(57)【要約】      （修正有）【課題】構造物を検査するための方法及び装置を提供する。【解決手段】電磁放射線２３２は、電磁放射線放出システム２２６から構造物２０６の表面２４０に送信される。ボアスコープ検査ハウジング２１８の内側に配置されたフィルタ２２８を使用して、電磁放射線に対する応答２３８がフィルタリングされる。フィルタは、構造物の表面に向けられた電磁放射線に対する応答の幾つかの波長２３６を通過させるように構成されている。センサアレイ２３０を使用して、フィルタを通過した幾つかの波長からデータ２４６が生成される。肉眼では視認できない一群の不具合２１２を示す一群のグラフィカルインジケータ２５４を有する、構造物の表面の２次元画像２５０が生成される。２次元画像２５０は、センサアレイ２３０からのデータ２４６を使用して生成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボアスコープ検査ハウジング（２１８）、
前記ボアスコープ検査ハウジング（２１８）に関連付けられ、電磁放射線（２３２）を放出するように構成された、電磁放射線放出システム（２２６）、
前記ボアスコープ検査ハウジング（２１８）の内側に配置されたフィルタ（２２８）であって、構造物（２０６）の表面（２４０）に向けられた前記電磁放射線（２３２）に対する応答（２３８）の幾つかの波長（２３６）を通過させるように構成され、前記応答（２３８）が前記ボアスコープ検査ハウジング（２１８）の開口部（２４２）を通して受信される、フィルタ（２２８）、及び
前記ボアスコープ検査ハウジング（２１８）の内側の前記フィルタ（２２８）の後ろに配置されたセンサアレイ（２３０）であって、前記フィルタ（２２８）を通過した前記幾つかの波長（２３６）からデータ（２４６）を生成するように構成されたセンサを備え、前記構造物（２０６）の前記表面（２４０）のハイパースペクトル解析（２４８）を可能にする、センサアレイ（２３０）を備える、ボアスコープシステム（２０４）。
【請求項２】
前記センサアレイ（２３０）と通信する解析器（２２２）であって、前記センサアレイ（２３０）の一群のセンサ（２４４）を選択的に起動させ、前記幾つかの波長（２３６）の一群の波長（３０４）を受信する波長ウィンドウ（３０２）を形成し、前記一群の波長（３０４）が、前記構造物（２０６）の前記表面（２４０）上の肉眼では視認できない一群の不具合（２１２）に対する波長に基づいて選択される、解析器（２２２）を更に備える、請求項１に記載のボアスコープシステム（２０４）。
【請求項３】
前記電磁放射線放出システム（２２６）と通信する解析器（２２２）であって、前記電磁放射線放出システム（２２６）の電磁放射線（２３２）源を選択的に起動させ、前記電磁放射線放出システム（２２６）に一群の所望の波長（４０２）を有する前記電磁放射線（２３２）を放出させ、前記一群の所望の波長（４０２）が、前記構造物（２０６）の前記表面（２４０）上の肉眼では視認できない一群の不具合（２１２）に対する波長に基づいて選択される、解析器（２２２）を更に備える、請求項１又は２に記載のボアスコープシステム（２０４）。
【請求項４】
前記応答（２３８）が、前記表面（２４０）上の位置からのものであり、
前記センサアレイ（２３０）と通信する解析器（２２２）であって、前記センサアレイ（２３０）に前記構造物（２０６）の前記表面（２４０）に向けられた前記電磁放射線（２３２）から受信した前記応答（２３８）から前記データ（２４６）を生成させ、前記位置における肉眼では視認できない一群の不具合（２１２）を示す一群のグラフィカルインジケータ（２５４）を有する、前記構造物（２０６）の前記表面（２４０）の２次元画像（２５０）を生成するように構成され、電線、光ファイバー、又は無線接続のうちの少なくとも１つを使用して、前記センサアレイ（２３０）と通信する、解析器（２２２）を更に備える、請求項１から３のいずれか一項に記載のボアスコープシステム（２０４）。
【請求項５】
前記フィルタ（２２８）が干渉フィルタ（２２８）である、請求項１から４のいずれか一項に記載のボアスコープシステム（２０４）。
【請求項６】
前記ボアスコープ検査ハウジング（２１８）の前記開口部（２４２）を密封するレンズ（５１０）であって、前記応答（２３８）が前記レンズ（５１０）を通過して前記フィルタ（２２８）に到達する、レンズ（５１０）を更に備える、請求項１から５のいずれか一項に記載のボアスコープシステム（２０４）。
【請求項７】
前記センサが、電荷結合素子、相補型金属酸化膜半導体素子、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）半導体素子、又は水銀カドミウムテルル（ＨｇＣｄＴｅ）半導体素子のうちの少なくとも１つから選択された一群のセンサ（２４４）から選択され、前記電磁放射線放出システム（２２６）が、発光ダイオード、ハロゲン電球、又は白熱電球のうちの少なくとも１つから選択された一群の電磁放射線（２３２）源を備える、請求項１から６のいずれか一項に記載のボアスコープシステム（２０４）。
【請求項８】
構造物（２０６）を検査するための方法であって、
電磁放射線放出システム（２２６）から前記構造物（２０６）の表面（２４０）へ電磁放射線（２３２）を送信すること、
ボアスコープ検査ハウジング（２１８）の内側に配置された干渉フィルタ（５０４）を使用して、前記電磁放射線（２３２）に対する応答（２３８）をフィルタリングすることであって、前記フィルタ（２２８）が、前記構造物（２０６）の前記表面（２４０）に向けられた前記電磁放射線（２３２）に対する前記応答（２３８）の幾つかの波長（２３６）を通過させるように構成されている、フィルタリングすること、
センサアレイ（２３０）を使用して、前記フィルタ（２２８）を通過した前記幾つかの波長（２３６）からデータ（２４６）を生成すること、及び
肉眼では視認できない一群の不具合（２１２）を示す一群のグラフィカルインジケータ（２５４）を有する、前記構造物（２０６）の前記表面（２４０）の２次元画像（２５０）を、前記センサアレイ（２３０）からのデータ（２４６）を使用して生成することを含む、方法。
【請求項９】
一群のセンサ（２４４）を選択的に起動させ、前記幾つかの波長（２３６）の一群の波長（３０４）を受信する波長ウィンドウ（３０２）を形成することを更に含み、前記一群の波長（３０４）が、前記構造物（２０６）の前記表面（２４０）上の肉眼では視認できない前記一群の不具合（２１２）に対する波長に基づいて選択される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記電磁放射線放出システム（２２６）の電磁放射線（２３２）源を選択的に起動させ、前記電磁放射線放出システム（２２６）に一群の所望の波長（４０２）を有する前記電磁放射線（２３２）を放出させることを更に含み、前記一群の所望の波長（４０２）が、前記構造物（２０６）の前記表面（２４０）上の肉眼では視認できない前記一群の不具合（２１２）に対する波長に基づいて選択される、請求項８又は９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、広くは、航空機に関し、特に、航空機の検査システムに関する。更により具体的には、本開示は、ボアスコープシステムを使用して航空機を検査するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機の設計及び製造において複合材料の割合はより高くなっている。航空機の重量を減らすために、複合材料が航空機で使用される。この軽量化により、ペイロード能力及び燃費効率などの性能特性が改善される。更に、複合材料により、航空機の様々な構成要素の寿命が延びている。
【０００３】
複合材料は、２つ以上の機能的な構成要素を組み合わせることにより作成される、頑丈かつ軽量な材料である。例えば、複合材料は、ポリマー樹脂マトリクスにおいて結合した強化繊維を含み得る。繊維は単方向であり得るか、或いは、織布又はファブリックの形態を採り得る。繊維及び樹脂が、複合材料を形成するために配置及び硬化される。
【０００４】
更に、航空宇宙複合材料構造物を作成するために複合材料を使用することは、潜在的に、航空機の部分がより大きなピース又はセクションにおいて製造されることを可能にする。例えば、航空機の胴体が、航空機の胴体を形成する複数の円筒形セクションで作成され得る。その他の例としては、限定しないが、複数の翼セクションが接合されて翼が形成されるか、或いは、複数の安定板セクションが接合されて安定板が形成されることが含まれる。
【０００５】
複合材料構造物の製造において、複合材料の層は、通常、ツール上にレイアップされる。層はシート状の繊維からなり得る。上記のシートは、ファブリック、テープ、トウ、又は他の好適な形態を採り得る。場合によっては、樹脂がシートの中に注入されてもよく、又は予め含浸されてもよい。これらの種類のシートは、一般的に、プリプレグと呼ばれる。
【０００６】
プリプレグの異なる層は、異なる向きにレイアップすることができ、製造されている複合材料構造物の厚さに応じて、異なる数の層が使用され得る。異なる層がレイアップされた後に、それらの層は、温度及び圧力に晒されて強化及び硬化され、それによって、最終的な複合材料構造物を形成する。
【０００７】
複合材料構造物の検査は、プリプレグの層のレイアウトの間、複合材料構造物を硬化させる前に複合材料構造物が形成された後、及び複合材料構造物を硬化させた後などの、異なる時において行われ得る。検査は、ｘ線検査システム、超音波検査システム、及び他の種類の非破壊検査システムを使用して実行され得る。
【０００８】
他の種類の検査システムに加えて、オペレータが複合材料構造物を視覚的に検査する、視覚的な検査も行われ得る。視覚的な検査は、異物デブリ（ＦＯＤ）、層間剥離、又は他の不具合などの不具合の位置を特定するために行われ得る。これらの種類の検査は、内装又は他の位置にアクセスすることが制限されるので、一部の複合材料構造物では望まれるよりも困難であり得る。例えば、複合材料の翼では、スパー、リブ、及び外板パネルが、個別に形成され、複合材料の翼を共硬化させる前に、複合材料の翼を形成するように配置され得る。硬化の前に及び硬化の後に複合材料の翼の内装を視覚的に検査することは、望まれるよりも困難であり得る。
【０００９】
したがって、上述の問題点のうちの少なくとも１つに加え、起こり得る他の問題点も考慮した方法及び装置を有することが望ましいだろう。例えば、制限されたアクセス位置において複合材料構造物を検査することに伴う技術的な問題を克服する、方法及び装置を有することが望ましいだろう。
【発明の概要】
【００１０】
本開示の一実施形態は、ボアスコープ検査ハウジング、ボアスコープ検査ハウジングに関連付けられた電磁放射線放出システム、フィルタ、及びセンサアレイを備えた装置を提供する。電磁放射線放出システムは、電磁放射線を放出するように構成されている。フィルタは、ボアスコープ検査ハウジングの内側に配置されている。フィルタは、構造物の表面に向けられた電磁放射線に対する応答の幾つかの波長を通過させるように構成されている。応答は、ボアスコープ検査ハウジングの開口部を通して受信される。センサアレイは、ボアスコープ検査ハウジングの内側のフィルタの後ろに配置されている。センサアレイは、フィルタを通過した幾つかの波長からデータを生成するように構成されたセンサを備え、構造物の表面のハイパースペクトル解析を可能にする。
【００１１】
本開示の別の一実施形態は、ハイパースペクトルボアスコープシステムを提供する。ハイパースペクトルボアスコープシステムは、ボアスコープのためのボアスコープ検査ハウジング、ボアスコープのためのボアスコープ検査ハウジングに関連付けられたチューブ、ボアスコープ検査ハウジングに関連付けられた電磁放射線放出システム、ボアスコープ検査ハウジングの内側に配置されたフィルタ、ボアスコープ検査ハウジングの内側のフィルタの後ろに配置されたセンサアレイ、及びセンサアレイと通信する解析器を備えている。電磁放射線放出システムは、電磁放射線を放出するように構成されている。フィルタは、構造物の表面に向けられた電磁放射線に対する応答の幾つかの波長を通過させるように構成されている。応答は、ボアスコープ検査ハウジングの開口部を通して受信される。センサアレイは、フィルタを通過した幾つかの波長からデータを生成するように構成されたセンサを備えている。解析器は、センサアレイに構造物の表面に向けられた電磁放射線から受信した応答からデータを生成させ、肉眼では視認できない一群の不具合を示す一群のグラフィカルインジケータを有する、構造物の表面の２次元画像を生成するように構成されている。
【００１２】
更に別の本開示の一実施形態は、構造物を検査するための方法を提供する。電磁放射線は、電磁放射線放出システムから構造物の表面に送信される。ボアスコープ検査ハウジングの内側に配置されたフィルタを使用して、電磁放射線に対する応答がフィルタリングされる。フィルタは、構造物の表面に向けられた電磁放射線に対する応答の幾つかの波長を通過させるように構成されている。センサアレイを使用して、フィルタを通過した幾つかの波長からデータが生成される。肉眼では視認できない一群の不具合を示す一群のグラフィカルインジケータを有する、構造物の表面の２次元画像が生成される。２次元画像は、センサアレイからのデータを使用して生成される。
【００１３】
これらの特徴及び機能は、本開示の様々な実施形態で単独で実現してもよいし、更に別の実施形態で組み合わせてもよい。以下の説明及び図面を参照して、これらの実施形態の更なる詳細を理解することができる。
【００１４】
例示的な実施形態の特徴と考えられる新規の特性は、添付した特許請求の範囲で明記される。しかし、例示的な実施形態と、好ましい使用モードと、更にはその目的及び特徴とは、添付図面を参照して本開示の例示的な実施形態の後述の詳細な説明を読むことにより最もよく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】例示的な一実施形態による、航空機の検査環境の図である。
【図２】例示的な一実施形態による、検査環境のブロック図である。
【図３】例示的な一実施形態による、ボアスコープシステムの波長ウィンドウィング（ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ）のブロック図である。
【図４】例示的な一実施形態による、ボアスコープシステムの背景閾値化（ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ  ｔｈｒｅｓｈｏｌｄｉｎｇ）のブロック図である。
【図５】例示的な一実施形態による、ボアスコープ検査システムのボアスコープヘッドの図である。
【図６】例示的な一実施形態による、構造物を検査するためのプロセスのフローチャートである。
【図７】例示的な一実施形態による、センサアレイのセンサを制御するためのプロセスのフローチャートである。
【図８】例示的な一実施形態による、電磁放射線放出システムの電磁放射線源を制御するためのプロセスのフローチャートである。
【図９】例示的な一実施形態による、データ処理システムのブロック図である。
【図１０】例示的な一実施形態よる、航空機の製造及び保守方法のブロック図である。
【図１１】例示的な一実施形態が実装され得る、航空機のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
例示的な実施形態は、１以上の種々の検討事項を認識し考慮する。例えば、例示的な実施形態は、複合材料構造物が制限されたアクセスを有する位置を有するときに、視覚的な検査が望まれるよりも困難であるということを認識し考慮する。例示的な実施形態は、ボアスコープが視覚的な検査を実行するために使用され得ることも認識し考慮する。
【００１７】
例えば、例示的な実施形態は、オペレータが複合材料構造物の表面上の不具合を探すためにボアスコープを使用し得ることを認識し考慮する。しかし、例示的な実施形態は、現在使用されているボアスコープが複合材料構造物の表面を検査する限られた能力を提供するのみであることを認識し考慮する。例示的な実施形態は、現在使用されているボアスコープが、オペレータが肉眼で視認できる不具合を視認することを可能にするのみであることも認識し考慮する。
【００１８】
したがって、例示的な実施形態は、複合材料構造物を含む航空機の構造物の不具合を検査するための方法及び装置を提供する。例示的な一実施例では、装置が、ボアスコープ検査ハウジング、電磁放射線放出システム、フィルタ、及びセンサアレイを備えている。電磁放射線放出システムは、検査ハウジングに関連付けられ、その検査ハウジング内で、電磁放射線源が、電磁放射線を放出するように構成されている。フィルタは、検査ハウジングの内側に配置され、構造物の表面に向けられた電磁放射線に対する応答の幾つかの波長を通過させるように構成されている。応答は、検査ハウジングの開口部を通して受信される。センサアレイは、検査ハウジングの内側のフィルタの後ろに配置され、センサアレイは、フィルタを通過した幾つかの波長からデータを生成するように構成されたセンサを備え、それによって、構造物の表面のハイパースペクトル解析を可能にする。
【００１９】
一構成要素が別の一構成要素に「関連」付けられているときに、その関連は物理的な関連である。例えば、電磁放射線放出システムなどの第１の構成要素は、第２の構成要素に固定されること、第２の構成要素に接合されること、第２の構成要素に取り付けられること、第２の構成要素に溶接されること、第２の構成要素に締結されること、又は何らかの他の適切なやり方で第２の構成要素に連結されること、のうちの少なくとも１つにより、ボアスコープ検査ハウジングなどの第２の構成要素に関連付けられ得る。第１の構成要素は、第３の構成要素を使用して第２の構成要素に連結されてもよい。第１の構成要素は、第２の構成要素の一部分として、第２の構成要素の延長部として、又はその両方として形成されることにより、第２の構成要素に物理的に関連付けられていると考えることもできる。
【００２０】
次に、図面、特に図１を参照すると、例示的な一実施形態による航空機の検査環境の図が描かれている。この描かれている実施例では、航空機の検査環境１００が、複合材料の翼１０２を含む。複合材料の翼１０２は、硬化されていない形態にあり、露出された図として示されている。複合材料の翼１０２を航空機で使用されるための硬化された形態で配置するために、複合材料の翼１０２を形成する種々の部品は共硬化され得る。
【００２１】
この例示的な実施例では、オペレータ１０４が、複合材料の翼１０２の検査を実行する人間のオペレータである。オペレータ１０４は、複合材料の翼１０２を検査するためにボアスコープシステム１０６を使用する。描かれているように、ボアスコープシステム１０６は、ボアスコープ検査ヘッド１０８、ケーブル１１０、コンピュータ１１２、及びディスプレイ装置１１４を含む。
【００２２】
描かれているように、オペレータ１０４は、ケーブル１１０を使用して、ボアスコープ検査ヘッド１０８を複合材料の翼１０２の内装１１６の中へ移動させる。複合材料の翼１０２のこの露出された図で見られるように、ケーブル１１０は、複合材料の翼１０２の内装１１６にボアスコープ検査ヘッド１０８を配置するために使用されることに加えて、検査ヘッド１０８とコンピュータ１１２との間の接続を提供する。
【００２３】
この例示的な実施例では、ボアスコープ検査ヘッド１０８が、複合材料の翼１０２の内装１１６の表面についての情報を生成し、その情報をコンピュータ１１２に送信する。この情報は、内装１１６の表面のハイパースペクトル解析を実行するために使用され得る。画像が、生成されて、ハイパースペクトル解析を可視化することにおいて使用されるためのディスプレイ装置１１４で表示され得る。
【００２４】
このやり方では、肉眼では視認できない不具合が、ボアスコープシステム１０６を使用して特定され得る。更に、ボアスコープシステム１０６は、ハイパースペクトル解析なしに、複合材料の翼１０２の内装１１６の表面の画像を表示するためにも使用され得る。
【００２５】
図１の航空機の検査環境１００の図は、例示的な一実施形態として提供されており、他の例示的な実施形態が実装され得るやり方に対する限定を企図するものではない。例えば、ボアスコープシステム１０６は、制限されたアクセスを有する表面に加えて、より容易にアクセス可能な表面を検査するためにも使用され得る。別の一実施例として、ボアスコープシステム１０６は、複合材料の翼１０２以外の他の構造物を検査するためにも使用され得る。例えば、ボアスコープシステム１０６は、複合材料、金属、プラスチック、若しくは何らかの他の適切な材料のうちの少なくとも１つから成り得る、外板パネル、胴体、主翼ボックス、スパー、又は何らかの他の適切な構造物を検査するためにも使用され得る。
【００２６】
本書で使用される場合、列挙された項目と共に使用される「〜のうちの少なくとも１つ」という表現は、列挙された項目のうちの１つ以上のものによる種々の組み合わせが使用されてもよく、列挙された各項目のうちの１つだけが必要とされてもよいということを意味する。換言すると、「〜のうちの少なくとも１つ」とは、項目の任意の組み合わせ、及びいくつかの項目が、列挙された中から使用され得ることを意味するが、列挙された項目の全てが必要とされる訳ではないことを意味する。項目とは、特定の対象物、物品、またはカテゴリであり得る。
【００２７】
例えば、「項目Ａ、項目Ｂ、又は項目Ｃのうちの少なくとも１つ」は、項目Ａ、項目Ａ及び項目Ｂ、又は項目Ｂを含み得るが、それらに限定されるものではない。この例は、項目Ａ、項目Ｂ、及び項目Ｃ、又は項目Ｂ及び項目Ｃをも含み得る。無論、これらの項目の任意の組み合わせが存在し得る。ある例示的な実施例では、「少なくとも１つ」が、例えば、２つの項目Ａ、１つの項目Ｂ、及び１０個の項目Ｃ、４つの項目Ｂ及び７つの項目Ｃ、又は他の適切な組み合わせであり得るが、それらに限定されるものではない。
【００２８】
次に、図２を参照すると、例示的な一実施形態による、検査環境のブロック図が描かれている。図１の航空機の検査環境１００は、この図面でブロック形態で示されている検査環境２００の例示的な一実施態様である。
【００２９】
描かれているように、オペレータ２０２は、ボアスコープシステム２０４を使用してプラットフォーム２０８の構造物２０６を検査する人間のオペレータである。この例示的な実施例では、プラットフォーム２０８が航空機２１０の形態を採る。
【００３０】
この例示的な実施例では、オペレータ２０２が、ボアスコープシステム２０４を使用して、一群の不具合２１２が構造物２０６の一群の表面２１４上に存在するか否かを判定し得る。構造物２０６は、幾つかの異なる形態を採り得る。例えば、構造物２０６は、硬化されていない複合材料構造物、硬化された複合材料構造物、部品、アセンブリ、翼、複合材料外板、水平安定板、スパー、リブ、プリプレグの層、エンジンのハウジング、主翼ボックス、パイプ、チューブ、又は何らかの他の適切な種類の構造物のうちの１つから選択され得る。構造物２０６の一群の表面は、ボアスコープシステム２０４なしにアクセスすることが困難な一群の位置２１６を含み得る。
【００３１】
この例示的な実施例では、一群の不具合２１２が、幾つかの異なる形態を採り得る。例えば、一群の不具合２１２は、異物デブリ（ＦＯＤ）、層間剥離、汚れ、又は何らかの他の望ましくない状態のうちの少なくとも１つから選択され得る。望ましくない状態は、構造物２０６の仕様を満たさない状態であり得る。
【００３２】
更に、一群の不具合２１２は、検査されている構造物にとって有害ではないかもしれない。代わりに、一群の不具合２１２は、課題又は問題の存在を示し得る。例えば、一群の不具合２１２は、通常において燃料残留物が見つかるべきではない第１の構造物の表面上の位置における燃料残留物の存在であり得る。この燃料残留物は、第２の構造物の漏れの存在を示し得る一群の不具合２１２のうちの１つの不具合である。
【００３３】
例示的な実施例では、一群の不具合２１２が、汚染物質２１３を含み得る。汚染物質２１３は、構造物２０６が望ましいように性能を発揮しないことをもたらす、任意の物理的、化学的、生物学的、又は放射性物質である。例えば、性能における低減は、強度、耐食性、滑らかさ、審美性、又は何らかの他の種類の性能における低減であり得る。
【００３４】
この例示的な実施例では、ボアスコープシステム２０４が、幾つかの異なる構成要素を有する。描かれているように、ボアスコープシステム２０４は、ボアスコープ検査ハウジング２１８、細長部材２２０、解析器２２２、及びディスプレイシステム２２４を備える。
【００３５】
細長部材２２０は、ボアスコープ検査ハウジング２１８と解析器２２２とを互いに連結させる。特定の実施態様に応じて、細長部材２２０は、柔軟であり又は堅い場合もある。例えば、細長部材２２０は、堅い細長部材、柔軟な細長部材、ケーブル、チューブ、パイプ、又は何らかの他の種類の細長部材のうちの１つから選択され得る。細長部材２２０は、ボアスコープ検査ハウジング２１８を、一群の表面２１４上の一群の位置２１６へ移動させるために、オペレータ２０２によって使用され得る。
【００３６】
この例示的な実施例では、ボアスコープ検査ハウジング２１８が、幾つかの異なる構成要素のためのプラットフォームとして働く。描かれているように、これらの構成要素は、電磁放射線放出システム２２６、フィルタ２２８、及びセンサアレイ２３０を含む。これらの構成要素とボアスコープ検査ハウジング２１８は、ボアスコープ検査ヘッド２３１を形成する。
【００３７】
ボアスコープ検査ハウジング２１８は、任意の数の材料から成り得る。例えば、ボアスコープ検査ハウジング２１８は、アルミニウム、スチール、プラスチック、複合材料、チタニウム、ポリカーボネート、又は何らかの他の適切な材料から選択された１以上の材料から成り得る。選択される材料は、ボアスコープ検査ハウジング２１８が使用される環境又は他の要因に基づいて選択される。
【００３８】
電磁放射線放出システム２２６は、ボアスコープ検査ハウジング２１８に関連付けられている。描かれているように、電磁放射線放出システム２２６は、電磁放射線２３２を放出するように構成されている。この例示的な実施例では、電磁放射線放出システム２２６が、電磁放射線２３２を放出する一群の電磁放射線源２３４を備えている。
【００３９】
描かれているように、フィルタ２２８は、ボアスコープ検査ハウジング２１８の内側に配置されている。フィルタ２２８は、構造物２０６の表面２１４のうちの表面２４０に向けられた電磁放射線放出システム２２６に対する応答２３８の幾つかの波長２３６を通過させるように構成されている。フィルタ２２８は、この例示的な実施例では干渉フィルタである。応答２３８は、ボアスコープ検査ハウジング２１８の開口部２４２を通して受信される。
【００４０】
例示的な実施例では、センサアレイ２３０が、ボアスコープ検査ハウジング２１８の内側のフィルタ２２８の後ろに配置されている。センサアレイ２３０は、フィルタ２２８を通過した幾つかの波長２３６からデータ２４６を生成するように構成された、センサ２４４を備える。センサ２４４は、幾つかの異なる形態を採り得る。例えば、センサ２４４は、電荷結合素子、相補型金属酸化膜半導体素子、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）半導体素子、水銀カドミウムテルル（ＨｇＣｄＴｅ）半導体素子、又は電磁放射線を検出する何らかの他の適切な種類の素子のうちの少なくとも１つから選択され得る。
【００４１】
本明細書で使用される際に、項目に関連して使用されるときの「幾つかの」は、１以上の項目を意味する。例えば、「幾つかの波長２３６」は、１以上の波長２３６である。
【００４２】
データ２４６の生成は、解析器２２２による構造物２０６の表面２４０のハイパースペクトル解析２４８を可能にする。例示的な一実施例では、ハイパースペクトル解析２４８が、波長２３６のスペクトルにおける情報を解析することを含む。
【００４３】
解析の対象となり得る一群の波長２３６を得るために、応答２３８の波長２３６がフィルタリングされる。波長２３６のスペクトルは、可視、近赤外、紫外、マイクロ波、又は他の適切な波長のうちの少なくとも１つを含み得る。
【００４４】
例えば、解析器２２２は、センサアレイ２３０と通信し、それによって、解析器２２２が、センサアレイ２３０の動作を制御し、センサアレイ２３０によって生成されたデータ２４６を受信することができる。解析器２２２は、電線、光ファイバー、又は無線接続のうちの少なくとも１つを使用して、センサアレイ２３０と通信する。通信が、電線又は光ファイバーなどの物理的な通信リンクを用いて実施されるときに、その通信リンクは、細長部材２２０を通って延在し得る。
【００４５】
描かれているように、解析器２２２は、センサアレイ２３０に、構造物２０６の表面２４０に向けられた電磁放射線２３２から受信した応答２３８からデータ２４６を生成させるように構成されている。解析器２２２は、肉眼では視認できない一群の不具合２１２を示す一群のグラフィカルインジケータ２５４を有する、構造物２０６の表面２４０の２次元画像２５０を生成するようにも構成されている。この実施例では、２次元画像２５２が、構造物２０６を含み得る。２次元画像２５０の一群のグラフィカルインジケータ２５４の位置は、一群の不具合２１２が特定された構造物２０６上の位置２１６であり得る。更に、一群のグラフィカルインジケータ２５４は、不具合が存在しなかったときの表示も含み得る。
【００４６】
一群のグラフィカルインジケータ２５４は、幾つかの異なる形態を採り得る。例えば、一群のグラフィカルインジケータ２５４は、不具合の存在若しくは不存在を示す、色、強調、テキスト、アイコン、点滅するグラフィック、又は何らかの他の適切なグラフィカルインジケータのうちの少なくとも１つから選択され得る。
【００４７】
解析器２２２は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせで実装され得る。ソフトウェアが使用されるときに、解析器２２２によって実行される動作は、プロセッサユニットなどのハードウェア上で動作するよう構成されたプログラムコードとして実装されてもよい。ファームウェアが使用されるときに、解析器２２２によって実行される動作は、プログラムコード及びデータに実装され且つ永続メモリに保存されて、プロセッサユニット上で実行され得る。ハードウェアが採用されるときに、ハードウェアは、解析器２２２の動作を実行するために動作する回路を含み得る。
【００４８】
例示的な実施例では、ハードウェアが、回路システム、集積回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス、又は幾つかの動作を実施するよう構成された何らかの他の適切な種類のハードウェアのうちの少なくとも１つから選択された形態を採り得る。プログラマブル論理装置を用いる場合、装置は、幾つかの動作を実行するように構成されてよい。装置は、幾つかの動作を実行するよう、後で再構成されてもよく、又は恒久的に構成されてもよい。例えば、プログラム可能論理装置は、プログラム可能論理アレイ、プログラム可能アレイ論理、フィールドプログラム可能論理アレイ、フィールドプログラム可能ゲートアレイ、及び他の適切なハードウェア装置を含む。加えて、これらのプロセスは、無機構成要素と統合された有機構成要素に実装され、且つ、全体が人間以外の有機構成要素で構成され得る。例えば、プロセスは、有機半導体の回路として実装され得る。
【００４９】
この実施例では、解析器２２２が、コンピュータシステム２５６に実装され得る。コンピュータシステム２５６は、物理的なハードウェアシステムであり、１以上のデータ処理システムを含む。２つ以上のデータ処理システムが存在するときに、それらのデータ処理システムは、通信媒体を使用して互いに通信する。通信媒体は、ネットワークであり得る。データ処理システムは、コンピュータ、サーバコンピュータ、タブレット、又は何らかの他の適切なデータ処理システムのうちの少なくとも１つから選択され得る。
【００５０】
描かれているように、解析器２２２は、データ２４６と署名データベース２５８を使用して、ハイパースペクトル解析２４８を実行し、不具合２１２を特定する。描かれているように、データ２４６は、センサアレイ２３０によって検出された応答２３８に基づく一群の署名２６０を含む。例えば、データ２４６は、一群の位置２１６の各々に対する応答２３８から分離された一群の波長２３６から生成されたデータを含む。これらの例示的な実施例では、データ２４６が、一群の位置２１６の特定の位置に対する一群の波長２３６のうちの各波長の強度を含む。一群の位置２１６の特定の位置に対するデータ２４６の一部分は、これらの実施例において署名を形成する。
【００５１】
データ２４６の一群の署名２６０は、署名データベース２５８の一群の署名２６２と比較され、不具合２１２が存在するか否かが判定される。署名データベース２５８は、既知の不具合に対する波長のデータベースである。署名２６２の各々は、特定の不具合に対するものである。署名２６２の各々は、特定の不具合が存在するときに存在する、波長及びそれらの波長の強度を含む。波長と強度は、例示的な実施例における材料に対して特有のものであるように選択されている。
【００５２】
更に、署名２６２は、不具合が存在しないときの状態に対する署名も含み得る。例えば、署名２６２は、不具合２１２が無いときに存在し得る、複合材料、金属、又は他の適切な材料の署名を含み得る。したがって、解析器２２２は、不具合が存在するか否かに加えて、応答２３８において、構造物のために存在する材料を特定し得る。
【００５３】
したがって、ボアスコープシステム２０４は、ハイパースペクトルボアスコープシステムである。このやり方では、検査が実行されて、肉眼では視認できない不具合２１２が特定され得る。例示的な一実施例では、制限されたアクセス位置を有する複合材料構造物を検査する際の技術的な問題を克服する、１以上の技術的な解決策が存在する。１以上の技術的な解決策は、ハイパースペクトル解析２４８を可能にする、ボアスコープシステム２０４を採用する。
【００５４】
結果として、１以上の技術的な解決策は、構造物２０６の表面２４０が制限されたアクセスを有するところでさえも、構造物２０６の表面２４０上の一群の不具合２１２を特定する能力を有効にする技術的な効果を提供し得る。更に、オペレータ２０２の肉眼では視認できないときでさえも、一群の不具合２１２が特定され得る技術的な効果が存在する。
【００５５】
次に、図３を参照すると、例示的な一実施形態による、ボアスコープシステムの波長ウィンドウィングのブロック図が描かれている。この実施例では、解析器２２２が、センサアレイ２３０のセンサ２４４の動作を制御して、図２のボアスコープシステム２０４内で波長ウィンドウィング３００を実行する。
【００５６】
描かれているように、解析器２２２は、センサアレイ２３０と通信する。この例示的な実施例では、解析器２２２が、センサアレイ２３０の一群のセンサ２４４を選択的に起動させるように構成され、幾つかの波長２３６の一群の波長３０４を受信する、波長ウィンドウ３０２を形成する。幾つかの波長２３６は、センサ２４４によって検出され、幾つかの波長２３６のうちの一部は、幾つかの波長２３６の他の波長よりもセンサ２４４のより多くに到達し得る。
【００５７】
例えば、通常の応答の部分として知られる波長３０６は、センサ２４４の多くに到達し得るので、この波長の検出は、センサ２４４の飽和状態をもたらす。波長ウィンドウ３０２は、波長３０６を検出したセンサ２４４のうちの第１のセンサ３０８をオフするように選択され得る。結果として、第１のセンサ３０８は、波長３０６に対する信号又はデータを生成しない。
【００５８】
第２のセンサ３１０が、第２のセンサ３１０に到達する一群の波長３０４を検出するようにオンされる。この実施例では、第２のセンサ３１０が、波長ウィンドウ３０２を形成する。第１のセンサ３０８は、マスク３１２と考えられ得る。このやり方では、波長３０６による飽和が低減され又は避けられ得る。
【００５９】
波長ウィンドウ３０２は、種々の形状を採り、センサ２４４の不連続な領域を含み得る。例えば、波長ウィンドウ３０２は、行、列、四角形、又は何らかの他の形状で、センサ２４４を含むように選択され得る。この例示的な実施例では、一群の波長３０４が、図２の構造物２０６の表面２４０上の肉眼では視認できない潜在的な汚染物質などの、不具合に対する波長に基づいて選択される。
【００６０】
次に、図４を参照すると、例示的な一実施形態による、ボアスコープシステムの背景閾値化のブロック図が描かれている。この実施例では、解析器２２２が、電磁放射線放出システム２２６の電磁放射線源２３４の動作を制御して、図２のボアスコープシステム２０４内で背景閾値化４００を実行する。電磁放射線源２３４は、発光ダイオード、ハロゲン電球、白熱電球、又は何らかの他の適切な種類の電磁放射線源のうちの少なくとも１つから選択され得る。
【００６１】
波長２３６は、図２の幾つかの波長２３６を通過させるフィルタ２２８によってフィルタリングされる前に、応答２３８に存在している。波長２３６の組成は、図２の電磁放射線２３２の一群の所望の波長４０２に基づいて制御され得る。
【００６２】
例示的な実施例では、解析器２２２が、電磁放射線放出システム２２６と通信する。解析器２２２は、電磁放射線放出システム２２６及び、特に、電磁放射線放出システム２２６の電磁放射線源２３４の動作を制御するように構成されている。描かれているように、解析器２２２は、電磁放射線放出システム２２６の電磁放射線源２３４を選択的に起動させ、電磁放射線放出システム２２６に、一群の所望の波長４０２を有する電磁放射線２３２を放出させる。
【００６３】
一群の所望の波長４０２の波長の選択は、特定の不具合が図２の応答２３８の検出に対して散乱し又は反射する波長に基づき得る。例えば、一群の所望の波長４０２は、図２の構造物２０６の表面２４０上の肉眼では視認できない潜在的な汚染物質に対する波長に基づいて選択され得る。更に、解析器２２２は、一群の所望の波長４０２を選択し、図２の一群の不具合２１２のうちの特定の種類の不具合に対して構造物２０６の表面２４０を検査し得る。例えば、一群の所望の波長４０２は、構造物２０６の表面２４０上に存在するときに汚染物質であると考えられる、湿気、油、又は何らかの他の物質を検出するために選択され得る。
【００６４】
図２〜図５における検査環境２００及び検査環境２００の種々の構成要素の図解は、例示的な一実施形態が実装され得るやり方に対する、物理的又は構造的な制限を示唆することを意図していない。図示した構成要素に加えて又は代えて、他の構成要素が使用されてもよい。幾つかの構成要素は不要になることがある。更に、幾つかの機能構成要素を示すためにブロックが提示されている。例示的な一実施形態において実装されるときに、これらのブロックのうちの１以上を、異なるブロックと統合し、異なるブロックに分割し、或いは、統合して分割し得る。
【００６５】
例えば、例示的な実施例は、図２の航空機２１０の形態を採るプラットフォーム２０８に関して説明されているが、例示的な一実施例は、他の種類のプラットフォームに対しても適用され得る。例えば、プラットフォーム２０８は、移動式プラットフォーム、固定式プラットフォーム、陸上構造物、水上構造物、又は宇宙構造物であってもよい。より具体的には、プラットフォーム２０８は、水上艦、戦車、人員運搬機、列車、宇宙船、宇宙ステーション、衛星、潜水艦、自動車、発電所、橋、ダム、家屋、製造施設、建造物、及び他の適切なプラットフォームであり得る。
【００６６】
次に、図５を参照すると、例示的な一実施形態による、ボアスコープ検査システムのためのボアスコープヘッドの図が描かれている。この例示的な実施例では、ボアスコープ検査ヘッド１０８の断面図が示されている。描かれているように、ボアスコープ検査ヘッド１０８は、ボアスコープ検査ハウジング５００を含み、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）センサアレイ５０２、干渉フィルタ５０４、照明ダイオード５０６、照明ダイオード５０８、及びレンズ５１０のためのプラットフォームである。
【００６７】
ボアスコープ検査ハウジング５００は、図２のブロック形態で示されたボアスコープ検査ハウジング２１８の例示的な一実施態様である。描かれているように、ボアスコープ検査ハウジング５００は、アルミニウムでできている。
【００６８】
ＣＭＯＳセンサアレイ５０２と干渉フィルタ５０４は、両方とも、ボアスコープ検査ハウジング５００の内側に配置されている。ＣＭＯＳセンサアレイ５０２は、干渉フィルタ５０４の後ろに配置されている。照明ダイオード５０６と照明ダイオード５０８は、ボアスコープ検査ハウジング５００に関連付けられている。
【００６９】
レンズ５１０は、ボアスコープ検査ハウジング５００の開口部５１２に配置されている。描かれているように、レンズ５１０は、ボアスコープ検査ハウジング５００の開口部５１２を密封し、応答がレンズ５１０を通過して干渉フィルタ５０４に到達する。
【００７０】
この例示的な実施例では、レンズ５１０が様々な形態を採り得る。例えば、レンズ５１０は、応答を変化させることなしに応答が通過することを可能にし得る。他の例示的な実施例では、レンズ５１０が、バイナリ―レンズ、フレネルレンズ、偏向レンズ、又は何らかの他の適切な種類のレンズのうちの１つから選択され得る。
【００７１】
密封が存在するときに、密封は、ボアスコープ検査ハウジング５００のための気密シールであり得る。更に、ボアスコープ検査ハウジング５００は、ボアスコープ検査ハウジング５００内に正圧を提供するやり方で、窒素、ヘリウム、又は何らかの他の不活性ガスで満たされ得る。別の例示的な一実施例では、真空がボアスコープ検査ハウジング５００に適用されて、負圧を生成し得る。
【００７２】
描かれているように、ＣＭＯＳセンサアレイ５０２は、図２のブロック形態で示されているセンサアレイ２３０の例示的な一実施態様である。ＣＭＯＳセンサアレイ５０２の前に配置されている干渉フィルタ５０４は、図２のブロック形態で示されているフィルタ２２８の一実施例である。この例示的な実施例では、応答５１６がボアスコープ検査ハウジング５００の開口部５１２のレンズ５１０を通して受信されたときに、異なる波長が、矢印５１４の方向において干渉フィルタ５０４の異なるセクションにわたり通過するように、干渉フィルタ５０４が、楔形状を有し多層化されている。
【００７３】
照明ダイオード５０６と照明ダイオード５０８は、ボアスコープ検査ハウジング５００に関連付けられており、光の形態を採る電磁放射線を放出する。例えば、照明ダイオード５０６は光５１８を放出し、照明ダイオード５０８は光５２０を放出する。これらの照明ダイオードからの光は、周波数の範囲を有し得る。
【００７４】
例えば、照明ダイオード５０６と照明ダイオード５０８は、各々、異なる波長の光を放出し得る。例えば、照明ダイオード５０６が可視光を放出し得る一方で、照明ダイオード５０８は近赤外（ＩＲ）光を放出し得る。
【００７５】
例えば、照明ダイオード５０６及び照明ダイオード５０８と同じ波長、若しくは紫外光、中赤外光、遠赤外光などの他の波長を有する光、又は他の波長を有する光を放出する、他の照明ダイオードが存在し得る。
【００７６】
次に、図６を参照すると、例示的な一実施形態による、構造物を検査するためのプロセスのフローチャートが描かれている。図６で示されているプロセスは、図２のボアスコープシステム２０４を使用して実装され得る。これらの動作の１以上は、図２の解析器２２２に実装され得る。
【００７７】
該プロセスは、電磁放射線放出システムから構造物の表面に電磁放射線を送信することによって開始する（動作６００）。該プロセスは、ボアスコープ検査ハウジングの内側に配置されたフィルタを使用して、電磁放射線に対する応答をフィルタリングする（動作６０２）。フィルタは、構造物の表面に向けられた電磁放射線に対する応答の幾つかの波長を通過させるように構成されている。
【００７８】
該プロセスは、センサアレイを使用して、フィルタを通過した幾つかの波長からデータを生成する（動作６０４）。該プロセスは、肉眼では視認できない一組の汚染物質を示す、一群のグラフィカルインジケータを有する、構造物の表面の２次元画像を生成し（動作６０６）、その後、プロセスは終了する。２次元画像は、センサアレイからのデータを使用して生成される。
【００７９】
図６のプロセスで実行された検査を伴って、構造物の再作業又は交換が実行され得る。図６のプロセスでの図２のボアスコープシステム２４０の使用によって、検査が、肉眼では視認できない不具合の特定を可能にし、容易にアクセスできない表面上の位置において検査を行う能力を可能にする。
【００８０】
次に、図７を参照すると、例示的な一実施形態による、センサアレイのセンサを制御するためのプロセスのフローチャートが描かれている。この実施例で示されているプロセスは、波長ウィンドウィングの部分として検出される波長を選択するために使用され得る。
【００８１】
該プロセスは、センサアレイによる検出のために一群の所望の波長を選択することによって開始する（動作７００）。一群の波長の選択は、構造物の表面上の肉眼では視認できない潜在的な不具合に対する波長に基づき得る。言い換えると、それらの波長は、構造物の表面上に潜在的な不具合が存在するときに受信されるものである。該プロセスは、一群のセンサを選択的に起動させ、幾つかの波長の一群の波長を受信する波長ウィンドウを形成し（動作７０２）、その後、プロセスは終了する。
【００８２】
次に、図８を参照すると、例示的な一実施形態による、電磁放射線放出システムの電磁放射線源を制御するためのプロセスのフローチャートが描かれている。この実施例で示されているプロセスは、構造物の表面に向けて送信される電磁放射線の波長を選択するために使用され得る。
【００８３】
該プロセスは、一群の所望の波長を選択することによって開始する（動作８００）。一群の所望の波長は、構造物の表面上の肉眼では視認できない潜在的な不具合に対する波長に基づいて選択される。
【００８４】
該プロセスは、電磁放射線放出システムの電磁放射線源を選択的に起動させ、電磁放射線放出システムに、一群の所望の波長を有する電磁放射線を放出させる（動作８０２）。その後、該プロセスは終了する。
【００８５】
図示した種々の実施形態におけるフローチャート及びブロック図は、例示的な一実施形態における、装置及び方法の幾つかの可能な実装態様の構造、機能、及び動作を示している。これに関し、フローチャート又はブロック図の各ブロックは、モジュール、セグメント、機能、又は動作若しくはステップの一部分のうちの、少なくとも１つを表わし得る。例えば、１以上のブロックは、プログラムコードとしてハードウェア内で、又はプログラムコードとハードウェアの組み合わせとして実行可能である。ハードウェア内で実行された場合、ハードウェアは、例えば、フロー図又はブロック図の１以上の工程を実施するように製造又は構成された集積回路の形態を採り得る。プログラムコードとハードウェアの組み合わせとして実装されたときに、この実装はファームウェアの形態を採り得る。フローチャート又はブロック図の各ブロックは、種々の動作を実行するための特別な目的のハードウェアシステム、又は特別な目的のハードウェアと特別な目的のハードウェアによって実行されるプログラムコードの組み合わせを使用して実装され得る。
【００８６】
例示的な一実施形態の幾つかの代替的な実装態様においては、ブロックに記載された１以上の機能は、図中に記載の順序を逸脱して起こり得る。例えば、場合によっては、連続して示されている２つのブロックが実質的に同時に実行されること、又は時には含まれる機能によってはブロックが逆順に実施されることもあり得る。また、フローチャート又はブロック図で示されるブロックに加えて、他のブロックが追加され得る。
【００８７】
次に、図９を参照すると、例示的な一実施形態による、データ処理システムのブロック図が描かれている。データ処理システム９００を使用して、図２のコンピュータシステム２５６を実行することができる。この例示的な実施例では、データ処理システム９００が通信フレームワーク９０２を含み、これによりプロセッサユニット９０４、メモリ９０６、固定記憶域９０８、通信ユニット９１０、入／出力（Ｉ／Ｏ）ユニット９１２、及びディスプレイ９１４間の通信が行われる。この例では、通信フレームワーク９０２はバスシステムの形態を採り得る。
【００８８】
プロセッサユニット９０４は、メモリ９０６に読み込まれ得るソフトウェアの命令を実行する役割を果たす。プロセッサユニット９０４は、特定の実施態様に応じて、幾つかのプロセッサ、マルチプロセッサコア、又は他の何らかのタイプのプロセッサであり得る。
【００８９】
メモリ９０６及び固定記憶域９０８は、記憶デバイス９１６の例である。記憶デバイスは、例えば、限定するものではないが、データ、機能的な形態のプログラムコード、若しくは一時的であるか永続的であるかの何れかである他の適切な情報、又は一時的に及び永続的にの両方である他の適切な情報のうちの少なくとも１つなどの、情報を記憶することができるハードウェアの任意のピースである。記憶デバイス９１６は、これらの実施例では、コンピュータ可読記憶デバイスとも称され得る。これらの実施例では、メモリ９０６が、例えば、ランダムアクセスメモリ、又は他の任意の好適な揮発性又は不揮発性の記憶デバイスであり得る。固定記憶域９０８は、特定の実行形態に応じて様々な形式をとり得る。
【００９０】
例えば、固定記憶域９０８は、１以上の構成要素又はデバイスを含むことがある。例えば、固定記憶域９０８は、ハードドライブ、半導体ハードライブ、フラッシュメモリ、書換え型光ディスク、書換え可能磁気テープ、又はそれらの何らかの組み合わせであり得る。固定記憶装置９０８によって使用される媒体は、取り外し可能なものでもあり得る。例えば、取外し可能なハードドライブが、固定記憶装置９０８の目的で使用され得る。
【００９１】
これらの実施例では、通信ユニット９１０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。これらの例示的な実施例では、通信ユニット９１０はネットワークインタフェースカードである。
【００９２】
入／出力ユニット９１２は、データ処理システム９００に接続され得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／出力ユニット９１２は、キーボード、マウス、又は何らかの他の適切な入力デバイスのうちの少なくとも１つを介した、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／出力ユニット９１２は、プリンタに出力を送信することができる。ディスプレイ９１４は、ユーザに対して情報を表示するための機構を提供する。
【００９３】
オペレーティングシステム、アプリケーション、又はプログラムのうちの少なくとも１つに関する指示命令は、通信フレームワーク９０２を通じてプロセッサユニット９０４と通信する、記憶デバイス９１６内に配置され得る。種々の実施形態のプロセスは、メモリ９０６などのメモリに配置され得る、コンピュータ実装された指示命令を使用して、プロセッサユニット９０４によって実行することができる。
【００９４】
これらの指示命令は、プロセッサユニット９０４のプロセッサによって読み取られ実行され得る、プログラムコード、コンピュータ使用可能プログラムコード、又はコンピュータ可読プログラムコードと呼ばれる。種々の実施形態のプログラムコードは、メモリ９０６は固定記憶域９０８といった、種々の物理的記憶媒体又はコンピュータ可読記憶媒体上で具現化され得る。
【００９５】
プログラムコード９１８は、選択的に着脱可能であるコンピュータ可読媒体９２０上に機能的な形態で置かれ、プロセッサユニット９０４によって実行するためにデータ処理システム９００に読み込ませたり、転送したりしてもよい。プログラムコード９１８とコンピュータ可読媒体９２０は、これらの実施例では、コンピュータプログラム製品９２２を形成する。一実施例では、コンピュータ可読媒体９２０が、コンピュータ可読記憶媒体９２４又はコンピュータ可読信号媒体９２６であり得る。これらの実施例では、コンピュータ可読記憶媒体９２４は、プログラムコード９１８を伝搬させるか又は送信する媒体というよりはむしろ、プログラムコード９１８を記憶するために使用される物理的な又は有形の記憶デバイスである。
【００９６】
代替的に、プログラムコード９１８は、コンピュータ可読信号媒体９２６を使用してデータ処理システム９００に転送可能である。コンピュータ可読信号媒体９２６は、例えば、プログラムコード９１８を包含する被伝播データ信号であり得る。例えば、コンピュータ可読信号媒体９２６は、電磁信号、光信号、又は任意の他の適切なタイプの信号のうちの少なくとも１つであってもよい。これらの信号は、無線通信リンク、光ファイバケーブル、同軸ケーブル、電線、又は他の任意の好適な種類の通信リンクといった通信リンクのうちの少なくとも１つを介して伝送され得る。
【００９７】
データ処理システム９００に関して例示されている種々の構成要素は、種々の実施形態が実装され得るやり方に構造的な制限を設けることを意図していない。異なる例示的な実施形態は、データ処理システム９００に関して図示されている構成要素に対する追加的又は代替的な構成要素を含むデータ処理システムで実施され得る。図９に示した他の構成要素は、図示されている例示的な実施例と異なることがあり得る。種々の実施形態は、プログラムコード９１８を実行可能な任意のハードウェアデバイス又はシステムを使用して実装され得る。
【００９８】
本開示の例示的な実施形態は、図１０に示す航空機の製造及び保守方法１０００と、図１１に示す航空機１１００とに関連して記述され得る。先ず、図１０を参照すると、例示的な一実施形態による、航空機の製造及び保守方法のブロック図が示されている。製造前の段階で、航空機の製造及び保守方法１０００は、図１１の航空機１１００の仕様及び設計１００２、並びに材料の調達１００４を含み得る。
【００９９】
製造段階では、航空機１１００の構成要素及びサブアセンブリの製造１００６と、システムインテグレーション１００８とが行われる。その後、航空機１１００は認可及び納品１０１０を経て運航１０１２に供される。顧客による運航１０１２中に、航空機１１００は、定期的な整備および保守１０１４（改造、再構成、改修、およびその他の整備または保守を含み得る）がスケジューリングされる。
【０１００】
航空機の製造及び保守方法１０００の各プロセスは、システムインテグレータ、第三者、オペレータ、又はこれらの組み合わせによって、実施又は実行され得る。上記の例では、オペレータは顧客であり得る。本明細書の目的では、システムインテグレータは、限定されないが、任意の数の航空機製造業者、及び主要システムの下請業者を含み得、第三者は、限定されないが、任意の数のベンダー、下請業者、及び供給業者を含み、作業員は、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス機関などであり得る。
【０１０１】
ここで図１１を参照すると、例示的な一実施形態が実装され得る航空機のブロック図が示されている。この例では、航空機１１００は、図１０の航空機の製造及び保守方法１０００によって製造され、且つ、複数のシステム１１０４と内装１１０６とを有する機体１１０２を含み得る。システム１１０４の例には、推進システム１１０８、電気システム１１１０、油圧システム１１１２、及び環境システム１１１４のうちの１以上が含まれる。任意の数の他のシステムが含まれることもある。航空宇宙産業の例を示しているが、種々の例示的な実施形態は、自動車産業などの他の産業にも応用され得る。
【０１０２】
本明細書で具現化されている装置及び方法は、図１０の航空機の製造及び保守方法１０００のうちの少なくとも１つの段階において採用され得る。例示的な一実施例では、図１０の構成要素及びサブアセンブリの製造１００６で製造される構成要素又はサブアセンブリが、図１０で航空機１１００の運航１０１２中に製造される構成要素又はサブアセンブリと同様のやり方で、作製又は製造される。更にまた別の一実施例では、１以上の装置の実施形態、方法の実施形態、又はこれらの組み合わせを、図１０の構成要素及びサブアセンブリの製造１００６並びにシステムインテグレーション１００８などの製造段階で、利用することができる。例えば、図２のボアスコープシステム２０４は、複合材料構造物などの構造物がレイアップ及び硬化されるときに、任意の構成要素又はサブアセンブリが構成要素及びサブアセンブリの製造１００６において製造される間に使用され得る。
【０１０３】
１以上の装置の実施形態、方法の実施形態、又はこれらの組み合わせを、航空機１１００が図１０における運航１０１２、整備及び保守１０１４の間、又はその両方の間に利用することができる。例えば、図２のボアスコープシステム２０４は、図１０の整備及び保守１０１４の間に航空機の検査を実行して、整備が必要な不具合が存在するか否かを判定するために使用され得る。
【０１０４】
幾つかの異なる例示的な実施形態の使用により、航空機１１００の組み立てを大幅に効率化すること、航空機１１００のコストを削減すること、又は航空機１１００の組み立てを大幅に効率化することと航空機１１００のコストを削減することの両方が可能になり得る。図２のボアスコープシステム２０４の使用は、現在使用されている検査システムではアクセスすることが困難であり得る構造物の位置の検査を実行し、ハイパースペクトル解析を実行して、構造物の表面上に不具合が存在するか否かを判定するために必要な時間を削減する。
【０１０５】
したがって、提供される例示的な実施例の１以上は、位置への制限されたアクセスを有する複合材料構造物を検査することに伴う技術的な問題を克服する技術的な解決策を有する。例えば、図２では、ボアスコープシステム２０４が、現在の検査システムでは現在利用できないやり方で、構造物２０６の表面２１４上でハイパースペクトル解析２４８を実行する能力を提供する。様々な異なる位置においてハイパースペクトル解析２４８を実行するこの能力を用いれば、構造物を検査して不具合が存在するか否かを判定するために必要な時間と労力が低減され得る。
【０１０６】
種々の例示的な実施形態の説明は、例示及び説明を目的として提示されており、網羅的であること、又は開示された形態の実施形態に限定することは意図されていない。動作及び工程を実行する構成要素が、種々の実施例によって説明される。例示的な一実施形態では、ある構成要素は、説明している動作又は工程を実行するよう構成され得る。例えば、この構成要素は、具体例において構成要素によって実施されると説明されている動作又は工程を実行する能力をこの構成要素に提供する、構造物に適した構成又は設計を有し得る。
【０１０７】
更に、本開示は、下記の条項に係る実施形態を含む。
条項１
ボアスコープ検査ハウジング、
前記ボアスコープ検査ハウジングに関連付けられ、電磁放射線を放出するように構成された、電磁放射線放出システム、
前記ボアスコープ検査ハウジングの内側に配置されたフィルタであって、構造物の表面に向けられた前記電磁放射線に対する応答の幾つかの波長を通過させるように構成され、前記応答が前記ボアスコープ検査ハウジングの開口部を通して受信される、フィルタ、及び
前記ボアスコープ検査ハウジングの内側の前記フィルタの後ろに配置されたセンサアレイであって、前記フィルタを通過した前記幾つかの波長からデータを生成するように構成されたセンサを備え、前記構造物の前記表面のハイパースペクトル解析を可能にする、センサアレイを備える、装置。
条項２
前記センサアレイと通信する解析器であって、前記センサアレイの一群のセンサを選択的に起動させ、前記幾つかの波長の一群の波長を受信する波長ウィンドウを形成する、解析器を更に備える、条項１に記載の装置。
条項３
前記一群の波長が、前記構造物の前記表面上の肉眼では視認できない一群の不具合に対する波長に基づいて選択される、条項２に記載の装置。
条項４
前記電磁放射線放出システムと通信する解析器であって、前記電磁放射線放出システムの電磁放射線源を選択的に起動させ、前記電磁放射線放出システムに一群の所望の波長を有する前記電磁放射線を放出させる、解析器を更に備える、条項１に記載の装置。
条項５
前記一群の所望の波長が、前記構造物の前記表面上の肉眼では視認できない一群の不具合に対する波長に基づいて選択される、条項４に記載の装置。
条項６
前記応答が、前記表面上の位置からのものであり、
前記センサアレイと通信する解析器であって、前記センサアレイに前記構造物の前記表面に向けられた前記電磁放射線から受信した前記応答から前記データを生成させ、前記位置における肉眼では視認できない一群の不具合を示す一群のグラフィカルインジケータを有する、前記構造物の前記表面の２次元画像を生成するように構成された、解析器を更に備える、条項１に記載の装置。
条項７
前記解析器が、電線、光ファイバー、又は無線接続のうちの少なくとも１つを使用して、前記センサアレイと通信する、条項６に記載の装置。
条項８
前記ボアスコープ検査ハウジングに関連付けられ、ボアスコープシステムを形成する、細長部材であって、堅い細長部材、柔軟な細長部材、ケーブル、チューブ、及びパイプのうちの１つから選択される、細長部材を更に備える、条項１に記載の装置。
条項９
前記フィルタが干渉フィルタである、条項１に記載の装置。
条項１０
前記ボアスコープ検査ハウジングの前記開口部を密封するレンズであって、前記応答が前記レンズを通過して前記フィルタに到達する、レンズを更に備える、条項１の装置。
条項１１
前記センサが、電荷結合素子、相補型金属酸化膜半導体素子、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）半導体素子、又は水銀カドミウムテルル（ＨｇＣｄＴｅ）半導体素子のうちの少なくとも１つから選択された一群のセンサから選択される、条項１に記載の装置。
条項１２
前記電磁放射線放出システムが、発光ダイオード、ハロゲン電球、又は白熱電球のうちの少なくとも１つから選択された一群の電磁放射線源を備える、条項１に記載の装置。
条項１３
前記構造物が、硬化されていない複合材料構造物、硬化された複合材料構造物、部品、アセンブリ、翼、複合材料外板、水平安定板、スパー、リブ、プリプレグの層、エンジンのハウジング、主翼ボックス、パイプ、及びチューブのうちの１つから選択される、条項１に記載の装置。
条項１４
ボアスコープのためのボアスコープ検査ハウジング、
前記ボアスコープのための前記ボアスコープ検査ハウジングに関連付けられたチューブ、
前記ボアスコープ検査ハウジングに関連付けられた電磁放射線放出システムであって、電磁放射線を放出するように構成された、電磁放射線放出システム、
前記ボアスコープ検査ハウジングの内側に配置されたフィルタであって、構造物の表面に向けられた電磁放射線に対する応答の幾つかの波長を通過させるように構成され、前記応答が前記ボアスコープ検査ハウジングの開口部を通して受信される、フィルタ、
前記ボアスコープ検査ハウジングの内側の前記フィルタの後ろに配置されたセンサアレイであって、前記フィルタを通過した前記幾つかの波長からデータを生成するように構成された、センサアレイ、及び
前記センサアレイと通信する解析器であって、前記センサアレイに前記構造物の前記表面に向けられた前記電磁放射線から受信した前記応答から前記データを生成させ、肉眼では視認できない一群の不具合を示す一群のグラフィカルインジケータを有する、前記構造物の前記表面の２次元画像を生成するように構成された、解析器を備える、ハイパースペクトルボアスコープシステム。
条項１５
前記解析器が、一群のセンサを選択的に起動させ、前記幾つかの波長の一群の波長を受信する波長ウィンドウを形成するように構成され、前記一群の波長が、前記構造物の前記表面上の肉眼では視認できない前記一群の不具合に対する波長に基づいて選択される、条項１４に記載のハイパースペクトルボアスコープシステム。
条項１６
前記解析器が、電磁放射線源を選択的に起動させ、前記電磁放射線放出システムに一群の所望の波長を有する前記電磁放射線を放出させるように構成され、前記一群の所望の波長が、前記構造物の前記表面上の肉眼では視認できない前記一群の不具合に対する波長に基づいて選択される、条項１４に記載のハイパースペクトルボアスコープシステム。
条項１７
構造物を検査するための方法であって、
電磁放射線放出システムから前記構造物の表面へ電磁放射線を送信すること、
ボアスコープ検査ハウジングの内側に配置されたフィルタを使用して、前記電磁放射線に対する応答をフィルタリングすることであって、前記フィルタが、前記構造物の前記表面に向けられた前記電磁放射線に対する前記応答の幾つかの波長を通過させるように構成されている、フィルタリングすること、
センサアレイを使用して、前記フィルタを通過した前記幾つかの波長からデータを生成すること、及び
肉眼では視認できない一群の不具合を示す一群のグラフィカルインジケータを有する、前記構造物の前記表面の２次元画像を、前記センサアレイからのデータを使用して生成することを含む、方法。
条項１８
一群のセンサを選択的に起動させ、前記幾つかの波長の一群の波長を受信する波長ウィンドウを形成することを更に含み、前記一群の波長が、前記構造物の前記表面上の肉眼では視認できない前記一群の不具合に対する波長に基づいて選択される、条項１７に記載の方法。
条項１９
前記電磁放射線放出システムの電磁放射線源を選択的に起動させ、前記電磁放射線放出システムに一群の所望の波長を有する前記電磁放射線を放出させることを更に含み、前記一群の所望の波長が、前記構造物の前記表面上の肉眼では視認できない前記一群の不具合に対する波長に基づいて選択される、条項１７に記載の方法。
条項２０
前記フィルタが干渉フィルタである、条項１７に記載の方法。
条項２１
前記構造物が、硬化されていない複合材料構造物、硬化された複合材料構造物、部品、アセンブリ、翼、複合材料外板、水平安定板、スパー、リブ、プリプレグの層、エンジンのハウジング、主翼ボックス、パイプ、及びチューブのうちの１つから選択される、条項１７に記載の方法。
【０１０８】
当業者には、多くの修正例及び変形例が自明となろう。更に、種々の例示的な実施形態によって、他の好ましい実施形態に比較して異なる特徴が提供され得る。選択された１以上の実施形態は、実施形態の原理と実際の用途を最もよく説明するため、及び、考慮される具体的な用途に適した様々な変更例を伴う様々な実施形態に関して、開示の理解を当業者に促すために、選択され記述されている。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【外国語明細書】
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