CN111210666A - 用于检测湍流的方法和非暂态机器可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

提供了用于检测湍流的方法和非暂态机器可读存储介质。一种方法包括：由飞行器的机上娱乐通信(IFEC)***的天线***的多个传感器收集数据，多个传感器收集飞行器旋转数据、飞行器加速度数据、表示磁通量变化的数据以及表示大气压力和温度的数据；由IFEC***的计算设备基于所收集的数据来检测飞行器的位置变化；由计算设备基于检测到的位置变化与表示湍流的特性匹配来标识湍流；由计算设备将具有湍流廓线的至少一个数据包发送到基于地面的计算***，该湍流廓线包括来自多个传感器的用于标识湍流的数据；以及由基于地面的计算***使用湍流廓线来修改另一飞行器的路线。

Description

用于检测湍流的方法和非暂态机器可读存储介质
技术领域
本公开内容涉及检测飞行器的湍流。
背景技术
许多商用飞机现今具有通常称为“机上娱乐”或“IFE”***的个性化视频和音频娱乐***。这样的***也可以被称为“机上娱乐通信”***，并且通常缩写为“IFEC”***。IFEC***通常使用天线***与卫星接口以发送和接收内容。在常规***中，天线***使用各种传感器来收集飞行器位置数据以保持天线指向所选卫星。正在不断努力更好地使用天线***传感器数据。
发明内容
提供了用于检测湍流的方法和***。一种方法包括：由飞行器的机上娱乐通信(IFEC)***的天线***的多个传感器收集数据，多个传感器收集飞行器旋转数据、飞行器加速度数据、表示磁通量变化的数据以及表示大气压力的数据；由IFEC***的计算设备基于所收集的数据来检测飞行器的位置变化；由计算设备基于检测到的位置变化达到阈值并且更优选地与湍流所关联的特性匹配或落入与湍流相关联的廓线来标识湍流；由计算设备将具有湍流廓线的数据包发送到基于地面的计算***，该湍流廓线包括来自多个传感器的用于标识湍流的数据；以及由基于地面的计算***使用湍流廓线来修改另一飞行器的路线。
在另一方面，一种方法包括：使用飞行器的机上娱乐通信(IFEC)***的天线***来收集飞行器旋转数据、飞行器加速度数据、表示磁通量变化的数据以及表示大气压力的数据；由飞行器的计算设备将从天线***得到的数据与阈值进行比较以检测湍流；由计算设备将湍流特性发送到基于地面的计算***，该湍流特性包括用于标识湍流的数据；由基于地面的计算***基于湍流特性来确定用于预测湍流的参数；以及由基于地面的计算***基于所预测的湍流来生成飞行计划。
在再一方面，提供了一种非暂态机器可读存储介质，其上存储有用于执行方法的指令，所述指令包括机器可执行代码，所述机器可执行代码在由至少一个机器执行时使所述机器执行以下操作：由飞行器的机上娱乐通信IFEC***的天线***的多个传感器收集数据，所述多个传感器收集飞行器旋转数据、飞行器加速度数据、表示磁通量变化的数据以及表示大气压力和温度的数据；由所述IFEC***的计算设备基于所收集的数据来检测所述飞行器的位置变化；由所述计算设备基于检测到的位置变化达到阈值来标识湍流；由所述计算设备将具有湍流廓线的数据包发送到基于地面的计算***，所述湍流廓线包括来自所述多个传感器的用于标识湍流的数据；以及由所述基于地面的计算***使用所述湍流廓线来修改另一飞行器的路线。
附图说明
现在将参照本文中所公开的各个方面的附图来描述本公开内容的各个特征。在附图中，相同的部件可以采用相同的附图标记。所示出的方面旨在说明而非限制本公开内容。附图包括以下各图：
图1示出了用于在飞行器上实现本公开内容的各个方面的操作环境的示例；
图2示出了根据本公开内容的一个方面使用的飞行器上的内容分配***的示例；
图3示出了根据本公开内容的一个方面的与IFEC***接口的天线***的示例；
图4A示出了根据本公开内容的一个方面的使用天线***来检测湍流的处理流程；
图4B示出了根据本公开内容的一个方面的使用湍流相关数据来管理飞行器路线的处理流程；以及
图5示出了根据本公开内容的一个方面使用的计算***的框图。
具体实施方式
作为初步说明，本文中所使用的术语“部件”、“模块”、“***”等旨在指代计算机相关实体、软件执行的通用处理器、硬件、固件或者其组合。例如，部件可以是但不限于在硬件处理器上运行的进程、硬件处理器、对象、可执行程序、执行的线程、程序和/或计算机。
作为说明，在服务器上运行的应用以及服务器两者均可以为部件。一个或更多个部件可以驻留在进程和/或执行的线程内，并且部件可以被本地化在一个计算机上以及/或者分布在两个或更多个计算机之间。此外，这些部件可以从其上存储有各种数据结构的各种计算机可读介质执行。部件可以经由本地和/或远程处理例如根据具有一个或更多个数据包的信号(例如，来自经由该信号与本地***、分布式***中的另一部件和/或跨网络例如因特网与其他***进行交互的一个部件的数据)进行通信。
根据所要求保护的主题，计算机可执行部件可以存储在例如非暂态计算机/机器可读介质中，非暂态计算机/机器可读介质包括但不限于ASIC(专用集成电路)、CD(致密盘)、DVD(数字视频光盘)、ROM(只读存储器)、硬盘、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、固态存储器装置或任何其他存储装置。
交通工具信息***：图1示出了根据本公开内容的一个方面的通用交通工具信息***100(也称为***100)的示例，该通用交通工具信息***100可以被配置用于安装在飞行器132上，用于使用本文所述的创新技术。当被安装在飞行器上时，具有天线***110的***100可以包括飞行器乘客IFEC***，例如，系列2000、3000、eFX、eX2、eX3、eXW、NEXT和/或由本申请的受让人即加利福尼亚州森林湖市的松下航空电子公司开发和提供的任何其他机上娱乐通信***(不减损松下航空电子公司的任何商标权)。
***100包括至少一个内容源113，并且在一些配置中，***100包括与实时内容分配***104通信的一个或更多个用户(或乘客)接口***(也可以被称为座椅装置/椅背装置)114。在其他配置中，可能不包括座椅装置，并且通信是与乘客个人电子装置(PED)进行。内容源113可以包括：安装在飞行器132上的一个或更多个内部内容源例如媒体服务器***112；可以在飞行器132外部的一个或更多个远程(或地面)内容源116；或分布式内容***。
媒体服务器***112可以被提供为信息***控制器，用于为***100提供整体***控制功能和/或用于存储观看内容124，包括预编程观看内容和/或根据需要下载至飞行器的内容120。观看内容124可以包括电视节目内容、音乐内容、播客内容、相册内容、有声书内容和/或电影内容，但不限于此。本文中所示出和描述的观看内容124不是穷尽的，而是仅出于说明的目的而不是出于限制的目的在本文中提供。
服务器***112可以包括一个或更多个常规***媒体存储***(未示出)和/或与一个或更多个常规***媒体存储***通信，一个或更多个常规***媒体存储***包括用于存储预编程内容和/或下载的观看内容120的任何合适类型的光学介质装置，例如，数字视频盘(DVD)***或致密盘(CD)***和/或磁介质***例如盒式磁带录像机(VCR)***、固态驱动器(SSD)***或硬盘驱动器(HDD)***。
观看内容124可以包括任何常规类型的音频和/或视频观看内容，例如，存储(或延时)的观看内容和/或直播(或实时)的观看内容。根据需要，观看内容124可以包括地理信息。替选地和/或另外地，对于娱乐内容例如直播***节目和/或直播卫星无线电节目，观看内容同样可以包括双向通信例如对因特网118的实时访问和/或远程通信。
在被配置成分配和/或呈现由一个或更多个所选择的内容源113提供的观看内容124时，***100可以实时地并且以任何常规方式与内容源113进行通信，包括经由有线通信和/或无线通信来进行通信。***100和地面内容源116例如可以直接地和/或经由中间通信***例如卫星通信***122间接地进行通信。由此***100可以从所选择的地面内容源116接收内容120和/或向地面内容源116发送(上传)内容128，该内容128包括导航指令和其他控制指令。根据需要，地面内容源116可以被配置成与其他地面内容源(未示出)进行通信。地面内容源116被示出为提供对因特网118的访问。虽然为了说明的目的被示出和描述为包括卫星通信***122，但是通信***可以包括任何常规类型的无线通信***，例如，蜂窝通信***(未示出)和/或飞行器地面信息***(AGIS)通信***(未示出)。
为了促进与地面内容源116的通信，***100还可以包括用于从远程(或地面)内容源116接收观看内容的天线***110和收发器***108。天线***110优选地被布置在外部，例如，飞行器132的机身136的外表面。天线***110可以从地面内容源116接收内容120，并且将如由收发器***108处理的内容120提供给***100的计算机***106。计算机***106可以将接收到的内容120提供给媒体(或内容)服务器***112和/或直接提供给用户接口***114中的一个或更多个作为观看内容124。虽然为了说明的目的被示出和描述为单独的***，但是计算机***106和媒体服务器***112可以至少部分地被集成。
在一个方面，天线***110使用多个传感器来收集数据以在任何给定时间跟踪飞行器的位置。如下面更详细地描述，由计算机***106使用所收集的数据来标识飞行器湍流。
用户接口***114可以是与接入点130通信的PED。用户接口***114可以是提供用于观看内容的显示装置的座椅装置和/或PED。在一个方面，用户接口***114包括用于连接至接入点130的硬件接口，该硬件接口为用户接口***提供有线连接和/或无线连接。
在一个方面，用户接口***114包括处理器可执行应用程序，用户下载并安装该处理器可执行应用程序以经由接入点130接收和观看内容。尽管在交通工具例如飞行器132上的有线***中可能出现带宽限制问题，但是通常交通工具信息***100的有线部分被设计成具有足够的带宽以支持交通工具上的所有用户，即，乘客。
用户接口***114还可以包括用于允许用户(或乘客)与***100通信——例如经由控制信号138的交换来通信——的输入***(未示出)。例如，输入***可以允许用户输入用于控制***100的操作的一个或更多个用户指令140。说明性用户指令140可以包括用于发起与内容源113通信的指令、用于选择观看内容124以供呈现的指令和/或用于控制对所选择的观看内容124的呈现的指令。如果由于访问观看内容124、Wi-Fi连接或由于任何其他原因需要付费，则支付信息同样可以经由输入***输入。输入***可以以任何常规方式提供，并且通常包括：触摸屏；一个或更多个开关(或按钮)，例如，键盘或小键盘；以及/或者点击装置，例如，鼠标、轨迹球或触控笔。
在一个方面，用户接口***114被设置在飞行器132的单独乘客座椅处。用户接口***114可以适用于不同的飞行器和座椅布置，并且本文中描述的适应性方面不限于任何特定的座椅布置或用户接口类型。
内容分配***：图2示出了根据本公开内容的一个方面的用于交通工具信息***200(类似于***100)的内容分配***104的示例。内容分配***104耦接在服务器***112与多个用户接口***114之间并且支持其间的通信。
内容分配***104例如可以被提供为常规的有线通信网络和/或无线通信网络，包括任何类型的电话网络、局域网(LAN)、广域网(WAN)、校园区域网(CAN)、个人区域网(PAN)和/或无线局域网(WLAN)。示例性的无线局域网包括根据电气和电子工程师协会(IEEE)标准802.11的无线保真(Wi-Fi)网络和/或根据IEEE标准802.16的也被称为WiMax无线宽带的无线城域网(MAN)。在优选地被配置成支持高数据传输速率时，内容分配***104可以包括具有至少约百兆比特每秒(100Mbps)的典型数据传输速率或任何其他传输速率的高速以太网，例如，任何类型的快速以太网(例如，100Base-X和/或100Base-T)通信网络和/或千兆位(例如，1000Base-X和/或1000Base-T)以太网通信网络。为了在无线通信环境中实现高数据传输速率，可以根据需要采用自由空间光学(或激光)技术、毫米波(或微波)技术和/或超宽带(UWB)技术来支持各种***资源之间的通信。
如图2所示，分配***104可以被提供为：多个区域分配箱(ADB)206、多个地板断开箱(FDB)208和多个座椅电子箱(SEB)(和/或视频座椅电子箱(VSEB)和/或高级座椅电子箱(PSEB))210，其被配置成经由多个有线和/或无线通信连接212实时通信。分配***104同样可以包括用于提供分配***104与服务器***112之间的接口的交换***202。交换***202可以包括常规交换***例如以太网交换***，并且被配置成将服务器***112与区域分配箱206耦接。区域分配箱206中的每一个与交换***202耦接并且与交换***202通信。另外，分配***104包括与交换***202通信连接的一个或更多个无线接入点(WAP)(130A至130N)，以用于将内容无线分配至包括PED的用户接口***114。
区域分配箱206中的每一个又与至少一个地板断开箱208耦接并且与至少一个地板断开箱208通信。尽管区域分配箱206和相关联的地板断开箱208可以以任何常规配置耦接，但是如图2所示，相关联的地板断开箱208优选地关于中央区域分配箱206以星形网络拓扑布置。每个地板断开箱208与座椅电子箱210的多个菊花链耦接并且向座椅电子箱210的多个菊花链提供服务。座椅电子箱210又被配置成与用户接口***114通信。每个座椅电子箱210可以支持用户接口***114中的一个或更多个。
交通工具信息***的交换***202、区域分配箱206、地板断开箱208、座椅电子箱(和/或视频座椅电子箱(VSEB)和/或高级座椅电子箱(PSEB))210、天线***110、收发器***108、内容源113、服务器***112以及其他***资源优选地被提供为线路可替换单元(LRU)。LRU的使用促进对交通工具信息***200的维护，原因是有缺陷的LRU可以简单地从交通工具信息***200移除并被新的(或不同的)LRU替换。此后可以修复有缺陷的LRU以用于后续安装。有利地，LRU的使用可以通过允许对内容分配***104的***资源的数量、布置和/或配置的预备修改来提高配置内容分配***104的灵活性。内容分配***104同样可以通过用新的LRU替换任何过时的LRU而容易地升级。
分配***104可以包括至少一个FDB内部端口旁路连接214和/或至少一个SEB环回连接216。每个FDB内部端口旁路连接214是允许与不同区域分配箱206相关联的地板断开箱208直接通信的通信连接212。每个SEB环回连接216是如图2所示的将针对所选择的地板断开箱208的座椅电子箱210的每个菊花链中的最后一个座椅电子箱210直接耦接的通信连接212。因此，每个SEB环回连接216在与相关的地板断开箱208耦接的菊花链座椅电子箱210之间形成环回路径。
值得注意的是，可以在不使用FDB 208的情况下实现本公开内容的各个方面。当不使用FDB 208时，ADB 206直接与SEB 210通信以及/或者服务器***112可以直接与SEB 210或座椅通信。本公开内容的各个方面不限于任何特定的网络配置。
***300：图3示出了根据本公开内容的一个方面的使用创新计算技术的***300的示例。***300包括天线***110、机载管理***335和座椅装置326(也可以被称为椅背装置或智能监控器)。机载管理***335可以类似于上面关于图1描述的计算机***106和/或服务器112。座椅装置326可以是用户接口***114的一部分或者与上面关于图1描述的用户接口***114接口。值得注意的是，座椅装置326不需要安装在座椅的背面上，并且可以由其他结构例如隔板、壁、座椅臂等支承。本公开内容的适应性方面不限于座椅装置326的任何特定类型、位置或取向。
在一个方面，天线***110被配置成与卫星通信。作为示例，天线***110可以被配置用于放置在飞行器的尾部或机身上。一些配置可以包括多个天线。本文中公开的各个方面不限于天线***110的任何特定放置区域。
至少对于宽体飞行器，天线***110的尺寸和形状可以形成为使其可容纳在由“ARINC 791”标准规定的空间内，该标准定义了Ku波段和Ka波段卫星数据机载终端设备。为了与在Ku波段和/或Ka波段上的地球同步卫星进行通信并且为宽体飞行器和较小飞行器上的乘客提供令人满意的通信体验，通过天线***110提供了某一G/T，例如大约9db/K或更大。G/T是通常用于表征天线性能的因子，其中G是接收频段中以分贝为单位的天线增益，以及T是以开尔文为单位的等效噪声温度。例如，对于较低仰角扫描(例如，从10度到高达30度)下的圆形极化，天线***110可以被配置成提供可以为10db/K至10.5db/K的G/T。对于较高仰角扫描，例如从至少30度到90度，G/T可以在11db/K至12.5db/K之间。G/T值仅作为示例提供，并且不应被解释为限制本文所述的各种适应性方面。
在一个方面，天线***110包括控制器316，控制器316执行用于管理天线***110的各种部件的指令。控制器316可以被实现为具有用于将天线定位和指向信号源的各种部件的一个或更多个集成电路。其他部件管理天线***110的接收信号和发送信号两者。
在一个方面，天线***110包括被布置在多个天线片(未示出)的天线片上的天线元件阵列(未示出)。天线元件被配置成作为阵列操作。天线片的尺寸可能基本上相同，以降低制造和替换成本，即，每个片的尺寸基本上相同。对于旨在用于宽体飞行器并且使用方形片的天线***，片尺寸可以在从50mm x 50mm至200mm x 200mm的范围，例如100mm x100mm。每个片的厚度可以不大于30mm，例如，厚度在15mm至20mm之间。对于较轻重量和较低剖面的天线组件，可以使用较薄的片，以减少阻力。本文中公开的适应性方面不限于任何特定的片尺寸。
在一个方面，天线元件可以具有交织的发射(Tx)和接收(Rx)天线元件。每个天线元件作为辐射元件单元——即，天线阵列的最小构造块或部件——操作。天线元件可以是双边缘馈电、引脚馈电、EM耦合或被构造成如本领域已知的作为阵列来操作的其他贴片类型。
在一个方面，天线元件的形状基本上彼此相同，并且可以是矩形、方形、多边形、平行四边形、方形或六边形。也可以使用其他形状，例如，圆形、三角形、矩形等。通常，优选在元件之间不交叠或不留有间隙的可以被放置在一起的形状。
合适的天线是可商购的。例如，加利福尼亚州森林湖市的松下航空电子公司制造并销售用于IFEC***的单面板天线。
在一个方面，天线***110包括三轴陀螺仪传感器302(也称为陀螺仪302)、三轴加速度计传感器304(也称为加速度计304)、三轴磁力计传感器306(也称为磁力计306)、压力传感器310、温度传感器312和管理天线***110的电力的电力管理模块314。
陀螺仪302通过测量角速度来测量旋转运动。加速度计304测量飞行器加速度，而磁力计306测量磁通密度。压力传感器310根据大气压力来测量海拔高度，而温度传感器312测量飞行器外部的环境温度。各种传感器周期性地收集由天线***存储的数据作为传感器数据315。传感器数据315可以被存储在天线***110的一个或更多个寄存器位置(未示出)处，并且被提供给机载管理***335。在一个方面，天线***110包括ADIS16488A，由模拟器件公司提供的惯性传感器，其包括陀螺仪302、加速度计304、磁力计306、压力传感器310、温度传感器312和控制器316。
在常规***中，当交通工具和卫星彼此相对移动时，来自陀螺仪302、加速度计304和磁力计306的数据用于保持天线相对于卫星的取向。通过保持天线指向卫星，当交通工具在飞行时保持与卫星的数据通信链路。
在下面描述的各个方面中，例如通过机载管理***335的IFEC服务器层334使用由陀螺仪302、加速度计304、磁力计306和压力传感器310收集的数据来确定飞行器湍流，如下面更详细地描述的。在另一方面，可以通过应用程序321和/或***软件331来检测湍流。在又一方面，可以通过由座椅装置326执行的IFEC层337来检测湍流。下面参照图4A/图4B提供用于检测湍流的细节。
在一个方面，机载管理***335包括服务器333(类似于媒体服务器112和/或计算机***106)，该服务器333具有经由总线***访问存储器329的处理器324。总线***可以包括例如***总线、***部件互连(PCI)总线、PCI-Express总线、超传输或工业标准架构(ISA)总线、小型计算机***接口(SCSI)总线、通用串行总线(USB)或电气和电子工程师协会(IEEE)标准1394总线(有时称为“火线(Firewire)”)或任何其他互连类型。
处理器324可以是或可以包括一个或更多个可编程通用或专用微处理器、数字信号处理器(DSP)、可编程控制器、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)等或这样的装置的组合。
处理器324可以访问存储装置325，存储装置325可以用于存储数据、应用程序、结构化数据或非结构化数据以及程序文件，包括应用程序321、***软件331和/或IFEC层334。机载管理***335的***软件331由处理器324执行以控制服务器333的整体操作并且使用湍流数据结构327来检测湍流。应用程序321可以用于管理PED的配对以及确定湍流。
在一个方面，服务器333经由通信接口318与天线***110和座椅装置326***通信。通信接口318还可以用于从地面接收信息。通信接口318包括用于有线连接和/或无线连接的一个或更多个接口，如上面关于图1和图2所述。
在一个方面，机载管理***335保持标识航班的每个乘客、分配给乘客的座椅和可以唯一地标识乘客的任何其他信息的乘客数据322。乘客数据322可以根据由乘客使用的电子登机牌和/或由运营飞行器的承运人填充。来自乘客数据322的信息可以被提供给座椅装置326以用于验证乘客信息。
在一个方面，座椅装置326包括显示装置或仅“显示器”330、处理器332、存储器340、通信接口328以及用于存储内容的本地存储装置342。处理器332可以是或可以包括一个或更多个可编程通用或专用微处理器、数字信号处理器(DSP)、可编程控制器、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)等或这样的装置的组合。
在一个方面，处理器336执行向用户提供机上娱乐和其他选项的IFEC层(也可以被称为IFEC控制器)334。IFEC层334使用通信接口328来与机载管理***335和其他装置例如个人电子装置(PED)接口。IFEC层334提供音频/视频内容以及用于访问内容的控制。在一个方面，如下面详细地描述的，IFEC层334也可以用于检测湍流。
处理流程：图4A示出了根据本公开内容的一个方面的用于检测和管理飞行器湍流的处理400。当飞行器在具有安装的上面详细地描述的天线***110的情况下飞行时，处理400开始。天线***110从各种传感器302、304、306、310和312收集数据。在框B404中，由飞行器计算***例如服务器333的处理器324实时得到传感器数据315。值得注意的是，尽管关于服务器333描述了图4A的处理框，但是也可以由另一计算***或装置(例如，座椅装置326)来执行处理框。
在框B406中，服务器333基于传感器数据315来确定飞行器的位置变化。在一个方面，使用旋转数据、加速度、磁通量和压力来定义飞行器的位置变化。处理器324基于一组参数——例如[P1-Pn]，其中P1可以是基于陀螺仪302数据，P2可以是基于加速度计304数据，P3可以是基于磁力计306数据，P4可以是基于压力传感器310数据——以及以上参数的变化率(增量)来定义飞行器位置。GPS数据301也是数据集的一部分。由于温度根据海拔高度变化，并且温度梯度表示空气密度变化，因此也可以使用温度数据。此外，在山脉的顶部经常发生逆温。
可以使用滤波算法(例如卡尔曼滤波器或其他已知的类型)来清理并组合数据输入。这些类型的算法使用随时间推移而观察到的一系列测量值，这些测量值包含统计噪声和其他不准确性，并且在每个时间帧中通过估计关于变量的联合概率分布来产生未知变量的估计值，这些估计值往往比基于单个测量值的结果更准确。
飞行器可以包括其他数据传感器，例如，如2002年8月13日授予Anderson等人的美国专利第6,430,996号中所述的用于收集天气数据的传感器，其内容通过引用并于本文。如果飞行器确实包括其他传感器，则可以将来自这些传感器和其他飞行器传感器的其他信息与来自天线传感器的数据一起发送以收集、分析、存储和确认天线传感器数据。
在框B408中，当飞行器的位置变化达到或超过阈值时，服务器333检测到湍流。该阈值可以被预编程并且被存储在存储器329。阈值可以基于飞行器类型、海拔高度或任何其他航空公司定义的参数而变化。在一个方面，为如上所述的每个参数P1至Pn定义了值的阈值增量。
但是，更优选地，服务器333基于多个数据参数来检测与湍流所关联的预定义特性匹配或落入与湍流相关联的预定义廓线内。基于与廓线的匹配的接近度，置信水平可能被分配给飞行器是否正在经过湍流区域。可以使用机器学习例如将数据输入到其中的人工神经网络来开发特性/廓线。神经网络将权重应用于数据参数，以确定输入数据何时与表示湍流的条件匹配。随着时间推移通过在地面计算设备上训练神经网络来细化权重。
在框B410中，当检测到湍流时，为飞行器生成湍流特性(或廓线)。湍流特性标识飞行器、海拔高度、压力、地理位置、各种参数值和用于确定湍流的阈值。在一个方面，湍流特性被存储为数据结构例如数据327的一部分。湍流特性由服务器333发送到地面计算***。
在框B410中，地面计算***将湍流特性发送到基于飞行路径或飞行计划、位于相同地理区域中或将在近期内通过该区域的其他飞行器。湍流特性也被提供给一个或更多个航空公司以用于飞行计划。
在框B412中，基于湍流特性来修改一条或更多条飞行器路线。例如，如果存在表示湍流的特性匹配，则将通知发送到电子飞行袋(EFB)，以通知飞行员，然后飞行员可以修改飞行器路线以避开湍流区域。
图4B示出根据本公开内容的一个方面的处理414。当已经使用天线***110收集了表示一个或更多个飞行器的湍流的湍流特性时，在框B416中开始该处理。湍流特性标识飞行器、传感器数据、飞行器位置变化、用于检测湍流的阈值、地理位置、检测到湍流时飞行器所处的地形数据和/或其他信息。在框B418中，由一个或更多个计算***接收该数据。在一个方面，接收数据的计算***被配置成在集群例如Hadoop集群中操作。
在框B420中，标识一个或更多个参数例如天气模式、物理地形或任何其他参数以预测湍流。尤其是，如前所述，使用机器学习将数据聚合在一起并进行处理。对于湍流事件的大型数据集，可以通过组合来改善特性匹配。
在框B422中，将所标识的参数提供给航空公司。在框B424中，航空公司可以使用这些参数来生成飞行计划。然后在框B426中监测实时湍流数据。如上面关于图4A所述，可以基于实时数据来修改飞行器路线。
在一个方面，提供了用于检测湍流的方法和***。一种方法包括：由飞行器的IFEC***的天线***的多个传感器收集数据，多个传感器收集飞行器旋转数据、飞行器加速度数据、表示磁通量变化的数据以及表示大气压力和温度的数据；由IFEC***的计算设备基于所收集的数据来检测飞行器的位置变化；由计算设备基于检测到的位置变化以及其他数据与表示湍流的特性匹配来标识湍流；由计算设备将具有湍流廓线的至少一个数据包发送到基于地面的计算***，该湍流廓线包括来自多个传感器的用于标识湍流的数据；以及由基于地面的计算***使用湍流廓线来修改另一飞行器的路线。
在另一方面，一种方法包括：使用飞行器的IFEC***的天线***来收集飞行器旋转数据、飞行器加速度数据、表示磁通量变化的数据以及表示大气压力和温度的数据；由飞行器的计算设备将从天线***得到的数据与阈值进行比较以检测湍流；由计算设备将湍流特性发送到基于地面的计算***，该湍流特性包括用于标识湍流的数据；由基于地面的计算***基于湍流特性来确定用于预测湍流的参数；以及由基于地面的计算***基于所预测的湍流来生成飞行计划。
在又一方面，提供了一种非暂态机器可读存储介质，其上存储有用于执行方法的指令，其包括机器可执行代码。机器可执行代码在由至少一个机器执行时使该机器执行以下操作：由飞行器的IFEC***的天线***的多个传感器收集数据，多个传感器收集飞行器旋转数据、飞行器加速度数据、表示磁通量变化的数据以及表示大气压力和温度的数据；由IFEC***的计算设备基于所收集的数据来检测飞行器的位置变化；由计算设备基于检测到的位置变化与表示湍流的阈值特性匹配来标识湍流；由计算设备将具有湍流廓线的至少一个数据包发送到基于地面的计算***，该湍流廓线包括来自多个传感器的用于标识湍流的数据；以及由基于地面的计算***使用湍流廓线来修改另一飞行器的路线。
处理***：图5是示出根据一个方面的可以使用的处理***500的架构的示例的高级框图。处理***500可以表示媒体服务器112、计算***106、WAP 130、机载管理***344、座椅装置326、任何用户装置。注意，在图5中未示出与本方面无关紧要的某些标准和公知部件。
处理***500包括耦接至总线***505的存储器504和一个或更多个处理器502。图5所示的总线***505是抽象表示，其表示通过合适的桥接器、适配器和/或控制器连接的任何一个或更多个单独的物理总线和/或点对点连接。因此，总线***505可以包括例如***总线、***部件互连(PCI)总线、超传输或工业标准架构(ISA)总线、小型计算机***接口(SCSI)总线、通用串行总线(USB)或电气和电子工程师协会(IEEE)标准1394总线(有时称为“火线(Firewire)”)或任何其他互连类型。
(一个或更多个)处理器502是处理***500的中央处理单元(CPU)，因此控制其整体操作。在某些方面，处理器502通过执行存储在存储器504中的软件来实现控制该整体操作。处理器502可以是或可以包括一个或更多个可编程通用或专用微处理器、数字信号处理器(DSP)、可编程控制器、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)等或这样的装置的组合。
存储器504表示任何形式的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、快闪存储器等或这样的装置的组合。存储器504包括处理***500的主存储器。指令506可以用于存储数据结构327和实现上面所述的图4A至图4B的处理步骤。
还通过总线***505连接到处理器502的是一个或更多个内部大容量存储装置510和网络适配器512。内部大容量存储装置510可以是或可以包括用于以非易失性方式存储大量数据的任何常规介质，例如一个或更多个基于磁或光学的盘、快闪存储器或固态驱动器。
网络适配器512向处理***500提供(例如，通过网络)与远程装置通信的能力，并且可以是例如以太网适配器等。
处理***500还包括耦接至总线***505的一个或更多个输入/输出(I/O)设备508。I/O设备508可以包括例如显示装置、键盘、鼠标等。I/O设备可以呈具有前述部件中的一个或更多个的手持装置的形式，例如具有真实或虚拟键盘、按钮和/或其他触敏表面的显示器。
因此，已经描述了用于湍流检测的方法和***。注意，贯穿本说明书对“一个方面”(或“实施方式”)或“方面”的提及是指结合该方面描述的特定特征、结构或特性被包括在本公开内容的至少一个方面中。因此，强调并且应当理解，在本说明书的各个部分中对“方面”或“一个方面”或“替选方面”的两次或更多次提及不一定都指代同一方面。此外，所提及的特定特征、结构或特性可以在本公开内容的一个或更多个方面中适当地组合，如本领域普通技术人员将认识到的。
虽然上面关于目前被认为是其优选方面的内容描述了本公开内容，但是应当理解，本公开内容不限于上述内容。相反，本公开内容旨在涵盖在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。

Claims (20)

1.一种方法，包括：
由飞行器的机上娱乐通信IFEC***的天线***的多个传感器收集数据，所述多个传感器收集飞行器旋转数据、飞行器加速度数据、表示磁通量变化的数据、表示大气压力和温度的数据以及GPS数据；
由所述IFEC***的计算设备基于所收集的数据来检测所述飞行器的位置变化；
由所述计算设备基于检测到的位置变化达到阈值或与表示湍流的特性匹配来标识湍流；
由所述计算设备将具有湍流廓线的至少一个数据包发送到基于地面的计算***，所述湍流廓线包括来自所述多个传感器的用于标识湍流的数据；以及
由所述基于地面的计算***使用所述湍流廓线来修改另一飞行器的路线。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，使用所述湍流廓线来标识用于预测湍流的参数。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述参数用于生成飞行计划。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述参数标识用于预测湍流的地形。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述参数标识用于预测湍流的天气模式。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述湍流廓线被提供给航空公司以用于创建飞行计划。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述IFEC***包括基于所收集的数据来标识湍流的座椅装置。
8.一种方法，包括：
使用飞行器的机上娱乐通信IFEC***的天线***来收集飞行器旋转数据、飞行器加速度数据、表示磁通量变化的数据、表示大气压力和温度的数据以及GPS数据；
由所述飞行器的计算设备将从所述天线***得到的数据与阈值或表示湍流的特性进行比较以标识湍流；
由所述计算设备将湍流特性发送到基于地面的计算***，所述湍流特性包括用于标识湍流的数据；
由所述基于地面的计算***基于所述湍流特性来确定用于预测湍流的参数；以及
由所述基于地面的计算***基于所预测的湍流来生成飞行计划。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述参数标识用于预测湍流的地形。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述参数标识用于预测湍流的天气模式。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述天线***的陀螺仪提供飞行器旋转数据。
12.根据权利要求8所述的方法，其中，所述天线***的加速度计提供飞行器加速度数据。
13.根据权利要求8所述的方法，其中，所述天线***的磁力计提供表示磁通量变化的数据。
14.根据权利要求8所述的方法，其中，所述天线***的压力传感器和温度传感器中至少之一提供表示大气压力的数据。
15.一种非暂态机器可读存储介质，其上存储有用于执行方法的指令，所述指令包括机器可执行代码，所述机器可执行代码在由至少一个机器执行时使所述机器执行以下操作：
由飞行器的机上娱乐通信IFEC***的天线***的多个传感器收集数据，所述多个传感器收集飞行器旋转数据、飞行器加速度数据、表示磁通量变化的数据以及表示大气压力和温度的数据；
由所述IFEC***的计算设备基于所收集的数据来检测所述飞行器的位置变化；
由所述计算设备基于检测到的位置变化达到阈值来标识湍流；
由所述计算设备将具有湍流廓线的数据包发送到基于地面的计算***，所述湍流廓线包括来自所述多个传感器的用于标识湍流的数据；以及
由所述基于地面的计算***使用所述湍流廓线来修改另一飞行器的路线。
16.根据权利要求15所述的存储介质，其中，使用所述湍流廓线来标识用于预测湍流的参数。
17.根据权利要求16所述的存储介质，其中，所述参数用于生成飞行计划。
18.根据权利要求16所述的存储介质，其中，所述参数标识用于预测湍流的地形。
19.根据权利要求16所述的存储介质，其中，所述参数标识用于预测湍流的天气模式。
20.根据权利要求15所述的存储介质，其中，所述湍流廓线被提供给航空公司以用于创建飞行计划。
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