(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料補給ブーム（３１６）に掛かる力（３３３）を管理する方法であって、
燃料補給ブーム（３１６）に関連する力センサ（３２６）から力情報（６２６）を受け取るステップ（８００）、
燃料補給ブーム（３１６）に掛かる力（３３３）から力測定の任意の数の誤差を除いた力を特定することにより、フィルタ済み力情報（６３４）を生成するステップ（８０２）、及び
燃料補給ブーム（３１６）のフィルタ済み力情報（６３４）を、燃料補給ブーム（３１６）が位置する航空機（１００）の動圧（６３８）の平方根で除算して得られた値を使用して、力に基づくコマンド（６４０）を生成するステップ（８０４）であって、力に基づくコマンド（６４０）は、燃料補給ブームの運動を制御するように利用可能であり、それにより力情報によって表される力を軽減するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
力に基づくコマンド（６４０）をオペレータコマンド（６４２）と組み合わせることにより、燃料補給ブーム（３１６）を制御するアクチュエータシステム（３２３）に対するコマンド（６４６）を形成するステップ（９２０）を更に含み、アクチュエータシステム（３２３）が力生成システム（３４１）を制御する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
力測定の任意の数の誤差が、雑音、センサ許容誤差、及びセンサ偏り誤差のうちの少なくとも一つである、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記特定するステップ（８０２）が、
力測定の任意の数の誤差と関連する力情報（６２６）を制限することにより、低域フィルタを通過した力情報（７４２）を形成するステップ（９０８）、及び
平滑化された力情報（７３８）から低域フィルタを通過した力情報（７４２）を減算することにより、フィルタ済み力情報（６３４）を形成するステップ（９０９）
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記制限するステップ（９０８）が、
力情報（６２６）から雑音を除去することにより、平滑化された力情報（７３８）を生成するステップ（９０４）、
平滑化された力情報（７３８）の一部をセンサ許容誤差の範囲内に制限することにより、センサ許容差に制限された力情報（７４０）を形成するステップ（９０６）、及び
センサ許容差に制限された力情報（７４０）の一部をセンサ偏り誤差の範囲内に制限することにより、低域フィルタを通過した力情報（７４２）を形成するステップ（９０８）
を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
フィルタ済み力情報（６３４）が、レシーバー航空機（３０３）と接触しない飛行の間に燃料補給ブーム（３１６）に掛かる力（３３３）に関するものである、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
燃料補給ブーム（３１６）に関連する力センサ（３２６）から力情報（６２６）を受け取り（８００）、燃料補給ブーム（３１６）に掛かる力（３３３）から力測定の任意の数の誤差を除いた力を特定することにより、フィルタ済み力情報（６３４）を生成し（８０２）、且つ燃料補給ブーム（３１６）のフィルタ済み力情報（６３４）を、燃料補給ブーム（３１６）が位置する航空機（１００）の動圧（６３８）の平方根で除算して得られた値を使用して、力に基づくコマンド（６４０）を生成する（８０４）制御プロセス（３３９）であって、力に基づくコマンド（６４０）は、燃料補給ブームの運動を制御するように利用可能であり、それにより力情報によって表される力を軽減する、制御プロセス（３３９）、並びに
格納している制御プロセス（３３９）を実行するコンピュータ（３３８）
を備える装置。
【請求項８】
力情報（６２６）を生成する、燃料補給ブーム（３１６）に関連するセンサシステム（３０６）
を更に備え、
センサシステム（３０６）が力センサ（３２６）とストレインスリーブ（３２１）とを含み、該力センサ（３２６）が該ストレインスリーブ（３２１）上に配置される、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
アクチュエータシステム（３２３）を更に備えており、制御プロセス（３３９）が、更に、力に基づくコマンド（６４０）をオペレータコマンド（６４２）と組み合わせることにより、燃料補給ブーム（３１６）を制御するアクチュエータシステム（３２３）に対するコマンド（６４６）を形成し（９２０）、アクチュエータシステム（３２３）が力生成システム（３４１）を制御する、請求項７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して航空機に関し、具体的には航空機の燃料補給に関する。更に具体的には、本発明は、燃料補給ブームを制御するための方法、装置、及びコンピュータで使用可能なプログラムコードに関する。
【背景技術】
【０００２】
空中燃料補給は、一つの航空機から別の航空機へと燃料を移す方法である。燃料の移送元の航空機をタンカーと呼び、燃料を受け取る他方の航空機をレシーバーと呼ぶ。この種のプロセスは様々な種類の航空機に適用可能であり、そのような航空機には、限定しないが、例えば固定翼航空機及び／又はヘリコプターが含まれる。
【０００３】
燃料補給に共通の方式には、ブーム及びレセプタクルシステムを伴うものがある。ブームにより、固定チューブ及びテレスコープ式チューブをタンカー航空機に搭載することができる。これらのチューブは、燃料補給ブーム又はテレスコープ式燃料補給ブームとも呼ばれる。燃料補給ブームは、タンカー航空機の後部に取り付けられて、タンカーに対するｘ軸及びｙ軸に沿った動きを可能にする柔軟な燃料補給ブームとなることができる。オペレータは、レシーバー航空機に燃料を移すために、レシーバー航空機上のレセプタクルに挿入するように燃料補給ブームを延長及び／又は配置することができる。
【０００４】
更に、燃料補給ブームのオペレータは、燃料補給ブームのピッチ及びヨーを制御するために、燃料補給ブームのラダベーターを制御することができる。燃料補給ブームが柔軟性を有することで、燃料補給ブームのオペレータが操縦桿を操作して燃料補給ブームを動作させる場合に燃料補給ブームの位置決めに新たな課題が生じうる。燃料補給ブームはピッチ及びヨー旋回を使用する場合があるので、ラダベーターが「Ｖ」字形状にあるとき、ラダベーターが一斉に又は一緒に動く可能性がある。
【０００５】
燃料補給ブームとレシーバー航空機のレセプタクルとが物理的に接触することにより、燃料補給ブームとレセプタクルとの間の力が増大しうる。このような力は、レシーバー航空機が横方向及び／又は垂直方向に動いており、且つ／又は燃料補給ブームの操縦面が適切にトリムされていないことにより、燃料補給ブームがレセプタクルと直接一直線上に並ばないことに起因している。燃料補給ブームとレシーバーとの接触により生成される負荷は、燃料補給ブームが命令された位置に移動することを妨げうる。このような負荷により、ブームが屈曲し、不安定となる場合がある。更に、このような負荷は、燃料補給ブームの破損又は切断を引き起こす可能性がある。燃料補給ブームを動かすことによりこのような負荷を軽減すると、燃料ブームがレシーバーと共に動くことが許容され、レシーバーの運動の自由度が増大しうる。
【０００６】
既存の解決法は、自動負荷軽減システム（ＡＬＡＳ）を使用して燃料補給ブームを動かすことにより負荷を軽減する。負荷を軽減することに加えて、自動負荷軽減システムは、燃料補給ブームが自由飛行状態とレシーバーと接触している状態との間で突然遷移することに対処可能である。現在の解決策は、燃料補給ブームが自由飛行にある状態とレシーバーと連結している状態とをそれぞれ別の動作モードとして使用することにより、このような遷移に対処する。このようなモードは、オペレータが手動で起動することができる。
【０００７】
このような別個のモードは、自動負荷軽減システムが誤った時間に誤ったモードに陥る可能性を招く。更に、このようなモードの手動による起動は、燃料の転送に掛かる時間を引き延ばし、またレセプタクルの外側領域へのレシーバー航空機の不慮の衝突に繋がりうる。誤った時間に誤ったモードで動作する自動負荷軽減システムは、燃料補給ブームの不安定化を招きうる。
【０００８】
加えて、現在の解決法では、自動負荷軽減システムと、燃料補給ブームのオペレータとが、同時に燃料補給ブームを制御することができない。つまり、オペレータが燃料補給ブームを制御できない期間が生じることがある。これは、自動負荷軽減システムの動作の精度が低下している場合に問題を呈しうる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、上述の問題の一又は複数、並びにその他起こりうる問題を克服できる方法、装置、及びコンピュータプログラムコードを提供することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
有利な一実施形態では、燃料補給ブームに掛かる力を管理する方法が提示される。燃料補給ブームに関連する力センサから力情報が受け取られる。燃料補給ブームに掛かる任意の数の空力荷重以外に燃料補給ブームに掛かる力が特定されて、フィルタ済み力情報が形成される。燃料補給ブームのフィルタ済み力情報を使用して、力に基づくコマンドが生成される。
【００１１】
別の有利な実施形態による装置は、制御プロセスと、制御プロセスを格納するコンピュータとを含む。制御プロセスは、燃料補給ブームに関連する力センサから力情報を受け取ることができる。制御プロセスは、燃料補給ブームに掛かる力から、力測定の任意の数の誤差を除いた力を特定することにより、フィルタ済み力情報を形成することができる。制御プロセスは、燃料補給ブームのフィルタ済み力情報を使用して、力に基づくコマンドを生成することができる。コンピュータは、この制御プロセスを実行することができる。
【００１２】
本発明の特徴、機能、及び利点は、種々の実施形態において単独で達成することができるか、又はまた別の実施形態において組み合わせることができる。これら実施形態の更なる詳細について、後述の説明及び添付図面を参照することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
有利な実施形態の新規の特長と考えられる特徴は、特許請求の範囲に規定される。しかしながら、有利な実施形態、並びに好ましい使用モード、更なる目的、及びその利点は、本発明の有利な一実施形態に関する後述の詳細な説明を、添付図面と併せて参照することにより最もよく理解されるであろう。
【００１４】
【図１】図１は、有利な一実施形態を実施できる航空機の線図である。
【図２】図２は、例示的な一実施例によるデータ処理システムの線図である。
【図３】図３は、有利な一実施形態による燃料補給環境の線図である。
【図４】図４は、有利な一実施形態による燃料補給環境の一実装形態の線図である。
【図５】図５は、有利な一実施形態による燃料補給ブームの更に詳細な図である。
【図６】図６は、有利な一実施形態による燃料補給ブームの制御環境の制御データのフロー図である。
【図７】図７は、有利な一実施形態による、燃料補給ブームに掛かる力を軽減するコマンドを生成するための制御則の線図である。
【図８】図８は、有利な一実施形態による、燃料補給ブームに掛かる力を管理するプロセスのフロー図である。
【図９】図９は、有利な一実施形態による、燃料補給ブームに掛かる力を軽減するプロセスのフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
更に詳細に図面を参照し、本発明の実施形態について、例えば図１に示す航空機１００のような航空機の観点から説明する。
【００１６】
図１は、有利な一実施形態を実施することができる航空機の線図である。この実施例では、図１の航空機１００は、複数のシステム１０４及び内装１０６と共に機体１０２を含むことができる。システム１０４の実施例は、推進システム１０８、電気システム１１０、油圧システム１１２、環境システム１１４、及び燃料補給システム１１６のうちの一又は複数を含む。任意の数の他のシステムが含まれてもよい。図示の実施例における燃料補給システム１１６の範囲内で、他の有利な実施形態が実施可能である。航空宇宙産業における実施例を示したが、他の有利な実施形態は、自動車産業といった他の産業に適用することができる。
【００１７】
図２は、例示的な一実施形態によるデータ処理システムの線図である。データ処理システム２００は、航空機１００内に配置できるデータ処理システムの一実施例である。例えば、データ処理システム２００は、電気システム１１０、及び／又は燃料補給システム１１６の一部とすることができる。データ処理システム２００は、燃料補給ブームの動きを管理するための他のプロセスを実施してもよい。この実施例では、データ処理システム２００は通信ファブリック２０２を含み、通信ファブリック２０２は、プロセッサユニット２０４、メモリ２０６、固定記憶領域２０８、通信ユニット２１０、入力／出力（Ｉ／Ｏ）ユニット２１２、及びディスプレイ２１４の間に通信を提供する。
【００１８】
プロセッサユニット２０４は、メモリ２０６にロードすることが可能なソフトウェアに対する指令を実行する機能を有する。プロセッサユニット２０４は、特定の実装形態に応じて、一又は複数のプロセッサからなる組とすることができるか、又はマルチプロセッサコアとすることができる。更に、プロセッサユニット２０４は、一又は複数のヘテロジニアスプロセッサシステムを使用して実施することができる。ヘテロジニアスプロセッサシステムでは、単一のチップ上にメインプロセッサと二次プロセッサが存在する。別の実施例では、プロセッサユニット２０４は、同種の複数のプロセッサを含む対称マルチプロセッサシステムとすることができる。
【００１９】
メモリ２０６及び固定記憶領域２０８は、記憶デバイスの例である。記憶デバイスは、一時的に、及び／又は恒久的に情報を記憶することができる。このような実施例では、メモリ２０６は、例えば、ランダムアクセスメモリ、或いは、その他適切なあらゆる揮発性又は非揮発性記憶デバイスとすることができる。
【００２０】
固定記憶領域２０８は、特定の実装形態に応じて様々な形態をとることができる。例えば、固定記憶領域２０８は、一又は複数の構成部品又はデバイスを含むことができる。例えば、固定記憶領域２０８は、ハードドライブ、フラッシュメモリ、再書き込み可能な光ディスク、再書き込み可能な磁気テープ、或いはそれらの何らかの組み合わせとすることができる。固定記憶領域２０８によって使用される媒体は取り外し可能でもよい。例えば、取り外し可能なハードドライブを固定記憶領域２０８に使用することができる。
【００２１】
このような実施例の通信ユニット２１０は、他のデータ処理システム又はデバイスとの通信を提供する。このような実施例では、通信ユニット２１０はネットワークインターフェースカードである。通信ユニット２１０は、有線及び無線通信リンクの一方又は両方を使用して通信を提供することができる。
【００２２】
入力／出力ユニット２１２は、データ処理システム２００に接続できる他のデバイスとのデータの入出力を可能にする。例えば、入力／出力ユニット２１２は、キーボード及びマウスによるユーザ入力のための接続を提供することができる。更に、入力／出力ユニット２１２は、出力をプリンタに送信することができる。ディスプレイ２１４は、ユーザに対して情報を表示する機構となる。
【００２３】
オペレーティングシステム及びアプリケーション、又はプログラムに対する指令は、固定記憶領域２０８に位置している。このような指令は、メモリ２０６にロードして、プロセッサユニット２０４により実行することができる。異なる実施形態のプロセスは、コンピュータで実施される指令を使用してプロセッサユニット２０４によって実行される。そのような指令は、メモリ２０６のようなメモリに位置させることができる。これらの指令は、プログラムコード、コンピュータで使用可能なプログラムコード、又はコンピュータで読み取り可能なプログラムコードと呼ばれ、プロセッサユニット２０４内のプロセッサによって読み取られ、実行される。異なる実施形態のプログラムコードは、種々の物理的な又は有形のコンピュータで読み取り可能な媒体、例えばメモリ２０６又は固定記憶領域２０８上で具現化することができる。
【００２４】
プログラムコード２１６は、選択的取り外しが可能なコンピュータで読み取り可能な媒体２１８上に関数形式で位置させ、データ処理システム２００にロード又は転送してプロセッサユニット２０４により実行することができる。プログラムコード２１６及びコンピュータで読み取り可能な媒体２１８は、このような実施例では、コンピュータプログラム製品２２０を形成する。一実施例では、コンピュータで読み取り可能な媒体２１８は、例えば、光ディスク又は磁気ディスクといった有形形態をとることができ、このような形態の媒体は、固定記憶領域２０８の一部であるドライブ又は他のデバイスに挿入又は配置されて、固定刻正力２０８の一部であるハードディスクのような、記憶デバイス上に転送される。
【００２５】
有形の形態では、コンピュータで読み取り可能な媒体２１８は、データ処理システム２００に接続されたハードドライブ、サムドライブ、又はフラッシュメモリといった固定記憶領域の形態をとることもできる。コンピュータで読み取り可能な媒体２１８の有形形態は、コンピュータで記録可能な記憶媒体２１９でもよい。場合によっては、コンピュータで読み取り可能な媒体２１８は取り外し不能である。
【００２６】
別の構成では、プログラムコード２１６は、コンピュータで読み取り可能な媒体２１８から、通信ユニット２１０への通信リンク２２２を介してデータ処理システム２００へ、及び／又は接続部２２４を介して入力／出力ユニット２１２へ、転送することができる。この実施例の通信リンク２２２及び接続部２２４は、有線でも無線でもよい。コンピュータで読み取り可能な媒体２１８は、非有形媒体の形態をとることもでき、例えば、プログラムコード２１６を含む無線伝送又は通信リンクとすることができる。
【００２７】
幾つかの例示的な実施形態では、プログラムコード２１６は、ネットワークを介して、データ処理システム２００内で使用されるデータ処理システム、又は別のデバイスから、固定記憶領域２０８へとダウンロードすることができる。例えば、サーバデータ処理システム内のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納されたプログラムコードは、ネットワークを介して、サーバからデータ処理システム２００へダウンロードすることができる。プログラムコード２１６を供給するデータ処理システムは、サーバコンピュータ、クライアントコンピュータ、又はプログラムコード２１６の格納及び伝送を行うことができるその他何らかのデバイスとすることができる。
【００２８】
データ処理システム２００に示される種々の構成部品は、アーキテクチャを限定するものではなく、他の実施形態が実施可能である。他の例示的実施形態は、データ処理システム２００について示されたものに加えた構成部品又はそれらの代わりの構成部品を含むデータ処理システムにおいて実施可能である。
【００２９】
図２に示される他の構成部品に関しては、図示された実施例に変更を加えることができる。プログラムコードを実行することができる任意のハードウェアデバイス又はシステムを使用して、他の実施形態が実施可能である。一実施例として、データ処理システムは、無機構成部品と統合された有機構成部品を含むことができ、及び／又は人を除く有機構成部品から全体を構成することができる。例えば、記憶デバイスは、有機半導体から構成することができる。
【００３０】
別の実施例として、データ処理システム２００の記憶デバイスは、データを格納できる任意のハードウェア装置とすることができる。メモリ２０６、固定記憶領域２０８、及びコンピュータで読み取り可能な媒体２１８は、有形の記憶デバイスの例である。
【００３１】
別の実施例では、バスシステムは、通信ファブリック２０２を実施するために使用することができ、システムバス又は入力／出力バスといった一又は複数のバスから構成することができる。言うまでもなく、バスシステムは、バスシステムに取り付けられる種々の構成部品又はデバイス間でデータ伝送を可能にする任意の適切な種類のアーキテクチャを使用して実施することができる。加えて、通信ユニットは、モデム、又はネットワークアダプタといったデータ伝送及びデータ受信に使用される一又は複数のデバイスを含むことができる。更に、メモリは、例えば、通信ファブリック２０２内に存在しうるメモリコントローラーハブ及びインターフェースに見られるようなキャッシュ又はメモリ２０６とすることができる。
【００３２】
種々の有利な実施形態は、レシーバー航空機の運動、燃料補給ブームと、接触する燃料補給ブームのレセプタクルとの不整列、及び／又は燃料補給ブームの制御面の不十分なトリミングにより、燃料補給ブームに掛かる力が増大しうることを認識している。このような力により、燃料補給ブームが、望ましくない位置及び／又は燃料補給ブームのオペレータが命令していない位置に動く可能性がある。種々の有利な実施形態は、燃料補給ブームに掛かるこのような力により、ブームが屈曲及び不安定化しうることも認識している。
【００３３】
このような力を軽減するための負荷軽減システムに現在利用可能な解決法では、オペレータは、常に燃料補給を完全に制御することができない。更に、現在利用可能な負荷軽減システムは、これらの負荷軽減システムが誤った時に誤ったモードで動作することがありうる別個の手動モードで動作する場合がある。これは、システムの故障又はヒューマンエラーに起因しうる。加えて、これらのモードの手動での起動は、燃料補給ブームとレシーバー航空機との不慮の衝突を招く可能性があり、これにより燃料補給ブーム及び／又はレシーバー航空機が損傷する可能性がある。
【００３４】
図３は、有利な一実施形態による燃料補給環境の線図である。この実施例では、タンカー航空機３０１について燃料補給環境３００が実施可能である。タンカー航空機３０１は、図１の航空機１００の一実施例である。燃料補給環境３００は、レシーバー航空機３０３も含むことができる。
【００３５】
タンカー航空機３０１は、オペレータ燃料補給ステーション３０２、燃料補給ブームユニット３０４、燃料補給制御システム３０８、及び／又はその他の適切な構成部品を含むことができる。このような実施例では、オペレータ燃料補給ステーション３０２、燃料補給ブームユニット３０４、及び燃料補給制御システム３０８は、図１の燃料補給システム１１６の一部でありうる。例えば、図２のデータ処理システム２００といった一又は複数のデータ処理システムを使用して、種々の構成部品を実装することができる。
【００３６】
オペレータ燃料補給ステーション３０２は、オペレータ３１２が燃料補給ブームユニット３０４を制御する場所となる。オペレータ燃料補給ステーション３０２は、燃料補給制御システム３０８にオペレータ入力３４７を送信することができる。すると、燃料補給制御システム３０８は、燃料補給ブーム３１６を制御するために燃料補給ブームユニット３０４に送られるコマンド３１４を生成することができる。例えば、コマンド３１４に含まれるコマンド３１５は、燃料補給ブーム３１６を動かすことができる。
【００３７】
燃料補給ブームユニット３０４は、燃料補給ブーム３１６、センサシステム３０６、ケーブルシステム３２７、及びアクチュエータシステム３２３を含むことができる。燃料補給ブーム３１６は、固定チューブ３１７、テレスコープ式チューブ３１８、ノズル３２０、ストレインスリーブ３２１、及び位置決めシステム３２２を有することができる。ストレインスリーブ３２１は、ノズル３２０に取り付けることができる。この実施例では、位置決めシステム３２２は任意の数の力生成器とすることができる。本明細書において使用される場合、アイテムの任意の数とは、一又は複数のアイテムを意味する。例えば、任意の数の力生成器は、一又は複数の力生成器である。
【００３８】
この特定の実施例では、位置決めシステム３２２は、力生成システム３４１の形態をとることができる。このような実施例では、力生成システム３４１は、ラダベーター３２９の形態をとることができる。言うまでもなく、他の有利な実施形態では、力生成システム３４１は、限定しないが、例えば操縦面、その他の空力学的力生成器、及び／又は他の何らかの適切な力生成器といった他の生成器の形態をとることができる。このような実施例では、ラダベーター３２９は、固定チューブ３１７上に「Ｖ字」型に配置することができる。
【００３９】
アクチュエータシステム３２３は、燃料補給ブームユニット３０４が取り付けられたタンカー航空機３０１に対して燃料補給ブーム３１６を動かすことができる。このような実施例では、アクチュエータシステム３２３は、アクチュエータ３２５を含むことができる。燃料補給ブーム３１６を動かすことにより、アクチュエータシステム３２３の制御下において、ブームの角度３４３及びブームの長さ３３０を変更することができる。
【００４０】
アクチュエータ３２５は、位置決めシステム３２２内のラダベーター３２９を制御して、燃料補給ブーム３１６のブームの角度３４３を変更することができる。更に、燃料補給ブーム３１６のブームの角度３４３を変更するために、ケーブルシステム３２７を起動することができる。
【００４１】
このような実施例では、ブームの長さ３３０は、固定チューブ３１７の長さと、テレスコープ式チューブ３１８、ノズル３２０、及びストレインスリーブ３２１の長さとの和でとすることができる。
【００４２】
テレスコープ式チューブ３１８は、固定チューブ３１７に対して移動することにより、燃料補給ブーム３１６内のテレスコープ式チューブ３１８の延長部３３２を提供することができる。このような実施例では、テレスコープ式チューブ３１８の延長部３３２は、アクチュエータシステム３２３内部のアクチュエータ３２５により制御される。テレスコープ式チューブ３１８の延長部３３２は変化させることができる。延長部３３２が変化すると、燃料補給ブーム３１６の長さ３３０が変化しうる。ブームの長さ３３０は、ブームの長さ３３０を短縮するか又は延長するように延長部を変化させることにより、変化させることができる。ブームの長さ３３０は、センサシステム３０６を使用して特定することができる。
【００４３】
センサシステム３０６は、限定しないが、例えば、慣性測定ユニット３３５、位置センサ３３７、力センサ３２６、大気データシステム３２８、及びその他適切なセンサを含むことができる。慣性測定ユニット３３５は、燃料補給ブーム３１６の三つの軸の加速度及び速度を特定することができる。位置センサ３３７は、ブームの角度３４３を特定するために使用することができる。更に、位置センサ３３７は、燃料補給ブーム３１６の延長部３３２の長さを特定するために使用することができる。位置センサ３３７は、限定しないが、例えばポテンショメーター又はその他何らかの適切な位置センサの形態の位置センサを使用して実装することができる。位置センサ３３７は、一又は複数の位置センサとすることができる。
【００４４】
力センサ３２６は、レシーバー航空機３０３との接触に起因して燃料補給ブーム３１６に掛かる力３３３を特定するために使用することができる。力センサ３２６は、燃料補給ブーム３１６のノズル３２０に取り付けられたストレインスリーブ３２１上に配置することができる。センサシステム３０６は大気データシステム３２８を含むことができ、大気データシステム３２８は、タンカー航空機３０１の動圧３３６を測定するために使用することができる。
【００４５】
このような実施例では、燃料補給制御システム３０８は制御コンピュータ３３８を有することができ、制御コンピュータ３３８は、制御コンピュータ３３８上で実行されるプロセスを有することができる。制御プロセス３３９は制御則を有することができ、この制御則は、燃料補給ブームユニット３０４を制御するために燃料補給制御システム３０８内の制御コンピュータ３３８上で実行されうるプロセスの実施例である。燃料補給制御システム３０８は、オペレータ燃料補給ステーション３０２内のディスプレイ３４０上に表示させるために、オペレータ燃料補給ステーション３０２に情報を送り返すことができる。オペレータ燃料補給ステーション３０２は、オペレータコマンド３４４を生成するための操縦桿３４２を含むこともでき、オペレータコマンド３４４は燃料補給制御システム３０８に送られて処理される。オペレータコマンド３４４は、燃料補給ブーム３１６を所望の位置へ動かすコマンドを含むことができる。
【００４６】
燃料補給制御システム３０８は、コマンド３１４を生成する制御プロセッサ３３９を使用してオペレータコマンド３４４を処理することができる。コマンド３１４は、オペレータ燃料補給ステーション３０２において生成されるオペレータコマンド３４４の修正及び／又は制限の結果でありうる。
【００４７】
制御プロセス３３９は、燃料補給ブームユニット３０４を制御して、燃料補給ブーム３１６に掛かる力３３３を軽減するプロセッサを含むことができる。このようなプロセッサは、例えば、力軽減システム３４５及びコマンド合算プロセス３４６を含むことができる。力軽減システム３４５は、例えば、力フィルタリングプロセス３４９及び力に基づくコマンド生成プロセス３５０といったプロセスを含むことができる。力軽減システム３４５及びコマンド合算プロセス３４６を使用して、例えば、ブームの屈曲を低減し、且つブームの破損及び／又は切断を防ぐために力３３３を軽減するコマンド３１５のようなコマンドを生成することができる。コマンド３１５は、燃料補給ブーム３１６を、レシーバー航空機３０３のレセプタクル３５１と更に直接的に一線上に並ぶ位置へと動かすことができる。このような実施例では、レセプタクル３５１は、燃料補給ブーム３１６のノズル３２０のレセプタクルとすることができる。レセプタクル３５１は、燃料３２０により燃料を受け取ることができる。
【００４８】
燃料補給環境３００を示すこの図は、物理的又はアーキテクチャ的限定を意図しているものではなく、異なる燃料供給環境が実施可能である。例えば、図示の構成部品に加えた又は替えた他の構成部品を使用することができる。また、幾つかの有利な実施形態では、燃料補給環境３００に使用されうる構成部品の数は、図示されたものより少なくてもよい。
【００４９】
一実施例として、幾つかの有利な実施形態では、オペレータ燃料補給ステーション３０２及び燃料補給制御システム３０８は、単一の構成部品又はシステムに統合することができる。また別の有利な実施形態では、燃料補給ブームユニット３０４に加えて、複数の追加の燃料補給ブームユニットを使用することができる。
【００５０】
図４は、有利な一実施形態による燃料補給環境の一実装形態の図である。この実施例では、燃料補給環境４００は、図３の燃料補給環境３００の実装形態の一例である。
【００５１】
この実施例では、航空機４０２の切開図が示されている。航空機４０２は、胴体４０４、翼４０６及び４０８、尾翼４１０、並びにエンジン４１２及び４１４を有することができる。この実施例では、航空機４０２は、オペレータ燃料補給ステーション４１６、補助燃料タンク４１８及び４２０、並びに燃料補給ブーム４２２を含むことができる。異なる有利な実施形態では、オペレータ燃料補給ステーション４１６のオペレータは、燃料補給ブーム４２２を制御して、燃料補給動作を実行することができる。
【００５２】
燃料補給制御システム４２４は、オペレータ燃料補給ステーション４１６のオペレータが生成するオペレータコマンドに応答して、燃料補給ブーム４２２に対して適切なコマンドを生成することができる。燃料補給制御システム４２４が命令できる様々な作業には、限定しないが、例えば、燃料補給ブーム４２２の運動が含まれる。
【００５３】
図５は、有利な一実施形態による燃料補給ブームを更に詳しく示している。この実施例では、燃料補給ブーム４２２の拡大図が示されている。
【００５４】
燃料補給ブーム４２２は、固定チューブ５００、テレスコープ式チューブ５０２、ノズル５０４、ラダベーター５０６及び５０８、並びにストレインスリーブ５１０を含むことができる。テレスコープ式チューブ５０２は、矢印５１４の方向に沿って伸縮自在である。燃料補給ブーム４２２は、矢印５１６が示すアジマス方向にも動くことができる。燃料補給ブーム４２２の、矢印５１４の方向に沿った縦方向の運動と、矢印５１６が示すアジマス方向に沿った運動は、ラダベーター５０６及び５０８を使用して制御することができる。このような実施例では、ラダベーター５０６及び５０８は、図３の位置決めシステム３２２に含まれるラダベーター３２９の実施例である。図示のこのような実施例では、ラダベーター５０６及び５０８は「Ｖ字」形状に構成することができる。ノズル５０４上のストレインスリーブ５１０は、ストレインスリーブ３２１の一実施例であり、例えば、図３の力センサ３２６のような、燃料補給ブーム４２２上にかかる力を測定するためのセンサを有することができる。
【００５５】
図６は、有利な一実施形態による、燃料補給ブーム制御環境の制御データのフロー図です。燃料補給ブーム制御環境６００は、操縦桿６０２、制御コンピュータ６０４、アクチュエータシステム６０６、及び燃料補給ブームユニット６０８を含むことができる。
【００５６】
このような実施例では、燃料補給ブーム制御環境６００は、図３の燃料補給環境３００の実装形態の一例を表わしている。操縦桿６０２は、図３のオペレータ燃料補給ステーション３０２内の操縦桿３４２の一実施例でありうる。制御コンピュータ６０４は、制御コンピュータ３３８の実装形態の一例でありうる。制御コンピュータ６０４は、例えば制御則６０５のようなプロセスを実行するために使用することができる。制御則６０５は、例えばプロセス３３９に含まれるプロセスの例でありうる。アクチュエータシステム６０６は、アクチュエータシステム３２３の実装形態の一例でありうる。燃料補給ブームユニット６０８は、燃料補給ブームユニット３０４の実装形態の一例でありうる。
【００５７】
このような実施例では、燃料補給ブームユニット６０８は燃料補給ブーム６１０を含むことができ、燃料補給ブーム６１０は力生成システム６１１を有することができる。力生成システム６１１は操縦面６１２を含むことができる。操縦面６１２はラダベーター６１４の形態をとることができ、ラダベーター６１４はアクチュエータシステム６０６によって制御することができる。更に、燃料補給ブーム６１０は、ノズル６１３と、ノズル６１３上に位置するストレインスリーブ６１５とを含むことができる。
【００５８】
燃料補給ブームユニット６０８は、燃料補給ブーム６１０上に取り付けられた及び／又は搭載されたセンサ６１６も含むことができる。センサ６１６は、空力データシステム６１７、位置センサ６１８、慣性測定ユニット（ＩＭＵ）６２０、及び力センサ６２１を含むことができる。
【００５９】
センサ６１６は、加速度、速度、及び位置情報を制御コンピュータ６０４に送ることができる。具体的には、この実施例では、位置センサ６１８は、制御コンピュータ６０４に位置情報６２２を送ることができ、慣性測定装置６２０は加速度情報６２４及び角速度情報６２５を制御コンピュータ６０４に送ることができる。位置情報６２２及び加速度情報６２４は制御コンピュータ６０４に送られて、制御コンピュータ６０４内部のプロセスにより使用される。
【００６０】
力センサ６２１は、力フィルタリングプロセス６３２で使用するために、例えば力情報６２６のような力情報を制御コンピュータ６０４に送ることができる。力情報６２６は、燃料補給ブーム６１０に掛かる力に関する情報とすることができる。力情報６２６は、垂直方向の力６２８と、水平方向の力６３０とに関する情報を含むことができる。垂直な力６２８は、縦方向に、又は航空機の面に対する垂直軸に沿って、燃料補給ブーム６１０に掛かる力とすることができる。水平方向の力６３０は、アジマス方向に、又は航空機の面に対する水平軸に沿って、燃料補給ブーム６１０に掛かる力とすることができる。
【００６１】
力フィルタリングプロセス６３２で力情報６２６を使用することにより、フィルタ済み力情報６３４を生成することができる。力フィルタリングプロセス６３２は、外乱及び／又は雑音を力情報６２６から取り除くことができ、力情報６２６を平滑化してフィルタ済み力情報６３４を生成することができる。フィルタ済み力情報６３４は、次いで力に基づくコマンド生成プロセス６３６に送られる。更に、空力データシステム６１７は、動圧６３８の形態の動圧情報を、力に基づくコマンド生成プロセス６３６で使用するために制御コンピュータ６０４に送信することができる。力に基づくコマンド生成プロセス６３６は、動圧６３８を使用してフィルタ済み力情報６３４を修正することにより、力に基づくコマンド６４０を生成することができる。力に基づくコマンド６４０は、コマンド合算プロセス６４４に送られる。
【００６２】
このような実施例では、操縦桿６０２は、燃料補給オペレータが例えばオペレータコマンド６４２のようなオペレータコマンドを生成するために使用できる飛行操縦桿とすることができる。オペレータコマンド６４２は、制御コンピュータ６０４に送られて、コマンド合算プロセス６４４によって使用される。コマンド合算プロセス６４４は、オペレータコマンド６４２と力に基づくコマンド６４０とを合算することにより、コマンド６４６を生成することができる。コマンド６４６は、燃料補給ブーム６１０の運動を制御するアクチュエータシステム６０６に送られて、力情報６２６を減らすることができる。このようにして、力フィルタリングプロセス６３２、力に基づくコマンド生成プロセス６３６、及びコマンド合算プロセス６４４は、燃料補給ブーム６１０の力情報６２６を継続的に減らすために使用することができる。
【００６３】
図６の燃料補給ブーム制御環境６００の図は、物理的及び／又はアーキテクチャ的制限を意図するものではなく、燃料補給ブームを制御することにより、燃料補給ブームに掛かる力を軽減することができる。例えば、他の有利な実施形態では、力フィルタリングプロセス６３２は、制御コンピュータ６０４内部の一のプロセス又は制御則として、或いは複数のプロセス又は制御側として、実施することができる。他の幾つかの有利な実施形態では、力フィルタリングプロセス６３２及び力に基づくコマンド生成プロセス６３６は、一のプロセスとして実施することができる。また別の有利な実施形態では、力に基づくコマンド生成プロセス６３６及びコマンド合算プロセス６４４は一のプロセスに組み合わせることができる。
【００６４】
図７は、有利な一実施形態による、燃料補給ブームに掛かる力を軽減するためのコマンドを生成する制御則の線図である。制御則７００は、例えば図６の制御則６０５であり、例えば図６の制御コンピュータ６０４のような制御コンピュータにおいて実施することができる。
【００６５】
制御則７００は、力軽減システム７０１及びコマンド合算ユニット７０６を含むことができる。力軽減システム７０１は、力フィルタリングユニット７０２及び力に基づくコマンド生成器７０４を含むことができる。力フィルタリングユニット７０２は、力フィルタリングプロセス６３２の一実装形態であり、力に基づくコマンド生成器７０４は、図６の力に基づくコマンド生成プロセス６３６の一実装形態である。更に、コマンド合算ユニット７０６は、コマンド合算プロセス６４４の一実装形態である。
【００６６】
力フィルタリングユニット７０２は、乗算器７０８、二次フィルタ７１０、及び非線形フィルタ７１２を含むことができる。非線形フィルタ７１２は、センサ許容差リミッタ７１４、低域フィルタ７１６、及び減算器７１８を含むことができる。力に基づくコマンド生成器７０４は、動圧リミッタ７２０、平方根７２２、除算器７２４、利得７２６、及び力に基づくコマンドリミッタ７２８を含むことができる。コマンド合算ユニット７０６は、加算器７０３を含むことができる。
【００６７】
この実施例では、力情報７３２と力システムイネーブル７３４とは、力フィルタリングユニット７０２内の乗算器７０８によって乗算され、使用可能な力情報７３６を生成する。力情報７３２は、例えば図６の力センサ６２１のような力センサによって供給される力情報でありうる。力情報７３２は、垂直方向の力６２８及び水平方向の力６３０のうちの一方に関する情報とすることができる。力システムイネーブル７３４は、力センサが故障している可能性があるかどうか、及び／又はオペレータが力軽減システム７０１をオン又はオフにしたかどうかを示す値を有する信号とすることができる。力センサが故障した場合、及び／又は力軽減システム７０１のスイッチが切られた場合、力システムイネーブル７３４は値「０」をとることができる。それ以外の場合、力システムイネーブル７３４は値「１」をとることができる。
【００６８】
このように、使用可能な力情報７３６は、例えば力に基づくコマンド６４０のような力に基づくコマンドを生成する際に使用される力情報７３２の値をとることができるか、又は、ヌル値の、力に基づくコマンドが生成されることを示す値「０」をとることができる。使用可能な力情報７３６は、入力として二次フィルタ７１０に送られて、平滑化された力情報７３８を生成することができる。二次フィルタ７１０は、使用可能な力情報７３６から外乱及び／又は雑音を除去し、使用可能な力情報７３６を平滑化することができる。したがって、平滑化された力情報７３８は、外乱及び／又は雑音を含まない力情報である。平滑化された力情報７３８は、入力として非線形フィルタ７１２内部のセンサ許容差リミッタ７１４へ送られる。
【００６９】
センサ許容差リミッタ７１４は、センサ許容差リミッタ７１４の値の範囲内の力情報の処理を可能にする。このような実施例では、センサ許容差リミッタ７１４は、力センサ許容誤差の値の範囲内の力に関する力情報を通過させることができる。力センサ許容誤差は、力センサ６２１のセンサ許容差とすることができる。例えば、力センサ６２１は、約±１００ポンドの力のセンサ許容誤差を有することができる。センサ許容差リミッタ７１４により、センサ許容差リミッタを通過した力情報７４０が生成されて、入力として低域フィルタ７１６に送られる。
【００７０】
低域フィルタ７１６は、更に、高周波数成分を排除して低周波数成分を通過させることにより、センサ許容差リミッタ通過力情報７４０をフィルタリングすることができる。このような実施例では、低周波数成分は、センサ偏り誤差の範囲内の力を含みうる。このような実施例では、センサ偏り誤差は、空気、風、及び／又は自由飛行中の他の何らかの適切な因子に起因する低周波数の力である。
【００７１】
例えば、力センサ６２１は、自由飛行の間に風にあたるノズル６１３に起因する約±４０ポンドの力を測定することができる。この力は、センサ偏り誤差の範囲内の低周波数の力でありうる。このような実施例では、センサ偏り誤差は、閾値、一定の範囲の値、又はその他何らかの適切な値とすることができる。このようにして、低域フィルタ７１６は、自由飛行の間のセンサ偏り誤差の範囲内の燃料補給ブーム６１０の力情報を通過させる一方で、レシーバー航空機との接触に起因すると思われる力の力情報を排除することができる。
【００７２】
自由飛行の間のセンサ偏り誤差に起因する力は、低周波数の力でありうる。低域フィルタ７１６は、低域フィルタを通過した力情報７４２を生成することができ、次いでこの情報７４２を、減算器７１８で平滑化された力情報７３８から減算することにより、フィルタ済み力情報７４４が生成される。この実装形態は、センサ許容誤差に起因する力の力情報と、センサ偏り誤差に起因する低周波数の力とを無視することを可能にする。自由飛行の間に測定されうるこのような一定の力及び／又はセンサ偏り誤差は無視できる。
【００７３】
フィルタ済み力情報７４４は、力情報７３２の原因がセンサ偏り誤差及び／又は自由飛行の間の空力荷重のみである場合、ヌル値をとることができる。フィルタ済み力情報７４４がヌル値であると、ヌルの、力に基づくコマンドが生成される。したがって、この実装形態は、このようにして、力軽減システム７０１がオンになっていることを、自由飛行の間も含めて常に可能にし、オペレータ入力を必要としない。力軽減システム７０１は、力情報７３２の値が、ブームを屈曲させる及び／又は不安定にするのに十分に大きいとき、力に基づくコマンドを生成することができる。フィルタ済み力情報７４４は、力に基づくコマンド生成器７０４のドラバ７２４に入力として送られる。
【００７４】
この実施例では、動圧７４６は、図６の動圧６３８とすることができる。動圧７４６は、動圧リミッタ７２０に送られて、リミッタを通過した動圧７４８を生成する。動圧リミッタ７２０は、除算器７２４において、フィルタ済み力情報７４４がゼロで除されることを防ぐことができる。このようにして、動圧リミッタ７２０は、動圧７４６が、例えば航空機が地上にあって動いていないときなどに、動圧がゼロである場合、ゼロが除算器７２４の分母とならないことを保証する。
【００７５】
リミッタを通過した動圧７４８は、次いで平方根７２２に送られて、リミッタ通過動圧の平方根７５０を生成する。リミッタ通過動圧の平方根７５０は、動圧７４６が変動パラメータである場合、力情報７３２に影響する変動パラメータを考慮するために使用することができる。このようにして、力軽減システム７０１は、フィルタ済み力情報７４４の適応制御を使用することにより、飛行条件、特に変動する動圧に対する感受性を許容することができる。動圧７４６は、飛行中に変動しうる航空機の速度に依存する。
【００７６】
除算器７２４を用いてフィルタ済み力情報７４４をリミッタ通過動圧の平方根７５０で除することにより、動圧を加味した力情報７５２が生成される。動圧を加味した力情報７５２には、次いで利得７２６においてＫが乗じられる。このような実施例では、Ｋは、力軽減システム７０１の感受性を調整することにより、力に基づくコマンドの生成の安定性及び性能を向上させるように特定された利得とすることができる。即ち、利得７２６は、動圧を加味した力情報７５２に適用されると力軽減システム７０１の安定性を向上させるように選択された値とすることができる。利得７２６は、シミュレーション又は飛行試験データに基づくシステム同定を用いて伝達関数を取得することにより選択するこができる。次いで、利得７２６は、力軽減システム７０１の安定性の維持と最も矛盾のない値に設定されうる。利得７２６は、燃料補給ブーム６１０を制御するためのコマンドでありうる力に基づくコマンド７５４を、出力として生成することができる。
【００７７】
力に基づくコマンド７５４は、力に基づくコマンドのリミッタ７２８に送られて、リミッタを通過した力に基づくコマンド７５６を生成することができる。リミッタを通過した力に基づくコマンド７５６は、次いで、コマンド合算ユニット７０６内の加算器７３０に送られて、オペレータコマンド７５８と合算される。オペレータコマンド７５８は、例えばオペレータコマンド６４２のようなオペレータコマンドとすることができる。リミッタを通過した力に基づくコマンド７５６と、オペレータコマンド７５８とを合算することにより、リミッタを通過した力に基づくコマンド７５６がオペレータコマンド７５８と合算されて、ブームの屈曲を制御する力情報７３２を軽減するコマンド７６０を生成することができる。力に基づくコマンドのリミッタ７２８により、オペレータは、常に燃料補給ブーム６１０の完全な制御を維持することができる。オペレータは、力に基づくコマンドのリミッタ７２８により、リミッタを通過した力に基づくコマンド７５６をいつでも無効にすることができる。
【００７８】
力軽減システム７０１のこの実装形態により、オペレータは、例えば操縦桿６０２のような操縦桿を使用してオペレータコマンドを生成し、力軽減システム７０１と共に作業することにより、力情報７３２によって表わされる力を軽減することができる。この実装形態により、オペレータは、自身は作業をせずに、力軽減システム７０１に燃料補給ブーム６１０を制御させることもできる。
【００７９】
更に、この実装形態は、オペレータが、力軽減システム７０１のスイッチを切って、操縦桿６０２を使用して、力情報７３２によって表わされる力の軽減を完全に制御することを可能にする。この実施例では、オペレータコマンド７５８及びリミッタを通過した力に基づくコマンド７５６は、互いに排他的でなくともよい。したがって、力軽減システム７０１は、このようにして、燃料補給ブーム６１０の力情報６２６を使用して燃料補給ビーム６１０に掛かる力を制御するコマンドを生成することにより、ブームの屈曲及び不安定性を軽減する方法を提供する。このような実施例では、力軽減システム７０１は、コマンド７６０を生成するために、垂直方向の力６２８及び水平方向の力６３０について同時に実装可能である。
【００８０】
図８は、有利な一実施形態による、燃料補給ブームに掛かる力を管理するためのプロセスのフロー図である。図８のプロセスは、例えば図６の燃料補給ブーム制御環境６００のような燃料補給ブーム制御環境内において実施することができる。
【００８１】
このプロセスは、燃料ブーム６１０に関連する力センサ６２１から力情報を受け取ることにより開始される（工程８００）。力情報６２６は、垂直方向の力６２８及び／又は水平方向の力６３０に関する力情報とすることができる。次いで、プロセスは、力測定値に含まれる任意の数の誤差以外に燃料補給ブーム６１０に掛かる力を特定することにより、フィルタ済み力情報６３４を形成する（工程８０２）。このような実施例では、工程８０２は、力情報６２６から、雑音、センサ許容誤差、及びセンサ偏り誤差を除去することにより実行することができる。次いで、プロセスは、燃料補給ブーム６１０のフィルタ済み力情報６３４を使用して力に基づくコマンド６４０を生成することができ（工程８０４）、その後プロセスは終了する。
【００８２】
図９は、有利な一実施形態による、燃料補給ブームに掛かる力を軽減するためのプロセスのフロー図である。図９のプロセスは、例えば図７の制御則７００のような制御則内で実施可能である。
【００８３】
このプロセスは、力センサから力情報を受け取ることにより開始される（工程９００）。この力情報は、燃料補給ブームに掛かる力に関する力情報７３２とすることができる。次いで、プロセスは、力センサが故障しているかどうか、及び／又は力軽減システムのスイッチが切れているかどうかを決定することができる（工程９０２）。このような実施例では、この力軽減システムは、図７の力軽減システム７０１とすることができる。センサが故障しておらず、力軽減システム７０１のスイッチが入っていれば、プロセスは、力情報から外乱及び／又は雑音を取り除いて、平滑化された力情報を生成することができる（工程９０４）。
【００８４】
次いで、平滑化された力情報を、センサ許容誤差の範囲内の力に関する情報だけを含むように制限することにより、センサ許容差に制限された力情報を生成することができる（工程９０６）。ここでプロセスは、更に、センサ許容差に制限された力情報を、自由飛行の間に発生するセンサ偏り誤差に起因する力に関する情報だけを含むように制限することにより、低域フィルタを通過した力情報を生成することができる（工程９０８）。工程９０８は、例えば低域フィルタ７１６のような低域フィルタを使用して実行することができる。
【００８５】
次いでプロセスは、平滑化された情報から低域フィルタを通過した情報を減算することにより、フィルタ済み力情報を生成することができる（工程９０９）。プロセスは、次いで、力がセンサ許容誤差及び／又は自由飛行の間のセンサ偏り誤差のみに起因するものであるかどうかを決定することができる（工程９１０）。この決定は、工程９０９の結果を使用して行うことができる。力がセンサ許容誤差及び／又はセンサ偏り誤差のみに起因するものでない場合、プロセスは、フィルタ済み力情報を生成することができる（工程９１２）。フィルタ済み力情報は、平滑化情報から低域フィルタを通過した情報を減算した結果とすることができる。次いで、フィルタ済み力情報は、変動する動圧を考慮するために修正される（工程９１４）。フィルタ済み力情報を更に修正して、力に基づくコマンドが生成される（工程９１６）。工程９１６は、例えば利得７２６のような利得を使用して実行することができる。
【００８６】
次いで、プロセスは、必要であれば力に基づくコマンドを無効にする工程を許可するように、力に基づいたコマンドを制限することができる（工程９１８）。プロセスは、力に基づくコマンドをオペレータコマンドと組み合わせることにより、燃料補給ブームを動かして、力情報により表わされる燃料補給ブームに掛かる力を軽減するコマンドを生成することができる（工程９２０）。その後プロセスは終了する。
【００８７】
工程９１０に戻る。力がセンサ許容誤差及び／又はセンサ偏り誤差にのみ起因する場合、プロセスは、ヌルの、力に基づくコマンドを生成する（工程９２２）。この実施例では、平滑化された力情報から低域フィルタを通過した力情報を減算することにより、力軽減システム７０１のプロセスにおいて使用される力がヌル又はゼロとなりうる。次いでプロセスは工程９２０へと継続し、その後終了する。同様に、工程９０２に戻ると、センサが故障している場合及び／又は力軽減システムのスイッチが切れている場合、プロセスは、工程９２２に進んで、ヌルの、力に基づくコマンドを生成することができる。次いでプロセスは工程９２０に進み、その後終了する。
【００８８】
本明細書に示す種々の実施形態のフロー図及びブロック図は、装置、方法、及びコンピュータプログラム製品に可能な複数の実装形態の、アーキテクチャ、機能性、及び動作を示している。これに関し、フロー図又はブロック図の各ブロックは、コンピュータで使用可能又は読み取り可能なプログラムコードの一のモジュール、セグメント、又は部分を表わし、一又は複数の特定の機能を実施するための、一又は複数の実行可能な指令を含む。
【００８９】
幾つかの異なる実装形態では、ブロックに記された一又は複数の機能は、図に示された順番で発生しなくてもよい。例えば、場合によっては、連続して示された二つのブロックは、その機能性によってはほぼ同時に行われてもよい。
【００９０】
種々の有利な実施形態は、すべてハードウェアの実施形態、すべてソフトウェアの実施形態、又はハードウェア要素とソフトウェア要素とを両方含む実施形態の形態をとることができる。幾つかの実施形態は、限定しないが、例えば、ファームウェア、常駐ソフトウェア、及びマイクロコードといった形態を含むソフトウェアに実装される。
【００９１】
更に、種々の実施形態はコンピュータプログラム製品の形態をとることができ、このコンピュータプログラム製品には、指令を実行するコンピュータ、或いは任意のデバイス又はシステムによって使用されるプログラムコードを供給するか、又は指令を実行するコンピュータ、或いは任意のデバイス又はシステムに接続される、コンピュータで使用可能な媒体又はコンピュータで読み取り可能な媒体からアクセス可能である。本明細書の目的のために、コンピュータで使用可能な媒体又はコンピュータで読み取り可能な媒体は、一般に、指令を実行するシステム、装置、又はデバイスによって使用されるプログラムを収容、格納、通信、伝播、又は運搬するか、或いは指令を実行するシステム、装置、又はデバイスに接続される任意の有形装置とすることができる。
【００９２】
コンピュータで使用可能な媒体又はコンピュータで読み取り可能な媒体は、限定しないが、例えば、電子的、磁気的、光学的、電磁的、赤外線、又は半導体のシステム、或いは伝搬媒質とすることができる。コンピュータで読み取り可能な媒体の非限定的な例には、半導体又はソリッドステートメモリ、磁気テープ、取り外し可能なコンピュータディスケット、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、剛性の磁気ディスク、及び光ディスクが含まれる。光ディスクは、コンパクトディスク−読み取り専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、コンパクトディスク−読み取り／書き込み（ＣＤ−Ｒ／Ｗ）、及びＤＶＤを含むことができる。
【００９３】
更に、コンピュータで使用可能な媒体又はコンピュータで読み取り可能な媒体は、コンピュータで読み取り可能なプログラムコード又はコンピュータで使用なプログラムコードを収容又は格納することができ、コンピュータで読み取り可能なプログラムコード又はコンピュータで使用なプログラムコードがコンピュータ上で実行されると、このコンピュータで読み取り可能なプログラムコード又はコンピュータで使用なプログラムコードにより、コンピュータは、通信リンクを介して別のコンピュータに、読み取り可能なプログラムコード又は使用なプログラムコードを伝送する。このような通信リンクは、限定しないが、例えば有線又は無線の媒体を使用することができる。
【００９４】
コンピュータで読み取り可能なプログラムコード又はコンピュータで使用なプログラムコードを格納及び／又は実行するために適したデータ処理システムは、システムバスなどの通信ファブリックによりメモリ要素に直接的又は間接的に連結された、一又は複数のプロセッサを含む。メモリ要素は、プログラムコードが実際に実行される間に使用されるローカルメモリと、大容量記憶装置と、コンピュータで読み取り可能なプログラムコード又はコンピュータで使用なプログラムコードの実行中に大容量記憶装置からコードを読み出す回数を減らすために、少なくともいくらかのコードを一時的に格納するキャッシュメモリとを含みうる。
【００９５】
入力／出力、又はＩ／Ｏデバイスは、直接、又は介在性のＩ／Ｏコントローラにより、システムに連結することができる。これらのデバイスは、限定しないが、例えば、キーボード、タッチスクリーンディスプレイ、及びポインティングデバイスを含むことができる。異なる通信アダプタをシステムに連結することにより、構内ネットワーク又は公衆ネットワークを介在させて、データ処理システムを、他のデータ処理システム、或いは離れて位置するプリンタ又は記憶デバイスに連結させることもできる。非限定的な例は、モデム及びネットワークアダプタであり、これらは現在利用できる種類の通信アダプタのごく一部である。
【００９６】
種々の有利な実施形態は、例示及び説明を目的として提示されたのであって、完全なものではなく、開示された形態の実施形態に限定されるものではない。多数の修正及び変更が可能であることは当業者には明らかであろう。更に、種々の有利な実施形態は、他の有利な実施形態とは異なる利点を提供しうる。
【００９７】
選択された一又は複数の実施形態は、実施形態の原理、実用的な用途を最もよく説明するため、及び他の当業者が、特定の用途に適した種々の修正を含めて種々の実施形態の開示内容を理解できるように、選ばれて説明されたものである。
また、本発明は以下に記載する態様を含む。
（態様１）
燃料補給ブーム（３１６）に掛かる力（３３３）を管理する方法であって、
燃料補給ブーム（３１６）に関連する力センサ（３２６）から力情報（６２６）を受け取るステップ（８００）、
燃料補給ブーム（３１６）に掛かる力（３３３）から力測定の任意の数の誤差を除いた力を特定することにより、フィルタ済み力情報（６３４）を生成するステップ（８０２）、及び
燃料補給ブーム（３１６）のフィルタ済み力情報（６３４）を使用して、力に基づくコマンド（６４０）を生成するステップ（８０４）
を含む方法。
（態様２）
力に基づくコマンド（６４０）をオペレータコマンド（６４２）と組み合わせることにより、燃料補給ブーム（３１６）を制御するアクチュエータシステム（３２３）に対するコマンド（６４６）を形成するステップ（９２０）
を更に含む、態様１に記載の方法。
（態様３）
アクチュエータシステム（３２３）が力生成システム（３４１）を制御する、態様２に記載の方法。
（態様４）
力測定の任意の数の誤差が、雑音、センサ許容誤差、及びセンサ偏り誤差のうちの少なくとも一つである、態様１に記載の方法。
（態様５）
前記特定するステップ（８０２）が、
力測定の任意の数の誤差と関連する力情報（６２６）を制限することにより、低域フィルタを通過した力情報（７４２）を形成するステップ（９０８）、及び
平滑化された力情報（７３８）から低域フィルタを通過した力情報（７４２）を減算することにより、フィルタ済み力情報（６３４）を形成するステップ（９０９）
を含む、態様１に記載の方法。
（態様６）
前記制限するステップ（９０８）が、
力情報（６２６）から雑音を除去することにより、平滑化された力情報（７３８）を生成するステップ（９０４）、
平滑化された力情報（７３８）の一部をセンサ許容誤差の範囲内に制限することにより、センサ許容差に制限された力情報（７４０）を形成するステップ（９０６）、及び
センサ許容差に制限された力情報（７４０）の一部をセンサ偏り誤差の範囲内に制限することにより、低域フィルタを通過した力情報（７４２）を形成するステップ（９０８）
を含む、態様５に記載の方法。
（態様７）
力情報（６２６）から雑音を除去することにより、平滑化された力情報（７３８）を生成するステップ（９０４）が、
二次フィルタ（７１０）を用いて力情報（６２６）をフィルタリングして力情報（６２６）から雑音を除去することにより、平滑化された力情報（７３８）を形成するステップ（９０４）
を含む、態様６に記載の方法。
（態様８）
平滑化された力情報（７３８）の一部をセンサ許容誤差の範囲内に制限することにより、センサ許容差に制限された力情報（７４０）を形成するステップ（９０６）が、
平滑化された力情報（７３８）の一部をセンサ許容誤差の範囲内に制限するリミッタ（７１４）を用いて、平滑化された力情報（７３８）を制限することにより、センサ許容差に制限された力情報（７４０）を形成するステップ（９０６）
を含む、態様６に記載の方法。
（態様９）
センサ許容差に制限された力情報（７４０）の一部をセンサ偏り誤差の範囲内に制限することにより、低域フィルタを通過した力情報（７４２）を形成するステップ（９０８）が、
センサ偏り誤差の範囲内にあるセンサ許容差に制限された力情報（７４０）の部分を通過させる低域フィルタ（７１６）を使用して、センサ許容差に制限された力情報（７４０）をフィルタリングすることにより、低域フィルタを通過した力情報（７４２）を形成するステップ（９０８）
を含む、態様６に記載の方法。
（態様１０）
前記生成するステップ（８０４）が、
燃料補給ブーム（３１６）のフィルタ済み力情報（６３４）と、燃料補給ブーム（３１６）が位置する航空機（１００）の動圧（６３８）とを使用して、力に基づくコマンド（６４０）を生成するステップ（９１６）であって、力に基づくコマンド（６４０）が、燃料補給ブーム（３１６）に掛かる力（３３３）を軽減するものである、ステップ（９１６）
を含む、態様１に記載の方法。
（態様１１）
力センサ（３２６）が燃料補給ブーム（３１６）上のストレインスリーブ（３２１）に配置される、態様１に記載の方法。
（態様１２）
フィルタ済み力情報（６３４）が、レシーバー航空機（３０３）と接触しない飛行の間に燃料補給ブーム（３１６）に掛かる力（３３３）に関するものである、態様１に記載の方法。
（態様１３）
燃料補給ブーム（３１６）に関連する力センサ（３２６）から力情報（６２６）を受け取り（８００）、燃料補給ブーム（３１６）に掛かる力（３３３）から力測定の任意の数の誤差を除いた力を特定することにより、フィルタ済み力情報（６３４）を生成し（８０２）、且つ燃料補給ブーム（３１６）のフィルタ済み力情報（６３４）を使用して、力に基づくコマンド（６４０）を生成する（８０４）制御プロセス（３３９）、並びに
格納している制御プロセス（３３９）を実行するコンピュータ（３３８）
を備える装置。
（態様１４）
力情報（６２６）を生成する、燃料補給ブーム（３１６）に関連するセンサシステム（３０６）
を更に備える、態様１３に記載の装置。
（態様１５）
センサシステム（３０６）が力センサ（３２６）を含んでいる、態様１４に記載の装置。
（態様１６）
力センサ（３２６）が配置されるストレインスリーブ（３２１）
を更に備える、態様１５に記載の装置。
（態様１７）
航空機（１００）、及び
コンピュータ（３３８）と共に航空機（１００）に配置される燃料補給ブーム（３１６）
を更に備える、態様１３に記載の装置。
（態様１８）
アクチュエータシステム（３２３）を更に備えており、制御プロセス（３３９）が、更に、力に基づくコマンド（６４０）をオペレータコマンド（６４２）と組み合わせることにより、アクチュエータシステム（３２３）に対し、燃料補給ブーム（３１６）を制御するコマンド（６４６）を形成する、態様１３に記載の装置。
（態様１９）
アクチュエータシステム（３２３）が力生成システム（３４１）を制御する、態様１８に記載の装置。
（態様２０）
力測定の任意の数の誤差が、雑音、センサ許容誤差、及びセンサ偏り誤差のうちの少なくとも一つである、態様１３に記載の装置。
（態様２１）
燃料補給ブーム（３１６）に掛かる力（３３３）から力測定の任意の数の誤差を除いた力を特定することにより、フィルタ済み力情報（６３４）を生成するステップ（８０２）において、制御プロセス（３３９）が、力測定の任意の数の誤差に関連する力情報（６２６）を制限することにより、低域フィルタを通過した力情報（７４２）を形成するステップ（９０８）、並びに平滑化された力情報（７３８）から、低域フィルタを通過した力情報（７４２）を減算することにより、フィルタ済み力情報（６３４）を形成するステップ（９０９）を行う、態様１３に記載の装置。
（態様２２）
力測定の任意の数の誤差に関連する力情報（６２６）を制限することにより、低域フィルタを通過した力情報（７４２）を形成するステップ（９０８）において、制御プロセス（３３９）が、力情報（６２６）から雑音を除去することにより、平滑化された力情報（７３８）を形成するステップ（９０４）、平滑化された力情報（７３８）をセンサ許容誤差の範囲内に制限することにより、センサ許容差に制限された力情報（７４０）を形成するステップ（９０６）、並びに、センサ許容誤差に制限された力情報（７４０）の一部をセンサ偏り誤差の範囲内に制限することにより、低域フィルタを通過した力情報（７４２）を形成するステップ（９０８）を行う、態様２１に記載の装置。
（態様２３）
力情報（６２６）から雑音を除去することにより、平滑化された力情報（７３８）を形成するステップ（９０４）において、制御プロセス（３３９）が、二次フィルタ（７１０）を使用して力情報（６２６）から雑音を除去することにより、平滑化された力情報（７３８）を形成するステップ（９０４）を行う、態様２２に記載の装置。
（態様２４）
平滑化された力情報（７３８）をセンサ許容誤差の範囲内に制限することにより、センサ許容差に制限された力情報（７４０）を形成するステップ（９０６）において、制御プロセス（３３９）が、平滑化された力情報（７３８）の一部をセンサ許容誤差の範囲内に制限するリミッタ（７１４）を用いて、平滑化された力情報（７３８）を制限することにより、センサ許容差に制限された力情報（７４０）を形成するステップ（９０６）を行う、態様２２に記載の装置。
（態様２５）
力測定の任意の数の誤差により生じた力（３３３）を含むセンサ許容差に制限された力情報（７４０）の一部を制限することにより、低域フィルタを通過した力情報（７４２）を形成するステップ（９０８）において、制御プロセス（３３９）が、センサ偏り誤差の範囲内にあるセンサ許容差に制限された力情報（７４０）の部分を通過させる低域フィルタ（７１６）を用いて、センサ許容差に制限された力情報（７４０）をフィルタリングすることにより、低域フィルタを通過した力情報（７４２）を形成するステップ（９０８）を行う、態様２２に記載の装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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