(57)【要約】  圧力検知システムにおける圧力ポート（２）及び圧力変換器（３）における障害を検出し分離するためのシステム及び方法が開示されている。本システムは、宇宙船の船首キャップ（１）に十字架状に埋め込まれた１組の圧力ポート（２）を含む。３つの圧力変換器（３）は、圧力ポート（２）から表面圧力を計測するために、各圧力ポート（２）に気送管（４）を介して接続される。別々の電源ユニット（７、８、９）は、上記圧力変換器（３）に電力供給するために、圧力ポート（２）ごとに上記３つの圧力変換器（３）に接続される。処理ユニット（１０）は、圧力変換器（３）からの計測された表面圧力に対応する電圧入力信号を取得するように構成される。処理ユニット（１０）は、１つ以上のレベルの障害検査を実行し、電圧入力信号に基づき、圧力変換器の障害及び圧力ポート（２）の閉塞を検出し分離する。それ故に、ＦＡＤＳの圧力推定の精度及び信頼性を向上させることが可能である。【選択図】  図１
2011522245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フラッシュ大気データシステム（ＦＡＤＳ）の圧力検知システムの圧力ポート及び圧力変換器における障害を検出し分離するためのシステムであって、
宇宙船の船首キャップに十字架状に埋め込まれた複数の圧力ポートと、
複数の気送管を介して、それぞれの圧力ポートに接続され、前記複数の圧力ポートから表面圧力を計測する３以上の圧力変換器と、
前記３以上の圧力変換器に別々に接続され、前記３以上の圧力変換器に対し各圧力ポートにて電力供給する少なくとも１つの電源ユニットと、
前記３以上の圧力変換器から計測された前記表面圧力に対応する電圧入力信号を取得するように構成されている処理ユニットであって、１以上のレベルの障害検査を実行して、前記電圧入力信号に基づき、圧力変換器の障害及び前記複数の圧力ポートの閉塞を検出し分離する処理ユニットと、
を備えたシステム。
【請求項２】
前記処理ユニットは、インタフェースブラケットを介して、前記３以上の圧力変換器からの前記電圧入力信号を取得するように構成されている請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
各圧力ポートの前記３以上の圧力変換器が単一のパッケージ内に収納されている請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記１以上のレベルの障害検査が、三重化冗長（ＴＭＲ）論理、範囲妥当性、動的挙動、並びに、迎え角及び横滑り角推定値の体系化されたセットの生成として実行される請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
圧力検知システムの圧力ポート及び圧力変換器における障害を検出し分離するための方法であって、
複数の圧力ポートにて計測された表面圧力の相互比較により、圧力ポートの閉塞障害と圧力変換器の障害とを区別するステップと、
前記計測された表面圧力が、飛行段階の特定の瞬間で大ざっぱなレベルまでの所望の範囲内に在るかどうかを判定するステップと、
前記計測された表面圧力に関する定圧及び速度を検査し、前記複数の圧力ポートにおける完全な又は部分的な閉塞及び複数の圧力変換器における突然の障害を識別するステップと、
船首キャップの垂直子午線及び水平子午線に沿って配置されている前記複数の圧力ポートの所定の組み合わせから、迎え角及び横滑り角推定値の１つ以上の体系化されたセットを生成するステップと、
迎え角及び横滑り角推定値の前記１つ以上の体系化されたセットに基づき、垂直子午線及び水平子午線における前記複数の圧力ポート及び前記複数の圧力変換器における前記障害を検出し分離するステップと、
を含む方法。
【請求項６】
定圧を検査する前記ステップは、所定のブロック時間についての前記表面圧力の最高示度と最低示度との差が所望の閾値よりも短い場合、前記閉塞した圧力ポート及び前記障害のある圧力変換器を検出し分離するステップを含む請求項５に記載の方法。
【請求項７】
速度を検査する前記ステップは、１つの演算処理更新サイクル時間中に、前記計測された表面圧力が所望の閾値よりも大きい場合、前記閉塞した圧力ポート及び前記障害のある圧力変換器を検出し分離するステップを含む請求項５に記載の方法。
【請求項８】
迎え角推定値の前記１つ以上の体系化されたセットのメジアンからの異常値の分散を検査することにより、垂直子午線における前記複数の圧力ポート及び前記複数の圧力変換器における前記障害が検出され分離される請求項５に記載の方法。
【請求項９】
横滑り角推定値の前記１つ以上の体系化されたセットのメジアンの絶対値を検査することにより、水平子午線における前記複数の圧力ポート及び前記複数の圧力変換器における前記障害が検出され分離される請求項５に記載の方法。
【請求項１０】
前記複数の圧力ポートの３以上の圧力ポートから、迎え角及び横滑り角推定値の前記１つ以上の体系化されたセットが構成される請求項５に記載の方法。
【請求項１１】
前記閉塞した圧力ポート及び前記障害のある圧力変換器が、論理推論を通じた計算から分離される請求項５に記載の方法。
【請求項１２】
迎え角推定値の前記１つ以上の体系化されたセットのメジアンからの異常値の分散を検査する前記ステップが、
前記迎え角推定値を昇順又は降順で配置した後に、前記迎え角推定値のメジアンを決定するステップと、
前記迎え角推定値のメジアンから最も遠いところに在る前記迎え角推定値を求めることにより、前記１つ以上の体系化されたセットにおける前記異常値を識別するステップと、
前記異常値と、前記迎え角推定値のメジアンとの差を決定するステップと、
前記異常値とメジアンとの差が所望の閾値よりも大きい場合、前記異常値内の前記複数の圧力ポートを障害のあるポートとして提示するステップと、
前記残りの圧力ポート及び前記障害のあるポートのうちの１つを用いて、迎え角推定値の第２の体系化されたセットを形成し、前記第２の体系化されたセットの前記異常値内の前記圧力ポートを分離するステップと
を更に含む請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
横滑り角推定値の前記１つ以上の体系化されたセットのメジアンからの異常値の分散を検査する前記ステップが、
前記横滑り角推定値を昇順又は降順で配置した後に、前記横滑り角推定値のメジアンを決定するステップと、
前記横滑り角推定値の前記決定されたメジアンの前記絶対値が所望の閾値よりも少ないかどうかを検査するステップと、
前記横滑り角推定値の前記決定されたメジアンの前記絶対値が前記所望の閾値よりも大きい場合、横滑り角推定値の前記１つ以上の体系化されたセットに共通の前記圧力ポートを分離するステップと
を更に含む請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
横滑り角推定値の前記１つ以上の体系化されたセットが、前記複数の圧力ポートに共通の水平子午線における少なくとも１つの圧力ポート、及び、垂直子午線から取得される前記体系化されたセットにおける残りのポートにより形成される請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空工学に係り、特に、宇宙船において利用されるフラッシュ大気データシステム（ＦＡＤＳ）の圧力検知システムの分野に関する。更に詳しくは、本発明は、圧力検知システムの圧力ポート及び圧力変換器における障害を検出し分離するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
宇宙船、高速航空機及び惑星探査機のフラッシュ大気データシステム（ＦＡＤＳ）により活用される圧力検知システムは、一般に、圧力ポート、気送管及び圧力変換器からなる。圧力変換器は、圧力ポートから表面気圧を計測してＦＡＤＳプロセッサに圧力データ入力を提供し、次にＦＡＤＳプロセッサが、迎え角、横滑り角、マッハ数及び動圧のような大気データパラメータを生成する。これらの大気データパラメータは、船体システムを空力加熱から保護し、ゲインスケジュールを実行し、船体を所望の軌道に沿って案内するために、リアルタイム制御及び突風荷重軽減を行う誘導制御システムにとって、極めて重要である。それ故に、船体を制御するためのこれらの圧力計測値の精度を維持することが不可欠である。
【０００３】
ところが、圧力変換器における障害の結果として、あるいは、着氷又は異物により引き起こされる圧力ポートの閉塞に起因して、圧力計測値に誤りが生じることがある。閉塞した圧力ポートや障害のある圧力変換器は、測定された大気データパラメータについて真の値からの著しいずれを生み出し、このことが最終的に制御不能及び船のミッションの失敗をもたらすことがある。１９９５年１月１９日のＮＡＳＡのＸ−３１実験航空機事故の原因を研究している事故調査委員会は、航空機の加熱装置のないピトー静圧システム内部又は上部に氷が蓄積して、誤った大気速度情報が飛行制御コンピュータに提供されたと結論付けた。これにより、全体の気圧データの誤った示度がもたらされ、航空機の飛行制御システムが、より低速になるように自動的に不適切な設定を行った。航空機は突然全軸で振動を開始し、迎え角が９０度を超えるところまで縦揺れし、制御不能になり墜落した。
【０００４】
更に、昆虫を原因としたものや、飛行中の気送管に溜まった水の凍結に起因するものなど、大気データシステムの圧力ポートの閉塞について他の幾つかの報告がある。これらの事象は、間違った大気速度表示による離陸の見込み、及び、不適切な乗組員の動作の可能性を提起することがあり、このことは、高速離陸中止、あるいは飛行中の状況認識の喪失をもたらす。従って、閉塞した圧力ポート及び／又は障害のある変換器をＦＡＤＳ計算から除去し、宇宙船におけるＦＡＤＳの大気データパラメータ推定の精度及び信頼性を向上させることが常に必要となる。
【０００５】
従来の障害検出及び分離（ＦＤＩ）技術は、神経回路網のような人工知能アルゴリズムを活用して、閉塞した圧力ポートを識別するが、これらの技術は、逆モデルを活用する間接的で複雑な方法である。このような既存のシステムでは、単一の圧力変換器又は２つの圧力変換器のいずれかが１つの圧力ポートに接続しているので、圧力変換器の障害とポート閉塞とを区別することは困難である。更に、単一の又は２つの変換器の電力供給が単一の電源を用いて行われるため、電源の不具合が生じると圧力計測全体に影響する。
【０００６】
特許文献１は、人工知能に基づく大気データシステムにおける障害分離方法及び装置について記載しており、この方法及び装置は、人工知能に基づく大気データシステムに特有のものである。このような方法とは、圧力ポートの数と同数の神経回路網を必要とする逆解法（inverse method）である。この方法は主として、圧力ポートにおける障害検出について、ＦＡＤＳの入力パラメータに依存しているので、圧力計測の不具合を解決するのに逆モデルを必要とする。このような逆モデルの計算は、ＦＡＤＳの圧力ポートごとに圧力推定値を出力する必要があるので、計算的に高価で複雑な工程が生じる。
【０００７】
特許文献２は、人工知能に基づく大気データシステムにおける障害検出について記載しており、この障害検出も、人工知能に基づく大気データシステムに特有のものである。この方法も、大気データ生成用及び圧力センサの障害検出用に多数の神経回路網を利用している。先行技術のシステムの主な欠点は、これらのシステムが、圧力ポートにて圧力値を推定するのに、逆モデルに頼っていることであり、このことが障害検出及び分離（ＦＤＩ）を複雑にしている。また、既存のシステムは、圧力残留物の分散のような統計的特性の甚大な検証を必要とする。
【０００８】
従来の方法に関して、宇宙船の圧力検知システムにおける大気データ生成及び圧力ポットの障害検出を達成するために多数の神経回路網が活用されている。ところが、これらの方法は、障害検出用の逆モデルに関係しており、これによりＦＡＤＳ上で処理するのが非常に困難かつ複雑になっている。先行技術の上述の欠陥を克服するには、計算的負荷を低減し、船内実施の観点に適合したＦＤＩ構想が必要となる。従って、圧力検知システムの圧力ポート及び圧力変換器における障害を検出し分離するための改良されたシステム及び方法を提供することが不可欠である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第７２５７４７０号
【特許文献２】英国特許出願公開第２４３２９１４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、圧力検知システムの圧力ポート及び圧力変換器における障害を検出し分離するためのシステムであって、ＦＡＤＳの圧力測定の精度及び信頼性を向上させるシステムを提供することである。
【００１１】
本発明の別の目的は、圧力検知システムの圧力ポート及び圧力変換器における障害を検出し分離するためのシステムであって、宇宙船をリアルタイムで制御するのに必要とされる正確かつ信頼できる大気データの生成を実現するシステムを提供することである。
【００１２】
本発明の更に別の目的は、圧力検知システムの圧力ポート及び圧力変換器における障害を検出し分離するための方法であって、直接的で簡単で誰でも扱える正確な方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
一態様によれば、これらの目標を達成するものである本発明は、圧力検知システムの圧力ポート及び圧力変換器における障害を検出し分離するためのシステムであって、宇宙船の船首キャップに十字架状に埋め込まれた１組の圧力ポートを含むシステムに関する。圧力ポートから表面圧力を計測するために、各圧力ポートに、気送管を通して３つの圧力変換器が接続している。これらの３つの圧力変換器には、圧力変換器に各圧力ポートにて電力供給するために、別々の電源ユニットが接続している。圧力変換器からの計測された表面圧力に対応する電圧入力信号を取得するように処理ユニットが構成される。処理ユニットは、１つ以上のレベルの障害検査を実行し、電圧入力信号に基づき、圧力変換器の障害及び圧力ポートの閉塞を検出し分離する。それ故に、ＦＡＤＳの圧力推定の精度及び信頼性を向上させることが可能である。
【００１４】
別の態様によれば、これらの目標を達成するものである本発明は、圧力検知システムの圧力ポート及び圧力変換器における障害を検出し分離するための方法であって、圧力ポートにて計測された表面圧力の相互比較により、圧力ポートの閉塞障害と圧力変換器の障害とを区別するステップを含む方法に関する。計測された表面圧力が、飛行段階の特定の瞬間で大ざっぱなレベルまでの所望の範囲内に在るかどうかの判定が行われる。計測された表面圧力に関する定圧及び速度が検査されて、圧力ポートにおける完全な又は部分的な閉塞及び圧力変換器上の突然の障害が識別される。船首キャップの垂直子午線及び水平子午線に沿って在る圧力ポートの所定の組み合わせから、迎え角及び横滑り角推定値の体系化されたセットが生成される。迎え角及び横滑り角推定値の体系化されたセットに基づき、垂直子午線及び水平子午線における圧力ポート及び圧力変換器における障害が検出され分離される。
【００１５】
添付の図面を参照して、本発明を、より詳細に検討する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の例示的な実施形態による圧力検知システムの圧力ポート及び圧力変換器における障害を検出し分離するためのシステムを示す。
【図２】本発明の原理による、ポート圧力とマッハ数との間でプロットしたグラフを示す。
【図３】本発明の原理による圧力ポートの配置及び番号付けを図示している。
【図４】本発明の例示的な実施形態による、圧力検知システムの圧力ポート及び圧力変換器における障害を検出し分離するための方法のフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１を参照すると、本発明の例示的な実施形態による、圧力検知システムの圧力ポート２及び圧力変換器３における障害を検出し分離するためのシステムが示されている。このようなシステムは、宇宙船内の閉塞した圧力ポート２及び欠陥のある圧力変換器３を検出する。システムは、主要要素として、９つの圧力ポート２と、気送管４と、フラッシュ大気データシステム（ＦＡＤＳ）プロセッサ１０とを、他の要素と共に含む。圧力計測値を得るために、９つの圧力ポート２の各々に３つの絶対圧力変換器３が、即ち、システム内に全体として２７個の圧力変換器が設けられている。
【００１８】
圧力ポート２は、船の船首キャップ１上に十字架状に配置されている。各圧力ポート２は、気送管４によって３つの圧力変換器３に接続している。気送管４の一端が圧力ポート２に、アダプタ５により接続している一方で、他端は、インタフェースブラケット６上に装着された圧力変換器３に接続している。ＦＡＤＳの運転飛行体制において、固有周波数が５０Ｈｚよりも大きく、時定数が２０ミリ秒よりも短いという周波数応答要件を満たすために、ＩＮＣＯＮＥＬ気送管４は、内径１．７５ｍｍ、外径３．１７５ｍｍ及び長さ６００±５０ｍｍを有するべきである。
【００１９】
圧力を計測するため、及び、圧力ポートの閉塞障害と変換器の障害との区別を可能とするためにも、圧力変換器３は単一のパッケージ内に収納されている。圧力変換器３は、圧力ポート２から表面圧力を計測し、圧力ポート２からの計測された表面圧力に基づき、船のＦＡＤＳプロセッサ１０にアナログ電圧入力信号を出力することができる。３つの圧力変換器３に圧力ポート２にてそれぞれ電力供給するために、独立した３つの電源７、８及び９が使用されるので、単一の電源の不具合に起因して生じる、圧力ポート２での全ての圧力データの損失が回避される。
【００２０】
更に、圧力変換器３からのアナログ電圧は、３２ＭＨｚのクロック周波数で作動するディジタル信号プロセッサ１０にインタフェースブラケット６を通して送られる。ＦＡＤＳプロセッサ１０の内部で、アナログ電圧の形態である２７個の圧力示度が、アナログ−ディジタルコンバータを用いてディジタル化される。２７個の圧力示度は、ＦＡＤＳプロセッサ１０により、２５ミリ秒の速度で取得される。圧力変換器３及びアナログ‐ディジタルコンバータの精度は、圧力計測における全体的な精度が、１００パスカルよりも良好であるように選択される。続いて、圧力変換器３からのこれらの圧力示度を用いて４つのレベルの障害検査が実行され、圧力変換器３の障害及び／又は圧力ポート２の閉塞が検出される。
【００２１】
図４を参照すると、本発明の例示的な実施形態による、圧力検知システムの圧力ポート２及び圧力変換器３における障害を検出し分離するための方法のフローチャートが示されている。障害検出及び分離（ＦＤＩ）方法は、圧力ポート２及び圧力変換器３における障害の４つのレベルの検査を活用している。第１レベルでは、ステップ４０５にて示されているように、ＦＤＩ検査が、各圧力ポート２にて、圧力変換器３に関する三重化冗長（ＴＭＲ）論理検査として実行される。各圧力ポート２は、特定の圧力ポート場所にて表面圧力を計測する３つの絶対圧力変換器３を示している。３つの変換器３の電力供給が、独立した３つの電源７、８及び９を用いて行われることから、単一の電源の不具合は圧力計測に影響しない。
【００２２】
圧力変換器３の障害のない条件下にあっては、圧力ポート２での３つの圧力示度は全て、閾値内に一致すべきである。圧力変換器３の障害があれば、圧力ポート２での３つの圧力示度の相互比較（ＴＭＲ論理）により検出することができる。ステップ４１０にて描かれているように、この処置は、９つの圧力ポート２全てについて行うべきである。任意の変換器障害が検出された場合、ステップ４１５及び４４０にて示されているように、障害のある変換器３は、ＦＡＤＳ計算から除去することができる。一方で、このＴＭＲ論理検査は、閉塞したポート２が完全なものであるのか部分的なものであるのかを、あるいは圧力ポート２での２つの圧力変換器３の同時の障害を検出することができない。それ故に、計測された圧力示度に関して、次のレベルの検査、つまり範囲妥当性検査が行われる。
【００２３】
第２レベルでは、ステップ４２０にて言及されているように、範囲妥当性検査が行われて、計測された圧力が、飛行段階の特定の瞬間で非常に大ざっぱなレベルまでの予測される範囲内に在るかどうかが判定される。ポート圧力とマッハ数との間でプロットしたグラフを描いている図２に示されているように、宇宙船内で予測された圧力値に基づき、マッハ数２を中心に圧力値について５０，０００Ｐａ及び２５００Ｐａという閾値レベルが規定される。即ち、マッハ数＞２である領域は、値＜５００００パスカルを有するべきであるのに対して、マッハ数２以下の領域については圧力＞２５００Ｐａであるべきである。このことにより、対応するポート２の値がこの範囲外にある場合、ポート２は完全に閉塞したポートであるとの結論が下される。範囲妥当性検査により変換器又はポートの任意の障害が検出された場合、ステップ４２５及び４４０にて示されているように、障害のある変換器３又はポート２は、ＦＡＤＳ計算から除去することができる。
【００２４】
第３レベルでは、計測された圧力に関して動的挙動検査が適用される。ステップ４３０にて示されているように、この動的挙動検査は定圧検査及び速度検査を含む。定圧検査では、全ての圧力ポート２での最高圧力示度及び最低圧力示度に関する記録が、１００秒ごとのブロック時間について維持される。任意のブロック中の最高圧力示度と最低圧力示度との差が指定の閾値（＜１００パスカル標準値）よりも小さい場合、ステップ４３５及び４４０にて描かれているように、特定のポート２がＦＡＤＳ計算から除去される。この定圧検査は、巡航運転中には無効にされるべきものである。同様に、速度検査では、２５ミリ秒という１つの演算処理更新サイクル時間中に、圧力ポート２での示度が閾値（５０００パスカル標準値）以上変化するかどうかが判定され、変化する場合、圧力ポート２がＦＡＤＳ計算から除去される。定圧検査は、速度検査と共に、閉塞した圧力ポート２が完全なもの及び部分的なものであることの識別と、圧力変換器３内で生じる突然の障害の識別とを可能にすることができる。
【００２５】
最後に、４番目のレベルの検査は、迎え角及び横滑り角推定値の体系化されたセット（structured set）の生成に基づいて実施される。ＦＡＤＳにおける圧力ポート２又は圧力変換器３における障害は、「体系化されたセット」内において迎え角及び横滑り角推定値のずれを引き起こす。これらの体系化されたセットは、船のＦＡＤＳ船首キャップ１の垂直子午線及び水平子午線に沿って配置されている圧力ポート２の所定の組み合わせから生成される。垂直子午線に沿って配置されている圧力ポート２又は圧力変換器３における障害は、迎え角推定値を用いて検出され分離されるのに対して、水平子午線に沿って配置されている圧力ポート２又は圧力変換器３の障害は、横滑り角推定値を用いて検出され分離される。
【００２６】
更に、本発明の原理による圧力ポート２の配置及び番号付けを示す図３には、ＦＤＩ構想のための標準システムの圧力ポート配置が示されている。このシステムを考慮すると、垂直子午線及び水平子午線に沿って十字架状に９つの圧力ポート２が配置されている。垂直子午線に沿った圧力ポート２は、１、２、５、８及び９と付番されている。水平子午線に沿った、残りの４つの圧力ポート２は、３、４、６及び７と付番されている。
【００２７】
ステップ４４５に描かれているように、垂直子午線に沿った圧力ポート２又は変換器３の障害、即ち、１、２、５、８及び９と付番されているポートの障害が、迎え角推定値の体系化されたセットを用いて識別される。体系化されたセットは１０個の迎え角推定値から成り、各迎え角推定値は３つの圧力ポート２から形成されている。表１に、垂直子午線に沿った圧力ポート２を用いた、１０個の迎え角推定値の体系化されたセット１が示されている。垂直子午線における圧力ポート２及び／又は圧力変換器３における障害の検出は、体系化されたセットのメジアンからの異常値の分散を検査することにより行われる。
【００２８】
垂直子午線ポートのこのＦＤＩ検査において、表１に示す、体系化されたセットの１０個の迎え角推定値は昇順又は降順で配置されて、１０個の迎え角推定値のメジアンが求められる。推定値の総数が偶数値である場合、メジアンは、体系化されたセットの２つの中央値の平均である。その際、体系化されたセット全体における異常値が、メジアンから最も遠いところに在る迎え角推定値を求めることにより識別される。異常値の推定値の角度とメジアンとの差が検出される。
【表１】
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表１：垂直ポート欠陥を分離するための迎え角推定値の体系化されたセット１
【００２９】
異常値とメジアンとの大きさの差が閾値内にある場合、垂直子午線における５つのポートは全て良好である。異常値とメジアンとの差が指定の閾値よりも大きい場合、異常値を構成した３つのポートのうちの１つは障害がある。これらの３つのポートは、障害のあるもののリストとして識別され、垂直子午線における残りの２つのポートは良好とされる。その後、３つの推定値からなる第２の体系化されたセットが、これらの２つの良好なポートと障害のあるもののリストの１つのポートとをそれぞれ用いて形成される。最後に、この第２の体系化されたセットのうち、２つの推定値は閾値内で一致することができ、異常値を示す第２の体系化されたセットのポートであって、障害があるもののリストから取得されたポートに障害があることが明らかになる。垂直子午線において任意のポートの障害が検出された場合、ステップ４５０及び４６５にて示されているように、障害のあるポートが計算から除去される。
【００３０】
同様に、ステップ４５５にて示されているように、水平子午線に沿った、残りの４つの圧力ポート２又は変換器３の障害、即ち、３、４、６及び７と付番されているポートの障害が、体系化されたセットの横滑り角推定値を用いて識別される。体系化されたセットは４つの組から成り、各々は１０個の横滑り角推定値を含み、そこでは、各推定値が、３つの圧力ポート２から形成されている。上で言及された、４つの体系化されたセットの各々における３つのポートの組み合わせは、体系化されたセット内にある１０個の推定値が全て、これらの推定値に共通の垂直子午線を外れた少なくとも１つの水平ポートを有するべきであり、横滑り推定値におけるポート２のうちの少なくとも２つが、垂直子午線に沿って在るポート２から形成されるという条件を満足するように選択される。
【００３１】
更に、表２に、各々が１０個の横滑り角推定値と、それらの推定値がそこから形成される圧力ポート２とを含む、４つの体系化されたセット（セット２〜セット５）が与えられている。水平子午線に沿って配置されている圧力ポート２及び／又は圧力変換器３における障害は、体系化されたセットのメジアンの絶対値を検査することにより検出される。水平子午線ポートのこのＦＤＩ検査では、表２に示す１組の横滑り角推定値に関して一度に操作が行われる。横滑り角推定値は、昇順又は降順で配置されており、１０個の横滑り角推定値のメジアンが決定される。推定値の総数が偶数値である場合、メジアンは、体系化されたセットの２つの中央値の平均である。
【表２】
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表２：水平ポート欠陥を分離するための横滑り角推定値の体系化されたセット２〜５
【００３２】
その後、識別されたメジアンの絶対値が、指定の閾値よりも小さいかどうかの検査を行うことができる。識別されたメジアンの絶対値が指定の閾値よりも小さい場合、指定の体系化されたセットにおける１０個の横滑り推定値に共通のポートは良好である。これに対して、識別されたメジアンの絶対値が指定の閾値よりも大きい場合、指定の体系化されたセットにおける１０個の横滑り角推定値に共通のポートは障害がある。上のステップは、４つの体系化されたセット全てについて反復され、水平子午線における任意の障害のあるポート２及び／又は圧力変換器３が検出され分離される。体系化されたセットにおいていったん障害が検出されると、ステップ４６０及び４６５にて言及されているように、続いて、障害のあるポート又は変換器の分離が論理的推論を通して実行される。その後、ステップ４７０にて描かれているように、ＦＡＤＳ計算の次のサイクルについて上の工程が反復される。
【００３３】
例えば、識別された異常値が表１の推定値番号５であると考えれば、垂直子午線におけるポートの障害を検出するための説明に役立つ例となる。この推定値が、１、５及び９と付番されているポートを用いて形成されているので、これらのポートは、障害のあるもののリスト内に保存されるが、このことは、２及び８と付番されているポートが良好であることを示している。その際、体系化された第２セットの推定値は、ポートの組み合わせを用いて、例えば２、８、１と付番されているポート、２、８、５と付番されているポート、及び、２、８、９と付番されているポートを用いて形成される。迎え角推定値の体系化されたこの第２セットの間で相互比較が実行され、セットにおける異常値が識別される。１、５又は９と付番されているポートが障害のあるポートであるかどうかに依存して、第１、第２又は第３の推定値が異常値となることがある。このやり方で、ＦＡＤＳ計算から、垂直子午線に沿った１つのポート障害を検出し分離することができる。
【００３４】
同様に、指定の閾値が１５であることを考えてみよう。これは水平子午線におけるポートの障害を検出するための説明に役立つ例である。表２によれば、３と付番されている水平ポートが機能不全となった場合、体系化されたセット２におけるメジアンは１５よりも大きい絶対値を有することがあり、その構造組に共通のポート、即ち３と付番されているポートに障害があることが示される。セット３、４及び５におけるメジアン絶対値は１５よりも小さい値を示し、これらのポートが健全であることが示される。このやり方で、ＦＡＤＳ計算から、水平子午線に沿って配置されているポートの障害を検出し分離することができる。
【図１】
2011522245.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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