和静态端口，而ADS-B系统被测试以用于应答器的操作和关于海平面的正确经度、纬度、空速和海拔数据的发出/广播（即当飞行器在地面上时）。

除了拥有和操作分离测试系统（即空气数据测试系统（ADTS）和自动相关监视广播（ADS-B）测试仪）的成本外，每个系统给出了其操作的自身独特挑战，即测试期间的错误。关于ADTS，甚至系统中小的气动空气泄漏可在高度计读数中产生显著的/相当大的变化。例如，气压中小至0.1毫巴的错误/变化将导致垂直高度八十（80英尺）的变化。

发明内容

在本公开的一个实施例中，提供了用于测试飞行器皮托静态系统的空气数据测试系统（ADTS），其包括至少一个配置成生成至少一个气压值的气动泵；至少两对冲击和静态ADTS端口，与气动泵和每对冲击和静态ADTS端口进行流体通信的歧管系统；以及信号处理器，其可操作地耦合于并控制气动泵和歧管系统。ADTS信号处理器配置成向其发出控制信号，用于独立且共同地同时或相继测试驾驶和副驾驶皮托静态系统的每个。一对ADTS端口配置成向驾驶皮托静态系统供应气压，并且另一对ADTS端口配置成向副驾驶皮托静态系统供应气压。

在另一实施例中，具有图形用户接口的移动装置无线地与信号处理器通信。移动装置可操作以输入对于测试驾驶和副驾驶皮托静态系统所必要的压力值。