СИСТЕМА МОНИТОРИНГА РАБОТОСПОСОБНОСТИ ПЛАТФОРМЫ
PLATFORM OPERABILITY MONITORING SYSTEM

Область техники
Настоящее изобретение относится в основном к платформам, и в частности к способу и устройству для мониторинга платформы. Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу и устройству для мониторинга работоспособности и функционирования систем и подсистем платформы.
Уровень техники
Платформой может быть, в качестве примера, а не ограничения, передвижная платформа, стационарная платформа, наземная структура, плавающая структура, структура космического базирования, летательный аппарат, подводная лодка, автобус, транспорт для перевозки личного состава, цистерна, поезд, автомобиль, космический летательный аппарат, космическая станция, спутник, надводное судно и/или некоторая другая подходящая платформа. Надежность платформы важна для ее эксплуатации и использования.
Например, в случае летательного аппарата, предпочтительно знать, когда может потребоваться техническое обслуживание для различных компонентов летательного аппарата. Техническое обслуживание может быть выполнено в соответствии с регламентом технического обслуживания. При регламентированном техническом обслуживании можно избежать незапланированного прерывания использования летательного аппарата. Даже при регламентированном техническом обслуживании может потребоваться замена или техническое обслуживание компонентов в периоды времени, отличающиеся от указанных в регламенте. В результате летательный аппарат может быть снят с эксплуатации в незапланированное время. Эта ситуация может потребовать наличия дополнительного летательного аппарата или задержки транспортировки пассажиров или груза, или выполнения задания.
Кроме того, системы мониторинга работоспособности используются для мониторинга различных систем платформы. Современные системы мониторинга работоспособности обеспечивают мониторинг компонентов для указания того, что компонент не функционирует на требуемом уровне эксплуатационных характеристик. Мониторинг платформы осуществляется путем сбора данных с различных компонентов или датчиков, связанных с этими компонентами и сравнения их исходных выходных данных или обработанных выходных данных с установленным порогом. Этот установленный порог может быть идентифицирован на основе инженерного анализа, который не учитывает воздействие других факторов на исходные сенсорные данные и обработанные выходные данные. Имеющиеся в настоящее время системы мониторинга работоспособности принимают и обрабатывают большие объемы сенсорных данных для использования при оценке работоспособности различных систем и компонентов на платформе.
В имеющихся в настоящее время системах мониторинга работоспособности используется ограниченное число наборов данных от специальных бортовых датчиков или источников для оценки работоспособности платформы. Например, работоспособность конкретной системы может быть получена по данным, собранным конкретным набором датчиков. Другие имеющиеся бортовые и внешние данные, относящиеся к работоспособности платформы, не используются при идентификации работоспособности этой системы. Такие данные не используются в настоящее время из-за сложности физической корреляции сенсорных данных с неэффективностью обработки больших объемов данных существующими способами.
Однако имеющиеся в настоящее время системы могут не обеспечивать идентификации работоспособности средства передвижения с требуемым уровнем точности. Когда точность не соответствует требуемому уровню, может потребоваться дополнительное техническое обслуживание. Это дополнительное техническое обслуживание может быть обусловлено пропущенной, ошибочной или поздней идентификацией нарушения целостности в средстве передвижения. Например, если техническое обслуживание, требуемое для системы трансмиссии средства передвижения, не идентифицировано с нужным уровнем точности, техническое обслуживание невозможно выполнить на исправном компоненте, что приводит к ненужному техническому обслуживанию, повышенным затратам на техническое обслуживание и сниженной возможности использования летательного аппарата. В результате могут потребоваться дополнительные части, оборудование, трудозатраты и время для выполнения технического обслуживания и достижения нужных эксплуатационных характеристик системы трансмиссии.
Кроме того, на данные, полученные от датчиков, могут повлиять работы по техническому обслуживанию, проводимые на компоненте. В результате технического обслуживания могут возникнуть неправильные изменения выходных сенсорных данных, превышающие установленные пороговые значения отказа без фактического отказа детали. Существующие в настоящее время системы мониторинга работоспособности не могут отличить изменение выходных данных датчика из-за технического обслуживания на средстве передвижения при изменении выходных данных датчика из-за изменения рабочих условий детали.
Существующие в настоящее время системы мониторинга работоспособности обрабатывают только сенсорные данные и не используют результаты наблюдений экипажа и специалистов по техническому обслуживанию. Например, экипаж может установить, что имеется запах дыма вокруг разводки проводов. Эта информация для диагностики проблемы не включена в современные диагностические системы на основе датчиков.
Поэтому предпочтителен способ и устройство, которые решают одну или более описанных выше проблем, а также, возможно, и другие проблемы.
Сущность изобретения
В иллюстративных вариантах осуществления предлагается система мониторинга работоспособности платформы. Система мониторинга работоспособности платформ включает ассоциативную память, содержащую множество данных и множество связей в указанном множестве данных. Множество данных и их связи собраны в ассоциативные группы. Ассоциативная память конфигурирована для запросов на основе по меньшей мере косвенных связей в множестве данных. В ассоциативной памяти также хранится множество известных профилей работоспособности платформы. Система мониторинга работоспособности платформ также включает устройство ввода, связанное с ассоциативной памятью. Устройство ввода конфигурировано для приема текущего профиля работоспособности платформы. Система мониторинга работоспособности платформы также может содержать блок сравнения, конфигурированный для сравнения, совместно с ассоциативной памятью, текущий профиль работоспособности с множеством известных профилей работоспособности для сравнения. Блок сравнения дополнительно конфигурирован для создания, на основе сравнения и в сочетании с ассоциативной памятью, отчета по текущему состоянию работоспособности платформы.
В иллюстративных вариантах осуществления предлагается также способ. Способ включает прием в ассоциативную память текущего профиля работоспособности платформы. Ассоциативная память содержит множество данных и множество связей в множестве данных. Множество данных и их связи собраны в ассоциативные группы. Ассоциативная память конфигурирована для запросов на основе по меньшей мере косвенных связей в множестве данных. В ассоциативной памяти также хранится множество известных профилей работоспособности платформы. Способ также включает сравнение посредством компьютерной системы совместно с ассоциативной памятью, текущего профиля работоспособности с множеством известных профилей работоспособности для сравнения. Способ также включает создание - на основе сравнения и использования компьютерной системы совместно с ассоциативной памятью -отчета по текущему состоянию работоспособности платформы.
В иллюстративных вариантах осуществления предлагается также система. Система содержит ассоциативную память, содержащую множество данных и множество связей в множестве данных. Множество данных и их связи собраны в ассоциативные группы. Ассоциативная память конфигурирована для запросов на основе по меньшей мере косвенных связей в множестве данных. В ассоциативной памяти также хранится множество известных профилей работоспособности платформы. Система содержит устройство ввода, связанное с ассоциативной памятью. Устройство ввода конфигурировано для приема сенсорных данных, относящихся к измерениям, выполненным датчиком, расположенным на платформе. Устройство ввода дополнительно конфигурировано для приема данных технического обслуживания, относящихся к техническому обслуживанию платформы. Данные технического обслуживания отличаются и не связаны с сенсорными данными. Система также содержит блок сравнения, конфигурированный для использования и сенсорных данных, и данных технического обслуживания в сочетании с ассоциативной памятью для создания отчета о работоспособности платформы.
Особенности, функции и преимущества могут быть достигнуты независимо в различных вариантах осуществления настоящего изобретения или могут быть скомбинированы в других вариантах осуществления, в которых дополнительные детали очевидны из описания и чертежей.
Краткое описание чертежей
Новые признаки, считающиеся характерными для иллюстративных вариантов осуществления, изложены в прилагаемой формуле изобретения. Однако иллюстративные варианты осуществления, а также их предпочтительное исполнение, дополнительные цели и преимущества очевидны из следующего подробного описания иллюстративного варианта осуществления настоящего изобретения со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:
на фиг. 1 показан способ изготовления и обслуживания платформы по иллюстративному варианту осуществления;
на фиг. 2 показаны системы летательного аппарата, в которых может быть реализован иллюстративный вариант осуществления;
на фиг. 3 показана конфигурация (300) для мониторинга работоспособности с использованием ассоциативной памяти по иллюстративному варианту осуществления;
на фиг. 4 показана система обработки данных по иллюстративному варианту осуществления;
на фиг. 5 показан поток информации в компьютерной системе для системы мониторинга работоспособности по иллюстративному варианту осуществления;
на фиг. 6 показаны несколько результатов наблюдений по иллюстративному варианту осуществления;
на фиг. 7 показана схема последовательности операций способа мониторинга платформы по иллюстративному варианту осуществления;
на фиг. 8 показана схема последовательности операций для создания профиля по иллюстративному варианту осуществления;
на фиг. 9 показана схема последовательности операций для получения оценок результатов наблюдений по иллюстративному варианту осуществления;
на фиг. 10 показана схема последовательности операций для способа создания известных профилей по иллюстративному варианту осуществления;
на фиг. 11 показана блок-схема системы мониторинга работоспособности по иллюстративному варианту осуществления;
на фиг. 12 показана схема последовательности операций для способа мониторинга платформы по иллюстративному варианту осуществления;
на фиг. 13 показана блок-схема, представляющая применение механизма подобия по иллюстративному варианту осуществления;
на фиг. 14 показаны несколько результатов наблюдений по иллюстративному варианту осуществления;
на фиг. 15 показана блок-схема среда мониторинга с использованием ассоциативной памяти по иллюстративному варианту осуществления; и
на фиг. 16 показана схема последовательности операций для способа мониторинга платформы по иллюстративному варианту осуществления.
Подробное описание
Из конкретных чертежей следует, что варианты осуществления настоящего изобретения могут быть описаны в контексте способа 100 изготовления и обслуживания летательного аппарата, как показано на фиг. 1, и летательного аппарата 200, как показано на фиг. 2. На фиг. 1 показан способ изготовления и обслуживания летательного аппарата по иллюстративному варианту осуществления. Во время предпроизводства способ 100 изготовления и обслуживания летательного аппарата может включать техническое задание и проектирование 102 летательного аппарата 200 по фиг. 2 и материальное снабжение 104.
Во время производства происходит изготовление 106 компонентов и сборочных узлов и интеграция 108 систем летательного аппарата 200 по фиг. 2. Далее летательный аппарат 200 по фиг. 2 может проходить сертификацию и поставку ПО для передачи в эксплуатацию 112. При эксплуатации 112 потребителем для летательного аппарата 200 по фиг. 2 составляется график технического обслуживания и заправки 114, который также может включать модификацию, реконструкцию, восстановление и другое техническое обслуживание или снабжение.
Каждый из этапов способа 100 изготовления и обслуживания летательного аппарата может быть выполнен или осуществлен компанией, занимающейся системной интеграцией, третьей стороной и/или оператором. В этих примерах оператором может быть потребитель. С целью описания компанией, занимающейся системной интеграцией может быть, без ограничения, любое число изготовителей летательного аппарата и субподрядчиков крупных систем; третья сторона может включать, без ограничения, любое число поставщиков, субподрядчиков и предприятий-поставщиков; и оператором может быть авиакомпания, лизинговая компания, военное подразделение, обслуживающая организация и т.д.
На фиг. 2 приведена иллюстрация летательного аппарата в виде блок-схемы, по которой может быть осуществлен иллюстративный вариант осуществления. В этом примере летательный аппарат 200 создан по способу 100 изготовления и обслуживания летательного аппарата по фиг. 1 и может содержать планер 202 с несколькими системами 204 и интерьером 206. Примеры систем 204 включают одну или несколько силовых установок 208, электрическую систему 210, гидравлическую систему 212, систему 214 поддержки жизнедеятельности, посадочную систему 216 и электронную систему 218. Может быть добавлено любое число других систем. Хотя показан пример для авиакосмического аппарата, различные иллюстративные варианты осуществления могут быть применены к другим областям промышленности, таким как автомобильная промышленность.
Аппараты и способы, включенные в настоящий документ, могут быть осуществлены во время по меньшей мере одного из этапов способа 100 изготовления и обслуживания летательного аппарата по фиг. 1. Используемая в настоящем документе фраза "по меньшей мере один из", когда используется список элементов, означает, что другие комбинации из одного или нескольких перечисленных элементов могут быть использованы, и что может быть необходим только один из элементов в списке. Например, "по меньшей мере один из элементов А, В и С" может включать, без ограничения, позицию А или позицию А и позицию В. Этот пример также может включать позицию А, позицию В и позицию С, или позицию В и позицию С.
В одном иллюстративном примере компоненты или части узлов, создаваемые при изготовлении 106 компонентов и частей узлов по фиг. 1, могут быть произведены или изготовлены аналогично компонентам или частям узлов, создаваемых, пока летательный аппарат 200 находится в эксплуатации 112 по фиг. 1. В другом примере один или несколько вариантов осуществления аппарата, вариантов осуществления способа или их комбинации могут быть использованы во время этапов изготовления, таких как изготовление 106 компонентов и частей узлов и интеграции 108 по фиг. 1.
Несколько, при ссылке на элементы, означает один элемент или более. Например, несколько вариантов осуществления аппарата означает один вариант осуществления аппарата или более. Несколько вариантов осуществления аппарата, вариантов осуществления способа или их комбинация могут быть использованы при эксплуатации 200 летательного аппарата 112 и/или во время технического обслуживания и заправки 114 по фиг. 1. Использование некоторого числа различных иллюстративных вариантов осуществления по существу может ускорить сборку и/или снизить стоимость летательного аппарата 200.
Используемый в настоящем документе термин "ассоциативная память" относится к множеству данных и к множеству связей в множестве данных, которые могут быть получены посредством техники логического анализа элементов ассоциативной памяти. Множество данных и множество связей могут быть собраны в ассоциативные группы и храниться на долговременном машиночитаемом запоминающем носителе. Ассоциативная память может быть конфигурирована для запросов на основе по меньшей мере косвенных связей в множестве данных помимо прямых корреляций среди множества данных. Ассоциативная память также может быть конфигурирована для запросов на основе прямых связей, а также комбинаций прямых и косвенных связей. Таким образом, ассоциативная память является не просто местом хранения; ассоциативная память обладает способностью рассчитывать подобные элементы или связи среди элементов данных.
Таким образом, ассоциативная память может быть охарактеризована, как множество данных и множество связей в множестве данных. Множество данных может быть собрано в ассоциативные группы. Кроме того, ассоциативная память может быть конфигурирована для запросов на основе по меньшей мере одной связи, выбранной из группы, которая включает прямые и косвенные связи, или из множества данных в дополнение к прямым корреляциям в множестве данных. Ассоциативная память также может быть выполнена в виде программного обеспечения. Таким образом, ассоциативная память также может рассматриваться, как способ, посредством которого информация будет собрана в ассоциативные группы в интересах достижения нового представления на основе связей, а не прямой корреляции. Программное обеспечение может быть реализовано посредством компьютера аппаратной поддержки, или компьютер аппаратной поддержки может быть конфигурирован для выполнения способа.
В этих иллюстративных примерах система мониторинга работоспособности может быть осуществлена на летательном аппарате 200 во время системной интеграции 108 или технического обслуживания 114 и заправки по фиг. 1. По одному иллюстративному варианту осуществления система мониторинга работоспособности может быть использована при заправке 112 и/или во время технического обслуживания 114 и заправки по фиг. 1.
В различных иллюстративных вариантах осуществления учитываются и приняты во внимание некоторые соображения. Например, в различных иллюстративных вариантах осуществления принято во внимание и учитывается, что в используемых в настоящее время системах мониторинга работоспособности сенсорные данные, используемые для идентификации состояния компонента, часто задаются разработчиками системы мониторинга работоспособности.
В различных иллюстративных вариантах осуществления учитывается и принято во внимание, что этот тип использования сенсорных данных необязательно учитывает другие данные, которые могут влиять на конкретный компонент. Например, изменения или вибрации в первой системе, присоединенной ко второй системе, также могут влиять на эту вторую систему. В различных иллюстративных вариантах осуществления учитывается и принято во внимание, что имеющиеся в настоящее время системы мониторинга работоспособности не учитывают все различные системы или структуры средства передвижения, которые могут влиять на систему, для которой осуществляется мониторинг.
В различных иллюстративных вариантах осуществления учитывается и принято во внимание, что могут быть использованы различные типы анализа для учета дополнительных данных. Например, может быть использован статистический анализ, мониторинг данных, обработка сигналов, основанные на правилах системы, размытую логику, генетический алгоритм, моделирование по методу Монте-Карло и/или другие типы способов. Однако эти различные возможные решения не обеспечивают нужных результатов. При наличии данных мониторинга эти типы способов являются длительными и дорогостоящими с точки зрения затрат на программное техническое обслуживание для обновления моделей, статистических данных, правил, размытой логики, генетических алгоритмов и моделирования - также являются дорогостоящими в отношении ресурсов процессоров.
Эти различные способы также могут не обеспечивать нужного уровня точности в отношении идентификации состояния различных систем на платформе. Например, при статистическом анализе предположения делаются на основе большого числа выборок, которых часто нет в наличии. Кроме того, статистический анализ сокращает объем собранной информации до меньшего набора параметров. При сложных системах предположения для этого типа анализа и используемых способов обработки необязательно моделируют систему с нужной степенью точности.
В качестве другого примера, при обработке сигналов данные основаны на нескольких датчиках для конкретного компонента. Эти значения сравниваются с порогом для выполнения идентификации. Этот тип способа не позволяет учесть другие типы состояний, которые могут возникать в средстве передвижения.
Для основанных на правилах систем может быть трудно идентифицировать и учесть различные взаимодействия между компонентами средства передвижения.
Генетические алгоритмы могут потребовать больше времени, чем требуется для получения правильной конфигурации для идентификации работоспособности средства передвижения. Моделирование по методу Монте-Карло включает предположения от генераторов случайных чисел и статистики, которые не могут быть показательными для реальных состояний.
В различных иллюстративных вариантах осуществления учитывается и принимается во внимание такое решение, в котором учитывается достаточный объем данных для более точной идентификации состояния средства передвижения. Таким образом, в различных иллюстративных вариантах осуществления предлагается способ и устройство для управления работоспособностью платформы. В одном иллюстративном варианте осуществления устройство содержит компьютерную систему и сеть датчиков. Сеть датчиков связана с платформой. Компьютерная система соединена с сетью датчиков и конфигурирована для приеме информация от сети датчиков. Компьютерная система конфигурирована для получения результатов наблюдений по информации текущего профиля. Компьютерная система сравнивает текущий профиль с несколькими известными профилями для идентификации работоспособности платформы.
На фиг. 3 показана конфигурация мониторинга работоспособности с использованием ассоциативной памяти по одному иллюстративному варианту осуществления. Конфигурация 300 мониторинга работоспособности может быть осуществлена с использованием платформы 302. Как показано, платформа 302 имеет вид средства 304 передвижения. Средство 304 передвижения может быть осуществлено с использованием летательного аппарата 200 по фиг. 2.
Как показано, система 306 мониторинга работоспособности связана с платформой 302. Первый компонент можно считать присоединенным ко второму компоненту, когда он прикреплен ко второму компоненту, приклеен ко второму компоненту, закреплен на втором компоненте и/или присоединен ко второму компоненту некоторым другим подходящим способом. Первый компонент также может быть присоединен ко второму компоненту посредством использования третьего компонента. Первый компонент также может считаться связанным со вторым компонентом, когда он сформирован, как часть и/или как продолжение второго компонента.
В этих примерах система 306 мониторинга работоспособности состоит из компьютерной системы 308 и сети 310 датчиков. Компьютерная система 308 может содержать один или более компьютеров, которые могут быть связаны друг с другом. В этих иллюстративных примерах компьютерная система 308 конфигурирована для выполнения нескольких операций. Компьютерная система 308 принимает по меньшей мере часть информации 312 от сети 310 датчиков для мониторинга работоспособности 314 платформы 302. Информация 312 также может быть принята от нескольких систем 316, связанных с платформой 302.
В этих иллюстративных примерах сеть 310 датчиков состоит из нескольких датчиков 318, присоединенных к сети 320. В этих примерах сеть 320, в свою очередь, присоединена к компьютерной системе 308. Несколько датчиков 318 создают сенсорные данные 322 для включения в информацию 312. Датчик среди нескольких датчиков 318 представляет собой устройство, которое измеряет физическую величину и преобразует результат этого измерения в сигнал. Этим сигналом может быть аналоговый сигнал или цифровой сигнал, в зависимости от конкретного варианта осуществления. Этот сигнал составляет часть сенсорных данных 322.
Несколько датчиков 318 могут включать несколько различных типов датчиков. В качестве примера, а не ограничения, несколько датчиков 318 могут включать по меньшей мере один из следующих: акселерометр, тензометрический датчик, волоконно-оптический датчик, датчик диоксида углерода, каталитический шариковый датчик, датчик кислорода, датчик тока, вольтметр, датчик подачи воздуха, датчик подачи воздуха в маску, гигрометр, детектор частиц, альтиметр, гироскоп, акустический датчик, датчик скорости рыскания и/или некоторый другой подходящий тип устройства.
В некоторых иллюстративных примерах "по меньшей мере один из" может составлять, в качестве примера, а не ограничения, две позиции А, одну позицию В и десять позиций С; четыре позиции В и семь позиций С; и/или другие подходящие комбинации.
Несколько систем 316 могут включать, в качестве примера, а не ограничения, компьютеры, авиационное электронное оборудование, силовую систему, систему обеспечения жизнедеятельности, гидравлическую систему, систему технического обслуживания и/или другие подходящие типы систем. Несколько систем 316 создают системную информацию 324, которая может быть использована системой 306 мониторинга работоспособности. В этих иллюстративных примерах системная информация 324 может включать данные, команды, журналы, сообщения и/или другие подходящие типы информации, которая может быть создана несколькими датчиками 318 и несколькими системами 316.
В этом иллюстративном примере компьютерная система 308 запускает несколько процессов 326 для обработки информации 312 и идентифицирует связь для размещения в ассоциативной памяти 328. Компьютерная система 308 использует ассоциативную память 328 для формирования текущего профиля 334. Например, несколько процессоров 326 могут формировать связи 330 между блоками информации 332 для формирования нескольких графиков 333 и/или текущего профиля 334. В этих иллюстративных примерах текущий профиль 334 используется для моделирования текущей работоспособности 314 платформы 302. Текущий профиль 334 может меняться по мере того, как меняется информация 312, принимаемая компьютерной системой 308. В этом примере текущий профиль 334 находится в ассоциативной памяти 328.
До настоящего времени описанная выше ассоциативная память 328 не использовалась для мониторинга работоспособности средства передвижения. Как указано выше, ассоциативная память 328 - это нечто большее, чем просто собранная коллекция данных. Ассоциативная память 328 также получает и включает связи, включая прямые связи и косвенные связи, которые также можно найти и/или сравнить. Таким образом, ассоциативная память 328 представляет собой программное или аппаратное обеспечение или и то, и другое, которое может быть использовано для сравнения основных данных и их связи. Ассоциативная память 328 обеспечивает гораздо больше возможностей, чем предшествующие системы мониторинга и составления отчетов для управления работоспособностью средств передвижения.
Например, в иллюстративных вариантах осуществления за счет использования ассоциативной памяти 328 можно воспользоваться разнообразным наборов данных от специальных датчиков, связанных систем, систем летательного аппарата, анализа надежности или вероятности восстановления работоспособности и систем управления техническим обслуживанием и эксплуатацией. Кроме того, ассоциативная память 328 позволяет анализировать комбинации данных с различными форматами, от цифровых до текстовых, звуковых и визуальных. Ассоциативная память 328 позволяет анализировать или может быть использована для эффективного анализа связей между всеми этими различными типами данных для создания улучшенной системы мониторинга работоспособности средства передвижения, которая значительно улучшает существующие системы мониторинга работоспособности средств передвижения.
Например, существующие системы мониторинга работоспособности средств передвижения неспособны ввести данные технического обслуживания, относящиеся к крылу, вместе с сенсорными данными в реальном времени, относящимися к тому же крылу, для создания отчета о работоспособности, в котором учитываются оба вида информации. В иллюстративных вариантах осуществления можно выполнить этот тип оценки. В другом примере имеющиеся в настоящее время системы мониторинга работоспособности не могут эффективно комбинировать и обрабатывать большой набор измеренных данных без воздействия на пропускную способность системы.
Кроме того, ассоциативная память 328 позволяет разрабатывать и сохранять профили, которые отражают различные состояния работоспособности платформы. Например, один профиль памяти может представлять исправную систему, а второй профиль памяти может представлять туже самую систему, которая может быть проверена, и третий профиль памяти может представлять ту же самую систему, для которой могут быть нужны корректирующие действия. В иллюстративных вариантах осуществления могут быть включены все эти профили и анализ связей между ними вместе с другими данными и их связями, чтобы создать отчет о поддержки технического обслуживания либо как отчет в реальном времени, либо как статистическое сообщение. Отчет в реальном времени может быть создан путем сравнения текущего профиля работоспособности средства передвижения на основе сенсорных данных в реальном времени для одного или более известных профилей, уже сохраненных в ассоциативной памяти 328.
При обработке информации 312 несколько процессов 326 позволяют определить связь или добавить метаданные 336 к блокам информации 332. Метаданные 336 могут быть использованы для создания связей 330 между блоками информации 332. В этих иллюстративных примерах метаданные 336 могут состоять по меньшей мере из одной из временных меток для блоков информации 332 и идентификаторов источников блоков информации 332.
Текущий профиль 334 затем может быть сравнен с несколькими известными профилями 338 для формирования сравнения 340. Сравнение 340 используется для идентификации работоспособности 342 платформы 302. Состояние 342 работоспособности идентифицирует работоспособность 314 платформы 302. Состояние 342 работоспособности может быть выбрано из нескольких состояний 344 работоспособности для нескольких известных профилей 338. В этих иллюстративных примерах несколько состояний 344 работоспособности могут включать, в качестве примера, а не ограничения, новое, рабочее, исправное, ухудшенное, требующее ремонта, отремонтированное и/или другие подходящие состояния.
В этих иллюстративных примерах несколько известных профилей 338 могут быть созданы посредством нескольких сеансов 346 обучения с использованием данных 302 платформы. Например, в одном сеансе обучения среди нескольких сеансов 346 обучения вся информация 312, принятая системой 306 мониторинга работоспособности за период времени 348 может быть идентифицирована для конкретной работоспособности в пределах нескольких состояний 344 работоспособности. Например, техническое состояние 342 может быть "новым" для периода времени 348. Другие профили среди нескольких известных профилей 338 могут быть созданы для других периодов времени во время нескольких сеансов 346 обучения.
Объем собранной информации 312 может быть различен в зависимости от конкретного варианта осуществления. Например, информация 312 может быть собрана непрерывным способом, стандартным способом, дискретным способом или нестандартным способом. Информация может быть собрана в течение нескольких минут, часов, дней или некоторого другого подходящего периода времени. Несколько сеансов 346 обучения могут быть проведены для различных известных состояний платформы 302. Несколько сеансов 346 обучения могут быть проведены специально для платформы 302, чтобы несколько известных профилей 338 точно отражали различные работоспособности платформы 302.
Таким образом, система 306 мониторинга работоспособности может повышать уровень работоспособности платформы 302 по сравнению с используемыми в настоящее время системами мониторинга работоспособности. Сравнение 340 текущего профиля 334 с несколькими известными профилями 338 может быть выполнено каждый раз при приеме блока информации системой 306 мониторинга работоспособности.
В другом примере хотя платформа 302 имеет вид средства 304 передвижения, в этих примерах платформа 302 имеет другой вид. Например, платформа 302 может быть только участком средства передвижения 304. Например, платформа 302 может представлять собой силовую установку, вал или некоторую другую часть средства 304 передвижения.
Иллюстрация условий 300 мониторинга работоспособности по фиг. 3 не подразумевает физического или структурного ограничения способа, по которому могут быть осуществлены различные иллюстративные варианты осуществления. Могут быть использованы другие компоненты в дополнение и/или вместо них. Некоторые компоненты могут быть необязательными в некоторых иллюстративных вариантах осуществления. Кроме того, блоки представлены для иллюстрации некоторых функциональных компонентов. Один или несколько из этих блоков могут быть скомбинированы и/или разделены на разные блоки при реализации в различных иллюстративных вариантах осуществления.
Например, в некоторых иллюстративных вариантах осуществления система 306 мониторинга работоспособности может только принимать информацию 312 от сети 310 датчиков и может не принимать информацию 312 от некоторых систем 316. В других иллюстративных вариантах осуществления может быть представлено несколько систем мониторинга работоспособности для мониторинга различных участков платформы 302.
На фиг. 4 показана система обработки данных по одному иллюстративному варианту осуществления. Система 400 обработки данных по фиг. 4 является примером системы обработки данных, которая может быть использована для осуществления иллюстративных вариантов осуществления, таких как система 300 по фиг. 1, или любой другой модуль или система или способ, предложенные в настоящем документе. В этом иллюстративном примере система 400 обработки данных включает коммутирующую матрицу 402, которая обеспечивает связь между блоком 404 процессора, памятью 406, долговременной памятью 408, блоком 410 связи, блоком 412 ввода/вывода (I/O) и дисплеем 414.
Процессорный блок 404 служит для исполнения команд программного обеспечения, которая может быть загружена в память 406. Процессорный блок 404 может представлять собой некоторое число процессоров, мультипроцессорное ядро или некоторый другой тип процессора, в зависимости от конкретного варианта осуществления. Термин "некоторое число", используемый в настоящем документе со ссылкой на какой-либо элемент, означает один или несколько элементов. Кроме того, процессорный блок 404 может быть осуществлен с использованием некоторого числа разнородных процессорных систем, в которых ведущий процессор присутствует с вторичными процессорами на одной микросхеме. В качестве другого иллюстративного примера процессорный блок 404 может представлять собой симметричную мультипроцессорную систему, содержащую несколько процессоров одного и того же типа.
Память 406 и долговременная память 408 являются примерами устройств 416 хранения. Устройством хранения является любая часть аппаратного обеспечения, которая способна хранить информацию, например, без ограничения, такую как данные, программный код в виде функций и/или другую подходящую информацию, на временной и/или на постоянной основе. В этих примерах устройства 416 хранения также могут именоваться как машиночитаемые запоминающие устройства. Память 406 в этих примерах может представлять собой, например, память с произвольным доступом (ОЗУ) или любое другое подходящее энергозависимое или энергонезависимое запоминающее устройство. Долговременная память 408 быть разного типа в зависимости от конкретного варианта осуществления
Например, долговременная память 408 может содержать один или более компонентов или устройств. Например, долговременной памятью 408 может быть накопитель на жестких дисках, флэш-память, перезаписываемый оптический диск, перезаписываемая магнитная лента или некоторая комбинация вышеуказанного. Носитель, используемый долговременной памятью 408, также может быть съемным. Например, для долговременной памяти 408 может быть использован съемный накопитель на жестких дисках.
Блок 410 связи в этих примерах обеспечивает связь с другими системами или устройствами обработки данных. В этих примерах блоком 410 связи является сетевая карта. Блок 410 связи может обеспечивать связь посредством физической и/или беспроводной линии связи.
Блок 412 ввода/вывода (I/O) обеспечивает ввод и вывод данных с других устройств, которые могут быть подключены к системе 400 обработки данных. Например, блок 412 ввода/вывода (I/O) может обеспечивать соединение для входа пользователя посредством клавиатуры, мыши, беспроводного приемопередатчика, устройства памяти, последовательного проводного порта (USB, Ethernet) и/или некоторого другого подходящего устройства ввода. Кроме того, блок 412 ввода/вывода (I/O) может передавать выходные данные на принтер. Дисплей 414 обеспечивает механизм отображения информации для пользователя.
Команды для операционной системы, приложения и/или программы могут находиться на устройствах 416 хранения, которые связаны с блоком 404 процессора посредством коммутирующей матрицы 402. В этих иллюстративных примерах команды находятся в виде функций на долговременной памяти 408. Эти команды могут быть загружены в память 406 для исполнения блоком 404 процессора. Способы по другим вариантам осуществления могут быть выполнены блоком 404 процессора посредством реализации компьютером команд, которые могут находиться в памяти, такой как память 406.
Эти команды называются программным кодом, машиноиспользуемым программным кодом, или машиночитаемым программным кодом, который может быть считан и исполнен процессором в блоке 404 процессора. Программный код в других вариантах осуществления может быть осуществлен на других физических, или машиночитаемых запоминающих носителях, таких как память 406 или долговременная память 408.
Программный код 418 расположен в виде функций на машиночитаемом носителе 420, который является выборочно съемным и может быть загружен или передан в систему 400 обработки данных для исполнения блоком 404 процессора. В этих примерах программный код 418 и машиночитаемый носитель 420 составляют компьютерный программный продукт 422. В одном примере машиночитаемый носитель 420 может представлять собой машиночитаемый запоминающий носитель 424 или машиночитаемый сигнальный носитель 426. Машиночитаемый запоминающий носитель 424 может включать, например, оптический или магнитный диск, который вставлен или помещен в дисковод или другое устройство, которое составляет часть долговременной памяти 408, для передачи на устройство хранения, такое, как накопитель на жестких дисках, которое составляет часть долговременной памяти 408. Машиночитаемый запоминающий носитель 424 также может быть в виде памяти для долговременного хранения, такой, как накопитель на жестких дисках, флэш-накопитель или флэш-память, которая присоединена к системе 400 обработки данных. В некоторых случаях машиночитаемый запоминающий носитель 424 может быть не съемным относительно системы 400 обработки данных.
В альтернативном исполнении программный код 418 может быть передан на систему 400 обработки данных посредством машиночитаемого сигнального носителя 426. Машиночитаемым сигнальным носителем 426 может быть, например, распространяемый сигнал данных, содержащий программный код 418. Например, машиночитаемый сигнальный носитель 426 может представлять собой электромагнитный сигнал, оптический сигнал и/или любой другой подходящий тип сигнала. Эти сигналы могут передаваться по линиям связи, таким как беспроводные линии связи, оптический волоконный кабель, коаксиальный кабель, провод и/или любой другой подходящий тип линии связи. Другими словами, в иллюстративных примерах линия связи и/или соединение может быть физическим или беспроводным.
В некоторых иллюстративных вариантах осуществления программный код 418 может быть загружен по сети на долговременную память 408 с другого устройства или системы обработки данных посредством машиночитаемого носителя 426 для использования в системе 400 обработки данных. Например, программный код, сохраненный на машиночитаемом носителе на сервере системы обработки данных, может быть загружен по сети с сервера в систему 400 обработки данных. Системой обработки данных, обеспечивающей программный код 418, может быть компьютер сервера, компьютер клиента или некоторое другое устройство, позволяющее сохранять и передавать программный код 418.
Различные компоненты, показанные для системы 400 обработки данных, не подразумевают структурные ограничения способа, по которому могут быть реализованы другие варианты осуществления. Другие иллюстративные варианты осуществления могут быть реализованы в системе обработки данных, содержащей компоненты помимо или вместо показанных для системы 400. обработки данных. Другие компоненты, показанные на фиг. 4, могут отличаться от показанных в иллюстративных примерах. Другие варианты осуществления могут быть реализованы посредством любого аппаратного устройства или системы, позволяющей запустить программный код. В качестве примера система обработки данных может содержать органические компоненты, объединенные с неорганическими компонентами, и/или может полностью состоять из органических компонентов, за исключением человека. Например, устройство хранения может состоять из органического полупроводника.
В другом иллюстративном примере процессорный блок 404 может быть в виде аппаратного блока, который содержит схемы, изготовленные или конфигурированные для конкретного использования. Этот тип аппаратного обеспечения может выполнять операции, не требуя загрузки программного кода в память с устройства хранения, конфигурированного для выполнения операций.
Например, когда процессорный блок 404 имеет вид аппаратного блока, блок 404 процессора может представлять собой электронную схему, специализированную интегральную схему (СИС), программируемое логическое устройство или некоторый другой подходящий тип аппаратного обеспечения, предназначенный для выполнения ряда операций. В случае программируемого логического устройства это устройство предназначено для выполнения определенных операций. Устройство может быть переконфигурировано позже или может обладать постоянной конфигурацией для выполнения определенных операций. Примеры программируемых логических устройств включают, например, программируемую логическую матрицу, программируемую пользователем логическую матрицу, программируемую пользователем вентильную матрицу и другие подходящие аппаратные средства. При таком типе осуществления программный код 418 может быть опущен, поскольку операции в таких вариантах осуществления реализуются в аппаратном блоке.
Еще в одном иллюстративном примере процессорный блок 404 может быть осуществлен с помощью комбинации процессоров, находящихся в компьютерах и аппаратных блоках. Процессорный блок 404 может содержать некоторое число аппаратных блоков и некоторое число процессоров, которые конфигурированы для запуска программного кода 418. В этом описанном примере некоторые операции могут быть реализованы в определенном числе аппаратных блоков, в то время как другие операции могут быть реализованы в определенном числе процессоров.
В другом примере устройством хранения в системе 400 обработки данных является любое аппаратное средство, которое позволяет сохранять данные. Память 406, долговременная память 408 и машиночитаемый носитель 420 являются примерами устройств хранения в осязаемом виде.
Еще в одном примере магистральная система может быть использована для реализации системы 402 связи и может состоять из одной или более шин, таких как системная шина или шина ввода/вывода. Безусловно, магистральная система может быть реализована посредством любой структуры подходящего типа, которая обеспечивает передачу данных между различными компонентами или устройствами, присоединенными к магистральной системе. Кроме того, блок связи может содержать одно или несколько устройств, которые передают данные, принимают данные или передают и принимают данные, например, модем или сетевой адаптер. Более того, памятью может быть, например, память 406 или кэш-память, например, находящаяся в интерфейсе, и контроллер-концентратор памяти, которые могут присутствовать в системе 402 связи.
Система 400 обработки данных также может содержать ассоциативную память 428. Ассоциативной памятью 428 может быть ассоциативная память 328 по фиг. 3, и она может обладать свойствами, описанными в настоящем документе. Ассоциативная память 428 может быть связана с системой 402 связи. Ассоциативная память 428 также может быть связана или в некоторых иллюстративных вариантах осуществления может считаться частью устройств 416 хранения или процессора 404. Хотя показана одна ассоциативная память 428, может присутствовать дополнительная ассоциативная память.
На фиг. 5 показан информационный поток в компьютерной системе мониторинга работоспособности по одному иллюстративному варианту осуществления. В этом иллюстративном примере компьютерная система 500 может включать один или несколько компьютеров, которые могут быть реализованы посредством системы 400 обработки данных по фиг. 4.
В этом иллюстративном примере несколько операций 502 запущено на компьютерной системе 500. Несколько операций 502 принимают информацию 504 в виде по меньшей мере одного из вариантов - блока сенсорных данных 506 и системной информации 508. Несколько операций 502 формируют множество результатов 510 наблюдений посредством по меньшей мере одного из вариантов - блока сенсорных данных 506 и системной информации 508.
Например, несколько операций 502 позволяют идентифицировать блоки информации 512 в пределах информации 504. Блок информации 514 в пределах блоков информации 512 может быть идентифицирован на основе времени приема блока информации 514. Вся информация в пределах блока информации 514 может быть заключена в параметрах 518 для результатов 520 наблюдений. Параметры 518 представляют собой переменные, содержащие информацию из блока информации 514.
Каждый параметр среди параметров 518 может представлять собой переменную, в которую может быть занесено значение или текст.
Когда в параметры 518 занесен блок информации 514, формируются результаты 520 наблюдений в множестве результатов 510 наблюдений. Результат 520 наблюдения сохраняется в множестве результатов 510 наблюдений в памяти 522.
Кроме того, метаданные 524 также могут быть включены в результаты 520 наблюдений. Метаданные 524 могут представлять собой, в качестве примера, а не ограничения, временные метки 526. В этих иллюстративных примерах метаданные 524 также могут включать связи 528. Связи 528 могут быть использованы для создания связей внутри множества результатов 510 наблюдений. Несколько групп 530 сформированы множеством результатов 510 наблюдений, которые связаны друг с другом на основе степени подобия среди множества результатов 510 наблюдений. В этих иллюстративных примерах, когда множество результатов 510 наблюдений сгруппировано в несколько групп 530, формируется текущий профиль 532.
В этих иллюстративных примерах множество результатов 510 наблюдений может быть сгруппировано в несколько групп 530 на основе степени подобия результатов наблюдений в пределах множества результатов 510 наблюдений между собой. Например, параметры 518 результата 520 наблюдений могут быть сравнены с множеством параметров 534 для других результатов наблюдений в множестве результатов 510 наблюдений. На основе этого сравнения степень 536 подобия может быть идентифицирована между результатами 520 наблюдений и другими результатами наблюдений в пределах множества результатов 510 наблюдений. Оценки 539 могут быть присвоены другим результатам наблюдений в множестве результатов 510 наблюдений.
Затем оценки 539 могут быть использованы для определения того, должна ли связь быть сформирована между результатом 520 наблюдения и каждым из других результатов наблюдений в множестве результатов 510 наблюдений. Этот способ может быть осуществлен для всех других результатов наблюдений в множестве результатов 510 наблюдений.
Текущий профиль 532 может быть использован для идентификации состояния 538 работоспособности платформы. Например, текущий профиль 532 может быть сравнен с несколькими известными профилями 540. В этих иллюстративных примерах каждый профиль среди нескольких известных профилей 540 соответствует нескольким состояниям 542 работоспособности платформы. Подобие профилю из числа известных профилей 540 или наибольшее подобие профилю из числа известных профилей 540 может быть использовано для идентификации состояния 544 работоспособности из нескольких состояний 542 работоспособности платформы. Состояние 544 работоспособности указывает на работоспособность 538 платформы.
Кроме того, несколько операций 502 могут быть запущены для создания нескольких известных профилей 540. Например, информация 504, полученная в течение периода времени 546, может представлять собой обучающую информацию 547 для платформы во время конкретного состояния работоспособности. Несколько операций 502 могут быть запущены для других периодов времени для идентификации других известных профилей.
Кроме того, несколько операций 502 могут быть запущены с использованием истории информации 504 вместо времени сбора информации 504 для создания нескольких известных профилей 540. Обучающая информация 547 может быть идентифицирована с помощью временных меток 526. Обучающая информация 547 состоит из информации, собранной ранее. В некоторых примерах в обучающую информацию 547 могут быть включены временные метки 526.
Кроме того, информация 548 по техническому обслуживанию также может быть использована при создании нескольких известных профилей 540. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления информация 548 по техническому обслуживанию может представлять собой часть обучающей информации 547. Информация 548 по техническому обслуживанию может включать информацию относительно нескольких событий технического обслуживания. Например, информация 548 по техническому обслуживанию может указывать, когда происходят проверки, добавляются новые компоненты, когда осуществляется ремонт, когда выполняются замены, и/или другую подходящую информацию. Эта информация может быть использована для идентификации неправильно установленной детали или неправильной детали.
Кроме того, в некоторых иллюстративных вариантах осуществления компьютерная система 500 выбирает часть из множества результатов 510 наблюдений на основе информации 548 по техническому обслуживанию. Компьютерная система 500 выбирает часть с использованием нескольких событий технического обслуживания и/или метаданных. Метаданные могут содержать по меньшей мере одну временную метку для блока информации и идентификатор источника блока информации. В этих примерах текущий профиль 532 может быть создан по части множества результатов 510 наблюдений.
В конкретном примере множество результатов 510 наблюдений может быть сформировано на основе информации 504 для системы посадки летательного аппарата. Информация 548 по техническому обслуживанию может указывать, что часть системы посадки заменена во время формирования множества результатов 510 наблюдений. Информация 548 по техническому обслуживанию и метаданные 524 могут быть использованы для выбора части множества результатов 510 наблюдений, которые сформированы после замены части. Выбранная часть затем может быть использован для создания текущего профиля 532.
Иллюстрация компьютерной системы 500 по фиг. 5 не подразумевает физического или структурного ограничений способа, по которому могут быть осуществлены различные иллюстративные варианты осуществления. Например, в некоторых иллюстративных вариантах осуществления несколько известных профилей 540 могут быть расположены в удаленном месте от компьютерной системы 500. В другом примере одна операция среди операций 502 позволяет собирать информацию 504 для формирования текущего профиля 532. При другой операции можно сформировать связи 528 среди множества результатов 510 наблюдений для формирования текущего профиля 532.
На фиг. 6 показано множество результатов наблюдений по одному иллюстративному варианту осуществления. Множество результатов 600 наблюдений является примером одного варианта осуществления множества результатов 510 наблюдений по фиг. 5. Множество результатов 600 наблюдений составляют параметры для мониторинга работоспособности платформы.
В этом иллюстративном примере множество результатов 600 наблюдений могут составлять результаты наблюдений, которые сформированы на основе информации, такой как информация 504 по фиг. 5. Как показано, множество результатов 600 наблюдений сгруппировано в группу 602, группу 604 и группу 606. Каждая из этих групп содержит результаты наблюдений из множества результатов 600 наблюдений, обладающих подобием.
Кроме того, каждая из групп 602, 604 и 606 соответствует состоянию работоспособности. В этом иллюстративном примере результаты наблюдений в группе 602 соответствуют "ухудшенному" состоянию работоспособности. Результаты наблюдений в группе 604 соответствуют состоянию работоспособности с "потребностью в ремонте". В некоторых примерах состояние работоспособности с "потребностью в ремонте" также может быть упомянуто, как "неисправное" состояние. Результаты наблюдений в группе 606 соответствуют состоянию работоспособности "после ремонта". В некоторых примерах состояние работоспособности "после ремонта" также может быть упомянуто, как "исправное" состояние.
На фиг. 7 показана схема последовательности операций способа мониторинга платформы по одному иллюстративному варианту осуществления. Способ по фиг. 7 может быть осуществлен в системе 306 мониторинга работоспособности в конфигурации 300 для мониторинга работоспособности по фиг. 3.
Способ начинается с приема информации по мониторингу платформы (операция 700). Мониторинг платформы может быть выполнен посредством приема информации от сети датчиков, связанной с платформой. Этот мониторинг также может быть выполнен посредством приема информации от нескольких систем на платформе.
Способ затем позволяет сформировать множество результатов наблюдений по этой информации (операция 702). Эти результаты наблюдений могут быть сформированы путем идентификации блоков информации в полученной информации. Результат наблюдений создается по каждому блоку информации для формирования множества результатов наблюдений. В этих иллюстративных примерах блок информации может быть идентифицирован, как блок информации в конкретный момент времени или в пределах конкретного периода времени. Различные значения или текст в блоке информации могут быть занесены в параметры результата наблюдений.
Способ затем позволяет создать профиль по множеству результатов наблюдений, причем профиль используется для мониторинга платформы (операция 704), а затем способ завершается. Создание профиля может быть выполнено несколькими разными способами. Например, формирование профиля может происходить путем занесения множества результатов наблюдений в память. В других иллюстративных вариантах осуществления профиль может быть создан при группировке множества результатов наблюдений.
Профиль, созданный по фиг. 7, может представлять собой текущий профиль, когда информация собрана во время эксплуатации платформы и проанализирована для идентификации работоспособности для этого профиля. Данное техническое состояние может быть использовано для указания работоспособности платформы. В других иллюстративных вариантах осуществления профиль может представлять собой известный профиль, который создается для использования при мониторинге платформы. Когда профиль является известным профилем, информация также может включать информацию по техническому обслуживанию.
На фиг. 8 показана схема последовательности операций создания профиля по одному иллюстративному варианту осуществления. Способ, показанный на фиг. 8, может быть осуществлен посредством нескольких операций 326 по фиг. 3 или нескольких операций 502 по фиг. 5.
Способ начинается путем выбора необработанного результата наблюдений среди множества результатов наблюдений (операция 800). Способ затем позволяет получить результаты наблюдений с оценками подобия (операция 802). При операции 802 эти результаты наблюдений являются результатами наблюдений, отличающимися от выбранного результата наблюдений. В этом иллюстративном примере эти оценки идентифицируют подобие результатов наблюдений с выбранным результатом наблюдений.
Способ затем позволяет сравнить оценки для результатов наблюдений с оценкой выбранного результата наблюдений для сравнения (операция 804). Набор результатов наблюдений выбран на основе сравнения (операция 806). В этих иллюстративных примерах набор результатов наблюдений может не содержать результатов наблюдений, содержать один результат наблюдений или любое другое число результатов наблюдений среди результатов наблюдений, по которым выполнено сравнение. Затем выбранный результат наблюдений и набор результатов наблюдений группируются друг с другом для формирования группы (операция 808).
Выполняется определение того, присутствует ли дополнительный необработанный результат наблюдений в результатах наблюдений (операция 810). Если дополнительный необработанный результат наблюдений присутствует, способ возвращается к операции 800, как указано выше. В противном случае способ завершается, когда обработка результатов наблюдений завершена, и сформирован профиль.
На фиг. 9 показана схема последовательности операций создания оценок результатов наблюдений по одному иллюстративному варианту осуществления. Способ, показанный на фиг. 9 является примером одного варианта осуществления операции 802 по фиг. 8.
Способ начинается посредством приема результатов наблюдений (операция 900). Эти результаты наблюдений являются результатами наблюдений, для которых оценки предпочтительны по отношению к выбранному результату наблюдений, для которого нужна оценка подобия. Выбранным результатом наблюдений может быть необработанный результат наблюдений, выбранный при операции 800 по фиг. 8. Способ идентифицирует необработанный результат наблюдений среди принятых результатов наблюдений для обработки (операция 902). Выбранный результат наблюдений сравнивается с идентифицированным результатом наблюдений для сравнения (операция 904).
Оценка создается для выбранного результата наблюдений посредством сравнения (операция 906). Определяется, присутствует ли дополнительный необработанный результат наблюдений в полученных результатах наблюдений (операция 908). Если дополнительный необработанный результат наблюдений присутствует, способ возвращается к операции 902. В противном случае способ завершается.
На фиг. 10 показана схема последовательности операций способа создания известных профилей по одному иллюстративному варианту осуществления. Способ, показанный на фиг. 10, может быть осуществлен в конфигурации 300 для мониторинга работоспособности по фиг. 3. Кроме того, способ может быть осуществлен в рамках нескольких операций 326 по фиг. 3.
Способ начинается путем определения платформы (операция 1000). Эта платформа может представлять собой все средство передвижения, подсистему, компонент или некоторый другой подходящий участок платформы. Определение платформы включает параметры результатов наблюдений.
Затем способ позволяет выбрать состояние работоспособности (операция 1002). Это состояние работоспособности предназначено для известного профиля, который должен быть создан. Затем способ обеспечивает прием информации (операция 1004). В этих примерах операция 1004 может быть выполнена во время эксплуатации платформы. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления информация может представлять собой историю информации, ранее полученной для платформы. Затем способ позволяет получить результаты наблюдений с использованием этой информации (операция 1006).
Выполняется определение того, нужна ли дополнительная информация (операция 1008). Если дополнительная информация нужна, способ возвращается к операции 1004. В противном случае способ позволяет создать известный профиль по результатам наблюдений (операция 1010). Затем выполняется определение того, должны ли быть созданы дополнительные профили (операция 1012). Если дополнительные профили должны быть созданы, способ возвращается к операции 1002. В противном случае способ завершается.
На фиг. 11 показана блок-схема системы мониторинга работоспособности по одному иллюстративному варианту осуществления. Система 1100 мониторинга работоспособности может быть примером другого иллюстративного варианта осуществления системы 306 мониторинга работоспособности по фиг. 3. Ассоциативной памятью 1102 может быть ассоциативная память 328 по фиг. 3, как указано выше. Система 1100 мониторинга работоспособности показана в виде комбинации бортовой компьютерной системы 1104 и небортовой компьютерной системы 1106. Однако в различных иллюстративных вариантах осуществления система 1100 мониторинга работоспособности может быть целиком бортовой, либо небортовой. Кроме того, различные компоненты могут быть либо бортовыми, либо небортовыми относительно конфигурации, показанной на фиг. 11. Используемый в настоящем документе термин "бортовой" означает, что система выполнена целиком на средстве передвижения, а термин "небортовой" означает, что система выполнена целиком вне средства передвижения. В одном иллюстративном варианте осуществления средством передвижения является летательный аппарат.
В одном иллюстративном варианте осуществления система 1100 мониторинга работоспособности содержит бортовую компьютерную систему 1104 и информационную шину 1108 для записи непосредственно или опосредованно и/или обработки информации от сети 1110 датчиков. Сеть 1110 датчиков может представлять собой один или более датчиков, которые определяют различные аспекты средства передвижения. Например, один датчик может определять силу, приложенную к крылу, другой датчик может определять отклонение крыла относительно оси средства передвижения, еще один датчик может измерять температуру вне средства передвижения и/или внутри средства передвижения, еще один датчик может измерять вибрацию средства передвижения целиком или частей средства передвижения и другие параметры. Этот список параметров приведен только для примера. Таким образом, сеть 1110 датчиков может содержать датчики, которые определяют другие типы параметров.
Бортовая компьютерная система 1104 может либо записывать и сохранять данные от сети 1110 датчиков, либо передавать такие данные в реальном времени или пакеты данных в разное время. В любом случае в этом иллюстративном варианте осуществления данные 1112 от встроенной компьютерной системы 1104 загружаются посредством линии 1114 передачи на небортовую компьютерную систему 1106. Данные 1112 могут быть либо отправлены, либо приняты, и термин "загружать", используемый в настоящем документе, включает оба типа передачи данных.
Как показано, небортовая компьютерная система 1106 включает ассоциативную память 1102. Ассоциативная память 1102 может быть включена, в некоторых иллюстративных вариантах осуществления, в бортовую компьютерную систему 1104. В других иллюстративных вариантах осуществления ассоциативная память 1102 может находиться и в бортовой компьютерной системе 1104, и в небортовой компьютерной системе 1106. В последнем примере ассоциативная память 1102 может фактически представлять собой два разных блока ассоциативной памяти. В любом случае ассоциативная память 1102 может быть использована для выполнения или может сама выполнять сравнение и анализ данных 1112 и их отношений для создания отчета 1120, который может быть отчетом о работоспособности средства передвижения. Этот способ дополнительно описывается со ссылкой на фиг. 3 как и в других местах в настоящем документе.
Созданный отчет может включать информацию помимо данных 1112. Например, дополнительные данные 1116 от системы 1118 технического обслуживания и управления также могут быть введены в ассоциативную память 1102, а затем быть рассмотрены вместе с данными 1112 при создании отчета 1120. Результирующее сравнение более значимо, чем использование просто базы данных для создания отчета 1120, поскольку ассоциативная память 1102 может быть использована или сама может обнаруживать связи среди данных 1112 и дополнительных данных 1116.
Эти связи могут идентифицировать скрытые или сложные для идентификации проблемы в отношении работоспособности средства передвижения. Эта способность может быть проиллюстрирована на примере. История технического обслуживания фюзеляжа летательного аппарата может указывать предрасположенность к некоторому типу нарушения целостности в конкретном летательном аппарате. Данные от сети датчиков могут незначительно меняться перед возникновением нарушения целостности. Используемый в этом примере термин "незначительно" означает, что летательный аппарат все еще функционирует в пределах нормальных параметров, и что летательный аппарат должен пройти проверки при техническом обслуживании, если проанализированы только данные от сети датчиков. Однако при сравнении данных технического обслуживания с данными сети датчиков связь между незначительным изменением данных и записью технического обслуживания может указывать, что конкретный летательный аппарат предпочтительно должен пройти техническое обслуживание до того, как возникнет нарушение целостности. Таким образом, отчет о техническом состоянии конкретного летательного аппарата может включать этот факт, который просто не может быть включен в отчет при рассмотрении только сенсорных данных или только данных технического обслуживания. Использование ассоциативной памяти 1102 обеспечивает эту способность, которую нельзя предусмотреть посредством существующих систем мониторинга работоспособности средств передвижения.
В другом примере выполнение технического обслуживания или замена части (детали) средства передвижения может привести к тому, что сеть 1110 датчиков сообщает данные 1112, указывающие на нарушение целостности или нежелательные эксплуатационные характеристики. Поэтому ранее существовавшие системы мониторинга работоспособности сообщают ошибочный отчет. Однако в иллюстративных вариантах осуществления, показанных на фиг. 3 и 11 может быть использована ассоциативная память 1102, чтобы скомбинировать дополнительные данные 1116 от систем 1118 технического обслуживания и управления и, тем самым, правильно указать в отчете 1120, что часть (деталь) средства передвижения исправна. Таким образом, иллюстративные варианты осуществления могут быть использованы, чтобы избежать ошибочных положительных результатов отчета о неисправностях, которые могут возникнуть в ранее существовавших системах мониторинга работоспособности средства передвижения.
В другом примере член команды может записать отчет по наблюдению нарушения целостности, который сохраняется, как часть дополнительных данных 1116. Этот результат наблюдений не может быть определен или даже зарегистрирован сетью 1110 датчиков. Однако когда данные 1112 и дополнительные данные 1116 скомбинированы в ассоциативной памяти 1102, система 1100 мониторинга работоспособности может точно предусмотреть в отчете 1120, что предпочтительно может быть выполнено техническое обслуживание соответствующей части средства передвижения. Таким образом, иллюстративные варианты осуществления могут быть использованы, чтобы не допустить ошибочных отрицательных отчетов, которые могут возникнуть в ранее существовавших системах мониторинга работоспособности средства передвижения.
Упомянутые выше два примера иллюстрируют, как ассоциативная память может быть конфигурирована для приема и обработки информации о результатах наблюдений и действиях человека вместе с сенсорными данными на самом средстве передвижения. Системы мониторинга работоспособности, описанные в настоящем документе, также обладают другими преимуществами по сравнению с ранее существовавшими системами мониторинга работоспособности. Например, ассоциативная память может быть обучена путем задания известных профилей на основе наземных данных о техническом состоянии системы и соответствующих введенных сенсорных данных и человека. В другом примере ассоциативная память может оценивать техническое состояние средства передвижения путем идентификации подобия между текущим профилем с одним или несколькими известными профилями. В другом примере ассоциативная память может назначать техническое состояние на основе максимального подобия с конкретным ранее существовавшим профилем.
Хотя приведенные выше примеры относятся к средствам передвижения, иллюстративные варианты осуществления не ограничиваются средствами передвижения.
Как указано в настоящем документе, термин "средство передвижения" может быть заменено термином "платформа", который может включать множество различных объектов, включая здания и многие различные типы средств передвижения.
На фиг. 12 показана блок-схема способа мониторинга платформы по одному иллюстративному варианту осуществления. Способ, показанный на фиг. 12, может быть осуществлен с помощью конфигурации 300 для мониторинга работоспособности по фиг. 3, системы 1100 мониторинга работоспособности по фиг. 11 или конфигурации 1500 для мониторинга 1500 работоспособности по фиг. 15. Способ, показанный на фиг. 12, может быть вариантом способа, показанного на фиг. 7-10 или на фиг. 16. Способ, показанный на фиг. 12, осуществлен с использованием ассоциативной памяти, такой как ассоциативная память 428 по фиг. 4. Способ, показанный на фиг. 12, также может быть осуществлен с использованием одного или более процессоров, таких как процессорный блок 404 по фиг. 4, возможно эксплуатируемый в сочетании с ассоциативной памятью. Хотя операции, представленные на фиг. 12, описаны, как выполненные посредством "способа", операции выполняются по меньшей мере посредством одного реального процессора или путем использования одного или более физических устройств, как указано в настоящем документе. В одном иллюстративном варианте осуществления "способ" может представлять собой выполнение ассоциативной памятью всех операций, показанных на фиг. 12. Горизонтальные стрелки на фиг. 12 относятся к пояснительному материалу для соответствующей операции и не являются частью потока операций.
Способ начинается, когда осуществляется прием сенсорных данных и/или оценки при техническом обслуживании платформы (операция 1200). Например, способ позволяет принять один или более блоков сенсорных данных, таких как сенсорные данные за время 1200А от первого датчика и сенсорных данных за время 1200 В от второго датчика. В одном иллюстративном варианте осуществления также могут быть получены данные технического обслуживания за время 1200С. Эти данные могут быть выражены в виде функций, таких как функция 1200D.
Таким образом, в одном иллюстративном варианте осуществления принятая информация датчиков может представлять собой выборку нескольких переменных Х(l), …, X(i), …, Х(n). Кроме того, действия по техническому обслуживанию могут быть выражены, как МХ(l), …, MX(i), …, МХ(n). Эти переменные могут быть соотнесены с временем, t, или некоторой другой зависимой или независимой переменной, создающей траекторию в пространстве состояний по сравнению с независимой переменной. Траектория в пространстве состояний иногда может быть выражена, как набор функций f(X(l),t(l))…, f(X(i), t(i)), … f(X(n), t(n)) и отдельно или в комбинации с переменными действий по техническому обслуживанию f(MX(l), t(l))…, f(MX(i), t(i)), … f(MX(n), t(n)).
После приема оценок датчиков и/или технического обслуживания способ позволяет собрать оценки датчиков и/или технического обслуживания для платформы (операция 1202). Этот способ получения может быть представлен математически путем оператора 1202А суммирования. Таким образом, в одном иллюстративном варианте осуществления получение траекторий в пространстве состояний может быть выражено как Σf(X(i), t(i)) i=1…N, и это выражение суммированных сенсорных данных может быть дополнено Σf(MX(i), t(i)) i=1…N, которая представляет объединенные данные технического обслуживания.
После объединения оценок датчиков и/или технического обслуживания способ позволяет создать профиль платформы в конкретном техническом состоянии (операция 1204). Этот профиль может быть выражен математически в виде функции, такой как функция 1204А. Профиль может представлять собой профиль платформы в конкретный момент времени, и, таким образом, является одним из нескольких профилей платформы и может быть выражен, как Profile(i) (Профиль(i), как показано в выражении 1204 В. Этот профиль может быть связан с конкретным оцененным техническим состоянием платформы и может быть выражен, как "Health (j)" (Работоспособность(j)), как показано в выражении 1204С.
Таким образом, в функциональной форме профиль также может быть выражен, как функция Fn(Σf(X(i), t(i)) X Σf(MX(i), t(i))) → Profile(i). Термин "X" в этом выражении представляет собой функциональные перекрестные произведения между траекториями в пространстве состояний датчиков и траекториями в пространстве состояний действий по техническому обслуживанию. В свою очередь функция Fn(Σf(X(i), t(i)) X Σf(MX(i), t(i))) → Profile(i) находится во взаимно-однозначном симметричном функциональном отношении с ←→ Health Assessment(i) (Оценка работоспособности(i)).
Необязательно после создания профиля при операции 1204 способ позволяет определить, нужно ли создавать дополнительные профили (операция 1206). Если нужно создавать другие профили, то способ возвращается к операции 1200. Если другие профили создавать не нужно, выполнение способа продолжается. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления создание дополнительных профилей может быть уже выполнено, и они уже доступны для подтверждения в ассоциативной памяти. Аналогичным образом, дополнительные профили могут быть уже подтверждены в ассоциативной памяти для последующего использования, такого как последующие операции 1210, 1212 и 1214.
В предположении, что дополнительные профили создавать не нужно, способ подтверждает все созданные профили в ассоциативной памяти, как часть библиотеки профилей (операция 1208). В некоторых случаях библиотека профилей может считаться полной до инициации способа, при этом все операции с 1200 по 1208 можно считать необязательными.
Как показано в выражении 1208А, несколько оценок работоспособности Health Assessment H(i)<->Profile(i), как указано функцией Fn(Σf(X(i), t(i)) X Σf(MX(i), t(i))) (выражение 1), могут быть подтверждены в ассоциативной памяти. Подтвержденная оценка работоспособности, или профиль, в ассоциативной памяти может содержать корреляции всех траекторий в пространстве состояний датчиков с траекториями в пространстве состояний технического обслуживания, которые соответствуют всем известным результатам наблюдений, как от датчиков на платформе, так и от персонала по техническому обслуживанию, а также возможно посредством других датчиков и результатов наблюдений.
Как указано в выражении 1208А и выражении 1 выше, задан конкретный результат наблюдений, который существует в пределах реализации ассоциативной памяти; более крупные контекстные связи, коррелированные с конкретным результатом наблюдений, дают корреляцию этого конкретного результата наблюдений с конкретным профилем оценки работоспособности, Health Assessment(i) ←→ Profile(i). Инфраструктура ассоциативной памяти может содержать механизм оценки подобия либо в виде встроенной функции, либо функции, предоставляемой извне. Функция оценки подобия может дать профиль оценки подобия в виде S(H(I)|| Р(I))=1,0 I=1…N, если заданный результат наблюдений является результатом наблюдений с 1-ой траектории пространства состояний профилей. Эта оценка подобия может быть использована при сравнении неизвестного профиля с известным профилем, как указано далее при операции 1212.
Когда библиотека профилей ассоциативной памяти кажется полной, или по меньшей мере готовой к применению, способ позволяет получить неизвестный профиль платформы (операция 1210). Этот неизвестный профиль может быть новым профилем, созданным в соответствии с процедурами, описанными выше согласно операциям с 1200 по 1208. Этот неизвестный профиль может представлять новый набор измерений датчиков, результаты наблюдений при техническом обслуживании и/или другие результаты наблюдений для платформы. Пользователю может понадобиться определить, как этот неизвестный профиль сравнивается с существующими профилями для оценки работоспособности платформы. Таким образом, способ может быть применен для сравнения неизвестного профиля с другими профилями в библиотеке профилей (операция 1212). Дополнительные детали в отношении этих двух операций - операции 1210 и операции 1212 - представлены на фиг. 13.
Однако в итоге способ позволяет сравнить неизвестный профиль с известными профилями, чтобы определить, который из известных профилей наилучшим образом соответствует неизвестному профилю, на основе оценки подобия, описанной выше. Текущая работоспособность платформы затем может быть аппроксимирована, как известное техническое состояние платформы по известному профилю.
Таким образом, после сравнения неизвестного профиля с другими профилями в библиотеке профилей, способ позволяет создать отчет по аппроксимированной работоспособности платформы на основе известного профиля в библиотеке, причем известный профиль наиболее близок к неизвестному профилю (операция 1214). Этот отчет может включать текст и/или чертежи или даже аудио данные, или другие типы данных, как графически показано в отчете 1212А. Затем способ может быть завершен.
На фиг. 13 показана блок-схема, иллюстрирующая применение механизма подобия по одному иллюстративному варианту осуществления. Механизм 1300 подобия может быть внедрен в ассоциативную память и/или реализован либо посредством ассоциативной памяти, либо процессора, возможно используемого в сочетании с ассоциативной памятью. Примером ассоциативной памяти является ассоциативная память 428 по фиг. 4, а примером способа является процессорный блок 404 по фиг. 4. Применение механизма 1300 подобия может быть частью операций 1210 и 1212 по фиг. 12. Механизм 1300 подобия также может быть использован в других конфигурациях, таких как конфигурация 300 для мониторинга работоспособности по фиг. 3, система 1100 мониторинга работоспособности по фиг. 11 или конфигурация 1500 для мониторинга работоспособности по фиг. 15.
1
2
N
Механизм 1300 подобия может принимать в качестве входных данных множество оценок работоспособности и профилей, сохраненных в ассоциативной памяти, таких как описанные выше по фиг. 12. Таким образом, например, на фиг. 13 показана оценка 1 (H) 1302 работоспособности с соответствующим профилем 1 1304 в момент времени t, оценка 2 (H) 1306 работоспособности с соответствующим профилем 2 1308 в момент времени t, с несколькими дополнительными оценками работоспособности и профилями, предусмотренными оценкой N работоспособности (H) 1310 с соответствующим профилем N 1312 в момент времени t. Хотя переменная "t" используется в каждом случае, фактическое значение "t" может быть различно для разных оценок и разных профилей. В других вариантах осуществления переменная "t", обозначающая время, может быть выражена в относительных небольших приращениях (дельта) времени от одного события до другого и необязательно в абсолютном времени.
Используемый в настоящем документе термины "профиль" или "профиль работоспособности" могут относиться к нескольким наборам данных, по одному набору для каждого источника, и дополнительно могут включать корреляции (связи) среди данных. Источником данных может быть, например, выходные данные датчика на платформе. Источником данных может быть, например, результат наблюдений персоналом, выполняющим техническое обслуживание, или пилотом. Источником данных могут быть самые разные объекты или люди. Скомбинированные различные наборы данных могут формировать профиль. В некоторых случаях профиль может содержать корреляции среди данных или другие связи среди данных, такие как дополнительные данные, которые указывают на подобие между данными. Корреляция или подобие может быть между отдельными данными, может быть между разными наборами данных или их комбинацией. Такие корреляции могут быть созданы ассоциативной памятью, как часть конструирования профиля. После исходного создания профиля к нему может быть добавлена информация, включая корреляцию между данными.
Эти оценки работоспособности и профили могут быть получены в ассоциативной памяти, которая затем обеспечивает доступ к ним, как часть исполнения запроса или требования выполнить сравнение с использованием механизма 1300 подобия. Например, может быть получен неизвестный профиль 1314. Неизвестный профиль 1314 также может быть создан в ассоциативной памяти. Ассоциативная память затем может принимать запрос на сравнение неизвестного профиля 1314 с одним или более, возможно всеми, из известных оценок работоспособности и профилей, уже сохраненных в ассоциативной памяти. Цель запроса состоит в определении оценки работоспособности, которую следует назначить для неизвестного профиля 1314.
Ассоциативная память затем может создавать оценки подобия для одного или более, возможно всех, известных профилей относительно неизвестного профиля 1314. Эта оценка подобия может быть выражена, как S(Pi), где "i" соответствует конкретному запрашиваемому профилю. Этот способ сравнения также описан более детально со ссылкой фиг. 9 и 12.
i
i
j
k
i
j,k
Более полно оценка подобия может быть выражена посредством S(P(f(x,x,t)), как показано в соотношении 1316. Таким образом, для оценки работоспособности (Health Assessment) "i" (H) и профиля "i" (Profilei) со значениями f(x), сравнение с неизвестным профилем 1314 позволяет создать оценку подобия Si.
Иначе говоря, ассоциативная память может быть запрошена по результату наблюдений от неизвестного профиля 1314, O(P(unknown)) (O(Р(неизвестн.))). В результате сравнения неизвестного профиля с известными профилями будет создана оценка подобия S(P(unknown)) (S(Р(неизвестн.))). Эта оценка подобия, S(P(unknown)), указывает наиболее близко соответствующий профиль работоспособности (I) и результаты наблюдений по известным профилям, где S(H(I)| P(I))>S(P(unknown))>S(H(j)|P(J) для всех JI.
i
2
N
1
1
1
1
Конкретные примеры этой процедуры показаны на фиг. 13. Если S(P)>S(P)>S(P) (выражение 1318), то неизвестный профиль 1314 наиболее подобен профилю H 1302 работоспособности. В результате неизвестному профилю 1314 будет присвоено значение H 1302. Другими словами, текущее техническое состояние платформы теперь считается известным состояниям работоспособности H 1302. Если H 1302 является, например, "исправное", то пользователь может оценить неизвестный профиль 1314, как представляющий исправную платформу.
2
1
N
2
2
N
2
1
N
N
С другой стороны, если S(P)>S(P)>S(P) (выражение 1320), то неизвестный профиль 1314 наиболее близко соответствует H 1306. Если H 1306 было, например, "ухудшенное", то пользователь может оценить неизвестный профиль 1314, как представляющий ухудшенную платформу, которая предпочтительно может быть подвергнута техническому обслуживанию. Аналогичным образом, если S(P)>S(P)>S(P) (выражение 1322), то неизвестный профиль 1314 в наибольшей степени подобен H 1310. Затем неизвестному профилю 1314 должно быть присвоено соответствующее состояние H 1310 работоспособности.
Хотя на фиг. 13 показан один механизм оценки текущей работоспособности платформы на основе неизвестного профиля 1314, полученного для этой платформы, также могут быть использованы другие способы. Например, оценка подобия может не создаваться. Вместо этого подсистема 1300 обработки по подобия может использовать прямое сравнение профилей, идентифицировать наилучшее подобие и присвоить оценку работоспособности неизвестному профилю соответствующим образом. В другом варианте неизвестный профиль 1314 может быть получен объединением или суммированием и сравнением с суммированными известными профилями. Другие способы также могут быть использованы для присвоения оценки работоспособности неизвестному профилю 1314.
На фиг. 14 показано несколько результатов наблюдений по предпочтительному варианту осуществления. Фиг. 14 аналогичен фиг. 6, но содержит дополнительные детали. Таким образом, например, несколько результатов 1400 наблюдений могут быть примером одного варианта осуществления нескольких результатов 510 наблюдений по фиг. 5. Несколько результатов 1400 наблюдений могут содержать параметры для мониторинга работоспособности платформы.
Взятая в качестве набора, группа результатов наблюдений может содержать профиль, такой как профили, описанные в отношении фиг. 12 и 13. Примером профиля может быть, например, группа результатов 1402 наблюдений, которые получены между начальным временем, t begin 1410, и вторым временем t2 1412. Второе время t2 1412 может быть конкретным временем, когда выполняется конкретное действие по техническому обслуживанию или набор действие по техническому обслуживанию. Данные после второго времени t2 1412 могут отражать все сенсорные данные и технического обслуживания в конкретный момент времени. Оценка работоспособности может быть присвоена группе результатов наблюдений. Таким образом, например, группа результатов 1402 наблюдений между временем t begin 1410 и вторым временем t2 1412 может соответствовать оценке работоспособности "ухудшенная работоспособность", для которого может быть предпочтительно техническое обслуживание платформы. Таким образом, на фиг. 14 показано визуальное представление, посредством которого пользователь может быстро оценить техническое состояние платформы.
Аналогичным образом, группа результатов 1404 наблюдений между вторым временем t2 1412 и третьим временем t3 1414, после действия m2 по техническому обслуживанию и перед действием m3 по техническому обслуживанию, может отражать техническое состояние, "требующее ремонта", при котором пользователю может потребоваться быстрее предпринять действия, чтобы отремонтировать платформу. Аналогичным образом группа результатов 1406 наблюдений между третьим t3 1414 и четвертым временем t4 1416 может отражать "неисправное" состояние, для которого одна или более частей платформы может быть заменена, или для которого платформа не функционирует в пределах требуемых параметров. Группа результатов 1406 наблюдений может представлять собой результаты наблюдений, выполненные после действия m3 по техническому обслуживанию, но перед действием m4 по техническому обслуживанию.
После действия m4 по техническому обслуживанию может быть выполнена другая оценка работоспособности между четвертым временем t4 1416 и конечным временем tend 1418. Группа результатов 1408 наблюдений может указывать "исправное" состояние платформы после действия m4 по техническому обслуживанию.
На фиг. 15 показана блок-схема конфигурации для мониторинга работоспособности с использованием ассоциативной памяти по одному иллюстративному варианту осуществления. Конфигурация 1500 для мониторинга работоспособности может представлять собой вариант конфигурации 300 для мониторинга работоспособности по фиг. 3 или системы 1100 мониторинга работоспособности по фиг. 11. Конфигурация 1500 для мониторинга работоспособности по фиг. 15 осуществлена с использованием ассоциативной памяти 1502, которая может быть, например, ассоциативной памятью 428 по фиг. 4.
В одном иллюстративном варианте осуществления конфигурация 1500 для мониторинга работоспособности может включать ассоциативную память 1502. Ассоциативная память 1502 может включать некоторое число данных и некоторое число связей среди множества данных 1504. Множество данных и их связи могут быть собраны в ассоциативные группы. Ассоциативная память 1502 может быть конфигурирована для запросов на основе по меньшей мере косвенных связей 1506 среди множества данных. Ассоциативная память 1502 также может быть запрошена на основе прямых связей 1508 или как косвенных связей 1506, так и прямых связей 1508 вместе. Ассоциативная память 1502 также может содержать несколько известных профилей работоспособности для средства передвижения или платформы 1510.
Конфигурация 1500 для мониторинга работоспособности также может включать входное устройство 1512, связанное с ассоциативной памятью 1502. Входное устройство 1512 может быть конфигурировано для приема текущего профиля 1514 работоспособности средства передвижения или платформы. Текущий профиль 1514 работоспособности может быть принят от различных источников, включая сенсорные данные на платформе или за ее пределами, данные технического обслуживания, такие как данные операторов или внешних или встроенных датчиков, или различных других источников. В одном иллюстративном варианте осуществления текущий профиль 1514 работоспособности может быть создан в соответствии с процедурами, описанными в отношении фиг. 12 и 13.
Конфигурация 1500 для мониторинга работоспособности также может включать компаратор 1516. Компаратором 1516 могут быть один или более реальных процессоров, сама ассоциативная память 1502 или как то, так и другое вместе. Компаратор 1516 может быть конфигурирован для сравнения в сочетании с ассоциативной памятью 1502, текущего профиля 1514 работоспособности с несколькими известными профилями работоспособности для средства передвижения или платформы 1510, чтобы выполнить сравнение 1518. Компаратор 1516 дополнительно может быть конфигурирован для создания на основе сравнения 1518 и в сочетании с ассоциативной памятью 1502, отчета 1520 по текущей работоспособности средства передвижения или платформы.
В одном иллюстративном варианте осуществления текущий профиль 1514 работоспособности может представлять собой сенсорные данные, полученные от датчика, расположенного на средстве передвижения. Текущий профиль 1514 работоспособности дополнительно может представлять собой данные технического обслуживания, полученные по записям по техническому обслуживанию при наземном техническом обслуживании средства передвижения или платформы. Текущий профиль 1514 работоспособности дополнительно может представлять собой запись результатов наблюдений средства передвижения, выполненную персоналом, причем результат наблюдений отличается от сенсорных данных.
В одном иллюстративном варианте осуществления сравнение дополнительно включает идентификацию косвенной связи между первым признаком в текущем профиле 1514 работоспособности и вторым признаком в нескольких известных профилях состояний работоспособности для средства передвижения или платформы 1510. Возможны другие варианты.
В другом варианте входное устройство 1512 может быть связано с ассоциативной памятью 1502 или как с ассоциативной памятью 1502 так и компаратором 1516. Входное 1512 устройство может быть конфигурировано для приема сенсорных данных, относящихся к измерениям, выполненным датчиком, расположенным на платформе. Входное устройство 1512 дополнительно может быть конфигурировано для приема данных технического обслуживания, относящихся к техническому обслуживанию платформы, причем данные технического обслуживания отличаются и не связаны с сенсорными данными. Компаратор 1516 дополнительно может быть конфигурирован для использования и сенсорных данных, и данных технического обслуживания в сочетании с ассоциативной памятью 1502 для создания отчета о техническом состоянии платформы.
В одном иллюстративном варианте осуществления данные технического обслуживания могут представлять собой отчет, представленный персоналом. В одном иллюстративном варианте осуществления платформой может быть летательный аппарат, и сенсорными данными может быть информация, относящаяся к условиям, воздействующим на летательный аппарат во время его эксплуатации.
В одном из иллюстративных вариантов осуществления ассоциативная память 1502 может быть частью небортовой компьютерной системы, такой как бортовая компьютерная система 1104 по фиг. 11. В этом случае данные технического обслуживания могут представлять собой отчет, представленный персоналом наземной бригады. Кроме того, устройство ввода может быть дополнительно конфигурировано для приема некоторой дополнительной информации в нескольких различных форматах. В этом случае компаратор 1516 дополнительно может быть конфигурирован для использования не только сенсорных данных и данных технического обслуживания, но также некоторой дополнительной информации, в сочетании с ассоциативной памятью 1502, чтобы создать отчет.
В другом иллюстративном варианте осуществления платформой может быть летательный аппарат. В этом случае некоторая дополнительная информация может быть выбрана из одной или более групп, состоящих из: измерения летательного аппарата внешним устройством, данных от полетной системы летательного аппарата, записи последнего технического обслуживания летательного аппарата, отчета пилота летательного аппарата, отчета оператора наземной бригады, ответственного за техническое обслуживание летательного аппарата, первого профиля идеальной работоспособности летательного аппарата и второго профиля летательного аппарата в состоянии, когда требуется техническое обслуживание.
В другом иллюстративном варианте осуществления компаратор 1516 дополнительно может быть конфигурирован для использования не только сенсорных данных и данных технического обслуживания, но также известного профиля работоспособности платформы, в сочетании с ассоциативной памятью 1502 для создания отчета. В другом иллюстративном варианте осуществления сенсорные данные и данные технического обслуживания могут быть частью одного или более текущих профилей работоспособности платформы. В этом случае компаратор 1516 дополнительно может быть конфигурирован для создания отчета путем присвоения текущей работоспособности платформы на основе максимального подобия между одним или более текущих профилей работоспособности и известного профиля работоспособности платформы.
В другом иллюстративном варианте осуществления компаратор 1516 дополнительно может быть конфигурирован для использования ассоциативной памяти 1502 для идентификации потенциальной причины того, что компонент платформы обнаруживает выходящий за установленные пределы параметр. В этом случае компаратор 1516 может быть конфигурирован для идентификации потенциальной причины на основе отчета, сенсорных данных и данных технического обслуживания. Возможны другие варианты.
На фиг. 16 показана блок-схема способа мониторинга платформы по одному иллюстративному варианту осуществления. Способ, показанный на фиг. 16 осуществлен с использованием конфигурации 300 для мониторинга работоспособности по фиг. 3, системы 1100 мониторинга работоспособности по фиг. 11 или конфигурации 1500 для мониторинга работоспособности по фиг. 15. Способ, показанный на фиг. 16, может быть вариантом способа, показанного на фиг. 7-10 или на фиг. 12. Способ, показанный на фиг. 16, осуществлен с использованием ассоциативной памяти, такой как ассоциативная память 428 по фиг. 4, и одного или более процессоров, таких как процессорный блок 404 по фиг. 4. Хотя операции, представленные на фиг. 16, описаны как выполненные по "способу", операции выполняются посредством по меньшей мере одного реального процессора или с использованием одного или более физических устройств, как указано в настоящем документе.
Способ обеспечивает прием в ассоциативную память текущего профиля работоспособности средства передвижения, причем ассоциативная память содержит некоторые данные и несколько связей среди множества данных, множество данных и их связи собраны в ассоциативные группы, ассоциативная память конфигурирована для запросов на основе по меньшей мере косвенных связей среди множества данных и в ассоциативной памяти также сохраняется несколько известных профилей работоспособности для средства передвижения (операция 1600). Затем способ позволяет сравнить, с использованием компьютерной системы в сочетании с ассоциативной памятью, текущий профиль работоспособности с несколькими известными профилями для выполнения сравнения (операция 1602). Способ затем позволяет создать на основе сравнения и с использованием компьютерной системы в сочетании с ассоциативной памятью отчет по текущему техническому состоянию средства передвижения (операция 1604). После этого способ может быть завершен.
В одном иллюстративном варианте осуществления текущий профиль работоспособности может представлять собой сенсорные данные, полученных от датчика, расположенного на средстве передвижения. В этом случае текущим профилем работоспособности дополнительно могут быть данные технического обслуживания, полученные по записям технического обслуживания при наземном техническом обслуживании средства передвижения. Кроме того, текущим профилем работоспособности дополнительно может быть запись результатов наблюдений средства передвижения, выполненная персоналом. В другом иллюстративном варианте осуществления сравнение дополнительно может включать идентификацию косвенной связи между первым признаком в текущем профиле работоспособности и вторым признаком в нескольких известных профилях работоспособности. Возможны другие варианты.
Блок-схемы и принципиальные схемы в различных описанных вариантах осуществления иллюстрируют структуру, функциональные возможности и эксплуатацию некоторых возможных вариантов осуществления устройств, способов и компьютерных программных продуктов. С этой точки зрения каждый блок на блок-схеме или принципиальной схеме может представлять модуль, сегмент или участок используемого или считываемого компьютером программного кода, который содержит одну или более исполняемых команд для осуществления указанной функции или функций. В некоторых альтернативных вариантах осуществления функция или функции, отмеченные в блоке, могут осуществляться в порядке, отличающемся от указанного на чертежах. Например, в некоторых случаях два блока, показанные последовательно, могут быть исполнены по существу одновременно, или блоки иногда могут быть исполнены в обратном порядке, в зависимости от конкретной функциональной возможности.
Например, в некоторых иллюстративных вариантах осуществления выбор работоспособности при операции 1002 может быть выполнен после создания известного профиля при операции 1010. При таком типе способа известный профиль может быть связан с техническим состоянием после создания известного профиля. Кроме того, выбор работоспособности для известного профиля может быть осуществлен на основе обучающей информации и/или информации по техническому обслуживанию.
Таким образом, в различных иллюстративных вариантах осуществления предлагается способ и устройство для мониторинга платформы. В одном иллюстративном варианте осуществления устройство содержит компьютерную систему и сеть датчиков. Сеть датчиков связана с платформой. Компьютерная система соединена с сетью датчиков и конфигурирована для приема информации от сети датчиков. Компьютерная система конфигурирована для формирования результатов наблюдений по информации для текущего профиля. Компьютерная система сравнивает текущий профиль с несколькими известными профилями для идентификации работоспособности платформы.
В различных иллюстративных вариантах осуществления возможна форма полностью аппаратного варианта осуществления, полностью программного варианта осуществления или варианта осуществления, содержащего и аппаратный, и программный элементы. Некоторые варианты осуществления реализованы в программном обеспечении, которое включает, но не ограничивается этим, такие формы, как, например, встроенное программное обеспечение, резидентные программные средства и микрокод.
Кроме того, различные варианты осуществления могут быть оформлены в виде компьютерного программного продукта, доступного из машиноиспользуемого или машиночитаемого носителя, предоставляющего программный код для применения посредством или в соединении с компьютером или любым устройством или системой, исполняющей программные команды. Для целей этого описания машиноиспользуемым или машиночитаемым носителем в основном может быть любое реальное устройство, которое может содержать, хранить, обеспечивать связь, распространять или переносить программу для использования посредством или в соединении с исполняющей программные команды системой, аппаратом или устройством.
Машиноиспользуемым или машиночитаемым носителем может быть, в качестве примера, а не ограничения, электронная, магнитная, оптическая, электромагнитная, инфракрасная или полупроводниковая система или среда распространения. Неограничивающие примеры машиночитаемого носителя включают полупроводниковую или твердотельную память, магнитную ленту, съемную компьютерную дискету, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), жесткий магнитный диск и оптический диск. Оптические диски могут включать компактный диск - постоянное запоминающее устройство (CD-ROM), перезаписываемый компакт-диск (CD-R/W) и DVD.
Кроме того, машиноиспользуемый или машиночитаемый носитель может содержать или хранить считываемый или используемый компьютером программный код, такой чтобы его исполнение компьютером привело к передаче другого считываемого или используемого компьютером программного кода по линии связи. Эта линия связи может быть средой, которая, в качестве примера, а не ограничения, является физической или беспроводной.
Система обработки данных, пригодная для сохранения и/или исполнения машиночитаемого или машиноиспользуемого программного кода, может включать один или более процессоров, соединенных непосредственно или опосредованно с элементами памяти через коммуникационную матрицу, такую как системная шина. Эти элементы памяти могут включать локальную память, используемую во время фактического исполнения программного кода, массовую память или кэш-память, которая обеспечивает временное хранение по меньшей мере части машиночитаемого или машиноиспользуемого программного кода для сокращения количества считываний из массовой памяти во время исполнения кода.
Устройства ввода/вывода или I/O устройства могут быть присоединены к системе либо непосредственно, либо посредством промежуточных I/O контроллеров. Эти устройства могут включать, в качестве примера, а не ограничения, клавиатуру, дисплей с сенсорным экраном и позиционирующие устройства. Различные адаптеры каналов связи также могут быть присоединены к системе, чтобы обеспечить присоединение системы обработки данных к другим системам обработки данных, удаленным принтерам или устройствам памяти посредством промежуточных частных или общественных сетей. Неограничивающими примерами являются модемы и сетевые адаптеры, которые являются лишь немногими из имеющихся в настоящее время типов адаптеров каналов связи.
Иллюстративные варианты осуществления могут быть разного типа. Например, в иллюстративных вариантах осуществления может быть предусмотрено некоторое устройство. Это устройство может включать сеть датчиков, связанную с платформой, на которой сеть датчиков предназначена для мониторинга работоспособности платформы. Устройство также может включать несколько систем, связанных с платформой, на которой несколько систем и сеть датчиков предназначены для обеспечения информации для платформы. Устройство также может включать компьютерную систему, присоединенную к сети датчиков и нескольким систем, причем компьютерная система конфигурирована для приема информации, обработки информации для формирования нескольких результатов наблюдений по этой информации и создания текущего профиля по нескольким результатам наблюдений и информации, в которой текущий профиль используется для идентификации работоспособности платформы.
В другом иллюстративном варианте осуществления компьютерная система находится в удаленном месте от платформы и соединена с сетью датчиков и несколькими системами посредством другой компьютерной системы на платформе. В другом иллюстративном варианте осуществления компьютерная система конфигурирована для выполнения нескольких операций, выбранных из:
по меньшей мере одного приема по меньшей мере части информации по нескольким системам платформы;
группировки результатов наблюдений из множества результатов наблюдений на основе подобия между результатами наблюдений, причем несколько групп создаются для формирования текущего профиля;
идентификации нескольких блоков информации;
создания результата наблюдений по каждому блоку информации среди множества блоков информации для формирования нескольких результатов наблюдений;
размещения нескольких результатов наблюдений в ассоциативной памяти компьютерной системы для формирования текущего профиля ассоциативной памяти;
приема обучающей информации, полученной в состоянии известной работоспособности платформы для создания известного профиля из множества известных профилей;
использования информации по техническому обслуживанию и текущего профиля для идентификации потенциальной причины состояния работоспособности платформы; и
создания сигнала предупреждения об ошибке на основе состояния работоспособности платформы.
В одном из иллюстративных вариантов осуществления устройство может дополнительно включать несколько систем, причем эти несколько систем включают по меньшей мере одну из:
системы навигации,
радиоэлектронной аппаратуры для летательного аппарата,
системы регулирования атмосферы,
системы контроля поверхности,
системы управления полетом,
системы приводов,
посадочной системы и
силовой установки.
В одном из иллюстративных вариантов осуществления компьютерная система создает текущий профиль по нескольким результатам наблюдений путем анализа ассоциативной памяти в компьютерной системе. В другом иллюстративном варианте осуществления обучающая информация содержит информацию, собранную ранее для платформы, информацию по техническому обслуживанию платформы и временные метки информации, ранее собранной для платформы.
В одном из иллюстративных вариантов осуществления при создании текущего профиля компьютерная система дополнительно конфигурирована для выбора части из нескольких результатов наблюдений на основе нескольких событий технического обслуживания, выполненного для платформы, для создания текущего профиля. В одном из иллюстративных вариантов осуществления компьютерная система дополнительно конфигурирована для объединения метаданных с этой информацией. В одном из иллюстративных вариантов осуществления компьютерная система дополнительно конфигурирована для выбора части из нескольких результатов наблюдений посредством нескольких событий технического обслуживания и метаданных. В одном из иллюстративных вариантов осуществления метаданные состоят по меньшей мере из одной временной метки для блока информации и идентификатора источника блока информации.
В одном из иллюстративных вариантов осуществления обучающая информация известного состояния работоспособности включает информацию, полученную в один из следующих промежутков времени: до выбранной даты, после выбранной даты и за некоторый период времени. В другом иллюстративном варианте осуществления часть информации принимается из базы данных технического обслуживания, содержащейся в нескольких системах. В другом иллюстративном варианте осуществления информация включает по меньшей мере один из следующих типов: данных, команд и сообщений.
В другом иллюстративном варианте осуществления устройство также может включать платформу, причем выбранная платформа представляет собой одну из следующих: передвижной платформы, стационарной платформы, наземной структуры, плавающей структуры, структуры космического базирования, летательного аппарата, надводного судна, цистерны, транспорта для перевозки личного состава, поезда, космического летательного аппарата, космической станции, спутника, подводной лодки, автомобиля, силовой установки, моста, плотины, ветряного двигателя, производственной системы, здания, крыла, стабилизатора, двигателя, гидравлической системы, коробки приводов и вал.
В иллюстративных вариантах осуществления также предлагается система для мониторинга работоспособности платформы. Система включает сеть датчиков, связанную с платформой. Система также включает несколько систем, связанных с платформой. Несколько систем и сеть датчиков предназначены для предоставления информации по платформе. Система также включает компьютерную систему, связанную с платформой, причем компьютерная система соединена с сетью датчиков и несколькими системами и предназначена для приема информации от сети датчиков и нескольких систем, связанных с платформой, обработки информации для формирования нескольких результатов наблюдений по этой информации, группировки нескольких результатов наблюдений в несколько групп на основе подобия между результатами наблюдений среди нескольких результатов наблюдений для формирования текущего профиля, сравнения текущего профиля с несколькими известными профилями для выполнения сравнения и идентификации работоспособности платформы с помощью сравнения. В одном иллюстративном варианте осуществления платформой является летательный аппарат.
В иллюстративных вариантах осуществления также предлагается способ. Способ может включать прием информации по мониторингу платформ, причем информация принята от сети датчиков и нескольких систем, связанных с платформой. Способ также может включать формирование по этой информации нескольких результатов наблюдений. Способ также может включать создание профиля по нескольким результатам наблюдений, причем профиль используется для мониторинга платформы.
В одном иллюстративном варианте осуществления этап формирования нескольких результатов наблюдений по информации включает идентификацию нескольких блоков информации и создание результата наблюдений по каждому блоку информации среди нескольких блоков информации для формирования нескольких результатов наблюдений. В одном иллюстративном варианте осуществления профиль выбран из текущего профиля и известного профиля, причем этап создания профиля включает: группировку результатов наблюдений из нескольких результатов наблюдений для формирования нескольких групп на основе подобия между результатами наблюдений среди нескольких результатов наблюдений. В одном иллюстративном варианте осуществления способ также включает объединение метаданных с информацией, причем метаданные содержат по меньшей мере одну временную метку для блока информации и идентификатор источника блока информации.
Описание различных иллюстративных вариантов осуществления представлено для целей иллюстрации и описания, не является всеобъемлющим и не подразумевает ограничения вариантами осуществления в описанном виде. Многие модификации и варианты очевидны для специалистов в этой области. Кроме того, в различных иллюстративных вариантах осуществления могут быть предусмотрены различные преимущества по сравнению с другими иллюстративными вариантами осуществления. Вариант или варианты осуществления выбраны и описаны для наилучшего пояснения принципов этих вариантов осуществления, практического применения и чтобы позволить другим специалистам в этой области понять настоящее изобретения при различных вариантах осуществления с разными модификациями, которые подходят для конкретного предполагаемого использования.