具有数据恢复的可展开飞行数据记录器和方法与流程

本发明总体上涉及从宿主交通工具中的设备恢复数据。背景技术：：在涉及交通工具的事故或事件之后，从记录仪器恢复的数据对于进行根本原因分析，以及从更广层面来讲，对于交通运输安全，通常是关键性的。在交通工具是飞机的情况下，作为非限制性示例，从坠机后的飞行数据记录器提取的数据帮助事故调查者确定根本原因，并制定适当的预防措施。从记录仪器恢复数据可能面临一些问题，因为记录仪器可能在与坠机相关的撞击或火灾中被损坏。即使记录仪器没有被损坏，也必须在坠机后找到它们才能恢复所记录的数据。在坠机产生的残骸下沉到例如水体中的情况下，这可能是困难的。如果找到了这些设备，则可能需要花费很长时间来检索关于坠机的信息，这对于交通运输安全组织、交通工具运营商、交通工具制造商，更不用说事故受害者家人，都是一个问题。已知的记录仪器通常装配有水下定位信标(ulb)、水下声学信标等，其通常在飞机坠机时被自动触发，并且每秒种或左右，发射全向超声信号，以便帮助定位残骸。通过使用特定的无源水听器，直至水下大约6000米深度处的该信号都能被探测到，所述无源水听器被拖曳在事故区域中开展任务的营救船后面。此外，一些交通工具，包括大多数通用航空飞机，需要携带紧急定位器发射器(elt)。elt是遇难信标，其在事故后由嵌入式电子设备自动激活，或由飞行员或其他人手动激活。轨道卫星检测到激活的信标，向搜救协调员发送信号。elt还以可以被飞过的飞机检测到并且导向目标追踪到的频率发射信号传输。当浸没在水下时，由于无线电波的自然规律，elt无法工作。elt也易于被冲击损坏。ulb和elt的另一个缺点是它们是电池供电的，并且当电池耗尽时，则停止“声脉冲”或信号发送。期望提供一种可恢复数据记录设备，改善或至少减轻上述问题中的一个或多个，或提供替代方案。还期望提供一种可弹出数据记录设备，改善或克服已知可弹出数据记录设备的一个或多个缺点或不便。本文中，对作为现有技术给出的专利文献或其他内容的引用不应被认为是承认或暗示该文献或内容是已知的，或是承认或暗示其包含的信息在任何权利要求的优先权日之时已归为公知常识的一部分。技术实现要素：根据本发明的第一方面，提供了一种用于卸载记录在宿主交通工具中的数据的设备，包括：接口模块，其被配置为将设备接合到宿主交通工具中的一个或多个数据记录设备；存储器模块，其被配置为独立地存储来自数据记录设备的数据；以及无线发送器，其被配置为当满足所存储的数据和/或记录设备的一个或多个预定义标准时，发送所存储的数据。在一个或多个实施例中，设备还可以包括弹出模块，其被配置为当满足所存储的数据的预定义标准时将设备的一个或多个可弹出部与宿主交通工具分离。有利地，提供可弹出部可以将所存储的任何数据与和坠机相关联的灾害、撞击或火灾分隔开。在一个或多个实施例中，设备可以进一步包括可充气漂浮设备，其被配置为在水中被激活。有利地，提供可充气漂浮设备可有助于找到设备，特别是在例如坠机形成的残骸沉没在水体中的情况下。可充气漂浮设备可以使用压缩气体容器(例如，压缩二氧化碳)，其被配置为打开到可充气物品(例如，气球或气囊)中。在一个或多个实施例中，设备可进一步包含自动复位装置，其被配置为使设备在水中返回到中性配置。有利地，自动复位装置可允许设备采取操作方向，使得设备相对于水面基本上保持方向向上。自动复位装置可以采用压载物布置，比如，不锈钢加重的压载物上的聚氨酯泡沫。在一个或多个实施例中，设备可以进一步包括可展开装置以使设备缓慢下降到着陆位置。可展开装置可以包括降落伞和翼伞中的一个或多个。降落伞或翼伞可以由轻质、结实的织物(例如，丝或尼龙)制成。降落伞或翼伞可以是圆顶形、矩形或倒置圆顶形。降落伞或翼伞可以位于可弹出部的内部并且附接到将可弹出部拴到降落伞或翼伞的绳索。在一个或多个实施例中，可展开装置可以包括翼组件和推进系统，推进系统包括布置在翼组件上以产生升力的一个或多个旋翼。可展开装置可以包括被称为直升机、三翼飞行器、四翼飞行器等的翼组件。在一个或多个实施例中，设备可以进一步包括水下定位信标(ulb)。有利地，如果上述系统中的任一个发生故障，并且设备沉没，坠机残骸也随之沉没于水体，则ulb还可以提供冗余定位装置。在一个或多个实施例中，设备可以进一步包括定位模块，其被配置为确定设备的位置。定位模块可以从全球定位系统和惯性导航系统中的一个或多个确定位置。在一个或多个实施例中，预定义标准与宿主交通工具的加速度参数有关。可以从常规的飞行数据流(例如，arinc717流)解析加速度参数。有利地，这利用了用于大多数通用航空飞机的飞行数据记录器的强制性感测参数，并且不需要设备具有其他传感器。在一个或多个实施例中，在涉及宿主交通工具的灾难性故障事件发生之前，预定义标准发生。灾难性故障事件可以包括等于或大于宿主交通工具的结构限制的垂直加速度(g)。在一个或多个实施例中，无线发送器根据802.11、gsm、gprs、edge、umts、w-cdma、lte、cdma、tdma、fdma、evdo、cdma2000、umb和wimax协议中的一个或多个进行发送。还可以支持其他协议，包括nfc(例如，ecma-340和iso/iec18092)、zigbee(例如，802.15)和蓝牙tm等。可以基于地理位置、接收信号强度、信号干扰比、接收信号码功率和误码率中的至少一个来选择协议。协议选择可以是动态的，以确定发送数据的最佳路由，从而提高服务质量和可靠性。此外，可以基于可用带宽、成本或功率考虑来选择协议。在一个或多个实施例中，设备可以包括无线接收器，其被配置为接收包括无线询问数据的无线数据，其中无线发送器被进一步配置为在接收到无线询问数据时发送所存储的数据。有利地，监测来自询问器(即，现场设备)的询问信号的存在具有许多安全优点。例如，周期性地监测询问，确认可弹出部的存在和状况，从而提供高度的物理安全性。在一个或多个实施例中，设备可以进一步包括被配置为在延长的时间段内向设备提供电力的独立电源。独立电源可以包括电池和太阳能电池中的一个或多个。独立电源包括对电池进行充电的太阳能电池。有利地，可以提供太阳能电池以经由充电控制器对可充电电池进行充电。充电控制器可以管理来自太阳能电池板的电流，以优化电池的充电状态并最大化电池的使用寿命。在一个或多个实施例中，接口模块可以被配置为经由光学连接、有线连接或无线连接中的一个或多个将设备接合到宿主交通工具中的数据记录设备。在接口模块和记录设备之间提供光学或无线连接具有多个优点，例如包括：传输高带宽信号的能力、重量轻、安装容易并且成本较低。在一个或多个实施例中，接口模块被配置为将设备接合到位于宿主交通工具周围的不同部位以记录图像数据的至少一个图像记录设备。接口模块还可以被配置为基于预定义标准来调整图像记录设备的帧速率、垂直像素数、水平像素数、分辨率和图像数据编码方法中的至少一个。来自图像记录设备的图像数据可以被拼接成马赛克图像。拼接图像提供的优点在于，可以使用非常小的相机，从而使得能够将系统安装在飞机机身的加压部分内而没有显著的结构变化，并且仍允许容易且快速地移除系统以进行维护。在一个或多个实施例中，通过宿主交通工具表面的计算机辅助视觉检查，或宿主交通工具表面的3d物体识别和相对位置估计中的至少一个来连续地监测图像数据。有利地，监测图像数据中的变化具有多个安全性优点。例如，周期性地监测图像数据，确认宿主交通工具的控制表面的存在和状况，从而提供高度的物理安全性。在一个或多个实施例中，设备的可弹出部被封装在壳体中，壳体被配置为保护存储在存储器模块中的数据。根据本发明的第二方面，提供了一种用于卸载记录在宿主交通工具中的数据的方法，包括：将接口模块连接到宿主交通工具中的一个或多个数据记录设备；将来自记录设备的数据独立地存储在存储器模块中；以及，当满足所存储的数据和/或记录设备的一个或多个预定义标准时，无线地发送所存储的数据。在一个或多个实施例中，方法还可以包括当满足所存储的数据的预定义标准时，从宿主交通工具弹出设备的一个或多个可弹出部。附图说明现在将参考附图更详细地描述本发明。应当理解，附图的特殊性并不取代本发明前面描述的一般性。图1示出根据本发明实施例适配的记录设备的示意图；图2示出根据本发明实施例适配的记录设备；图3示出根据本发明实施例适配的记录设备的简化图；图4示出根据本发明实施例适配的宿主交通工具中的记录设备的简化图；图5示出适于本发明实施例的记录设备的展开情境；和图6示出适于本发明实施例的记录设备实现的步骤。具体实施方式本发明适合于从宿主交通工具展开，宿主交通工具是飞机，并且结合这一示例性但非限制性的应用来描述本发明将是方便的。然而，本发明同样适用于其他宿主交通工具，包括直升机、无人驾驶飞机、航天器、导弹、火箭、伞兵等。首先参考图1，示出了示意图100，该示意图100说明了记录设备110可以与宿主交通工具105中的其他数据记录设备115、120、125结合使用的方式。在本发明的实施例中，宿主交通工具105可以是包括飞行数据记录器(fdr)115、驾驶舱语音记录器(cvr)120和驾驶舱图像记录器125的飞机。驾驶舱图像记录器包含用作模拟或数字相机的视频源的供给。然而，应当理解，可以使用额外的或替代的数据记录设备，例如在宿主交通工具105是船的情况下的航行数据记录器。这样的设备通常设计成承受可能与飞机或海事事件(火灾、爆炸、碰撞、沉没等)相关联的极度震动、冲击、压力和高温。然而，本发明适合于与任何仪器接合，例如，与模拟或数字相机、gps模块(即，数字输入)、加速计或同步器(即，模拟输入)或惯性开关(即，离散输入)接合。数码相机可提供在事故调查中补充现有cvr数据和fdr数据的信息。根据所示实施例，fdr115、cvr120和驾驶舱图像记录器125通过接口130电连接135到记录设备110。记录设备110与接口130并联连接，与fdr115、cvr120和驾驶舱图像记录器125外部的源电阻隔离，从而保持高共模抑制比。此外，接口130为从fdr115、cvr120和驾驶舱图像记录器125发出的任何信号提供高输入阻抗(即，10m或10gω)，使得其不被认为是潜在敏感仪器的显著负载。在一个或多个实施例中，驾驶舱图像记录器125可包括定位在飞机周围的不同部位处的多个图像记录器(例如，摄像机)(例如，相机可定位在驾驶舱中、客舱区域、货舱、飞机外部和/或定位在调查人员可能感兴趣的任何其他位置)。例如，可以布置小型相机以提供飞机外部的多个视图，供记录设备捕获。这些视图或图像可以提供拼接视频以形成每个机翼、水平稳定器或其他控制表面的全景或马赛克。可以使用非常小的相机，从而使得能够将系统安装在机身的加压部分内而没有显著的结构变化，并且还允许容易且快速地移除系统以进行维护。相机可以是ccd相机或其他数字成像类型相机。可选地，相机可以包括红外相机。红外相机例如对于在火灾、烟雾或其他视野模糊的情形下辨别温度升高的点是特别有用的。如本文使用的，术语“视频”和“图像”包括可见光谱或红外光谱中的摄像机数据。相机，特别是内部相机，即，在驾驶舱或货舱中的那些相机，也可以配备有音频。音频可用于检测爆炸等，或检测与飞机空中解体相关联的声音。有利地，提供拼接视频馈送，允许对飞机的较大区域进行连续的记录或监测(例如，通过飞机表面的计算机辅助视觉检查，或3d物体识别和相对位置估计)。此外，可以根据飞机的状态来调整帧速率、分辨率或捕获图像的间隔。如下面参考图2进一步讨论的，在记录数据之前，可以解析数据以确定其是否满足存储在控制器中的预定义标准。预定义标准可以与宿主交通工具105的状态，例如宿主交通工具在空间和时间中的位置，例如竖直加速度或水平加速度有关。在一个或多个实施例中，视频馈送的帧速率或分辨率可基于加速度(例如，通过角速度传感器或加速度传感器)或另一参数来调整，使得在所记录图像的质量与记录设备110的容量之间达到平衡。应当理解，在正常飞行期间，视频馈送将在很大程度上是静态的并且不太可能被事故调查人员感兴趣，而在高度突然变化的情况下，控制表面的位置或对控制表面的任何损坏可能是感兴趣的。在一个或多个实施例中，接口130被配置为经由光学连接140或无线连接将记录设备110连接到fdr115、cvr120和驾驶舱图像记录器125，且所属领域的技术人员将认识到用于提供所述功能的适当设计，例如数字光纤转换器对，其被设计为经由光纤线缆将模拟和数字信号传输到远程位置。在一些实例中，接口130可以在只读模式下连接到飞行数据记录器数据总线(例如，arinc717数据总线或等效物)和/或航空电子数据总线(例如，arinc429数据总线或等效物)，以从这些总线接收数据并将数据转换成多路复用的光信号或无线信号，然后发送到远离接口130的位置中的记录设备110。在接口130和记录设备110之间提供光学或无线连接140具有多个优点，包括例如传输高带宽信号的能力、重量轻、安装容易并且成本较低。本领域技术人员将理解，可能需要具有大规格的线缆，以承载大电流并使长距离上的电压降最小化。因此，已知的次级记录系统(例如，快速存取记录器)中的线缆会给飞机增加显著的重量，特别是当布线从飞机的尾翼/尾锥跨越到驾驶舱/飞行甲板时。市场上可买到的几种fdr和cvr配备有以太网接口，并且包含用作模拟或数字相机的视频源的供给。为了支持这样的记录器，接口130可以直接连接到一个或多个记录器，并且通过双绞线线缆(例如，五类或六类线缆等)在tcp/ip上传输数据。在这点上，接口130可以充当简单的通路、网络交换机或中继。提供网络交换机的优点在于，除了在以太网上向设备110供电(poe)之外，还能够同时向多个记录设备110分发数据。在该配置中，poe连接还可以消除对附近电源的需要。额外地或替代地，通过将低能量信息信号叠加到电波等，以太网可以在向设备110供电的电力线上传输。现在参考图2，示出了示意图200，其说明了根据本发明实施例的记录设备210的部件。记录设备位于宿主交通工具105内并且被分成可弹出部211和不可弹出部212，例如，被配置为保留在宿主交通工具105(飞机)上的部分。可弹出部211经由联接件220电连接到不可弹出部212。在一个实施例中，联接件220的至少一部分被配置为与接口140处于接触关系，使得在其与可弹出部211的一个或多个电气布线设备触点之间建立电连续性。本领域的技术人员将认识到用于提供所述功能的适当设计，例如，pcb组件上的导电的弹簧加载的销，其适于接合设置在宿主交通工具105的蒙皮上或者不可弹出部212的表面上的对应的垫。可以理解，连接可通过密封引线实现，或用封闭件、合适的垫圈、粘合剂、树脂材料等密封。在使用接口130和记录设备210之间的光或无线连接140的实施方式中，联接件可以提供用于单个复用光信号的连接和用于常规飞机电源(比如，115vac或28vdc)的连接。对于给定的电力传输要求，联接件和任何馈电线缆可以具有高额定电流，并且本领域的技术人员将认识到用于提供所述功能的适当联接件。此外，可以通过感应耦合元件等实现由联接件220提供的电连接。感应耦合元件避免销型连接件的问题，包括不必钻孔或切割飞机蒙皮(通常是加压的)，以及通过简单地施加足够的张力即可从飞机蒙皮拆卸。类似地，市场上可买到的几种光纤连接件的套圈直径是非常小的(例如，在2.5mm级别)，使得需要在飞机蒙皮中钻孔或切割以供光学连接通过的任何孔会是相对较小的。许多光纤连接具有受弹簧加载的附加优点，因此光纤面与连接件压在一起，并且“卡扣”配合(即，推入/拔出)。提供卡扣动作连接意味着记录设备110可以方便地与宿主交通工具105分离。可以用粘合剂将联接件220粘附到飞机蒙皮，并且本领域技术人员将认识到用于提供所述功能的合适的粘合剂，例如环氧树脂或用硬化剂改性的改性树脂，硬化剂例如环氧酚醛清漆树脂、丙烯酸类树脂、氰基丙烯酸酯、可uv固化的聚合物和其他业内周知的粘合剂树脂。另外或替代地，可以使用螺栓、紧固件、其他螺纹连接或其任意组合夹紧联接件220而经由安装板将联接件220附接到飞机蒙皮。还可以提供机械密封以防止从外部大气进入飞机中的泄露(例如，硅酮、橡胶等)。数据(比如，来自arinc429和arinc717数据总线或等效物的常规飞行数据)从接口130独立地记录在存储器模块255中。应当理解，arinc429和arinc717数据总线用于例示实现本发明的最佳模式。可以使用任何其他适当的数据总线来代替arinc429和arinc717。存储器模块255可以是任何适当的商业成品(cots)设备，与为特定目的建造的设备相反。存储器模块255因此是任何合适的cots存储器，例如，具有256gb的容量的非易失性固态存储器。然而，应了解，可使用具有较小容量(例如，16gb)的其他类型的存储器。非易失性固态存储器与其他设备(例如，磁性存储器)相比具有许多满足需要的特性，包含低功耗、抗振动震荡性、高速操作，等。在独立地记录数据之前，可以解析数据以确定其是否满足存储在控制器中的预定义标准。预定义标准可以与宿主交通工具105的状态，例如宿主交通工具在空间和时间中的位置，比如垂直或水平加速度、速度或相对于飞行计划的偏移有关。本领域技术人员将理解，垂直加速度(g)或垂直速度(vs)数据可以从常规arinc717流中解析，作为飞行数据记录器的强制性感测参数。所属领域的技术人员还将了解，以下论述在许多方面还可适用于飞行数据记录器的其他强制性感测参数。通常强制性感测参数由政府机构限定，例如美国联邦航空管理局(faa)规章，以提供某些强制性飞行参数的历史记录。在飞机的操作飞行剖面期间通常必须连续记录的强制性感测参数包括被认为是在调查进程中重建飞机飞行剖面所必需的最少数量的功能参数。当前记录过程要求指定至少25小时的时间间隔。在多个实施例中，除了在存储器模块255中独立地存储参数之外，控制器还可以解析如下所述的“实时”数据。强制性感测参数的示例是垂直加速度。加速度计通常形成在飞机上使用的惯性导航系统或惯性参考单元(irs)的一部分。加速度计的输出一般在0到5vdc(标称)的数量级，在各轴上变化，例如向上+6g可以输出5000mv，而向下-3g可以输出200mv。这些输出可以被馈送到飞行数据获取单元(fdau)，飞行数据获取单元从多个传感器和航空电子系统接收各种离散的模拟和数字参数，然后将它们路由到fdr。从fdau到fdr的信息经由特定数据帧发送，这取决于飞机制造商。数据帧布局包括飞机上多个航空电子系统的快照。如前所述，arinc717数据总线是一种常用的格式，每个帧由不同的时间快照组成相同的数据。诸如来自arinc717数据总线或等效物的常规飞行数据的数据从接口130被独立地记录在存储器模块255中并被处理。每个帧被分解成多个子帧。在每个子帧的开始处是唯一同步字，控制器使用该唯一同步字与输入数据同步。字是12位长并且以每秒64或256个字标称传输，尽管arinc717规范也允许每秒128、512和1024个字。大多数参数每四秒记录一次，即每帧一次。常规帧参数的记录速率与该参数在数据帧中出现的次数直接相关。如果每秒记录一次参数(1hz)，则每子帧出现一次，每帧共4次。参数可以以1/4hz或1/2hz的较低速率输出，并且分别出现在一个或两个子帧中。例如，空速参数可以位于字19处并且在12个位上编码(即，12-1位)。所属领域的技术人员将了解，在从000000000000到111111111111的12个位上编码二进制值等同于从0到212-1或从0到4095的十进制编码。十进制值可由控制器应用于转换因数，即，根据表1和等式1将原始数据转换为工程单位。表1值十进制工程单位最小00kt居中/中间点2047512kt最大40951024kty＝ao+a1*x(1)其中，y＝工程单位的输出，x＝十进制的输入。将由上述空速示例理解的是，原始值到工程的转换是线性的，并且将范围从0到4095的二进制(原始)值转换为范围从0到1024kts的空速，即，y(kt)＝0.25006*x。转换因数可以存储在控制器中，并将原始数据转换成工程单位，在工程单位中可以对原始数据进行实时或接近实时的处理和分析。在多个实施例中，处理和分析用于验证和核实目的。例如，下沉速率可以从机载电子设备(即，内部加速度计)得出，可以使用从飞行数据容易获得的俯仰姿态信号将其与从无线电高度计接收的无线电高度信号进行比较。如果返回的数据是可比较的，则算法可以确定是否发送用于弹出保留在不可弹出部212内的可弹出部211的信号，并且还使得无线发送器250能够将存储在存储器模块255中的数据发送到远程服务器等。作为非限制性示例，可以解析垂直加速度，以确定在发生灾难性故障事件105之前，在设定的时间间隔上的平均加速度值是否超过宿主交通工具的结构限制(例如，在飞机重心(cg)处等于或大于3g的垂直加速度(g)，或者等于或大于20ft/sec的垂直速度(vs))。如果超过该值，则控制器可以使无线发送器250将存储在存储器模块255中的数据发送到远程服务器等。这样，数据可容易地供运输安全机构、交通工具运营商、交通工具制造商等使用。在另一个非限制性示例中，可以解析(直接来自传感器或从飞机速度得出的)俯仰角(姿态)以确定在设定的时间间隔上的平均加速度值是否会导致飞机撞击地面(例如，75度机头向下姿态，在700m处，20秒的时间，以250节(463km/h)的速度)。如果超过该值，则控制器可以发送信号以弹出保持在不可弹出部212内的可弹出部211，并且还使得无线发送器250能够将存储在存储器模块255中的数据发送到远程服务器等。在另一个非限制性示例中，飞行阶段可以由着陆重量、竖直速度、或海拔和空速来确定。作为非限制性示例，“着陆重量”信息可以被解析(直接来自传感器或从飞机速度得出)以确定飞机是否在地面上，并且可以允许在不询问或弹出可弹出部211的情况下传输飞行数据。有利地，系统还考虑定义何时禁止无线发送器的操作，以及何时允许操作。记录设备110可以能够接收用于确定飞机是否在地面上的“着陆重量”信息，以及高度计用于在飞机的飞行期间向记录设备110提供高度信息。当飞机在地面上时，特别是对于诸如cdma、gsm、wifi、wimax、lte或任何其他无线技术的通用无线技术，在一般使用期间(即，不在紧急情况下)仅允许通过互锁机制进行传输可以具有操作和管理优势。在另一种实施方式中，惯性开关可以用于坠机、冲击和速度检测。惯性开关、惯性传感器和惯性震动检测器具有许多优点，例如包括：成低本、简单，以及在飞机坠机中遭遇的极端条件下的高可靠性。无线发送器250可以根据802.11、gsm、gprs、edge、umts、w-cdma、lte、cdma、tdma、fdma、evdo、cdma2000、umb和wimax协议中的一个或多个来发送飞行数据。在一个或多个实施例中，为了保存电力，记录设备210还可以包括无线接收器，无线接收器被配置为接收包括无线询问数据的无线数据，使得无线发送器250仅在接收到无线询问数据时发送所存储的数据。在最小电力保存状态期间监测来自询问器(即，现场设备)的询问信号的存在也具有许多安全优点。例如，周期性地监测询问，确认可弹出部211的存在和状况，从而提供高度的物理安全性。该方法最适合于可弹出部211不一定“失联”，但是取回可弹出部211或者检索数据可能归类在何处是危险的应用。在发送所存储的数据之前等待无线接收器接收询问数据具有许多其他操作优点，包括：当某些传输距离所需的信噪比太高(这可能又要求高的发送器信号功率)时，保存电力；无线发送器250的天线增益可能因物理损坏而降低；或者，基站(即，卫星)处的上行链路接收器的灵敏度可能由于来自云、雨、盐雾等的衰减而降低。在一个或多个实施例中，控制器可以根据预期什么协议消耗的功率或带宽最少，来确定无线发送器250使用什么协议来发送飞行数据。如将认识到的，仅允许在某些网络上或在某些协议上传输，特别是在当飞机在地面上时在一般使用期间(即，不在紧急情况下)，可以具有操作和成本优势，特别是对于网络漫游收费可能是显著的常见无线技术(比如，3g或lte)而言。还可以基于接收信号强度来选择协议，接收信号强度可以指示发送回接收器、基站等所需的电力大小。在宿主交通工具“失联”的情况下，可弹出部211可以包括被配置为确定设备的位置的定位模块245。定位模块245包括全球定位系统和惯性导航系统中的一个或多个。而位置信息通常可以从常规的飞行数据流(从多个参数，包括：gps位置(x,y,z)、速度(x,y,z)、加速度(x,y,z)、滚动、俯仰、航向、三轴角速度和协调世界时(utc)数据)确定，在可弹出部211中提供附加的定位模块，在任何上述系统(即，宿主交通工具中的gps/gnss传感器或惯性测量系统接口)发生故障的情况下，增添了一层冗余措施。定位模块245可以被配置为根据gps、gnss(全球导航卫星系统)、sbas(基于卫星的增强系统)、伽利略导航卫星系统、北斗导航卫星系统、glonass(全球导航卫星系统)和qzss(准天顶卫星系统)中的一个或多个来接收信号。在一个或多个实施例中，可以从加速度和速度数据来计算可弹出部211的估计轨迹。当可弹出部211下降时，由于作用在其上的向下的重力，可弹出部211经历竖直加速。可弹出部211的运动可以近似为抛射体运动。然而，当空气阻力和风可能性地延缓可弹出部211的向前移动时，估计轨迹中可以包括其他因素，包括空气阻力的影响。可以理解，空气阻力取决于空气的密度、速度的平方、空气的粘度和可压缩性、可弹出部211的尺寸和形状，以及其相对于气流的倾斜度。一种处理复杂相关性的方法是将它们表征为单个空气阻力系数变量，并且使用通用的空气阻力方程。空气阻力系数可以使用风洞通过实验确定，并且本领域技术人员将认识到如何从该实验数据得出合适的空气阻力系数。在一个或多个实施例中，可弹出部211包括被配置为在水中激活的可充气漂浮设备225。可充气漂浮设备225响应于可弹出部211浸没在水中而充气，由此使得可弹出部211漂浮到水面以便于收回可弹出部211。可充气漂浮设备225的一个示例使用压缩气体容器(例如，压缩二氧化碳)，该压缩气体容器被配置为打开到可充气物品(例如，气球)中。一般而言，压缩气体容器还包括用于使覆盖端口等的密封件破裂的装置，并且本领域技术人员将认识到用于提供所述功能的适当设计。在一个或多个实施例中，可弹出部211还包括自动复位装置，自动复位装置被配置为使可弹出部211在水中返回到中性配置。用于制造设备的材料被选择成使得可弹出部211是有浮力的，并且具有足够的浮力以使其快速上升到水的表面。浮力使得装置漂浮到装置可以无线地传输数据的表面上。如稍后将讨论的，加重设备，使其可以自动复位，使得不管释放时可弹出部211的取向如何，无线发送器250和太阳能电池270总是采取操作取向，使得无线发送器250和太阳能电池270相对于水的表面基本上保持方向向上，从而允许发送器向远离水的表面发送。另外或替代地，可弹出部211可以具有刚性构造和密封的中空内部，为内部部件提供必要的浮力。例如，可弹出部211可以由塑料制成，配置有双壁结构，这提供必要的浮力，并且本领域技术人员将认识到用于提供所述功能的适当设计，例如由pet制成的双壁充气形式。在另一个实施例中，可弹出部211是自动复位的。可以通过用聚氨酯泡沫填充可弹出部211并且提供加重的压载物来实现自动复位，加重的压载物相对于水的表面保持基本上方向向上。压载物可以是内部的或外部的，即，附接到可弹出部211的底部以提供较大吃水深度(例如，水面与可弹出部211的底部之间的垂直距离)。本领域技术人员应当理解，提供较大的吃水深度可以在大风和大海中提供稳定性，因为重心较低(即，可弹出部211的底部上的压载物)。在一个或多个实施例中，可弹出部211还包括可展开装置240以使可弹出部211缓慢下降到着陆位置。可展开装置240可以包括降落伞、翼伞等。降落伞或翼伞通常由轻质、结实的织物制成，最初是丝，现在最常见的是尼龙。它们通常为圆顶形，但可以有其他形状，如矩形、倒置圆顶等。常规设计的降落伞或翼伞可以位于可弹出部211的内部，并且连接到将可弹出部211系到降落伞的绳索。本领域的技术人员应当理解，降落伞或翼伞可以折叠成一捆，并通过致动器保持成捆形式，如果致动器被致动，则释放降落伞或翼伞以便展开。可以设想，从紧密捆绑(和/或卷起或折叠)的紧凑形式打开，并在风中展开。在一些实现方式中，降落伞或翼伞可以由热熔性绳索保持住。例如，可以设置加热元件和控制设备以帮助展开降落伞或翼伞，从而使可弹出部211缓慢下降，加热元件至少沿绳索延伸短距离，控制设备用于向加热元件供电以切断热熔性绳索。提供降落伞或翼伞具有一些优点，例如包括：成本较低、简单和易于实施。使可弹出部211缓慢下降到着陆位置的可展开装置240不必限于降落伞和翼伞，即，用于通过产生阻力来减缓可弹出部211经过空中的运动的设备。在一个或多个实施例中，可展开装置240包括翼组件和推进系统，推进系统包括布置在翼组件上以产生升力的一个或多个转子。这种翼组件的示例可以称为四翼飞行器。但是应当理解，在本公开的范围内，可展开装置240可以包括任何数量的转子和任何数量的翼组件。因此，可展开装置240可以是直升机、三翼飞行器、四翼飞行器等。可以通过已知的推进装置(例如具有转子的电动机)来提供用于提供升力并因此提供可弹出部211的空中运动和/或减慢下降的推进系统。可弹出部211的空中运动可以通过转子叶片的旋转，并且通过由已知方法调节每个转子的角速度来控制，以提供对升力和扭矩的调节，从而总体上经由来自惯性测量单元(imu)和高度计模块的反馈来支持可弹出部211的稳定飞行。这些转子可以围绕可弹出部211的中心和质心被布置成基本上矩形的配置。在特定实施例中，转子将在转子臂上方的共同平面中旋转，例如，以产生向上的推力。转子臂可以保持在可弹出部211中直到其展开，并且本领域技术人员将认识到用于提供所述功能的适当设计，例如，用以实现转子臂的卡扣动作释放的弹簧偏置构件。在一个或多个实施例中，可弹出部211可以由自动驾驶模块控制。自动驾驶模块可以是市场上可买到的现货(cots)部件，自动驾驶模块被配置为使得可弹出部211一旦被展开就可以转变到自主飞行阶段。应当理解，自动驾驶模块可以与imu和高度计模块接合，以支持自主飞行阶段并将可弹出部引导到期望的着陆位置。有利地，将可弹出部211引导到离部件一定距离远的期望着陆位置，可以将存储的任何数据与坠机相关联的灾害、冲击或火灾分隔开(例如，离弹射位置预定距离)。在水上弹射的情况下，可弹出部211也可以被引导到岛屿等。在一个或多个实施例中，如果被设计成将可弹出部211保持在水面上方的一个或多个系统发生故障，并且可弹出部211下沉在水中，则可弹出部211包括水下定位信标(ulb)。控制器可以控制可听声脉冲发送器的操作。优选地，当可操作时，可听声脉冲发送器以37.5khz的频率发出“声脉冲”。这是沉没飞机的救援人员和救助人员所搜寻的声脉冲的频率。通常，声脉冲器每秒或每两秒发出声脉冲，每分钟发出声脉冲约30到60次。ulb具有很大程度上常规的形状因素，例如圆柱形，并且能够承受6000g’s(0.5ms)的撞击力和20000英尺的海洋深度。ulb一端上的小接触垫因盐水接触或淡水接触而短路，激活信标。在一个或多个实施例中，可弹出部211包括独立电源260，独立电源260被配置为向可弹出部211的每个部件(225、230、235、240、245、250、255)提供电力，如上所述。电源260可以包括可充电电池，例如锂离子电池或磷酸铁锂电池。另外，可提供太阳能电池270以经由充电控制器对可充电电池进行充电。充电控制器管理来自太阳能电池板的电流，以优化电池的充电状态并最大化电池的使用寿命。应当理解，还可以提供附加的电路来监测可弹出部211的放电水平，以限制深度放电等。在一个或多个实施例中，充电控制器还可以将电池从辅助电源260的一个或多个部件电断开，以独立地从太阳能电池板270对电池充电。当电池被充分充电以给elt或无线发送器供电时，例如，充电控制器可以电性地重新连接电池。与诸如机电继电器之类的其他设备相比，固态继电器具有许多断开和重新连接电池所需的特性，包括：仅需要在其控制端子两端施加小的外部电压(即，低功耗)、抗振动震荡(即，无移动零部件)等。图2中的其余元件与图1相同，因此共用相同的附图标记。现在参考图3，示出了位于宿主交通工具105的蒙皮310中形成的凹部325中的记录设备。可弹出部211被示为从不可弹出部212移除。不可弹出部212包含快速释放联接件220和接口140，当连接时，接口140将可弹出部211连接到宿主交通工具105中的其他数据记录设备。此处，宿主交通工具105是包括飞行数据记录器(fdr)115、驾驶舱语音记录器(cvr)120和驾驶舱图像记录器125的飞机。如参考图2所讨论的，数据(比如，来自arinc429和arinc717数据总线或等效物的常规飞行数据)从接口140独立地记录在存储器模块中。在一个或多个实施例中，可弹出部211通过由螺线管315电致动的柄构件320保持在不可弹出部212内。柄构件320在保持状态下，可通过延伸到凸轮中的凹部中来锁定，以防止枢转等。当满足如参考图2所讨论的预定义标准时，来自螺线管的柄可以从凸轮中的凹部退出，使得凸轮自由地枢转离开柄，从而使可弹出部211从不可弹出部212释放。在一些实现方式中，螺线管315可以被弹簧偏置以帮助将可弹出部211向上弹出并且离开飞机。应当理解，除了弹簧加载的螺线管之外，可以采用能够弹出可弹出部211的其他机电致动器。通过位于可弹出部211的弹簧加载的螺线管或其他机电致动器保持可弹出部211，具有多个优点，例如包括：需要对宿主交通工具进行的修改较少、成本较低、简单和容易实现。虽然图3示出了四个弹簧加载的螺线管315，但是应当理解，可以使用任意数量的螺线管。在一个或多个实施例中，可以朝向可弹出部211的面向在宿主交通工具105移动期间遭遇的气流的部分采用单个螺线管。应理解的是，也可以伸出阻流板330，以便产生空气阻力并且因此帮助弹出。应当理解，阻流板330可以通过薄而脆弱的合成塑料薄膜、弹性保持夹、摩擦等连接到飞机，以便支持弹射之前的气动飞行。可弹出部211还包括具有高机械强度的多个太阳能电池，该多个太阳能电池电互连以形成太阳能电池阵列305。如图所示，太阳能电池阵列305的顶侧在正常操作期间面向太阳。可弹出部211的顶侧的材料在性质上或在厚度上是透明的，以允许太阳辐射照射透过。图3中的其余元件与图1和图2相同，因此共用相同的附图标记。现在参考图4，示出了基本上位于宿主交通工具105的蒙皮310上的记录设备110。记录设备110的等轴视图也以450圈出的分解视图示出。记录设备110具有空气动力学形状。尾部平滑地渐缩至后缘410，从而有助于实现平滑的低阻力对称翼型空气动力学形状。根据所示实施例，记录设备110位于垂直稳定翼的前方。顶表面可以包括围绕天线阵列的天线罩或类似的覆盖件415等。盖结构415可以由用于天线罩的具有令人满意的宽带质量的介电面板(例如，保护性非导电丙烯酸涂层)制成。优选地，保护盖也是有效的光学透明的以封装或以其他方式容纳太阳能电池从而保护它们免受环境引起的劣化。应当理解，在一些应用中，记录设备110可以在非常低的温度下使用(在36000英尺时，标准外部空气温度大约为-60℃)。因此，可能需要形成厚度可变的覆盖结构，使得其可充当聚焦透镜以调节从太阳分散到太阳能电池的入射光束和/或加热温度敏感的电子部件。另外或替代地，还可以使用热联接到太阳能电池和/或温度敏感部件的热交换器，并且本领域技术人员将认识到用于提供所述功能的适当设计，例如使用珀尔帖效应的热电加热器。在使用太阳能电池板阵列305的实施例中，该位置引入了优点，因为太阳能电池板阵列305将定向在朝向太阳的最佳位置，以收集绝大部分的入射太阳光。然而，本领域的技术人员应当理解，记录设备110可以附接到飞机的水平或垂直稳定翼。此外，在fdr和/或cvr到记录设备110之间应用布线线束的那些实施例中，将记录设备定位成靠近fdr和cvr(即，在尾翼/尾锥部分中)可以减小布线跨度。现在参考图5，示出了适于本发明实施例的记录设备110的展开情境500。作为飞机示出的宿主交通工具105已经由于火灾505而经历了迅速的舱室减压。本领域的技术人员将认识到，机舱压力的损失可以是被监测的飞机参数，其从arinc717数据流被记录在fdr上。通过解析arinc717数据流，由机舱压力的移动平均值确定机舱压力的损失。机舱压力的损失被认为是飞机的灾难性故障事件。因此，记录设备110已经开始经由卫星551向服务器525发送数据520，并且同时将弹出部211弹出。在采用降落伞240的实施例中，降落伞在安全地从飞机移除时展开。本领域的技术人员将理解，这可以通过高度计等来确定。在降落伞240展开之后，可弹出部211着陆在水510中，在水中开始沿着线530下沉。在采用被配置为在水中激活的可充气漂浮设备的实施例中，弹出部211随后漂浮到水面以便于收回可弹出部211。一旦在水面上，数据可以继续传输，包括位置数据，以使救援人员知道飞机处于潜在危险中。在恶劣的海洋状况下，自动复位装置可以有助于使可弹出部211在水中返回到中性配置，使得任何天线或太阳能电池板305在正常操作期间基本上面向天空。现在参考图6，示出了在数据记录设备110的实施例中实现的步骤。在步骤610中，从宿主交通工具105中的数据记录设备115、120、125接收的数据被独立地存储在存储器模块255中预定时间，或存储在循环缓冲器上。信息可以存储在专用于记录设备的存储器中的单独分区中，例如一个分区中存储cvr数据，另一个分区中存储fdr数据。在步骤615中，记录设备110可以监测所存储的数据和/或来自记录设备115、120、125的数据流的预定义标准。预定义标准可以与在涉及宿主交通工具105的坠机或其他灾难性故障事件之前发生的那些相关，例如垂直加速度的快速变化或与飞行路径的显著偏差。在步骤620中，可以将独立存储的数据无线传输到远离宿主交通工具的位置，例如传输到服务器或现场设备。在步骤625中，可以从宿主交通工具弹出记录设备110的部分。可以执行降落伞或翼伞，以使弹出部缓慢下降到着陆位置的过程。也可以在弹出部进入水中时执行可充气漂浮设备。还可以提供独立的电源，其被配置为在延长的时间段内将电力提供给记录设备的弹出部。另外，可提供太阳能电池，以经由充电控制器对作为独立电源的一部分的可充电电池进行充电。当在本说明书(包括权利要求书)中使用术语“包括”时，它们应被解释为指定所阐述的特征、整体、步骤或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤或部件或其组合的存在。虽然已经结合有限数量的实施例描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解，根据前文的描述，可以做出许多替换、修改和变化。因此，本发明旨在包括落入所公开的本发明的精神和范围内的所有这样的替换、修改和变化。当前第1页1 2 3