СИСТЕМА С ДАТЧИКАМИ
SENSOR SYSTEM

Область техники
Настоящее изобретение в общем относится к датчикам и, более конкретно, к встроенным следящим системам, предназначенным для обнаружения, определения, текущего контроля и анализа данных.
Уровень техники
В большинстве транспортных средств, систем и/или других устройств, используют датчики для отслеживания разнообразных эксплуатационных, рабочих данных и/или данных о состоянии. Например, некоторые транспортные средства могут содержать датчики для отслеживания уровней топлива, уровней температур, внешних температур, значений давления масла и/или других данных. Другие системы или устройства могут содержать целый ряд датчиков для отслеживания данных в различных целях.
Гражданские и военные воздушные суда зачастую содержат множество датчиков для отслеживания множества типов данных от многочисленных источников. Такие датчики содержат, но не ограничены этим, уровни тяги двигателя, температуры двигателя, высоту, скорость полета, положение закрылков, положение шасси, положение элерона, местоположение, ориентацию, другие данные, их комбинацию и т.п.Известно, что рабочие данные, связанные с летательным аппаратом в целом и двигательными установками летательного аппарата в частности, важны для пилотов, летного экипажа, наземных команд и авиалиний. Используемый в настоящем описании термин «двигательная установка» летательного аппарата может охватывать, но не ограничен этим, двигатель, по меньшей мере один корпус воздухозаборника, по меньшей мере одно выхлопное сопло, механизмы реверса тяги, стойки и/или другие связанные конструкции и/или устройства.
Одним рабочим состоянием, иногда отслеживаемым для двигательных установок летательного аппарата, является температура двигательной установки, соответствующая температуре любой части двигательной установки, включая часть или все пространство под обтекателем. В некоторых системах текущего контроля температуры двигательной установки летательного аппарата внутри или рядом по меньшей мере с одним узлом двигательной установки размещено по меньшей мере одно термочувствительное устройство. Температура, обнаруживаемая термочувствительным устройством, отслеживается и сравнивается с установленным пороговым значением. При превышении обнаруженной температурой порогового значения, летному экипажу или наземной команде может быть направлен тревожный сигнал или предупреждение. Некоторые общие термочувствительные устройства, используемые в двигательных установках летательного аппарата, представляют собой линейные устройства, которые могут осуществлять измерение где угодно на длину от двух до свыше двадцати футов (0,6-6 м). По сути, горячие участки по длине термочувствительных устройств могут быть вычислены как средняя величина относительно других областей двигательной установки.
Однако такие термочувствительные устройства имеют ограничения. В частности некоторые состояния перегрева или пожара могут быть упущены вследствие вычисления средних температур вдоль тепловых датчиков. Кроме того, определение положения состояний высокого нагрева, перегрева или пожара может быть затрудненно, поскольку устройства обеспечивают только одно измерение относительно того, что может быть расширенной областью контролируемой конструкции или устройства. Таким образом, выявление неисправностей двигательных установок или других конструкций после возникновения тревожного состояния или режима может потребовать демонтажа контролируемого устройства и/или приблизительной оценки работы для определения состояния, которое привело к тревожному сигналу или другому вызывающему нарушение работы состоянию. Кроме того, современные технологии не обеспечивают возможности корректировки точек срабатывания тревожной сигнализации для учета изменения рабочих условий, таких как внешняя среда или рабочие требования к контролируемой системе.
В настоящем описании представлены эти и другие принципы.
Сущность изобретения
Следует понимать, что данная сущность изобретения обеспечена для представления выбора принципов в упрощенной форме, дополнительно раскрытых в приведенном ниже подробном описании. Данная сущность изобретения не ограничивает объем заявленного изобретения.
Согласно одному варианту реализации представлена система текущего контроля. Система текущего контроля выполнена с возможностью выполнения машиноисполняемых команд, хранящихся в памяти, для получения данных от встроенной следящей системы. Встроенная сенсорная система содержит по меньшей мере два датчика, а данные могут указывать рабочее состояние, обнаруженное в контролируемой конструкции по меньшей мере одним из датчиков. Система текущего контроля дополнительно выполнена с возможностью получения рабочих данных, содержащих пороговое значение по меньшей мере для одного из датчиков и ожидаемое значение по меньшей мере для одного из датчиков. Система текущего контроля выполнена с возможностью корректировки данных на основании по меньшей мере частично рабочих данных для получения скорректированного значения данных, и сравнения скорректированного значения данных с пороговым значением. На основании сравнения система текущего контроля может определить, функционируют ли контролируемое устройство, система, среда или конструкция (упоминаемые в настоящем описании «конструкцией») в тревожном состоянии. Система текущего контроля также обеспечивает возможность использования различных пороговые значения срабатывания тревожной сигнализации для различных положений.
Согласно другому варианту реализации обеспечен машинореализуемый способ текущего контроля конструкции. Машинореализуемый способ, согласно которому компьютер содержит комбинацию аппаратного и программного обеспечения, содержит машинореализуемые операции для получения данных в системе текущего контроля. Данные могут быть получены по меньшей мере от одного из датчиков и могут указывать рабочее состояние, обнаруженное в контролируемой конструкции датчиками. В некоторых вариантах реализации датчики содержат термопару. Согласно способу также могут получать рабочие данные, содержащие пороговое значение по меньшей мере для одного из этих по меньшей мере двух датчиков, корректировать данных на основании по меньшей мере частично рабочих данных для получения скорректированного значения данных, и сравнивать скорректированного значения данных с пороговым значением. Согласно способу также определяют, на основании сравнения, работает ли контролируемая конструкция в тревожном состоянии.
Согласно другому варианту реализации представлен способ текущего контроля конструкции. Способ может содержать машинореализуемые операции для получения данных в системе текущего контроля. Данные могут быть получены по меньшей мере от одной из по меньшей мере двух независимо функционирующих термопар, и могут указывать температуры, обнаруженные в различных положениях на двигательной установке летательного аппарата, контролируемой термопарами. Согласно способу могут получать рабочие данные, содержащие пороговое значение для каждой из термопар, корректировать данные на основании по меньшей мере частично рабочих данных для получения скорректированного значения данных, и сравнивать скорректированное значение данных с пороговым значением. Кроме того, согласно способу определяют, на основании сравнения, функционирует ли двигательная установка летательного аппарата в тревожном состоянии. Кроме того, согласно способу хранят данные в запоминающем устройстве, взаимодействующем с системой текущего контроля.
Согласно аспекту настоящего изобретения обеспечена система, содержащая систему текущего контроля, выполненную с возможностью выполнения машиноисполняемых команд, хранящихся в памяти, для: получения данных от сенсорной системы, содержащей датчики, причем эти данные указывают рабочее состояние, обнаруженное в контролируемой конструкции по меньшей мере одним из датчиков; получения рабочих данных, содержащих пороговое значение для каждого из датчиков и ожидаемое значение для каждого из датчиков; корректировки пороговых значений на основании по меньшей мере частично рабочих данных для получения скорректированного порогового значения; сравнения обнаруженного значения данных со скорректированным пороговым значением; и определения, функционирует ли контролируемая конструкция в тревожном состоянии.
Дополнительно, по меньшей мере один из датчиков может содержать температурный датчик.
Система определения температуры предпочтительно встроена в контролируемую конструкцию.
Контролируемая конструкция предпочтительно содержит двигательную установку летательного аппарата, и при этом датчик температуры встроен по меньшей мере в одну конструкцию двигательной установки летательного аппарата.
В качестве альтернативы датчик температуры нанесен по меньшей мере на одну поверхность контролируемой конструкции.
В качестве альтернативы датчик температуры нанесен с использованием по меньшей мере одного из плазменно-пламенного напыления, мелкокапельного струйного напыления или трафаретной печати.
Альтернативно датчик температуры напечатан на гибкой подложке, а гибкая подложка прикреплена по меньшей мере к одной поверхности контролируемой конструкции.
В качестве альтернативы датчик температуры напечатан на подложке, а подложка прикреплена к поверхности контролируемой конструкции на горячей стороне конструкции.
В качестве альтернативы датчик температуры напечатан на подложке, а подложка прикреплена к поверхности контролируемой конструкции на холодной стороне конструкции.
Предпочтительно датчик дополнительно содержит анемометр, напечатанный на холодной стороне конструкции, и при этом получение данных содержит получение показаний температуры, полученных температурным датчиком, корректировку полученной температуры на основании по меньшей мере частично данных, полученных от анемометра, и оценку температуры на горячей стороне конструкции на основании данных, полученных от температурного датчика и анемометра.
Система текущего контроля дополнительно может быть выполнена с возможностью выполнения машиноисполняемых команд, хранящихся в памяти, для: создания тревожного сигнала в ответ на определение того, что конструкция функционирует в тревожном состоянии; предоставление тревожного сигнала получателю тревожного сигнала; и хранение данных в запоминающем устройстве.
Предпочтительно получателем тревожного сигнала выступает рабочий экипаж.
По меньшей мере один из датчиков содержит панель, полость вставки, сформированную в панели, и панельную вставку, выполненную с возможностью выборочной вставки в полость вставки.
Предпочтительно полость вставки дополнительно содержит по меньшей мере одну термопару, сформированную в ней, и при этом по меньшей мере один из датчиков выполнен с возможностью измерения температуры в контролируемой конструкции.
В качестве альтернативы панельная вставка выполнена с возможностью вставки в полость вставки с холодной стороны панели, и при этом панельная вставка выполнена с возможностью измерения состояния на горячей стороне панели.
Корректировка пороговых значений может содержать: получение температуры окружающего воздуха на контролируемой конструкции; получение поправочного коэффициента тяги, связанного по меньшей мере с одним из датчиков; и корректировку пороговых значений на основании по меньшей мере частично температуры окружающего воздуха и поправочного коэффициента тяги для получения скорректированного порогового значения.
Тревожное состояние может содержать состояние перегрева.
Тревожное состояние может содержать состояние пожара.
Контролируемая конструкция может содержать конструкцию авиадвигателя, сформированную из панели, содержащей множество ячеек шестигранного профиля.
Предпочтительно по меньшей мере один из датчиков содержит датчик, напечатанный на подложке, и при этом подложка расположена в пределах панели и образует перегородку в пределах этой панели.
В качестве альтернативы по меньшей мере один из датчиков содержит датчик, напечатанный на подложке, и при этом подложка формирует одну поверхность по меньшей мере одной из шестигранных ячеек панели или прикреплена по меньшей мере к одной поверхности по меньшей мере одной из шестигранных ячеек панели.
По меньшей мере один из множества датчиков может содержать первый проводник, сформированный из первого материала термопары, второй проводник, сформированный из второго материала термопары, и по меньшей мере одно соединение, в котором первый проводник и второй проводник пересекаются.
Еще в одном дополнительном аспекте настоящего изобретения согласно машинореализуемому способу текущего контроля конструкции, содержащему машинореализуемые операции: получают данные по меньшей мере от одного из датчиков температуры о рабочем состоянии конструкции; получают рабочие данные, содержащих пороговое значение по меньшей мере для одного из датчиков температуры; корректируют пороговые значения на основании по меньшей мере частично рабочих данных для получения скорректированного порогового значения; сравнивают значения данных со скорректированным пороговым значением; и определяют, функционирует ли конструкция в тревожном состоянии.
Контролируемая конструкция может содержать двигательную установку летательного аппарата, причем каждый из датчиков температуры содержит термопару, и при этом каждая из термопар встроена по меньшей мере в один узел двигательной установки летательного аппарата.
Предпочтительно каждая из термопар напечатана по меньшей мере на одной поверхности двигательной установки летательного аппарата.
В качестве альтернативы каждая из термопар может быть напечатана на подложке, и при этом каждая из термопар может быть встроена по меньшей мере в один узел двигательной установки летательного аппарата путем крепления подложки по меньшей мере к одной поверхности двигательной установки летательного аппарата.
Кроме того, согласно способу, дополнительно хранят данные в запоминающем устройстве, взаимодействующем с системой текущего контроля.
При корректировке пороговых значений: получают температуру окружающего воздуха на контролируемой конструкции; получают поправочного коэффициента тяги, связанного по меньшей мере с одним из датчиков; и корректируют пороговые значения на основании по меньшей мере частично температуры окружающего воздуха и поправочного коэффициента тяги для получения скорректированного порогового значения.
В еще одном дополнительном аспекте настоящего изобретения согласно машинореализуемому способу текущего контроля конструкции: получают данных по меньшей мере от одного из независимо функционирующих датчиков температуры, причем данные указывают температуру, обнаруженную в двигательной установке летательного аппарата; получают рабочие данные, содержащие пороговое значение по меньшей мере для одного из датчиков температуры; корректируют пороговые значения на основании по меньшей мере частично рабочих данных для получения скорректированного значения данных;
сравнивают значения данных со скорректированным пороговым значением; и хранят данные в запоминающем устройстве, взаимодействующем с системой текущего контроля.
Каждый из датчиков температуры может быть встроен по меньшей мере в один узел двигательной установки летательного аппарата.
Предпочтительно каждый из датчиков температуры наносится по меньшей мере на одной поверхности двигательной установки летательного аппарата.
В качестве альтернативы каждый из датчиков температуры наносится на гибкую подложку, и при этом каждый из датчиков температуры встроен по меньшей мере в один узел двигательной установки летательного аппарата путем прикрепления гибкой подложки по меньшей мере к одной поверхности двигательной установки летательного аппарата.
При корректировке порогов дополнительно: получают температуру окружающего воздуха на летательном аппарате; получают стандартную рабочую температуру летательного аппарата; получают поправочный коэффициент температуры путем вычисления разности между стандартной рабочей температурой летательного аппарата и температурой окружающего воздуха; получают поправочного коэффициента тяги, связанный по меньшей мере с одним из датчиков температуры, причем поправочный коэффициент тяги содержит ожидаемое повышение температуры на основании процентного отношения максимальной тяги, обеспеченной двигательной установкой летательного аппарата в момент получения данных; и корректируют пороговые значения на основании по меньшей мере частично поправочного коэффициента температуры и поправочного коэффициента тяги для получения скорректированных пороговых значений.
Предпочтительно гибкая подложка прикреплена к поверхности по меньшей мере одного узла авиадвигателя на горячей стороне по меньшей мере одного узла авиадвигателя.
В качестве альтернативы гибкая подложка прикреплена к поверхности по меньшей мере одного узла авиадвигателя на холодной стороне по меньшей мере одного узла авиадвигателя.
Предпочтительно датчик температуры дополнительно содержит анемометр, нанесенный на холодную сторону по меньшей мере одного узла, и при этом получение данных содержит получение показаний температуры, полученных датчиком температуры, корректировку полученной температуры на основании по меньшей мере частично данных, полученных от анемометра, и оценку температуры на горячей стороне по меньшей мере одного узла авиадвигателя на основании данных, полученных от датчика температуры и анемометра.
В качестве необязательного условия дополнительно визуально воспроизводят данных.
Предпочтительно визуальное воспроизведение содержит карту распределения тепловых режимов, созданную графическим изображением матрицы данных датчиков в положениях, связанных с датчиками.
Особенности, функции и преимущества, рассмотренные в настоящем описании, могут быть достигнуты независимо в различных вариантах реализации настоящего изобретения или могут быть объединены в других вариантах реализации, более подробная информация о которых может быть изучена на основании следующего описания и чертежей.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 изображена схема системы, показывающая операционную среду для различных вариантов реализации принципов и технологий, раскрытых в настоящем описании.
На фиг.2 изображена блок схема, демонстрирующая аспекты встроенной следящей системы, согласно примерному варианту реализации.
На фиг.3 изображена принципиальная схема, схематически показывающая следящую систему, встроенную в двигательную установку летательного аппарата, согласно примерному варианту реализации.
На фиг.4А изображена принципиальная схема, демонстрирующая варианты датчика, используемого во встроенной следящей системе, согласно одному примерному варианту реализации.
На фиг.4В изображена принципиальная электрическая схема, демонстрирующая дополнительные аспекты датчика, показанного на фиг.4А.
На фиг.5А изображена принципиальная схема, демонстрирующая варианты датчика, используемого во встроенной следящей системе, согласно другому примерному варианту реализации.
На фиг.5В изображена принципиальная электрическая схема, демонстрирующая дополнительные аспекты датчика, показанного на фиг.5А.
На фиг.5С-5Е изображены принципиальные схемы, демонстрирующие дополнительные варианты датчика, показанного на фиг.5А.
На фиг.6 изображена принципиальная схема, демонстрирующая аспекты датчика, используемого во встроенной следящей системе, согласно другому примерному варианту реализации.
На фиг.7 изображена схема последовательности операций, демонстрирующая аспекты способа обнаружения, текущего контроля, анализа и обработки данных, полученных встроенной следящей системой, согласно примерному варианту реализации.
На фиг.8 изображено визуальное воспроизведение показаний датчиков согласно примерному варианту реализации.
На фиг.9 изображена схема системы, показывающая архитектуру вычислительной среды для системы текущего контроля, согласно примерному варианту реализации.
Подробное описание
Представленное ниже подробное описание раскрывает встроенную следящую систему, предназначенную для обнаружения, определения, текущего контроля и анализа данных. Согласно раскрытым принципам и технологиям система текущего контроля взаимодействует со встроенной следящей системой, которая может содержать множество датчиков для текущего контроля конструкции или среды такой как, например, авиадвигатель, двигательная установка, вся среда под обтекателем или другая система, устройство, конструкция или среда. Датчики могут генерировать данные и передавать, или предоставлять, данные системе текущего контроля. Система текущего контроля может выполнять по меньшей мере одну прикладную программу текущего контроля данных, сгенерированных датчиками, для определения, функционирует ли конструкция в нормальном или аварийном режиме. Также система текущего контроля может хранить пороговые значения, определяющие тревожную ситуацию, а также ожидаемые значения, определяющие различные значения, ожидаемые при определенных рабочих состояниях, такие как температуры окружающей среды, уровни тяги, фазы полета, высоты и т.п. Пороговые значения могут быть сохранены в виде массива отдельных пороговых значений, привязанных к каждому датчику системы датчиков.
Согласно некоторым вариантам реализации, система текущего контроля выполнена с возможностью использования рабочих данных и других данных, полученных различными системами, для корректировки данных, полученных датчиками. Система текущего контроля может создавать скорректированные значения данных, корректирующие фактические данные, полученные датчиками, согласно ожидаемым разностям на основании окружающих температур, уровней тяги и т.п. Такие скорректированные значения данных могут быть сравнены с пороговыми значениями для определения, работает ли контролируемая конструкция в нормальном или аварийном режиме. В других вариантах реализации система текущего контроля корректирует пороговые значения для получения скорректированных пороговых значений и сравнивает скорректированные пороговые значения сданными, полученными датчиками.
При определении системой текущего контроля нарушения работоспособности контролируемой конструкции, система текущего контроля может запустить функциональные средства создания отчетов для уведомления по меньшей мере одного объекта об аварийном сигнале. Система текущего контроля также может запоминать данные, полученные от датчиков, для последующего анализа и/или поиска и устранения неисправностей. Таким образом, аналитик может иметь доступ к фактическим показаниям датчика с тем, чтобы можно было выполнить подробный анализ, не основываясь на общих состояниях тревоги и/или неточных данных о положении, поскольку датчики могут иметь узко определенные расположения в пределах контролируемой конструкции. Также аналитики могут просматривать предысторию некоторого числа полетов для выявления тенденций, которые еще не достигают состояния тревоги, но могут указать на неизбежный отказ, который впоследствии мог бы быть предотвращен, а не исправлен. Такая особенность может обеспечить предсказуемое планирование работ по техническому обслуживанию и/или способствовать обеспечению эффективного управления флотом. Кроме того, варианты реализации принципов и технологий, раскрытых в настоящем описании, могут обеспечить более подробный и более легкий поиск и устранение неисправностей, чем может быть при использовании существующих устройств текущего контроля и/или следящих систем. Эти и другие преимущества и особенности раскрытых принципов и технологий станут очевидными из представленного ниже описания различных вариантов реализации.
В представленном ниже подробном описании выполнены ссылки на приложенные чертежи, представляющие собой неотъемлемую часть описания и показывающие, в качестве пояснения, определенные варианты реализации или примеры. На всех чертежах одинаковые ссылки обозначают подобные элементы.
Далее, со ссылкой на фиг.1, описаны аспекты одной операционной среды 100 для различных вариантов реализации, представленных в настоящем описании. В различных вариантах реализации операционная среда 100, показанная на фиг.1, соответствует летательному аппарату или другому транспортному средству, хотя операционная среда 100 может быть реализована в других устройствах или системах. В показанном варианте реализации операционная среда 100 содержит систему 102 текущего контроля. В некоторых вариантах реализации система 102 текущего контроля функционирует или взаимодействует с сетью 104, хотя это и не обязательно. Функциональность сети 104 может быть обеспечена по меньшей мере одним каналом связи, по меньшей мере одной бортовой сетью, по меньшей мере одним беспроводным или проводным соединением, по меньшей мере одной коммуникационной сетью и/или другими системами, соединениями и/или устройствами.
Согласно различным вариантам реализации функциональность системы 102 текущего контроля обеспечена встроенной системой управления, такой как бортовой компьютер, авиационная электронная система летательного аппарата и/или другие вычислительные устройства или системы. Функциональность системы 102 текущего контроля также может быть обеспечена персональным компьютером («PC»), таким как настольная, планшетная или портативная вычислительная машина; служебная машина; карманный компьютер; и/или другое вычислительное устройство. Таким образом, несмотря на то, что функциональность системы 102 текущего контроля описана как обеспеченная или связанная с авиационной системой летательного аппарата, следует понимать, что данный вариант реализации примерный и никоим образом не должен рассматриваться как ограничивающий.
Согласно различным вариантам реализации система 102 текущего контроля выполнена с возможностью выполнения операционной системы (не показана) и по меньшей мере одной прикладной программы такой как, например, приложение 106 текущего контроля, приложение («приложение передачи отчетов») 108 передачи сигналов тревоги и отчетов и/или другие прикладные программы. Операционная система представляет собой компьютерную программу для управления функционированием системы 102 текущего контроля. Прикладные программы представляют собой исполняемые программы, выполненные с возможностью исполнения поверх операционной системы для обеспечения описанной функциональности для текущего контроля, обнаружения и анализа данных, полученных по меньшей мере от одного датчика, для представления отчета и/или для записи данных, отслеженных или определенных системой 102 текущего контроля, и/или для создания аварийных сигналов и сигналов тревоги для различных объектов.
Согласно различным вариантам реализации принципов и технологий, раскрытых в настоящем описании, система 102 текущего контроля взаимодействует с по меньшей мере одной системой такой как, например, двигатель 110 и/или осуществляет ее контроль. В одном рассмотренном варианте реализации система 102 текущего контроля взаимодействует с по меньшей мере одним авиадвигателем и осуществляет его текущий контроль. Поскольку система 102 текущего контроля может осуществлять текущий контроль различных систем или устройств в дополнение к показанному двигателю 110 или вместо него, то данный вариант реализации следует считать примерным и никоим образом не ограничивающим.
Двигатель 110 может содержать, может быть приближен, может взаимодействовать и/или может быть связан со встроенной следящей системой 112. Встроенная следящая система 112 выполнена с возможностью создания данных 114, указывающих или представляющих по меньшей мере одно рабочее состояние или параметр двигателя 110. Например, встроенная следящая система 112 может представлять собой по меньшей мере один температурный датчик (на фиг.1 не показан), расположенный в двигателе 110. По сути, данные 114, созданные встроенной следящей системой 112, могут представлять собой по меньшей мере одно измерение температуры, полученное встроенной следящей системой 112. Некоторые рассмотренные варианты реализации двигателей 110, датчиков, используемых для обеспечения функциональности, связанной со встроенной следящей системой 112, и/или различные примерные варианты реализации встроенной следящей системы 112 более подробно объяснены в представленном далее описании со ссылкой на фиг.2-7. Поскольку встроенная следящая система 112 может быть реализована в пределах других конструкций и/или типов конструкций, то описанные варианты реализации следует считать примерными и никоим образом неограничивающими.
Приложение 106 текущего контроля выполнено с возможностью получения данных 114 от встроенной следящей системы 112 и анализа данных 114 для определения рабочего состояния или режима, связанного с двигателем 110. Определенное рабочее состояние или режим может быть использован для определения, работает ли двигатель 110 в нормальном или аварийном режиме. Приложение 106 текущего контроля может выполнить такое определение на основании различных данных 114. Например, данные 114, полученные приложением 106 текущего контроля, могут содержать рабочие данные и/или данные об окружающей среде, связанные с контролируемой конструкцией или системой, в дополнение к данным, полученным или созданным встроенной следящей системой 112. Согласно приведенному выше описанию система 102 текущего контроля в некоторых случаях реализована в пределах летательного аппарата. Поэтому рабочие данные и/или данные об окружающей среде могут содержать различные данные, связанные с летательным аппаратом, такие как, например, данные, указывающие текущую фазу полета, данные, указывающие параметры силы тяги, связанные по меньшей мере с одним авиадвигателем летательного аппарата, статистические эксплуатационные или рабочие данные, связанные с летательным аппаратом и/или узлами или системами летательного аппарата, данные, указывающие температуру наружного воздуха и/или другие условия окружающей среды, их комбинацию и т.п. Такие данные 114 могут быть получены и проанализированы приложением 106 текущего контроля в дополнение данным, полученных встроенной следящей системой 112 или вместо них.
Приложение 106 текущего контроля может быть выполнено с возможностью сравнения полученных данных 114 по меньшей мере с некоторыми значениями известных, ожидаемых и/или статистических рабочих данных («рабочие данные») 116. Рабочие данные 116 могут содержать, помимо других данных, данные о пороговом значении срабатывания аварийной сигнализации («пороги») 118 для инициирования тревожных, предупредительных или аварийных состояний в летательном аппарате. Пороговые значения 118 могут быть установлены в качестве абсолютных значений. Например, пороговое значение 118 для температуры может быть установлено на восемьсот градусов по Фаренгейту или любую другую температуру. Пороговые значения 118 также могут быть установлены в виде отклонений от нормальных или принятых значений. Например, пороговое значение 118 для давления может быть установлено как увеличение в секунду на двадцать фунтов на квадратный дюйм.
Следует понимать, что данные примеры пояснительны и никоим образом не должны считаться ограничивающими. В частности любые подходящие значения, частоты или диапазоны могут быть установлены и сохранены в качестве пороговых значений 118.
Рабочие данные 116 также могут содержать ожидаемые значения 120. Ожидаемые значения 120 могут соответствовать измерениям или показаниям датчиков, за которыми предполагается наблюдать в различных рабочих состояниях, окружающих условиях, положениях, ориентациях, фазах полета и/или на основании других условий в контролируемой конструкции или системе. Например, ожидаемые значения 120 могут содержать значения температуры или давления, ожидаемые на конкретном уровне тяги, окружающей температуре, фазе полета, высоте и/или при других условиях, связанных с летательным аппаратом. Ожидаемые значения 120 могут быть получены посредством данных летных испытаний и анализа, данных изготовителя и/или других источников информации.
Ожидаемые значения 120 могут быть использованы приложением 106 текущего контроля для корректировки пороговых значений 118. В частности приложение 106 текущего контроля может быть выполнено с возможностью изменения пороговых значений 118 на основании данных 114. Таким образом, приложение 106 текущего контроля может не только создавать скорректированные пороговые значения («скорректированные пороги») 118', основанные на пороговых значениях 118, но также и принимать во внимание экологические или рабочие данные, которые могут влиять на наблюдаемые условия во встроенной следящей системе 112. Согласно более подробному пояснению, приведенному в представленном ниже описании, приложение 106 текущего контроля также может быть выполнено с возможностью корректировки данных 114, полученных от встроенной следящей системы 112, для получения скорректированных значений 114' данных (также упомянутых в данном описании как «скорректированные значения данных»). Кроме того, приложение 106 текущего контроля может быть выполнено с возможностью сравнения скорректированных значений 114' данных с пороговыми значениями 118 вместо или в дополнение к корректировке пороговых значений 118. В других вариантах реализации приложение 106 текущего контроля выполнено с возможностью сравнения данных 114, полученных встроенной следящей системой 112, со скорректированными пороговыми значениями 118' для определения, работает ли двигательная установка в нормальном или аварийном режиме.
Таким образом, различные варианты реализации системы 102 текущего контроля, раскрытые в настоящем описании, выполнены с возможностью не только осуществления текущего контроля и анализа данных 114 и/или сравнения данных 114 с основными аварийными пороговыми значениями, такими как пороговые значения 118, но также и с возможностью учета множества других данных для создания скорректированных пороговых значений 118' и сравнения данных 114 со скорректированными пороговыми значениями 118'. Также, различные варианты реализации принципов и технологий, раскрытых в настоящем описании, обеспечивают более точное оповещение об аварийной и/или тревожной ситуации, чем это было бы возможно при простом сравнение данных 114 с основными аварийными пороговыми значениями 118. Приложение 106 текущего контроля выполнено с возможностью вызова или запуска приложения 108 передачи отчетов для передачи или записи данных 114 для различных целей. Например, в некоторых вариантах реализации, приложение 106 текущего контроля вызывает или запускает приложение 108 передачи отчетов при определении приложением 106 текущего контроля неправильной работы двигателя 110 или при определении приложением 106 текущего контроля наличия тревожного, аварийного или предупредительного состояния в двигателе 110. В других вариантах реализации приложение 108 передачи отчетов передает и/или записывает данные 114 даже при отсутствии тревожных, аварийных или предупредительных состояний в двигателе 110.
Приложение 108 передачи отчетов может быть выполнено с возможностью обеспечения функциональности, упомянутой в приведенном выше описании, для создания или обнаружения тревожных, аварийных сигналов или предупреждений; передачи отчетов о тревожных, аварийных сигналах или предупреждениях; записи данных 114 при обнаружении тревожных, аварийных сигналов или предупреждений, записи данных 114, даже если тревожные, аварийные сигналы или предупреждения не обнаружены; и/или для обеспечения другой функциональности, раскрытой в данном описании. С целью упрощения в описании рассмотрены тревожные состояния или ситуации, хотя должно быть понятно, что предупредительные состояния или другие состояния, связанные с неправильным функционированием, могут быть обнаружены, сообщены и/или могут запустить сохранение данных 114 и/или скорректированных значений 114' данных.
Согласно приведенному выше описанию функциональные средства приложения 108 передачи отчетов могут быть вызваны или запущены приложением 106 текущего контроля, хотя данное условие не обязательно. Следует понимать, что при необходимости функциональность приложения 106 текущего контроля и приложения 108 передачи отчетов может быть обеспечена посредством меньше чем или более чем двумя прикладными программами. Аналогичным образом, несмотря на то, что приложение 106 текущего контроля и приложение 108 передачи отчетов изображены как отдельные объекты, данный вариант реализации примерный и представлен для упрощения описания раскрытых принципов и технологий. По сути, представленный вариант реализации следует считать примерным и никоим образом неограничивающим.
Если приложение 108 передачи отчетов определяет или получает уведомление о наличии тревожного состояния в двигателе 110, оно может создать тревожный сигнал 122. Приложение 108 передачи отчетов может передать тревожный сигнал 122 получателю 124 тревожного сигнала. Согласно различным реализациям получатель 124 тревожного сигнала содержит, но не ограничен этим, визуальный индикатор, такой как источник света, измерительное или другое устройство; звуковой индикатор, такой как сирена, прибор тревожной сигнализации или другое звуковое устройство; по меньшей мере одну другую систему для предупреждения персонала или систем полета о тревожном состоянии; их комбинацию и т.п. Приложение 108 передачи отчетов может также передать тревожный сигнал 122 удаленной системе тревожной сигнализации такой как, например, наземная команда, контрольно-диспетчерский пункт, устройство дистанционного контроля, другие системы, устройства или объекты, их комбинации и т.п. Поскольку тревожный сигнал 122 может быть передан или предоставлен любому подходящему получателю 124 тревожного сигнала, то приведенные выше примеры следует считать пояснительными и никоим образом неограничивающими.
Приложение 108 передачи отчетов также может быть выполнено с возможностью записи данных 114 в запоминающем устройстве 126. Данные 114 могут храниться для различных целей. Например, данные 114 могут храниться в запоминающем устройстве 126 и могут быть извлечены для подробного анализа и/или для других целей любым персоналом с правом доступа. Таким образом, по меньшей мере один объект может выполнять анализ состояния или состояний, вызвавших тревожный сигнал 122, или анализ необработанных данных 114 для планирования обслуживания, рабочего прогнозирования или других диагностических целей. Поскольку данные 114 могут быть храниться для любого назначения, вышеупомянутый пример не должен быть рассмотрен как ограниченный.
Согласно различным вариантам реализации функциональность запоминающего устройства 126 обеспечена по меньшей мере одной базой данных, служебной вычислительной машиной, настольным компьютером, мобильным телефоном, ноутбуком, другой вычислительной системой и т.п. Функциональность запоминающего устройства 126 также может быть обеспечена по меньшей мере одной виртуальной вычислительной машиной и/или, иным образом, находится под управлением глобальной вычислительной среды, при необходимости. В других вариантах реализации функциональность запоминающего устройства 126 обеспечена по меньшей мере одним запоминающим устройством, связанным с системой 102 текущего контроля, таким как, например, память, запоминающее устройство большой емкости, машиночитаемые носители, который определены здесь, их комбинация и т.п. В описанных вариантах реализации запоминающее устройство 126 упомянуто как локальное устройство хранения, расположенное в системе 102 текущего контроля или вблизи нее. Например, запоминающее устройство 126 может представлять собой запоминающее устройство, связанное с системой 102 текущего контроля. Данный вариант реализации следует считать примерным и никоим образом неограничивающим.
На фиг.1 изображена одна система 102 текущего контроля, одна сеть 104, один двигатель 110, один получатель 124 тревожного сигнала и одно запоминающее устройство 126. Однако следует понимать, что некоторые варианты реализации операционной среды 100 содержат или опускают повторяющиеся системы 102 текущего контроля, повторяющиеся сети 104, повторяющиеся двигатели 110, повторяющиеся получатели 124 тревожного сигнала, и/или повторяющиеся запоминающие устройства 126. Таким образом, представленные варианты реализации следует считать примерными и никоим образом неограничивающими.
На фиг.2 показана встроенная следящая система 112 согласно одному примерному варианту реализации. На фиг.2 встроенная следящая система 112 показана как содержащая любое число датчиков 200A-N (в дальнейшем совместно и/или в общем упомянуты как датчики 200). Следует понимать, что встроенная следящая система 112 может содержать любое число датчиков 200. Кроме того, при необходимости датчики 200 могут быть физически или логически сгруппированы, хотя данное условие не обязательно. Некоторые примерные варианты реализации датчиков 200 представлены и описаны в приведенном ниже описании со ссылкой на фиг.4А-6.
Встроенная следящая система 112 может быть встроена, присоединена к контролируемой конструкцией (не показана) и/или может взаимодействовать с ней. Согласно приведенному выше описанию контролируемая конструкция может охватывать транспортное средство, систему, устройство и/или различные их компоненты. Согласно фиг.2 каждый из датчиков 200, или комбинации датчиков 200, может создавать данные 114.
Согласно различным вариантам реализации данные 114, созданные датчиками 200, переданы или предоставлены системе 102 текущего контроля в пакетной форме или скомпилированном формате и/или как независимые потоки данных, измерения или пакеты. Более конкретно, в некоторых реализациях датчики 200 независимо сообщают данные 114 системе 102 текущего контроля без усреднения, пакетной обработки, компиляции и/или иной сборки или делокализации зарегистрированных данных 114. Например, если во встроенной следящей системе 112 содержится десять датчиков 200, датчики 200 могут обеспечивать десять потоков, пакетов или измерений в виде данных 114, и данные 114, созданные соответствующими датчиками 200, могут быть предоставлены системе 102 текущего контроля. Например, если девять из этих десяти датчиков 200 получают измеренное значение, составляющее сто градусов, а один из этих десяти датчиков 200 получает измеренное значение, составляющее одну тысячу градусов, эти десять значений могут быть предоставлены системе 102 текущего контроля в качестве данных 114. Также, система 102 текущего контроля может обнаружить на измеренное значение, составляющее тысячу градусов, которое может соответствовать условию пожара или другому условию, которое должно запустить тревожное состояние или режим, и отреагировать на него.
Однако в некоторых вариантах реализации (не показаны) данные 114, созданные датчиками 200, пакетируют и передают в виде усредненного или скомпилированного значения. В приведенном выше примере данные 114 могут быть упакованы или скомпилированы вместе, и, таим образом, система 102 текущего контроля может определить среднюю температуру по всем датчикам 200 как сто девяносто градусов, соответствующую среднему значению этих десяти датчиков 200. Таким образом, согласно приведенному выше описанию система текущего контроля может обнаружить или может не обнаружить показания о тысячи градусов. Хотя некоторые варианты реализации принципов и технологий, раскрытых в настоящем описании, могут достигнуть различных преимуществ посредством не пакетирования данных 114, все же некоторые варианты реализации могут скомпилировать или упаковать данные 114 в пакет для других целей. По сути, представленные варианты реализации следует считать примерными и никоим образом неограниченными.
В описанных вариантах реализации датчики 200 независимо друг от друга и/или индивидуально сконфигурированы для передачи данных 114 системе 102 текущего контроля. В других вариантах реализации встроенная следящая система 112 передает данные 114 системе 102 текущего контроля. Таким образом, система 102 текущего контроля может принимать данные 114, например, полученные датчиком 200А, а не просто файл скомпилированных данных, связанный с датчиками 200. Следует понимать, что данный вариант реализации примерный и не должен быть рассмотрен как ограничивающий.
На фиг.3 показано осуществление встроенной следящей системы 112 согласно примерному варианту реализации. На фиг.3 датчики 200 показаны расположенными в блоке двигательной установки летательного аппарата, на этом блоке или в его пределах, содержащего двигатель, аэродинамический обтекатель (гондола) и несущую распорку («двигательная установка летательного аппарата») 300. Хотя на фиг.3 не просматривается, однако следует понимать, что плотность, с которой датчики 200 распределены по всей и/или вокруг двигательной установки 300 летательного аппарата, может быть изменена. В частности, относительно высокая плотность датчиков 200 может быть установлена в зонах, в которых относительно высокие температуры предположительно обеспечат возможность высокоразрешающего измерения. Аналогичным образом, относительно низкая плотность датчиков 200 может быть установлена в зонах, в которых ожидают относительно низкие температуры. В некоторых вариантах реализации зона, в которой ожидают относительно высокие температуры, охватывает корпус турбины двигательной установки 300 летательного аппарата, и зона, в которой ожидают относительно низкие температуры, охватывает винтовой отсек двигательной установки 300 летательного аппарата. Следует понимать, что данный вариант реализации примерный и не должен быть рассмотрен как ограничивающий.
Согласно приведенному выше описанию, встроенная следящая система 112 и/или датчики 200 могут быть реализованы в других устройствах, средах или конструкциях вместо двигательной установки 300 летательного аппарата или в дополнение к ней. По сути, представленный вариант реализации следует считать примерным, а не ограниченным. Поскольку конструкции летательного аппарата, в общем, известны в уровне техники, различные конструкций представленной двигательной установки 300 летательного аппарата подробно не описаны.
Датчики 200 могут быть расположены рядом с различными конструкциями двигательной установки 300 летательного аппарата, вблизи них и/или могут быть встроены в них. Например, датчики 200 могут быть встроены в стенки двигательной установки 300 летательного аппарата, располагаясь в различных точках в пределах двигательной установки 300 летательного аппарата, таких как в воздухозаборниках или вблизи них, в соплах или вблизи них и/или в других расположениях, которые могут быть определены характерным исполнением, обслуживанием и/или компоновкой двигательной установки 300 летательного аппарата, характерной модификацией двигательной установки 300 летательного аппарата, с помощью возможностей, раскрытых в данном описании в отношении встроенной следящей системы 112 и/или системы 102 текущего контроля, и/или любыми другими объектами. По сути, показанные расположения датчиков 200 примерны и не должны быть рассмотрены как ограниченные.
Датчики 200 могут охватывать любые подходящие сенсорные устройства и/или комбинации сенсорных устройств. Например, в некоторых вариантах реализации датчики 200 содержат по меньшей мере один фотодатчик, оптический датчик, тепловой датчик, датчик давления и/или их комбинацию. Несколько примерных вариантов реализации датчиков 200 представлены на фиг.4А-6Б и подробно описаны в приведенном ниже описании. Поскольку в различных вариантах реализации принципов и технологий, раскрытых в настоящем описании, может быть использован любой тип подходящих датчиков 200, то представленные различные варианты реализации датчиков 200 следует считать примерными и никоим образом неограничивающими.
Далее, на фиг.4А подробно показаны дополнительные аспекты датчиков 200 согласно одному примерному варианту реализации. В частности, на фиг.4А показана принципиальная схема, демонстрирующая аспекты датчика 200" согласно одному примерному варианту реализации. Датчик 200', показанный на фиг.4А, выполнен с возможностью использования при измерении температуры, хотя данный вариант реализации примерный. Датчик 200' содержит подложку 400. Подложка 400 может быть образована узлом двигателя, автономной несущей лентой или другой подложкой, или любой другой конструкцией, подходящей для переноса термопары 402 или другого элемента. В представленном варианте реализации подложка 400 образована титановым образцом. Следует понимать, что данный вариант реализации примерный и не должен быть рассмотрен как ограничивающий.
Известно, что термопара 402 может содержать комбинацию материалов для измерения разности потенциалов, созданной теплом в термопаре 402 или вокруг нее. Термопара 402 может содержать, но без ограничения, первый проводник 404, сформированный из первого материала, и второй проводник 406, сформированный из второго материала. Первый проводник 404 и второй проводник 406 могут сходиться или могут быть расположены рядом друг с другом для обеспечения переноса электронов между первым и вторым материалами. В частности, известно, что тепло может вызвать перенос электронов от первого материала второму материалу, и получающаяся разность потенциалов может быть измерена для определения температуры в термопаре 402 или около нее.
Термопара 402 может быть нанесена на подложку 400 путем напыления, печати или иным способом посредством любой подходящей технологии, охватывающей, например, плазмено-пламенное напыление, распыленное нанесение впрыскиваемой струей, трафаретную печать, впрыскивание чернил и/или другие технологические процессы. В некоторых вариантах реализации первый проводник 404 и второй проводник 406 формируют соединение. В представленном варианте реализации использован диэлектрик 408 для отделения электропроводящих проводников 404 и 406 термопары от электропроводящей подложки 400. В некоторых вариантах реализации отделение электропроводящих проводников 404, 406 термопары от электропроводящей подложки 400 позволяет предотвратить электрическое замыкание между этими элементами. В некоторых вариантах реализации диэлектрик 408 может быть исключен, например, при не электропроводящей подложке 400.
Диэлектрик 408 может быть сформирован из керамического материала, такого как шпинель или другой подходящий материал, хотя такой вариант реализации примерный и не должен считаться ограниченным. Аналогичным образом, в представленном варианте реализации первый проводник 404 и/или второй проводник 406 выполнены в виде термопары типа N, хотя данный вариант реализации примерный. Несмотря на то, что на фиг.4А не изображено, тем не менее следует понимать, что термопара 402 может содержать дополнительные проводники или трассы по меньшей мере к одному связывающему соединителю для резервирования согласно более подробному представлению на фиг.4В.
В некоторых вариантах реализации термопара 402 напечатана или иным образом расположена на горячей стороне узла двигателя или другой конструкции. Например, термопара 402 может быть напечатана на внутренней поверхности авиадвигателя до сборки авиадвигателя, в течение его сборки или последнее. В одной реализации термопара 402 напечатана на внутренней поверхности композитной сотовидной облицовки авиадвигателя. Следует понимать, что данные варианты реализации примерны и не должны быть рассмотрены как ограничивающие.
В некоторых вариантах реализации термопара 402 напечатана или иным образом расположена на холодной стороне двигателя. Например, термопара 402 может быть напечатана на внешней поверхности узла двигателя. При размещении термопары 402 на внешней или холодной стороне двигателя, температура, измеренная термопарой 402, может быть использована для оценки температуры на горячей стороне или внутренней части узла с использованием по меньшей мере одной математической формулы или алгоритма. В одном варианте реализации термопара 402 напечатана на внешней поверхности сотовидной облицовки, и для определения температуры на горячей стороне узла использован математический алгоритм. Следует понимать, что данный вариант реализации примерный и не должен рассматриваться как ограничивающий.
В некоторых вариантах реализации на холодной стороне двигателя или другого узла также могут быть напечатаны анемометр или другое устройство для дополнительной компенсации конвективной теплопередачи на холодной стороне узла. Также должно быть понятно, что термопара 402, раскрытая в настоящем описании, может быть напечатана или расположена на горячей стороне или холодной стороне двигателя или узла и/или что различные конструкции и/или устройства могут быть использованы для определения или оценки температуры в двигателе или другом узле на основании данных, полученных термопарой 402 или полученных от нее. Поскольку термопара 402 может быть заменена другими типами электрических схем или датчиков, и поскольку термопара 402 может быть использована в других конструкциях, следует понимать, что различные варианты реализации, рассмотренные в приведенном выше описании, примерны и не должны быть рассмотрены как ограничивающие.
На фиг.4В изображена принципиальная схема, демонстрирующая дополнительные аспекты датчика 200', показанного на фиг.4А. Согласно фиг.4В датчик 200' может содержать подложку 400, которая может содержать различные материалы и/или конструкции, описанные в приведенном выше описании в отношении фиг.4А. Датчик 200' также может содержать по меньшей мере один соединитель 410А-В (в приведенном ниже описании совместно и/или в общем упомянуты как «соединители 410»). Датчик 200' может быть соединен, может осуществлять взаимодействие и/или может быть связан с любым числом устройств таких как, например, система 102 текущего контроля, посредством соединителей 410.
В представленном варианте реализации датчик 200' содержит шесть соединений 412 термопары и две диэлектрические накладки 414А-В (в приведенном ниже описании совместно и/или в общем упомянуты как «диэлектрические накладки 414»). Нужно понимать, что, если подложка 400 проводящая, то диэлектрики могут быть внесены под каждый проводник и/или между проводниками вместо изображенной диэлектрической накладки 414 или в дополнение к ней. Согласно фиг.4В первый проводник 416, сформированный из первого материала термопары, может контактировать со вторым проводником 418, сформированным из второго материала термопары, в одном из соединений 412. При необходимости могут быть использованы диэлектрические накладки 414 для изоляции проводников 416, 418 и/или других эквивалентных или резервных проводников друг от друга в положениях, отличных от соединений 412. Согласно приведенному выше описанию, при проводящей подложке 400, между проводниками 416, 418 и подложкой 400 может быть расположен диэлектрик или диэлектрический слой в дополнение к диэлектрической накладке 414. В представленном варианте реализации помимо шести соединений 412 включены один проводник 416 и шесть проводников 418 для резервирования датчика 200'. Такое расположение обеспечивает возможность считывания каждого из множества соединений 412 термопары в любом из соединителей 414, обеспечивая также возможность широкого разнесения их соответствующих проводников для защиты данных проводников от физических угроз. Несмотря на то, что представленный датчик 200' содержит шесть соединений 412 термопары, один проводник 416 и шесть проводников 418, следует понимать, что данный вариант реализации примерный и никоим образом не должен быть рассмотрен как ограничивающий.
На фиг.5А подробно изображены дополнительные аспекты датчиков 200 согласно одному примерному варианту реализации. В частности на фиг.5А представлена принципиальная схема, демонстрирующая аспекты датчика 200" согласно другому примерному варианту реализации. Датчик 200", показанный на фиг.5А, выполнен с возможностью использования при измерении температуры, хотя данный вариант реализации примерный. Датчик 200" содержит подложку 500. Подложка 500 может содержать узел двигателя, отдельную несущую ленту или другую подложку, или любую другую конструкцию, подходящую для переноса по меньшей мере одной термопары 502А-С (в дальнейшем упомянутые в общем или совместно как «термопары 502»). Подложка 500 может быть сформирована из любого подходящего материала охватывающего, но не ограниченного этим, металлы, полимеры и/или другие материалы.
В представленном варианте реализации подложка 500 образована гибким материалом, обеспечивающим датчику 200" возможность изгибания и/или соответствия форме. Таким образом, датчик 200" может быть прикреплен к изогнутой поверхности или поверхности неправильной формы и/или расположен на различных конструкциях или в них. Согласно различным вариантам реализации подложка 500 может быть присоединена к конструкции механически с использованием любых подходящих способов присоединения, охватывающих, но без ограничения, адгезивное связывание, металлическую сварку или припаивание, сварку пластмасс, сверхзвуковую сварку, лазерную сварку, механическое крепление и/или другие подходящие процессы и/или устройства.
Каждая из термопар 502 или другие устройства могут быть напечатаны на гибкие подложки и расположены друг над другом согласно фиг.5А. Следует отметить, что при электропроводящих подложках 500, термопары 502 могут быть электрически изолированы от подложки посредством внесения диэлектрического материала, такого как шпинель (не показан), между термопарами 502 и подложкой 500. Хотя это и не обязательно, датчик 200" также может содержать целый ряд подложек 500. Различные реализации датчика 200" изображены на фиг.5К-5И и более подробно раскрыты в приведенном ниже описании. Датчик 200" может содержать по меньшей мере одну термопару 502 и/или, при необходимости, комбинацию различных датчиков или устройств. Таким образом, датчик 200" может содержать множество устройств для резервирования и/или обеспечения различных комбинаций функциональности. Следует иметь в виду, что данный вариант реализации примерный и никоим образом не должен быть рассмотрен как ограничивающий.
На фиг.5В показана принципиальная схема, демонстрирующая дополнительные аспекты датчика 200", изображенного на фиг.5А, согласно одному варианту реализации. Согласно фиг.5В датчик 200" может содержать подложку 500, которая при необходимости может содержать гибкий или негибкий материал. Датчик 200" может содержать по меньшей мере один соединитель 510А-В (в дальнейшем совместно и/или в общем упомянутые как «соединители 510»). Датчик 200" может быть подключен по меньшей мере к одному устройству такому как, например, система 102 текущего контроля, посредством по меньшей мере одного соединителя 510.
Известно, что датчик 200" может содержать компоновку схем, представляющую собой по меньшей мере одну термопару 502, рассмотренную в приведенном выше описании. Термопары 502 могут содержать комбинацию материалов для измерения разницы потенциалов, созданной теплом в термопаре 502 или вокруг нее. Например, термопара 502 может содержать некоторое количество соединений 512 термопары. Термопара 502 также может содержать, но не ограничена этим, первый проводник 514, сформированный из первого материала термопары, и по меньшей мере один второй проводник 516, сформированный из второго материала термопары. Согласно фиг.5В датчик 200" может содержать некоторое количество проводников, сформированных из второго материала термопары, включая, но без ограничения, второй проводник 516.
Первый проводник 514 и второй проводник 516 могут сходится или могут быть расположены близко друг к другу по меньшей мере в одном соединении 512. Известно, что нагрев может вызвать перенос электронов от первого проводника 514 второму проводнику 516, и получающаяся разность потенциалов может быть измерена по меньшей мере на одном соединителе 510 или из него для определения температуры в термопаре 502 или около нее. При просмотре вида, показанного на фиг.5В, можно понять, что диэлектрические накладки, такие как диэлектрические накладки 414, показанные на фиг.4В, могут быть опущены в некоторых вариантах реализации датчика 200", хотя это и не обязательно. Термопара 502 может быть напечатана на подложке 500 посредством любой подходящей технологии, охватывающей, например, плазмено-пламенное напыление, распыленное нанесение впрыскиваемой струей и/или другие технологии, отмеченные в приведенном выше описании.
На фиг.5С показана принципиальная схема, демонстрирующая дополнительные аспекты датчика 200", изображенного на фиг.5А. В частности, на фиг.5С показана примерная реализация датчика 200", устанавливаемого в авиадвигатель или другую конструкцию, согласно одному примерному варианту реализации. Согласно фиг.5С датчик 200" может быть прикреплен к криволинейной конструкции или конструкции неправильной формы такой как, например, узел двигателя 520. В представленном варианте реализации узел двигателя 520 содержит некоторое количество ячеистых структур («ячейки») 522, хотя они и не обязательны. По сути, благодаря расположению, показанному на фиг.5С, можно понять, что датчик 200" может быть прикреплен к целому ряду ячеек 522.
Не смотря на то, что компоновка, показанная на фиг.5С, соответствует компоновке, в которой датчик 200" прикреплен к внутренней поверхности узла двигателя 520, нужно понимать, что такое условие не обязательно. В частности, согласно приведенному выше описанию и согласно более подробному пояснению в представленном ниже описании датчик 200", при необходимости, может быть прикреплен к внешней стороне узла двигателя 520. По сути, нужно понимать, что представленный вариант реализации примерный и не должен быть рассмотрен как ограничивающий. Датчик 200" может быть прикреплен к узлу двигателя 520 и/или ячейкам 522 с использованием любых подходящих способов или материалов.
На фиг.5D подробно изображены дополнительные аспекты датчиков 200. В частности на фиг.5D представлена принципиальная схема, демонстрирующая дополнительные аспекты датчика 200", изображенного на фиг.5А, согласно другому примерному варианту реализации. На фиг.5D показана примерная реализация датчика 200", установленного в авиадвигатель, стенку, автомобильный двигатель или другую конструкцию, согласно одному примерному варианту реализации. Согласно фиг.5D датчик 200" может быть прикреплен к конструкции неправильной формы такой как, например, узел авиадвигателя, сформированный из сотовидной панели 530.
В представленном варианте реализации сотовидная панель 530 содержит целый ряд ячеистых структур шестигранного профиля («шестигранные ячейки») 532, хотя данное условие не обязательно. В представленном варианте реализации датчик 200" расположен или использован в качестве перегородки между двумя лентами сотовидного заполнителя, которые могут быть собраны для формирования шестигранных ячеек 532 и/или сотовидной панели 530. В различных вариантах реализации датчик 200" расположен на краю сотовидной панели 530 вблизи горячей стороны двигателя или другой конструкции. Нужно понимать, что данный вариант реализации примерный и не должен быть рассмотрен как ограничивающий.
На фиг.5Е более подробно изображены дополнительные аспекты датчиков 200. В частности, на фиг.5Е показана принципиальная схема, демонстрирующая дополнительные аспекты датчика 200", изображенного на фиг.5А, согласно другому примерному варианту реализации. На фиг.5Е показана другая примерная реализация датчика 200", внедренного в авиадвигатель, стенку, автомобильный двигатель или другую конструкцию, содержащую, например, сотовидную панель 530, изображенную на фиг.5D. Согласно фиг.5Е датчик 200" может быть прикреплен к шестигранной ячейке 532 сотовидной панели 530.
В варианте реализации, представленном на фиг.5Е, датчик 200" присоединен к горячей стороне 540 сотовидной панели 530, хотя данное условие не обязательно. В других вариантах реализации датчик 200" расположен на холодной стороне 542 сотовидной панели 530 в дополнение или вместо показанного расположения. По сути, вариант реализации, показанный на фиг.5Е, нужно считать примерным, а не ограничивающим.
На фиг.6 подробно показаны дополнительные аспекты датчиков 200 согласно одному примерному варианту реализации. В частности, на фиг.6 показана принципиальная схема, демонстрирующая аспекты датчика 200'" согласно одному примерному варианту реализации. Согласно фиг.6 датчик 200'" может быть реализован в пределах двигателя или другой конструкции 600. В представленном варианте реализации конструкция 600 соответствует панели авиадвигателя, хотя нужно понимать, что данный вариант реализации примерный.
Конструкция 600 содержит, в некоторых вариантах реализации, горячую сторону, в общем обозначенную как 602, и холодную сторону, в общем обозначенную как 604. Горячая сторона 602 может соответствовать, например, стенке воздухозаборника или стенке сопла узла авиадвигателя, такого как конструкция 600, стенке камеры сгорания узла 600 и/или другим средам горячей или высокой температуры, в которых горячая или высокая температура измерена в абсолютных выражениях и/или в относительных выражениях в виде горячей или высокой температурой по отношению к холодной стороне 604. Следует понимать, что данные варианты реализации примерны и не должны рассматриваться как ограничивающие.
Конструкция 600 содержит, в некоторых вариантах реализации, полость панельной вставки («полость вставки») 606, в которую вставляют панельную вставку 608 с холодной стороны 604 таким образом, чтобы панельная вставка 608, и/или ее часть, была расположена в непосредственной близости с горячей стороной 602. Нужно понимать, что панельная вставка 608 при необходимости может быть вставлена с горячей стороны 602. По сути, представленные варианты реализации являются примерными и никоим образом не должны рассматриваться как ограничивающие.
В различных вариантах реализации трасса 610 прохождения сигнала может быть расположена в полости 606 вставки или около нее. Трасса 610 прохождения сигнала, или ее часть, может контактировать по меньшей мере с одной электрической контактной площадкой 612, расположенной на панельной вставке 608. В некоторых вариантах реализации вблизи трассы 610 прохождения сигнала может быть расположен по меньшей мере один диэлектрик 614 для изоляции, или по меньшей мере ограничения проводимости, трассы 610 прохождения сигнала. В общем, понятно, что в вариантах реализации, в которых термопары объединены, использование диэлектрика может быть, но не обязательно, полезно при улучшении функциональности датчика 200'".
Панельная вставка 608 может также содержать по меньшей мере один материал 616 термопары, который может быть выполнен с возможностью пересечения в соединении 618 термопары, которое должно быть расположено в измерительной точке 620 или вблизи нее в пределах конструкции 600. При расположении панельной вставки 608 в пределах полости 606 вставки, температура в или около точки 620 измерения на горячей стороне 602 конструкции 600 может быть измерена посредством сигналов, измеренных на холодной стороне 604 конструкции 600. Следует понимать, что данный вариант реализации примерный и не должен быть рассмотрен как ограничивающий. Несмотря на то, что в приведенном выше описании фиг.4А-6 упомянуты термопары, включенные в пределы датчиков 200, 200', 200", 200'", тем не менее следует понимать, что вместо, или в качестве, описанных термопар могут быть использованы терморезисторы, оптические датчики и/или другие датчики.
Далее в отношении фиг.7 будут подробно описаны аспекты способа 700 обнаружения, текущего контроля, анализа и обработки данных, полученных с помощью системы с встроенными датчиками, раскрытой в настоящем описании, согласно примерному варианту реализации. Следует понимать, что описанные операции способа 700 не обязательно представлены в каком-то конкретном порядке и что возможно и предусмотрено выполнение некоторых или всех операций в альтернативном порядке(-ах). Операции способа были представлены наглядно для облегчения описания и чертежей. Операции могут быть добавлены, исключены и/или выполнены одновременно, не отступая от объема приложенной формулы изобретения.
Также нужно понимать, что представленный способ 700 может быть закончен в любое время и необязательно должен быть выполнен полностью. Некоторые или все операции способа 700, и/или по существу эквивалентные операции, могут быть выполнены посредством исполнения машиночитаемых команд, содержащихся на компьютерных запоминающих устройствах, определенных в настоящем описании. Термин «машиночитаемые команды» и их разновидности, использованный в данном описании и пунктах формулы изобретения, применен расширено для учета подпрограмм, приложений, прикладных модулей, программных модулей, программ, компонентов, структур данных, алгоритмов и т.п. Машиночитаемые команды могут быть реализованы в различных конфигурациях системы, включая однопроцессорные или многопроцессорные системы, миникомпьютеры, универсальные вычислительные машины, персональные компьютеры, карманные вычислительные устройства, микропроцессорные, программируемые электронные устройства, их комбинацию и т.п.
Таким образом, нужно понимать, что логические операции, описанные в представленном описании, реализуются (1) в виде последовательности реализуемых компьютером действий или программных модулей, запущенных в вычислительной системе, и/или (2) в виде взаимосвязанных логических схем вычислительной машины или схемных модулей в пределах вычислительной системы. Такая реализация означает выбор, зависящий от производительности и других требований вычислительной системы. Соответственно, описанные здесь логические операции упомянуты по-разному как состояния, операции, структурные устройства, действия или модули. Данные операции, структурные устройства, действия и модули могут быть реализованы в программном обеспечении, в микропрограммном обеспечении, в специальных цифровых логиках и любой их комбинации.
Для пояснения и описания принципов настоящего изобретения описан способ 700, выполняемый системой 102 текущего контроля посредством выполнения приложения 106 текущего контроля и/или приложения 108 передачи отчетов. Следует понимать, что данные варианты реализации примерны и не должны быть рассмотрены как ограничивающие. В частности, следует понимать, что любое подходящее устройство может быть выполнено с возможностью обеспечения раскрытой здесь функциональности посредством выполнения любых подходящих программ или модулей.
Способ 700 начинается с операции 702, согласно которой система 102 текущего контроля получает данные 114 по меньшей мере от одного из датчиков 200, 200', 200", 200'" и/или встроенной следящей системы 112. Согласно приведенному выше описанию датчики 200, 200', 200", 200'" и/или встроенная следящая система 112 могут содержать любой тип измерительных устройств. В различных рассмотренных вариантах реализации датчики 200, 200', 200", 200'" и/или встроенная следящая система 112 содержат или обеспечены по меньшей мере одной термопарой, терморезистором и/или другим устройством, а также различными датчиками или системами, связанными с контролируемой системой, такой как авиационная электронная система летательного аппарата или другие устройств или системы.
Для описания различных вариантов реализации принципов и технологий, раскрытых здесь, данные 114, полученные на операции 702, описаны как полученные по меньшей мере от одной из систем летательного аппарата и по меньшей мере одним из датчиков 200, 200', 200", 200'". В частности данные 114, полученные в операции 702, описаны как получаемые системой 102 текущего контроля по меньшей мере от одного из датчиков и/или контрольно-измерительных устройств системы летательного аппарата и по меньшей мере одним из устройств термопары, таких как датчики 200, 200', 200", 200'". Таким образом, данные 114, полученные в операции 702, могут содержать температуру, контролируемую или измеряемую по меньшей мере одним из датчиков 200, 200', 200", 200"' и/или встроенной следящей системой 112, значения, соответствующие окружающей температуре или рабочей температуре, измеренной на летательном аппарате или около него, уровень тяги, связанный с контролируемым двигателем и/или другими данными. Нужно понимать, что данный вариант реализации примерный и не должен рассматриваться как ограничивающий.
Данные 114, полученные от датчиков 200, 200', 200", 200'", встроенной следящей системы 112 и/или других устройств, могут быть получены в системе 102 текущего контроля посредством прямых подключений, сетевых соединений, каналов связи и/или других устройств или связей. Таким образом, данные 114 могут соответствовать аналоговым или цифровым сигналам, созданным или интерпретированным датчиками 200, 200', 200", 200'", встроенной следящей системой 112, другими устройствами или системами и/или системой 102 текущего контроля согласно различным реализациям.
От операции 702 способ 700 переходит к операции 704, согласно которой система 102 текущего контроля получает рабочие данные 116. Рабочие данные 116 могут содержать, но не ограничены этим, по меньшей мере одно из пороговых значений 118, по меньшей мере одно из ожидаемых значений 120, связанных с конструкцией, системой или устройством, контролируемых датчиками 200, 200', 200", 200'" и/или встроенной следящей системой 112, и/или статистическую информацию или данные, и/или текущие рабочие характеристики, такие как высота, управляющий сигнал тяги, скорость полета или число Маха. Согласно приведенному более подробному пояснению пороговые значения 118 и/или ожидаемые значения 120 могут храниться в виде массива, при этом с каждым расположением датчика будет связано отдельное значение. Данные варианты реализации поддерживают анализ температур, обнаруженных в двигательных установках или других устройствах, конструкциях или средах, которые могут испытать широкий диапазон нормальных или допороговых рабочих температур. Для описания различных вариантов реализации принципов и технологий, раскрытых здесь, рабочие данные 116, полученные в операции 704, описаны как соответствующие по меньшей мере одному пороговому значению 118, такому как пороговое значение температуры, связанное с контролируемой конструкцией, и по меньшей мере одному из ожидаемых значений, связанному с датчиками 200, 200', 200", 200'" и/или встроенной следящей системой 112. Следует понимать, что хранится множество пороговых значений 118, причем каждое из пороговых значений 118 может быть связано с конкретным датчиком, расположением датчика и/или другими аспектами встроенной следящей системы 112. Следует иметь в виду, что эти варианты реализации примерны и не должны быть рассмотрены как ограничивающие.
От операции 704 способ 700 переходит к операции 706, согласно которой система 102 текущего контроля корректирует по меньшей мере одно из пороговых значений 118, полученный на операции 704, для получения скорректированного порогового значения 118'. Согласно приведенному выше описанию система 102 текущего контроля может также создавать скорректированные значения 114' данных вместо создания скорректированных пороговых значений 118'. Согласно приведенному выше пояснению скорректированные значения 114' данных и/или скорректированные пороговые значения 118' могут быть основаны на данных 114, пороговых значениях 118 и/или рабочих данных 116. В некоторых вариантах реализации система 102 текущего контроля корректирует данные 114 и/или пороговые значения 118 для получения скорректированных значений 114' данных или скорректированных пороговых значений 118' путем применения формулы корректировки или алгоритма к данным 114 и/или рабочим данным 116.
Например, рабочие данные 116, полученные на операции 702, могут содержать матрицу характерных температур датчиков, содержащую ожидаемое значение датчика в каждом расположении датчика, испытательные значения, основанные на тестовом анализе контролируемой конструкции в различных рабочих условиях, и/или различные статистические значения, такие как стандартные отклонения, для учета различий между различными контролируемыми конструкциями, такими как двигатели. Согласно одному варианту реализации данные 116 о функционировании содержат корректированные значения температуры наружного воздуха, учитывающие отношения между ожидаемыми температурами и известными температурами наружного воздуха, корректированное значение тягового усилия, учитывающее отношение между тягой двигателя и ожидаемыми температурами двигателя, и/или дополнительные или альтернативные данные.
Согласно одному варианту реализации, корректировка, выполненная на операции 706, содержит единственную корректировку температуры наружного воздуха, выполненную для любого числа ожидаемых температурных значений на основании температуры наружного воздуха, поправочный коэффициент тяги, вычисленный как (максимальная тяга двигателя минус минимальная тяга двигателя), деленный на (максимальная температура двигателя минус минимальная температура двигателя), и/или другие корректировки. В некоторых вариантах реализации поправочный коэффициент тяги вычислен на уровне моря. Поправочный коэффициент тяги может быть вычислен целым рядом способов и может быть сохранен в матрице, обеспечивающей значение для каждого расположения датчика при необходимости. По сути, представленные выше примеры пояснительные и не должны быть рассмотрены как ограниченные.
В одном примере характерные температуры датчиков, используемые для выполнения корректировки на операции 706, выводят на уровне крейсерского полета, исходя из предположения, что уровень крейсерского полета соответствует уровню, на котором летательный аппарат проводит большую часть своего рабочего летного времени. Максимальная тяга на крейсерском режиме («МСТ») может быть установлена, исходя из номинального крейсерского режима, на тридцать пять тысяч футов при стандартной дневной температуре. Корректированное значение температуры наружного воздуха может быть вычислено как разность между текущими измеренными условиями, сообщенными, например, системой вычисления воздушных параметров летательного аппарата, и исходным условием, таким как характерная температура датчика, упомянутая в приведенном выше описании. В частности, стандартная температура на тридцати пяти тысячах футов составляет минус шестьдесят три градуса по Фаренгейту. Таким образом, если система вычисления воздушных параметров летательного аппарата сообщает о температуре наружного воздуха, составляющей минус сорок три градуса по Фаренгейту, корректировка температуры наружного воздуха составит плюс двадцать градусов для всех датчиков, т.е. можно ожидать показание датчика в любом из датчиков 200, 200', 200", 200'" на двадцать градусов выше нормального вследствие корректировки наружного воздуха, вычисленной согласно приведенному выше описанию. Следует понимать, что данный вариант реализации примерный и не должен быть рассмотрен как ограничивающий.
Подобным образом, поправочный коэффициент тягового усилия, согласно настоящему описанию, в одном примере вычислена на основании предположения, что температура в любом из датчиков будет повышаться на исходную величину по мере превышения тяговым усилием ожидаемой тяги. В частности, можно ожидать, что температура будет повышаться по мере превышения тяговым усилием двигателя исходной тяги и уменьшаться по мере снижения тягового усилия двигателя ниже исходной тяги. Поправочный коэффициент тяги («ТА») может быть вычислен в виде процентного отношения от максимального повышения температуры, пропорционального управляющему сигналу тяги. Один пример такого вычисления был кратко описан в приведенном выше описании. В различных реализациях для каждого датчика или расположения датчика вычислен уникальный поправочный коэффициент тяги, поскольку каждое расположение в пределах двигателя может испытывать относительно большее или меньшее повышение температуры по сравнению с другими датчиками на основе тяги. Таким образом, поправочный коэффициент тягового усилия при необходимости может храниться в рабочих данных 116 в виде матрицы. В некоторых вариантах реализации матрица поправочных коэффициентов тяги имеет такие же размерности, как матрица ожидаемых характерных температур, хотя данное условие не обязательно.
В одном примерном сценарии максимальная тяга для двигателя составляет сто процентов, а минимальная тяга составляет ноль процентов. Исходное тяговое усилие составляет шестьдесят процентов. Температура при максимальной тяге, определенная испытаниями или другими способами, составляет четыреста градусов по Фаренгейту, а температура при минимальной тяге составляет двести градусов по Фаренгейту. По сути, разность тяговых усилий вычислена как (сто минус нуль) = сто процентов, а разность температур вычислена как (четыреста минус двести) = двести градусов по Фаренгейту. По сути, поправочный коэффициент тяги, согласно данному сценарию, составит два градуса по Фаренгейту на каждый процент приложенной тяги. По существу, поправочный коэффициент тяги для конкретного условия будет вычислен как [(Заданная тяга - Исходная тяга) умножить на поправочный коэффициент]. Таким образом, при шестидесятипроцентной тяге, т.е. исходном «общем» условии, поправочный коэффициент составит [(шестьдесят процентов - шестьдесят процентов) умножить на два градуса/процент)] = ноль. При исходном условии поправочные коэффициенты отсутствуют. Указанное выше исходное условие при семидесяти пяти процентной тяге даст [(семьдесят пять минус шестьдесят) умножить на два] =30 градусов. Представленное ниже исходное условие приведет к отрицательному поправочному коэффициенту, например [(пятьдесят процентов минус шестьдесят процентов) умножить на два] = минус 20 градусов. Согласно приведенному выше описанию поправочный коэффициент тяги может различаться для каждого датчика 200, 200', 200", 200'". Следует понимать, что данный вариант реализации примерный и не должен быть рассмотрен как ограничивающий.
Во втором примерном сценарии приняты такие же основные исходные температуры и поправочный коэффициент тяги, как использованы в первом примере. Однако во втором сценарии летательный аппарат набирает высоту до пятнадцати тысяч футов при тяговом усилии подъема (приблизительно семьдесят пять процентов от максимума), и окружающая температура составляет плюс пятнадцать градусов по Фаренгейту. В этом примере поправочный коэффициент температуры составляет (плюс пятнадцать градусов минус минус шестьдесят три градуса)=плюс семьдесят восемь градусов. По сути, все показания в датчиках 200, 200', 200", 200'" должны быть скорректированы путем вычитания семидесяти восьми градусов, отражающих семьдесят восемь градусов выше номинала, воспринимаемых в настоящий момент в датчиках 200, 200', 200", 200'", поправочный коэффициент тяги для каждого приведенного выше примера составляет [(семьдесят пять процентов минус шестьдесят процентов) умножить на два градуса] = тридцать градусов. Допустим, что два датчика 200 фиксируют показания температуры, составляющей триста пятьдесят пять градусов по Фаренгейту и триста пятьдесят семь градусов по Фаренгейту, соответственно, и предположим, что общие некорректированные температуры для этих двух датчиков 200 составляют, соответственно, двести шестьдесят два градуса по Фаренгейту и двести шестьдесят восемь градусов по Фаренгейту, тогда типовые вычисления операции 706 будут представлять собой (триста пятьдесят пять минус (двести шестьдесят два плюс семьдесят восемь плюс тридцать градусов) = минус пятнадцать градусов по Фаренгейту) и (триста пятьдесят семь градусов минус (двести шестьдесят восемь плюс семьдесят восемь градусов плюс тридцать градусов) = минус девятнадцать градусов по Фаренгейту). Из приведенного ниже описания будет понятно, что оба этих определения отрицательны, и, таким образом, вероятно, не будут инициировать тревожного, аварийного или предупреждающего состояния. Можно предположить, что такие состояния направлены на указание того, что двигательная установка функционирует при более низких температурах, чем ожидаемые, тогда как тревожные сигналы могут быть выполнены с возможностью инициирования при ста или более градусах выше ожидаемых температур. Следует понимать, что данный вариант реализации примерный и не должен быть рассмотрен как ограничивающий.
От операции 706 способ 700 переходит к операции 708, в которой система 102 текущего контроля сравнивает данные 114, полученные в операции 702, со скорректированным пороговым значением 118', вычисленным на операции 706. В других вариантах реализации, согласно приведенному выше описанию, система 102 текущего контроля сравнивает скорректированные значения 114' данных с пороговыми значениями 118. Более конкретно, показания датчиков, полученные с помощью датчиков 200, 200', 200", 200'" и/или встроенной следящей системы 112, могут быть сравнены со скорректированным пороговым значением 118', вычисленным на операции 706, для определения того, существует ли различие между ожидаемым пороговым значением 118' и измеренным значением, или скорректированное значение 114' данных, вычисленное на операции 706, может быть сравнено с пороговым 118 для определения существования различия.
В некоторых вариантах реализации сравнение, совершенное на операции 706, выполнено путем получения характерной температуры датчика, связанной с датчиком 200, 200', 200", 200'" и/или встроенной следящей системой 112, применения поправочного коэффициента температуры наружного воздуха и поправочного коэффициента тяги к общей температуре датчика для датчика 200, 200', 200", 200"' и/или встроенной следящей системы 112, и сравнения значения, полученного для измерения, полученного от датчика 200, 200', 200", 200'" и/или встроенной следящей системы 112 на операции 702. При положительной разности полученные данные 114 или скорректированное значение 114' данных превышают ожидаемое значение, такое как пороговое значение 118 или скорректированное пороговое значение 118', тогда как при отрицательной разности полученные данные 114 или скорректированное значение 114' данных не превышают ожидаемое значение.
В некоторых вариантах реализации положительные разности выше установленного порогового значения могут быть восприняты как соответствующие сообщаемому состоянию, хотя это не обязательно. Например, в некоторых вариантах реализации разность, превышающая ожидаемое значение на сто градусов по Фаренгейту, определена системой 102 текущего контроля как соответствующая состоянию перегрева, тогда как разность, превышающая ожидаемое значение на двести пятьдесят градусов по Фаренгейту, определена системой 102 текущего контроля как соответствующая состоянию пожара или другому тревожному состоянию. При этом разности меньше, чем сто градусов и двести пятьдесят градусов, соответственно, могут быть определены не соответствующими состояниям перегрева и/или пожара. Другие значения, а также диапазоны, отклонения, скорости или другие отношения могут быть установлены как состояния перегрева, тревоги или другие воздействующие или тревожащие состояния. Следует понимать, что разработчик или другой субъект могли бы установить желаемое число порогов. По сути, нужно понимать, что данные варианты реализации примерны и не должны быть рассмотрены как ограничивающие.
От операции 708 способ 700 переходит к операции 710, в которой система 102 текущего контроля определяет соответствие разности, вычисленной на операции 708, нормальному или аварийному состоянию функционирования и/или определяет, функционирует ли контролируемая конструкция в тревожном состоянии. Согласно приведенному выше описанию, если разность, вычисленная на операции 708, превышает ожидаемое значение, или если разность, вычисленная на операции 708, превышает ожидаемое значение на установленную величину, система 102 текущего контроля может определить, что контролируемая конструкция функционирует в аварийном или в тревожном состоянии или режиме. Следует понимать, что данный вариант реализации примерный и не должен быть рассмотрен как ограничивающий.
Если система 102 текущего контроля, на операции 710, определяет, что контролируемая конструкция функционирует в аварийном или в тревожном состоянии или режиме, способ 700 переходит к операции 712. На операции 712 система 102 текущего контроля создает по меньшей мере один тревожный сигнал 122 и/или сохраняет данные 114, полученные в операции 702, в ячейке запоминающего устройства, такого как запоминающее устройство 126. Согласно приведенному выше описанию данные 114 могут храниться для обеспечения различным объектам возможности анализа данных 114 для выявления и устранения неисправностей или других целей. По сути, сохранение данных, упомянутое в настоящем описании, может быть выполнено в любое время и/или постоянно с обнаружением тревожного состояния или без такового согласно приведенному выше описанию со ссылкой на фиг.1. По сути, представленный вариант реализации следует считать примерным, а не ограниченным.
Согласно различным реализациям данные 114, сохраненные на операции 712, содержат фактические показания температуры или другие фактические показания датчика. По существу, вместо одного только приема данных от летного экипажа или других субъектов, указывающих на обнаружение в конкретной конструкции перегрева или состояния пожара, аналитики могут просматривать фактические пространственно-значимые локализованные показания датчика и/или данные, инициировавшие аварийную ситуацию. Поскольку система 102 текущего контроля отслеживает и/или хранит данные, связанные с целым рядом датчиков и/или расположений, и поскольку система 102 текущего контроля отслеживает фактические показания датчиков, связанные с теми датчиками и/или расположениями, аналитики могут быстро определять положение проблемы и точное состояние или показания, инициировавшие тревожный сигнал или предупреждение. Таким образом, некоторые варианты реализации принципов и технологий, раскрытых в настоящем описании, могут обеспечить улучшение по сравнению с другими датчиками и/или контрольно-измерительными устройствами, осуществляющими текущий контроль датчиков, которые покрывают большие площади в пределах контролируемых конструкций и/или которые могут быть выполнены с возможностью или могут быть не выполнены с возможностью обеспечения фактических показаний, которые могут быть сохранены и/или извлечены аналитиками в течение поиска и устранения неисправностей или другого анализа. По сути, варианты реализации раскрытых принципов и технологий могут быть использованы для улучшения поиска и устранения неисправностей конструкций, связанных с аварийной ситуацией, хотя это и не обязательно.
От операции 712, или если система 102 текущего контроля определяет, на операции 710, что контролируемая конструкция функционирует нормально и/или не функционирует в тревожном состоянии или режиме, способ 700 переходит к операции 714. На операции 714 способ 700 завершается.
Хотя на фиг.7 не показано тем не менее данные 114 могут быть сохранены для любых целей, даже если никакие тревожные сигналы или аварийные условия не обнаружены. В одном варианте реализации данные 114 сохранены и могут быть использованы для диагностики или анализа тенденций. В некоторых вариантах реализации карта распределения тепловых режимов может быть создана из сохраненных данных 114. Пример карты 800 распределения тепловых режимов представлен на фиг.8. Согласно фиг.8 карта 800 распределения тепловых режимов может быть создана в виде температурного градиента, созданного путем применения матрицы данных датчика и графического изображения данных в трехмерных положениях, соответствующих положениям связанных датчиков 200. Таким образом, карта 800 распределения тепловых режимов может соответствовать визуальному представлению среды под обтекателем. Карта 800 распределения тепловых режимов может представлять собой важный инструмент для технического обслуживания и диагностики, не обеспечиваемый предыдущими системами датчиков.
На фиг.9 показана примерная архитектура 900 вычислительной машины системы 102 текущего контроля, способная к выполнению программных компонентов, раскрытых в настоящем описании, для обнаружения, текущего контроля, анализа и обработки данных 114, полученных датчиками 200, 200', 200", 200'" и/или встроенной следящей системой 112, согласно одному варианту реализации. Согласно приведенному выше пояснению система 102 текущего контроля может быть реализована в одном вычислительном устройстве или в комбинации по меньшей мере одного процессора, запоминающего устройства и/или других вычислительных устройств, реализованных в авиационных электронных системах летательного аппарата и/или вычислительной системе внешней вычислительной системы. Архитектура 900 вычислительной машины содержит по меньшей мере один центральный процессор 902 («ЦП»), системную память 904, содержащую оперативную память 906 («RAM») и постоянную память 908 («ROM»), и системную шину 910, связывающую память с центральным процессором 902.
Центральные процессоры 902 могут представлять собой стандартные программируемые процессоры, выполняющие арифметические и логические операции, необходимые для функционирования архитектуры 900 вычислительной машины. Центральные процессоры 902 могут выполнять необходимые операции путем перехода из одного дискретного физического состояния в следующее посредством управления переключаемыми элементами, которые изменяются между данными состояниями и изменяют их. Как правило, переключаемые элементы могут содержать электронные схемы, поддерживающие одно из двух двоичных состояний, такие как триггеры, и электронные схемы, обеспечивающие состояние вывода на основании логической комбинации состояний по меньшей мере одного другого переключаемого элемента, такого как логический вентиль. Такие основные переключаемые элементы могут быть объединены для создания более сложных логических схем, включая регистры, суммирующие-вычитающие устройства, арифметико-логические устройства, блоки для выполнения операций с плавающей точкой и т.п.
Архитектура 900 вычислительной машины также содержит массовое запоминающее устройство 912. Массовое запоминающее устройство 912 может быть соединено с ЦП 902 посредством контроллера массового запоминающего устройства (не показан) и дополнительно соединено с шиной 910. Массовое запоминающее устройство 912 и его соответствующие машиночитаемые носители обеспечивают энергонезависимую память для архитектуры 900 вычислительной машины. Массовое запоминающее устройство 912 может хранить операционную систему 914, различные авиационные электронные системы и системы управления, а также определенные прикладные модули или другие программные модули, такие как приложение 106 текущего контроля, приложение 108 передачи отчетов и/или другие программы или модули, упомянутые в приведенном выше описании в отношении фиг.1. Также массовое запоминающее устройство 912 может хранить данные, собранные или используемые различными системами и модулями включая, но не ограничиваясь этим, рабочие данные 116, которые могут содержать пороговые 118, скорректированные пороговые значения 118', ожидаемые значения 120 и/или другие данные. Хотя на фиг.9 не показано, тем не менее массовое запоминающее устройство 912 также может хранить данные 114 и/или скорректированные значения 114' данных.
Архитектура 900 вычислительной машины может хранить программы и данные в массовом запоминающем устройстве 912, преобразовывая физическое состояние массового запоминающего устройства для отображения сохраняемой информации. В различных реализациях настоящего изобретения конкретное преобразование физического состояния может зависеть от различных факторов. Примеры таких факторов могут содержать, но не ограничиваясь этим, технологию, используемую для реализации массового запоминающего устройство 912, характеризуется ли массовое запоминающее устройство как основная или внешняя память и т.п. Например, архитектура 900 вычислительной машины может хранить данные в массовом запоминающем устройстве 912 путем выдачи команд посредством контроллера запоминающего устройства для изменения магнитных характеристик конкретного положения в пределах устройства накопителя на магнитных дисках, отражающих или преломляющих характеристик конкретного положения в оптическом запоминающем устройстве, или электрических характеристик конкретного конденсатора, транзистора или другого дискретного компонента в твердотельном запоминающем устройстве. Возможны и другие преобразования физических сред, не отступая от объема и сущности настоящего описания, учитывая, что представленные выше примеры обеспечены только для облегчения настоящего описания. Кроме того, архитектура 900 вычислительной машины может считывать данные с массового запоминающего устройства 912 посредством выявления физических состояний или характеристик по меньшей мере одного конкретного положения в пределах массового запоминающего устройства.
Хотя содержащиеся в настоящем описании машиночитаемые носители относится к массовому запоминающему устройству, такому как жесткий диск или дисковод для компакт-дисков, специалисты в данной области техники должны понимать, что машиночитаемые носители могут выступать любыми доступными запоминающими средами вычислительной системы, к которым может быть осуществлен доступ посредством архитектуры 900 вычислительной машины. В качестве примера, а не ограничения, машиночитаемые носители могут содержать энергозависимые и энергонезависимые, съемные и несъемные носители, реализованные любым способом или технологией для хранения данных, такие как машиночитаемые команды, структуры данных, программные модули или другие данные. Например, машиночитаемые носители охватывают, но не ограничены этим, RAM, ROM, EPROM, EEPROM, флэш-память или другую технологию твердотельной памяти, CD-ROM, цифровые универсальные диски («DVD»), HD-DVD, BLU-RAY или другое оптическое запоминающее устройство, магнитные кассеты, магнитную ленту, запоминающее устройство на магнитных дисках или другие магнитные запоминающие устройства, или любой другой носитель, который может быть использован для хранения желаемых данных и к которому может быть осуществлен доступ посредством архитектуры 900 вычислительной машины. Следующие термины, использованные в настоящем описании и формуле изобретения, как «запоминающая среда вычислительной системы» не охватывает промежуточные среды вычислительной системы, такие как распространенные волны или сигналы, по существу.
Согласно различным вариантам реализации, архитектура 900 вычислительной машины может функционировать в сетевом окружении, используя логические соединения с другой авиационной радиоэлектроникой в летательном аппарате и/или с внешними системами летательного аппарата, к которым можно осуществить доступ посредством сети, такой как сеть 104. Архитектура 900 вычислительной машины может подключаться к сети 104 посредством сетевого интерфейсного блока 916, соединенного с шиной 910. Следует понимать, что сетевой интерфейсный блок 916 может также быть использован для подключения к другим типам сетей и удаленных вычислительных систем. Кроме того, архитектура 900 вычислительной машины может содержать контроллер 918 ввода-вывода для приема входных данных и обеспечения выходных данных терминалам и дисплеям летательного аппарата, таким как бортовые дисплеи, терминал доступа обслуживания (MAT) или другие системы или устройства. Контроллер 918 ввода-вывода также может принимать входные данные от других устройств, включая основной дисплей полетных данных («PFD»), электронную сумку полета («EFB»), индикатор на лобовом стекле («HUD»), клавиатуру, мышь, световое перо или сенсорный экран, связанный с полетным дисплеем, или другие системы или устройства. Подобным образом, контроллер 918 ввода-вывода может обеспечивать выходные данные для других дисплеев, принтера или другого типа устройства вывода.
На основании вышеизложенного следует понимать, что в настоящем описании обеспечены принципы и технологии для встроенной сенсорной системы, предназначенной для обнаружения, определения, текущего контроля и анализа данных. Несмотря на то, что объект настоящего изобретения был описан языком, характерным для конструктивных элементов и методологических действий тем не менее должно быть понятно, что изобретение, определенное в прилагаемой формуле изобретения, не обязательно ограничено конкретными элементами или действиями, раскрытыми в настоящем описании. Скорее определенные элементы и действия раскрыты в качестве типовых форм реализации формулы изобретения.
Описанный выше объект изобретения обеспечен лишь в качестве пояснения, и не должен быть рассмотрен как ограничивающий. Различные модификации и изменения описанного объекта могут быть выполнены, не придерживаясь представленных и описанных типовых вариантов реализации и применений, и не отступая от сущности и объема настоящего изобретения, которое изложено в следующих пунктах формулы изобретения.