(57)【要約】【課題】少ないセンサ数で、航空機の損傷を精度よく検出すること。【解決手段】航空機の機種、及び航空機の運航状況に基づいて決定される航空機の機体の使用環境を示す使用環境情報が類似しているものを同一の区分とし、使用環境情報を複数の区分に分類する分類作成部１１と、複数の区分のうち、診断対象となる航空機が分類される区分を抽出する抽出部１４と、区分に分類された使用環境で航空機が運用されたときに取得された、使用環境に応じて変化する過去データに基づいて、診断対象となる航空機に対する計測装置の配置位置を決定する決定部１５とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造健全性を診断する航空機における構造健全性計測値の計測装置の配置位置を決定する位置決定装置であって、
前記航空機の機種、及び前記航空機の運航状況に基づいて決定される前記航空機の機体の使用環境を示す使用環境情報が類似しているものを同一の区分とし、前記使用環境情報を複数の区分に分類する分類作成手段と、
複数の前記区分のうち、診断対象となる前記航空機が分類される前記区分を抽出する抽出手段と、
前記区分に分類された前記使用環境で前記航空機が運用されたときに取得された、前記使用環境に応じて変化する過去データに基づいて、前記診断対象となる航空機に対する前記計測装置の配置位置を決定する決定手段と
を具備する位置決定装置。
【請求項２】
前記分類作成手段は、前記使用環境情報を前記航空機を運用するユーザ情報に基づいて決定する請求項１に記載の位置決定装置。
【請求項３】
前記決定手段は、前記区分毎に、過去に前記航空機の機体の所定位置に前記計測装置を配置して前記航空機が運用されたときに取得された構造モニタリングデータに基づいて、前記計測装置の配置位置を決定する請求項１または請求項２に記載の位置決定装置。
【請求項４】
前記決定手段は、前記区分毎の点検及び修理の少なくとも一方によって得られた履歴情報に基づいて、前記計測装置の配置位置を決定する請求項１から請求項３のいずれかに記載の位置決定装置。
【請求項５】
構造健全性を診断する航空機における構造健全性計測値の計測装置と、
請求項１から請求項４のいずれかに記載の位置決定装置と
を具備する位置決定システム。
【請求項６】
構造健全性を診断する航空機における構造健全性計測値の計測装置の配置位置を決定する位置決定方法であって、
前記航空機の機種、及び前記航空機の運航状況に基づいて決定される前記航空機の機体の使用環境を示す使用環境情報が類似しているものを同一の区分とし、前記使用環境情報を複数の区分に分類する第１工程と、
複数の前記区分のうち、診断対象となる前記航空機が分類される前記区分を抽出する第２工程と、
前記区分に分類された前記使用環境で前記航空機が運用されたときに取得された、前記使用環境に応じて変化する過去データに基づいて、前記診断対象となる航空機に対する前記計測装置の配置位置を決定する第３工程と
を有する位置決定方法。
【請求項７】
前記第１工程は、前記使用環境情報を前記航空機を運用するユーザ情報に基づいて決定する請求項６に記載の位置決定方法。
【請求項８】
構造健全性を診断する航空機における構造健全性計測値の計測装置の配置位置を決定する位置決定プログラムであって、
前記航空機の機種、及び前記航空機の運航状況に基づいて決定される前記航空機の機体の使用環境を示す使用環境情報が類似しているものを同一の区分とし、前記使用環境情報を複数の区分に分類する分類作成処理と、
複数の前記区分のうち、診断対象となる前記航空機が分類される前記区分を抽出する抽出処理と、
前記区分に分類された前記使用環境で前記航空機が運用されたときに取得された、前記使用環境に応じて変化する過去データに基づいて、前記診断対象となる航空機に対する前記計測装置の配置位置を決定する決定処理と
をコンピュータに実行させるための位置決定プログラム。
【請求項９】
前記分類作成処理は、前記使用環境情報を前記航空機を運用するユーザ情報に基づいて決定する請求項８に記載の位置決定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置決定装置、それを備えた位置決定システム、及び位置決定方法並びに位置決定プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、航空機の構造の整備費用の低減に向け、構造ヘルスモニタリング(ＳＨＭ：Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ  Ｈｅａｌｔｈ  Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ)技術開発、及びモニタリングデータを利用した運航管理方法を適用しようとする動きが活発になっている。モニタリングを行うには、予め解析等により予測した構造クリティカルな箇所に計測装置を配置して計測するホットスポットモニタリングと、突発損傷の検知を目的とした全体モニタリングがある。全体モニタリングでは，構造全体をモニタリングすることができるが、実際は構造全範囲をモニタリングすることは作業量が非常に多く、現実的でない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００８−５０５００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ホットスポットモニタリングでは、モニタリング箇所が限られるため実現性は高いが、実運用では事前に予測した航空機の箇所以外の箇所から損傷が発生することも多く、そうした損傷の発生はコスト、スケジュール、安全性の面で影響が大きい。
上記特許文献１では、航空機に複数のセンサを設けてヘルスモニタリングを行うことが開示されているが、事前に損傷発生を予測できないために計測装置の個数が過剰となったり、損傷が検出される望ましい位置に配置されているとは限らないという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、無駄のないセンサ数で、航空機の損傷を精度よく検出することができる位置決定装置、それを備えた位置決定システム、及び位置決定方法並びに位置決定プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、構造健全性を診断する航空機における構造健全性計測値の計測装置の配置位置を決定する位置決定装置であって、前記航空機の機種、及び前記航空機の運航状況に基づいて決定される前記航空機の機体の使用環境を示す使用環境情報が類似しているものを同一の区分とし、前記使用環境情報を複数の区分に分類する分類作成手段と、複数の前記区分のうち、診断対象となる前記航空機が分類される前記区分を抽出する抽出手段と、前記区分に分類された前記使用環境で前記航空機が運用されたときに取得された、前記使用環境に応じて変化する過去データに基づいて、前記診断対象となる航空機に対する前記計測装置の配置位置を決定する決定手段とを具備する位置決定装置を提供する。
【０００７】
本発明の構成によれば、航空機の機種、及び航空機の運航状況に基づいて、航空機の機体の使用環境を示す使用環境情報が類似しているものを同一の区分として、使用環境情報が複数の区分に分類され、複数の区分のうち、診断対象となる航空機が分類される区分が抽出される。区分に分類された使用環境で、過去に航空機が運用されたときの過去データに基づいて、診断対象となる航空機に対する計測装置の配置位置が決定される。
航空機は使用環境に応じて、機体の着目箇所（例えば、影響を受けやすい箇所、損傷箇所等）が類似するので、診断対象となる航空機に、使用環境情報が類似している区分に近く、区分に分類された使用環境で取得した過去データに基づいて計測装置の配置位置を決定する。このように、区分で影響や損傷等があった箇所をモニタリング対象として配置位置を決定すればよいので、計測装置の削減、及び損傷検知の確率が向上する。
また、使用環境が類似する機体の着目箇所を精度よく予測することが可能となり、機体の改修時期、機体の特定部位の事前予測により機体のダウンタイムの削減につながる。
【０００８】
上記位置決定装置の前記分類作成手段は、前記使用環境情報を前記航空機を運用するユーザ情報に基づいて決定してもよい。
航空機は、運用するユーザによっても機体の使用環境が異なることを勘案することにより、より正確に分類することができる。
【０００９】
上記位置決定装置の前記決定手段は、前記区分毎に、過去に前記航空機の機体の所定位置に前記計測装置を配置して前記航空機が運用されたときに取得された構造モニタリングデータに基づいて、前記計測装置の配置位置を決定してもよい。
航空機の過去の運用によって得られた構造モニタリングデータを用いることにより、航空機が運用によって受ける影響や、影響を受けた頻度が把握できるので、計測装置の配置位置を効率よく設定できる。
【００１０】
上記位置決定装置の前記決定手段は、前記区分毎の点検及び修理の少なくとも一方によって得られた履歴情報に基づいて、前記計測装置の配置位置を決定してもよい。
区分毎の点検の履歴や、修理の履歴を辿ることによって、区分毎の航空機の点検すべき箇所や修理すべき箇所の傾向が把握でき、計測装置の配置位置を効率よく設定できる。
【００１１】
本発明は、構造健全性を診断する航空機における構造健全性計測値の計測装置と、上記いずれかに記載の位置決定装置と、を具備する位置決定システムを提供する。
【００１２】
本発明は、構造健全性を診断する航空機における構造健全性計測値の計測装置の配置位置を決定する位置決定方法であって、前記航空機の機種、前記航空機の運航状況、及び前記航空機を運用するユーザ情報に基づいて決定される前記航空機の機体の使用環境を示す使用環境情報が類似しているものを同一の区分とし、前記使用環境情報を複数の区分に分類する第１工程と、複数の前記区分のうち、診断対象となる前記航空機が分類される前記区分を抽出する第２工程と、前記区分に分類された前記使用環境で、所定位置に前記計測装置を配置して前記航空機が運用されたときに取得された過去データに基づいて、前記診断対象となる航空機に対する前記計測装置の配置位置を決定する第３工程とを有する位置決定方法を提供する。
【００１３】
上記第１工程は、前記使用環境情報を前記航空機を運用するユーザ情報に基づいて決定してもよい。
【００１４】
本発明は、構造健全性を診断する航空機における構造健全性計測値の計測装置の配置位置を決定する位置決定プログラムであって、前記航空機の機種、前記航空機の運航状況、及び前記航空機を運用するユーザ情報に基づいて決定される前記航空機の機体の使用環境を示す使用環境情報が類似しているものを同一の区分とし、前記使用環境情報を複数の区分に分類する分類作成処理と、複数の前記区分のうち、診断対象となる前記航空機が分類される前記区分を抽出する抽出処理と、前記区分に分類された前記使用環境で、所定位置に前記計測装置を配置して前記航空機が運用されたときに取得された過去データに基づいて、前記診断対象となる航空機に対する前記計測装置の配置位置を決定する決定処理とをコンピュータに実行させるための位置決定プログラムを提供する。
【００１５】
上記分類作成処理は、前記使用環境情報を前記航空機を運用するユーザ情報に基づいて決定してもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、無駄のないセンサ数で航空機の損傷を精度よく検出できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る構造健全性を診断する航空機の斜視図である。
【図２】本発明に係る位置決定システムの機能ブロック図である。
【図３】航空機におけるホットスポットの選定について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明にかかる位置決定装置、それを備えた位置決定システム、及び位置決定方法並びに位置決定プログラムの実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１９】
図１には、構造健全性を診断する航空機１の斜視図が示されており、航空機１には、構造健全性計測値を得る計測装置２が設けられた様子の一例が示されている。航空機１の複数の箇所に計測装置２が設けられており、各計測装置２は通信線３で接続されている。通信線３は、位置決定システム２０に接続されており、各計測装置２で取得した構造健全性計測値の情報は、通信線３を介して位置決定システム２０に出力されるようになっている。
【００２０】
図２は、本実施形態に係る位置決定システム２０の機能ブロック図が示されている。位置決定システム２０は、位置決定装置１０及び記憶部１８を備えている。
位置決定装置１０は、例えば、コンピュータであり、ＣＰＵと、ＣＰＵが実行するプログラム等を記憶するためのＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、各プログラム実行時のワーク領域として機能するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等を備えている。後述の各種機能を実現するための一連の処理の過程は、プログラム（例えば、位置決定プログラム）の形式で記録媒体等に記録されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、後述の各種機能が実現される。
【００２１】
図２は、位置決定装置１０が備える各種機能のうち、構造健全性計測値を得る計測装置２を設ける位置の決定に関する機能を主に展開して示した機能ブロック図である。図２に示すように、位置決定装置１０は、分類作成部（分類作成手段）１１と、対応履歴部１２と、ホットスポット抽出部１３と、抽出部（抽出手段）１４と、決定部（決定手段）１５とを備えている。位置決定装置１０は、記憶部１８から情報の読み出し及び情報の書き込みが可能に記憶部１８と接続されている。
分類作成部１１は、航空機１の機種、航空機１の運航状況、及び航空機１を運用するユーザ情報に基づいて決定される航空機１の機体の使用環境を示す使用環境情報が類似しているものを同一の区分とし、使用環境情報を複数の区分に分類する。分類作成部１１は、区分に分類した使用環境情報を参照情報Ｒ（図３参照）として記憶部１８に記憶させる。
航空機１の運航状況とは、例えば、航路や航空機１の離着陸回数（フライトサイクル）等を含む。航空機１を運用するユーザ情報とは、例えば、航空会社等である。
【００２２】
分類作成部１１は、使用環境情報が類似しているか否かを、記憶部１８に記憶された所定のルールに基づいて判定する判定部１７を備える。
所定のルールの一例を挙げると、例えば、機種を区別する型番が同じ、或いは、型番をグループ化する型番範囲に基づいて機種が類似しているか否かを決定する。また、航路が同じ、或いは航路が類似していると判定するための航路グループに基づいて運航データが類似しているか否かを決定する。また、離着陸回数が同じ、或いは、離着陸回数が類似していると判定するための離着陸回数の数値範囲に基づいて、離着陸回数が類似しているか否かを決定する。
【００２３】
対応履歴部１２は、航空機１に対して実施した定期点検の記録、及び航空機１に対して実施した修理の記録等を含む対応履歴を取得し、対応履歴と使用環境情報とを対応付けて参照情報Ｒとして記憶部１８に記憶させる。
ホットスポット抽出部１３は、計測装置２を設けて航空機１を運用したときに取得された構造モニタリングデータ、及び航空機１を運航した結果生じた損傷履歴（例えば、損傷の頻度、損傷が他に与える影響度等を含む）に基づいて、分類された区分特有の疲労等によって航空機１等の構造物が損傷を受けやすい（損傷が生じ得る）箇所であるホットスポット箇所を抽出し、ホットスポット箇所と使用環境情報とを対応付けて参照情報Ｒとして記憶部１８に記憶させる。
【００２４】
抽出部１４は、複数の区分のうち、診断対象となる航空機１が分類される区分を抽出する。
決定部１５は、区分に分類された使用環境で航空機１が運用されたときに取得された、使用環境に応じて変化する過去データに基づいて、診断対象となる航空機１に対する計測装置２の配置位置を決定する。具体的には、決定部１５は、記憶部１８に記憶されている参照情報Ｒに基づいて、抽出された区分に分類された使用環境情報に対応付けられるホットスポット箇所を抽出し、診断対象となる航空機１に対する計測装置２の配置位置（航空機１の部位）を決定する。決定部１５は、決定された計測装置２の配置位置を、ディスプレイ等を含む出力装置（図示略）に出力する。
【００２５】
以下に、本実施形態に係る位置決定システム２０の作用について図１から図３用いて説明する。
航空機１の機種、航空機１の運航状況、及び航空機１を運用するユーザ情報に基づいて決定される航空機１の機体の使用環境を示す使用環境情報が類似しているものを同一の区分とされ、使用環境情報が複数の区分（分類名）Ａ，Ｂ，Ｃ・・・に分類される。例えば、図３では、航空会社Ｘ，Ｙ，Ｚ毎に、使用環境情報を参照情報Ｒとして記憶部１８に記憶させる。
航空機１に対して定期点検が実施された場合には定期点検の結果の記録、及び航空機１に対して修理が実施された場合には修理履歴の記録等を含む対応履歴が、記憶部１８の参照情報Ｒの使用環境情報に対応付けて記録される。
【００２６】
また、計測装置２を設けて航空機１が飛行されたときに取得された構造モニタリングデータ、及び航空機１を運航した結果生じた損傷履歴（例えば、損傷の頻度、損傷が他に与える影響度等を含む）に基づいて、分類された区分に特有のホットスポット箇所を抽出し、ホットスポット箇所と使用環境情報とを対応付けて参照情報Ｒとして記憶部１８に記憶させる。
複数の区分のうち、診断対象となる航空機１が分類される区分が抽出される。区分に分類された使用環境において航空機１が運用されたときに取得された、使用環境に応じて変化する過去データに基づいて、診断対象となる航空機１に対する計測装置２の配置位置を決定が決定される。決定された計測装置２の配置位置が、ディスプレイ等を含む出力装置（図示略）に出力される。
【００２７】
航空機１の検査を実施する担当者等は、出力装置に提示された計測装置２の配置位置（航空機１の部位）を確認するとともに、実際の航空機１の対応する位置に計測装置２を配置する。
例えば、図３においては、「航空会社Ｘで運用される分類Ａの機体」については、Ｑ１の航空機１に示される○印箇所がホットスポット箇所であることが示されているので、この○印箇所（例えば、部位１と部位４）に計測装置２を配置するとよい。また、「航空会社Ｙで運用される分類Ｃの機体」については、Ｑ２の航空機１に示される○印箇所がホットスポット箇所であると示されているので、この○印箇所（例えば、部位３と部位７）に計測装置２を配置するとよい。
【００２８】
以上説明してきたように、本実施形態に係る位置決定装置１０、それを備えた位置決定システム２０、及び位置決定方法並びに位置決定プログラムによれば、航空機１の機種、航空機１の運航状況、及び航空機１を運用するユーザ情報に基づいて、航空機１の機体の使用環境を示す使用環境情報が類似しているものを同一の区分として、使用環境情報が複数の区分に分類され、複数の区分のうち、診断対象となる航空機１が分類される区分が抽出される。区分に分類された使用環境で、過去に航空機が運用されたときの過去データに基づいて、診断対象となる航空機１に対する計測装置２の配置位置が決定される。
【００２９】
航空機１は使用環境に応じて、機体の着目箇所（例えば、影響を受けやすい箇所、損傷箇所等）が類似するので、診断対象となる航空機１に、使用環境情報が類似している区分に近く、区分に分類された使用環境で取得した過去データに基づいて計測装置２の配置位置を決定する。このように、区分で影響や損傷等があった箇所を抽出してモニタリングすればよいので、抽出箇所を測定対象として配置位置を決定すればよいので、計測装置２の削減、及び損傷検知の確率が向上する。
また、使用環境が類似する機体の着目箇所を精度よく予測することが可能となり、将来の機体の改修時期、機体の特定部位の（損傷前の）事前予測により機体のダウンタイムの削減につながる。また、次世代機開発のための有効なフィールドデータを取得できる。
【００３０】
また、航空機１の過去の運用によって得られた構造モニタリングデータを用いることにより、航空機１が運用によって受ける影響や、影響を受けた頻度が把握できるので、計測装置の配置位置を効率よく設定できる。
区分毎の点検の履歴や、修理の履歴を辿ることによって、区分毎の航空機１の点検すべき箇所や修理すべき箇所の傾向が把握でき、計測装置２の配置位置を効率よく設定できる。
【００３１】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【符号の説明】
【００３２】
１  航空機
２  計測装置
１０  位置決定装置
１１  分類作成部（分類作成手段）
１４  抽出部（抽出手段）
１５  決定部（決定手段）
【図１】
2018140680.tif 000003
【図２】
2018140680.tif 000004
【図３】
2018140680.tif 000005