[发明专利]使用统计分析检测通信丢失的系统和方法

说明书

背景技术

商用飞机通常通过地面站阵列与地面控制器和航线操作保持飞行中的VHF无线电通信。当飞机沿着其航线行进时，其将离开一个地面站的射频(RF)信号区域且进入下一个地面站的RF信号区域。由于商用飞机飞行的高度和速度，并且由于无线电信号的传播特性，当飞机离开地面站的射频(RF)信号区域时，来自地面站的传输的信号强度将会迅速地下降以致在对飞行机组人员没有任何告警的情况下，通信连接迅速地丢失(loss)。因此，今天的商用飞机即使在下一个地面站的RF范围内，也会在与下一个地面站建立连接之前的多达4到5分钟内不与任何地面站连接。在该间隔期间，飞行机组人员未意识到通信已丢失且可能漏掉重要信息。

由于以上所述的原因以及以下所述的本领域的技术人员在阅读和理解说明书后将会变得显而易见的其他原因，本领域中存在对用于检测飞机和地面站之间通信丢失的改进的系统和方法的需求。

发明内容

本发明的实施例提供了使用统计分析来检测飞机和地面站之间的通信丢失的方法和系统，并且这些实施例将通过阅读和学习下面的说明书而得以理解。

在一个实施例中，一种用于为飞机检测通信丢失的系统包括：作为应用驻留在飞机通信管理单元(CMU)上的通信检测软件模块；与通信检测软件模块通信的CMU消息路由器；与通信管理单元耦合的至少一个无线电设备；用于与地面站相关联的RF区的通信业务(traffic)密度的统计模型；其中，该通信检测软件模块对所述至少一个无线电设备观测到的无线电通信的当前通信业务密度执行统计分析，以确定该飞机何时丢失与地面站的通信链路。

附图说明

鉴于优选实施例的描述和以下附图进行考虑时，本发明的实施例可以更容易理解，并且因此进一步的优势和用途更加明显，其中：

图1是本发明的一个实施例的系统的框图；

图2是示出当从一个RF区越到另一个时，利用本发明的一个实施例的飞机的图示；并且

图3是本发明的一个实施例的方法的流程图。

根据通常的惯例，所描述的各种特征不是按比例绘制的，而是为了强调与本发明相关的特征而绘制。附图标记贯穿整个附图和文本表示类似元素。

具体实施方式

在下述具体描述中，参考形成其一部分的附图，并且其中通过本发明可以被实施的特定的说明性实施例来示出。为了使得本领域的技术人员能够实施本发明，这些实施例被足够详细地描述，并且可以理解，可以利用其他实施例并且可以在不偏离本发明的范围的情况下做出逻辑、机械和电气改变。因此下面的详细描述将不视为是限制性的。

通过为飞机提供基于地面站的RF信号区域中的RF通信的统计模型快速确定其何时离开甚高频(VHF)地面站的RF信号区域(同样被称为RF区)的手段，本发明的实施例解决了检测与地面站的连接云失的问题。当该飞机仍在地面站的RF信号区域内时，来自其他商用飞机通信的与该地面站的上行链路通信可以被监视、存储以及用来创建该RF信号区域内的RF通信的统计模型。该统计模型可以编译统计量，如每秒观测到的平均传输数量。当所监视的的来自其他商用飞机的通信速率开始偏离为该区建立的统计模型时(例如，当发生统计上的长时期的RF静默(silence)时)，那么本发明的实施例可以确定该飞机是否仍在与该地面站的通信范围内的概率。基于所确定的概率，该飞机将确定其是否已不在该地面站的范围之内，并且在至少一个实施例中，其尝试与另一VHF地面站或者与替代的通信源，如通过高频(HF)无线电或者卫星建立连接。即，VHF无线电当前是最便宜的通信选择。尽管如此，在VHF无线电不可用的场合(例如，在公海的区域上)，一旦检测到与VHF地面站的通信丢失，就可以利用替代的系统。

发生在飞机和地面站之间的VHF通信的类型可以包括，但不局限于，航线业务通信(AOC)，如天气报告、着陆、起飞、登机或维护信息、飞行计划或公告，或者任何RF消息或协议消息，如确认，或者空中交通管制消息，例如但不局限于CPDLC消息。