飛行器環(huán)境傳感器和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】根據(jù)一個實施方式，飛行器部件環(huán)境應(yīng)力分析系統(tǒng)包括：部件故障存儲庫、部件歷史存儲庫以及故障分析工具。部件故障存儲庫被配置成存儲多個故障記錄，每個故障記錄標(biāo)識發(fā)生故障的飛行器部件。部件歷史存儲庫被配置成存儲多個部件記錄，每個部件記錄針對發(fā)生故障的飛行器部件存儲該發(fā)生故障的飛行器部件所承受的自然環(huán)境方面的至少一個測量值。故障分析工具可操作成將所述多個故障記錄與所述多個部件記錄進(jìn)行比較，并且基于所述比較來針對多個發(fā)生故障的飛行器部件標(biāo)識故障的至少一個潛在環(huán)境原因。
【專利說明】飛行器環(huán)境傳感器和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及飛行器上的環(huán)境應(yīng)力，并且更具體地涉及飛行器環(huán)境傳感器和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]飛行器可能會在許多不同的自然環(huán)境下工作，并因此使其部件承受許多不同的環(huán)境應(yīng)力。飛行器的一個示例為旋翼飛行器。旋翼飛行器可以包括一個或更多個旋翼系統(tǒng)。旋翼飛行器旋翼系統(tǒng)的一個示例為主旋翼系統(tǒng)。主旋翼系統(tǒng)可以產(chǎn)生氣動升力以支撐旋翼飛行器在飛行狀態(tài)下的重量，并且可以產(chǎn)生推力以抵抗氣動阻力并移動旋翼飛行器向前飛行。旋翼飛行器旋翼系統(tǒng)的另一示例是尾旋翼系統(tǒng)。尾旋翼系統(tǒng)可以產(chǎn)生與主旋翼系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)相同方向的推力以抵抗由主旋翼系統(tǒng)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩效應(yīng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本公開內(nèi)容的特定實施方式可以提供一個或更多個技術(shù)優(yōu)點。一個實施方式的技術(shù)優(yōu)點可以包括能夠采集和記錄關(guān)于飛行器操作期間飛行器部件的環(huán)境條件信息。一個實施方式的技術(shù)優(yōu)點可以包括能夠基于這些部件所承受的環(huán)境條件來確定不同類型的部件是如何發(fā)生故障的。一個實施方式的技術(shù)優(yōu)點還可以包括能夠確定應(yīng)當(dāng)在故障之前何時替換或修理部件。
[0004]本公開內(nèi)容的某些實施方式可以包括上述優(yōu)點的一些優(yōu)點、全部優(yōu)點或沒有上述優(yōu)點。對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，根據(jù)本文所包括的附圖、描述和權(quán)利要求，一個或更多個其它技術(shù)優(yōu)點可以是很明顯的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]為了提供對本發(fā)明以及其特征和優(yōu)點的更全面的理解，參考結(jié)合附圖進(jìn)行的以下描述，其中:
[0006]圖1示出了根據(jù)一個示例性實施方式的旋翼飛行器；
[0007]圖2示出了根據(jù)一個示例性實施方式的飛行器部件環(huán)境應(yīng)力分析系統(tǒng)；以及
[0008]圖3示出了可以由圖2的飛行器部件環(huán)境應(yīng)力分析系統(tǒng)存儲和分析的部件記錄。
【具體實施方式】
[0009]圖1示出了根據(jù)一個示例性實施方式的旋翼飛行器100。旋翼飛行器100以旋翼系統(tǒng)110、槳葉120、機身130、起落裝置140和尾翼150為特征。旋翼系統(tǒng)110可以旋轉(zhuǎn)槳葉120。旋翼系統(tǒng)110可以包括控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)用于選擇性地控制每個槳葉120的傾斜以便選擇性地控制旋翼飛行器100的方向、推力和升力。機身130表示旋翼飛行器100的本體并且可以耦接至旋翼系統(tǒng)110使得旋翼系統(tǒng)110和槳葉120可以通過空氣來移動機身130。起落裝置140在旋翼飛行器100著陸和/或在地面靜止時支撐旋翼飛行器100。尾翼150表示飛行器的尾部并且以旋翼系統(tǒng)110的部件和槳葉120’為特征。槳葉120’可以提供與槳葉120的旋轉(zhuǎn)相同方向的推力，以抵抗由旋翼系統(tǒng)110和槳葉120產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩效應(yīng)。本文所描述的關(guān)于旋翼系統(tǒng)的某些實施方式的教導(dǎo)可以適用于旋翼系統(tǒng)110和/或其他旋翼系統(tǒng)，例如其他傾轉(zhuǎn)旋翼系統(tǒng)和直升機旋翼系統(tǒng)。還應(yīng)當(dāng)理解，關(guān)于旋翼飛行器100的教導(dǎo)可以適用于除旋翼飛行器以外的飛行器，例如飛機和無人機等。
[0010]旋翼飛行器100可能會在許多不同的自然環(huán)境下工作，并因此使其部件承受許多不同的環(huán)境應(yīng)力。例如，旋翼飛行器100可能會在其中空氣濕度較飽和的熱帶環(huán)境中工作。作為另一示例，旋翼飛行器100可能會在其中空氣具有較高鹽度等級、可能會造成腐蝕的海洋環(huán)境中工作。作為又一示例，旋翼飛行器100可能會在其中沙子和其他顆粒會磨損旋翼飛行器部件的沙漠中工作。
[0011]這樣的環(huán)境應(yīng)力不限于在旋翼飛行器100飛行時。例如，旋翼飛行器100在沙漠環(huán)境中的操作可以包括旋翼飛行器100飛行和旋翼飛行器100在飛行之間停放兩者。在該示例中，旋翼飛行器100飛行和停放兩者均可能會使旋翼飛行器100遭受沙子和其他顆粒的影響。
[0012]對旋翼飛行器100的總體損壞可能取決于暴露于環(huán)境應(yīng)力的嚴(yán)重程度。例如，損壞可能由于長時間暴露在環(huán)境應(yīng)力下而造成。另外，損壞可能由于極端暴露在環(huán)境應(yīng)力下而造成，即使這樣的暴露是短暫的。此外，旋翼飛行器100上的一些部件可能較易受到長時間暴露于環(huán)境應(yīng)力的影響，而其他部件可能較易受到極端環(huán)境應(yīng)力的影響。
[0013]飛行器部件可以被設(shè)計成能耐受預(yù)期的環(huán)境應(yīng)力。然而，不同的飛行器可能會在許多不同的環(huán)境中飛行。一些飛行器可能會暴露于較多的環(huán)境應(yīng)力，而其他飛行器可能會暴露于較少的環(huán)境應(yīng)力。某些實施方式的教導(dǎo)認(rèn)識到能夠測量和分析飛行器操作期間飛行器部件上的環(huán)境應(yīng)力。某些實施方式的教導(dǎo)還認(rèn)識到能夠利用環(huán)境應(yīng)力信息來確定飛行器部件是如何發(fā)生故障的以及何時應(yīng)當(dāng)替換飛行器部件。
[0014]圖2示出了根據(jù)一個示例性實施方式的飛行器部件環(huán)境應(yīng)力分析系統(tǒng)200。一般說來，系統(tǒng)200以環(huán)境條件傳感器210、飛行器輸入裝置220、數(shù)據(jù)記錄器230、部件歷史存儲庫235、環(huán)境分析單元240、環(huán)境數(shù)據(jù)庫245、部件故障存儲庫250、故障分析工具(engine)260、根本原因和校正措施(RCCA)工具270、維護(hù)系統(tǒng)280和飛行員告警系統(tǒng)290為特征，這些部件可以由一個或更多個計算機系統(tǒng)10實現(xiàn)。
[0015]系統(tǒng)200的部件中的全部部件、一些部件可以位于或無部件位于旋翼飛行器100(或其他飛行器)上或附近。例如，在一個示例性實施方式中，環(huán)境條件傳感器210位于旋翼飛行器100上的各個位置處，而飛行器輸入裝置220和飛行員告警系統(tǒng)290可以表示并入旋翼飛行器100中的系統(tǒng)。在一些實施方式中，數(shù)據(jù)記錄器230可以位于旋翼飛行器100本地或遠(yuǎn)離旋翼飛行器100。
[0016]用戶5可以通過計算機系統(tǒng)10訪問系統(tǒng)100。例如，在一些實施方式中，用戶5可以通過計算機系統(tǒng)10訪問部件歷史存儲庫235、環(huán)境分析單元240、環(huán)境數(shù)據(jù)庫245、部件故障存儲庫250、故障分析工具260、RCCA工具270和維護(hù)系統(tǒng)280。用戶5可以包括與計算機系統(tǒng)10交互的任何個體、個體組、實體、機器和/或機構(gòu)。用戶5的示例包括但不限于飛行員、服務(wù)人員、工程師、技術(shù)員、承包商、代理商和/或雇員。用戶5可以與組織機構(gòu)相關(guān)聯(lián)。組織機構(gòu)可以包括追求集體目標(biāo)的任何社會組織。組織機構(gòu)的一個示例是企業(yè)。企業(yè)是被設(shè)計成向消費者、政府實體和/或其他企業(yè)提供商品或服務(wù)或者商品和服務(wù)兩者的組織機構(gòu)。
[0017]計算機系統(tǒng)10可以包括處理器12、輸入/輸出設(shè)備14、通信鏈路16和存儲器18。在其它實施方式中，計算機系統(tǒng)10可以包括更多、更少或其他部件。計算機系統(tǒng)10可以操作以執(zhí)行各種實施方式的一個或多個操作。盡管示出的實施方式提供了可與其他實施方式一起使用的計算機系統(tǒng)10的一個示例，但這樣的其他實施方式可以利用除計算機系統(tǒng)10以外的計算機。另外，實施方式還可以采用在一個或更多個公共和/或?qū)Ｓ糜嬎銠C網(wǎng)絡(luò)(例如一個或更多個網(wǎng)絡(luò)30)中聯(lián)網(wǎng)在一起的多個計算機系統(tǒng)10或其他計算機。
[0018]處理器12表示可操作以執(zhí)行包含在介質(zhì)中的邏輯的設(shè)備。處理器12的示例包括一個或更多個微處理器、一個或更多個應(yīng)用和/或其他邏輯。計算機系統(tǒng)10可以包括一個或多個處理器12。
[0019]輸入/輸出設(shè)備14可以包括可操作成使得能夠在計算機系統(tǒng)10與外部部件之間通信的任何設(shè)備或接口，包括與用戶或另一系統(tǒng)通信。示例性輸入/輸出設(shè)備14可以包括但不限于鼠標(biāo)、鍵盤、顯示器和打印機。
[0020]網(wǎng)絡(luò)接口 16可操作成利于計算機系統(tǒng)10與網(wǎng)絡(luò)的另一元件(例如另一計算機系統(tǒng)10)之間的通信。網(wǎng)絡(luò)接口 16可以連接至任意數(shù)目的適于數(shù)據(jù)傳輸(包括通信傳輸)的有線和/或無線網(wǎng)絡(luò)以及它們的任意組合。網(wǎng)絡(luò)接口 16可以例如在網(wǎng)絡(luò)地址之間傳達(dá)音頻和/或視頻信號、消息、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議包、幀中繼幀、異步傳輸模式信元和/或其他合適的數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)接口 16連接至計算機網(wǎng)絡(luò)或者各種其他通信平臺，包括但不限于:公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN);公共或?qū)Ｓ脭?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)；一個或更多個內(nèi)聯(lián)網(wǎng)；局域網(wǎng)(LAN);城域網(wǎng)(MAN);廣域網(wǎng)(WAN);有線或無線網(wǎng)絡(luò)；本地、區(qū)域或全球通信網(wǎng)絡(luò)；光網(wǎng)；衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)；蜂窩網(wǎng)絡(luò)；企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)；全部或部分互聯(lián)網(wǎng)；其他合適的網(wǎng)絡(luò)接口 ；或者上述的任意組合。
[0021]存儲器18表示任何合適的存儲機構(gòu)，并且可以存儲由計算機系統(tǒng)10使用的任何數(shù)據(jù)。存儲器18可以包括一個或更多個有形的計算機可讀和/或計算機可執(zhí)行存儲介質(zhì)。存儲器18的示例包括計算機存儲器(例如，隨機存取存儲器(RAM)或只讀存儲器(ROM))、大容量存儲介質(zhì)(例如，硬盤)、可移除存儲介質(zhì)(例如，壓縮盤(CD)或數(shù)字化視頻盤(DVD))、數(shù)據(jù)庫和/或網(wǎng)絡(luò)存儲器(例如，服務(wù)器)和/或其他計算機可讀介質(zhì)。
[0022]在一些實施方式中，存儲器18存儲邏輯20。邏輯20利于計算機系統(tǒng)10的操作，邏輯20可以包括硬件、軟件和/或其他邏輯。邏輯20可以被編碼在一個或更多個有形的非暫時性介質(zhì)中，并且可以在其由計算機執(zhí)行時執(zhí)行操作。邏輯20可以包括計算機程序、軟件、計算機可執(zhí)行指令、和/或能夠由計算機系統(tǒng)10執(zhí)行的指令。示例性邏輯20可以包括公知的0S2、UNIX、Mac-OS, Linux以及Windows操作系統(tǒng)或其他操作系統(tǒng)中任一個。在特定的實施方式中，實施方式的操作可以由存儲、包含和/或編碼有計算機程序和/或具有已存儲的和/或編碼好的計算機程序的一個或更多個計算機可讀介質(zhì)來執(zhí)行。在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，邏輯20還可以嵌入在任何合適的介質(zhì)中。
[0023]計算機10之間或者計算機10的各部件之間的各種通信可以在網(wǎng)絡(luò)(例如網(wǎng)絡(luò)30)上發(fā)生。網(wǎng)絡(luò)30可以表示任意數(shù)量的適于數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠芯€和/或無線網(wǎng)絡(luò)以及它們的任意組合。網(wǎng)絡(luò)30可以例如在網(wǎng)絡(luò)地址之間傳達(dá)因特網(wǎng)協(xié)議包、幀中繼幀、異步傳輸模式信元和/或其他合適的數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)30可以包括公共或?qū)Ｓ脭?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)；一個或更多個內(nèi)聯(lián)網(wǎng)；局域網(wǎng)(LAN);城域網(wǎng)(MAN);廣域網(wǎng)(WAN);有線或無線網(wǎng)絡(luò)；本地、區(qū)域或全球通信網(wǎng)絡(luò)；光網(wǎng)；衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)；蜂窩網(wǎng)絡(luò)；企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)；全部或部分因特網(wǎng)；其他合適的通信鏈路；或者上述的任意組合。盡管示出的實施方式示出一個網(wǎng)絡(luò)30，但某些實施方式的教導(dǎo)認(rèn)識到:可以使用更多和更少的網(wǎng)絡(luò)，且并非所有的元件都會經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)來通信。某些實施方式的教導(dǎo)還認(rèn)識到:通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信是用于在部件之間通信的機制的一個示例，且可以使用任何合適的機制。
[0024]環(huán)境條件傳感器210測量旋翼飛行器100所承受的自然環(huán)境的一定方面。在一些實施方式中，環(huán)境條件傳感器210位于旋翼飛行器100上或中的各個位置處。在一些實施方式中，環(huán)境條件傳感器210可以被集中在可能會由于環(huán)境應(yīng)力而易于發(fā)生故障的飛行器部件的附近。另外，環(huán)境條件傳感器210可以位于旋翼飛行器210內(nèi)的封閉區(qū)域中。作為一個示例，濕度傳感器可以位于旋翼飛行器100內(nèi)的如下區(qū)域:在該區(qū)域中，可能會由于旋翼飛行器100周圍的空氣的濕度而形成濕度。
[0025]在圖2的示例中，環(huán)境條件傳感器210包括濕度傳感器212、鹽度傳感器214、腐蝕傳感器216和顆粒傳感器218。濕度傳感器212可操作成測量飛行器近鄰的大氣中的濕度。鹽度傳感器214可操作成測量飛行器近鄰的大氣中的鹽度。腐蝕傳感器126可操作成測量飛行器近鄰的腐蝕性物質(zhì)的存在或者測量有利于飛行器近鄰的腐蝕的條件。顆粒傳感器218可操作成測量飛行器近鄰的顆粒的存在。顆粒傳感器218還可以測量顆粒的大小和密度以及其他信息。
[0026]在一些實施方式中，環(huán)境條件傳感器210可以是“犧牲性”傳感器。犧牲性傳感器是一種在執(zhí)行一次或更多次測量之后被永久性改變、使得犧牲性傳感器在執(zhí)行另外的測量之前必須被更換的傳感器。例如，一些腐蝕傳感器216可以通過自身被腐蝕來檢測附近部件的腐蝕。在一些實施方式中，來自犧牲性傳感器的測量值可以在更換時由用戶5或者數(shù)據(jù)記錄器230進(jìn)行采集。在一些實施方式中，這些測量值可以與表示何時測量被認(rèn)為已經(jīng)進(jìn)行的近似時間戳相關(guān)聯(lián)?；蛘?，測量值可以與基于安裝時間戳(表示傳感器何時被安裝)和移除時間戮而獲知的暴露周期相關(guān)聯(lián)。
[0027]在一些實施方式中，除了濕度傳感器212、鹽度傳感器214、腐蝕傳感器216和顆粒傳感器218之外可以包括其他環(huán)境條件傳感器210。例如,在一些實施方式中，環(huán)境條件傳感器210可以包括壓力傳感器和振動傳感器。壓力傳感器可以測量和確定如周圍空氣壓力(或壓力高度)和動態(tài)空氣壓力(使得可以確定空速)等的信息。振動傳感器可以測量整個飛行器各個位置處的振動。在一些實施方式中，振動傳感器可以位于已知由于高振動負(fù)載而發(fā)生故障的部件的附近。
[0028]飛行器輸入裝置220可以表示在飛行器操作期間提供關(guān)于飛行器的另外的信息的系統(tǒng)。在圖2的示例中，飛行器輸入裝置220包括定位系統(tǒng)222、加速計224和溫度計226。定位系統(tǒng)222提供飛行器的位置。定位系統(tǒng)222的一個示例可以包括全球定位系統(tǒng)(GPS)。在另一示例中，定位系統(tǒng)222是機載慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。在又一示例中，定位系統(tǒng)222包括基于飛行計劃和其它信息來確定飛行器在操作期間的位置的離板設(shè)備。例如，定位系統(tǒng)22可以接收標(biāo)識每次飛行的出發(fā)和到達(dá)信息的信息，然后確定飛行器在去往目的地的航線上的位置。在一些實施方式中，該出發(fā)和到達(dá)信息可以由用戶5手動提供。
[0029]加速計224測量飛行器的加速度或飛行器的各個部件的加速度。例如，相比于飛行器的翼尖，飛行器在其機身處可能會承受不同的加速度。溫度計226測量飛行器近鄰的溫度。在一些實施方式中，溫度計226可以測量外部空氣溫度和內(nèi)部空氣溫度。在一些實施方式中，溫度計還可以作為傳感器210被包括在內(nèi)。例如，可以將溫度計添加在關(guān)于飛行器的各個位置處，例如在航空電子設(shè)備箱內(nèi)部以檢測局部的熱積累。在一些實施方式中，可以使用來自溫度計226的溫度信息來校正用于真實空速和密度高度的空氣數(shù)據(jù)。
[0030]數(shù)據(jù)記錄器230從環(huán)境條件傳感器210和飛行器輸入裝置220接收信息并將該信息存儲在部件歷史存儲庫235中。某些實施方式的教導(dǎo)認(rèn)識到:飛行器中的部件經(jīng)常被更換，并且來自一個飛行器的部件可能會被重新安裝到另一飛行器。因此，僅維護(hù)飛行器的環(huán)境歷史這一點可能無法提供充足的關(guān)于每個部件的信息。因此，在一些實施方式中，數(shù)據(jù)記錄器230接收與飛行器有關(guān)的信息，并且將該信息分配至與該飛行器相關(guān)聯(lián)的一個或多個部件。
[0031]在一個示例性實施方式中，數(shù)據(jù)記錄器230提供(populate)部件記錄300。圖3中示出了示例性部件記錄300。部件記錄300可以包括詳述特定部件的環(huán)境歷史的信息。在一些實施方式中，特定部件可以由序列號或者其他唯一標(biāo)識符來標(biāo)識。
[0032]在圖3的示例中，部件記錄300以標(biāo)識環(huán)境條件何時被測量(或者可替代地，表示已知的暴露周期)的時間戳為特征。某些實施方式的教導(dǎo)認(rèn)識到:對每個環(huán)境條件測量標(biāo)時間戳可能允許對部件的環(huán)境歷史的更全面的理解。例如，時間戳可以表示環(huán)境應(yīng)力的持續(xù)時間或部件的操作年限。
[0033]在圖3的示例中，部件記錄300還包括環(huán)境條件測量的類型、測量值、執(zhí)行測量的傳感器的標(biāo)識、測量的置信水平、以及在進(jìn)行測量時部件安裝于其中的的飛行器的標(biāo)識。在一些實施方式中，部件歷史存儲庫235可以與飛行器配置數(shù)據(jù)庫通信，所述飛行器配置數(shù)據(jù)庫追蹤在采集時間數(shù)據(jù)時每個飛行器上安裝有什么部件。在該示例中，部件記錄300可以將來自飛行器配置數(shù)據(jù)庫的部件歷史與由傳感器210采集的環(huán)境數(shù)據(jù)結(jié)合起來。在其他實施方式中，可以在上傳由傳感器10所采集的數(shù)據(jù)的過程中對其中部件在數(shù)據(jù)采集期間被安裝的飛行器進(jìn)行標(biāo)識。作為一個示例，用戶5可以在手動上傳由傳感器210所采集的數(shù)據(jù)時(例如，在手動上傳由犧牲性傳感器采集的數(shù)據(jù)時)手動標(biāo)識飛行器。
[0034]某些實施方式的教導(dǎo)認(rèn)識到部件歷史300中的一些條目比其他條目應(yīng)得更高的置信度。作為一個示例，不同類型的傳感器210可能比其他更精確。作為另一示例，在來自傳感器210的測量值不可獲得的情況下，部件記錄300可以包括環(huán)境歷史的近似值。這些近似值可能不像來自傳感器210的信息那樣準(zhǔn)確，因而可能被分配較低的置信水平。在一些實施方式中，來自傳感器210的數(shù)據(jù)可以用于標(biāo)識近似值的置信水平。例如，如果近似值歷來與來自傳感器210的測量值很類似，則所述近似值可以得到與來自傳感器210的測量值的置信度接近的置信水平。
[0035]例如，環(huán)境分析單元240可以基于飛行器的位置來近似環(huán)境條件如濕度和鹽度。在圖3的示例中，環(huán)境分析單元240從定位系統(tǒng)222接收飛行器的位置。環(huán)境分析單元240然后可以查閱環(huán)境數(shù)據(jù)庫245以確定在從定位系統(tǒng)222接收到的位置(和時間)處的環(huán)境條件。環(huán)境數(shù)據(jù)庫245可以包括標(biāo)識特定位置和時間處的環(huán)境條件的信息。環(huán)境分析單元240可以針對飛行器工作的特定時間和位置從環(huán)境數(shù)據(jù)庫245檢索環(huán)境條件。代替來自傳感器210和飛行器輸入裝置220的測量值或者除了來自傳感器210和飛行器輸入裝置220的測量值之外，可以使用這些被檢索的環(huán)境條件。
[0036]某些實施方式的教導(dǎo)認(rèn)識到了使用來自環(huán)境條件傳感器210的信息來更新環(huán)境數(shù)據(jù)庫245的能力。例如，如果已知飛行器已在某時間處于某位置，則可以將來自環(huán)境條件傳感器210的數(shù)據(jù)添加至環(huán)境數(shù)據(jù)庫245。
[0037]部件故障存儲庫250存儲部件故障記錄255。部件故障記錄255標(biāo)識發(fā)生故障的部件，并且可以提供關(guān)于故障的一個或更多個細(xì)節(jié)。例如，部件故障記錄255可以包括來自故障事件報告的信息，該故障事件報告描述遭受故障后的部件。例如，故障事件報告可以描述物理損壞，包括關(guān)于受損后部件的測量值和數(shù)據(jù)，以及描述故障周圍的情形(例如何時何地部件出現(xiàn)故障)。
[0038]部件故障記錄255可以描述同樣也在部件記錄300中描述的部件。例如，每個部件故障記錄255可以具有相應(yīng)的部件記錄300。然而，某些實施方式的教導(dǎo)認(rèn)識到這可能不總是處于一對一關(guān)系。作為一個示例，部件歷史存儲庫235可以包括關(guān)于未發(fā)生故障的部件的部件記錄300。另外，部件故障存儲庫250可以包括關(guān)于在部件歷史存儲庫235中沒有任何相應(yīng)記錄的部件的部件故障記錄255。
[0039]故障分析工具260可以將部件故障記錄255與部件記錄300進(jìn)行比較。在一些實施方式中，故障分析工具260可以對在部件故障記錄255中所描述的部件故障與在部件記錄300中所描述的環(huán)境條件之間的相關(guān)性進(jìn)行標(biāo)識。在一些實施方式中，故障分析工具260可以基于環(huán)境條件、故障信息或其他準(zhǔn)則來篩選關(guān)于部件的信息。另外，故障分析工具260可以向用戶5提供允許用戶5設(shè)置用于各種篩選的準(zhǔn)則的用戶接口。
[0040]RCCA270可以跨越多個部件來分析環(huán)境和故障部件信息，并且針對一個或更多個發(fā)生故障的部件提出故障的潛在原因。另外，RCCA270可以確定是否可以修理發(fā)生故障的部件，并且推薦修理該部件的校正措施。在一些實施方式中，RCCA270可以基于哪種環(huán)境條件看起來是部件發(fā)生故障的主導(dǎo)原因來提出故障的潛在原因。例如，如果某種部件類型在長時間暴露于高鹽度下之后頻繁出故障，則RCCA270可以將鹽度暴露標(biāo)識為故障的潛在原因。
[0041]維護(hù)系統(tǒng)280可以標(biāo)識正接近壽命終期的部件。具體地，維護(hù)系統(tǒng)280可以使用來自部件記錄300的環(huán)境信息來確定特定部件上的環(huán)境應(yīng)力是否使該部件應(yīng)該更換。例如，如果已知某環(huán)境應(yīng)力造成部件發(fā)生故障(例如，如RCCA270所標(biāo)識的)，則維護(hù)系統(tǒng)280可以推薦在故障之前更換該部件。在一些實施方式中，維護(hù)系統(tǒng)280可以預(yù)測即將到來的更換時間并訂購部件，使得它們在修理時間到達(dá)時可供安裝。另外，維護(hù)系統(tǒng)280甚至可以基于有多少部件在使用中以及這些部件預(yù)期保持在工作中多久來預(yù)測應(yīng)當(dāng)制造多少部件。
[0042]在一些實施方式中，維護(hù)系統(tǒng)280可以標(biāo)識飛行器上可能不正常的局部條件(例如，在密封盒內(nèi)的高濕度)，如果該條件不被處理則可能會導(dǎo)致過早發(fā)生故障。在該示例中，維護(hù)系統(tǒng)280可以向維護(hù)人員發(fā)出警報以解決該問題(例如，更換密封箱中的密封件)，從而避免另外的暴露。以此方式，維護(hù)系統(tǒng)280可以防止由于環(huán)境條件引起的早期故障。
[0043]在某些情況下，部件可以具有基于實驗室和飛行測試的預(yù)期壽命。然而，某些實施方式的教導(dǎo)認(rèn)識到系統(tǒng)200提供了更大樣本容量的測試數(shù)據(jù)，原因是它可以分析飛行器操作期間部件的性能。因此，RCCA270和維護(hù)系統(tǒng)280還可以驗證或改變從實驗室或飛行測試中確定的部件的預(yù)期壽命。[0044]飛行員告警系統(tǒng)290可以向飛行器的飛行員發(fā)出該飛行器處于環(huán)境危險區(qū)域的警報。例如，如果某些環(huán)境非常極端以致即使有限的暴露也會導(dǎo)致部件故障，則飛行員告警系統(tǒng)290可以向飛行員發(fā)出警報，使得飛行員有機會離開該區(qū)域。在一個示例性實施方式中，如果環(huán)境條件超過閾值，則飛行員告警系統(tǒng)290向飛行員發(fā)出警報。例如，如果鹽度或腐蝕性超過允許量，則飛行員告警系統(tǒng)290可以向飛行員發(fā)出警報。飛行員警報的示例可以包括但不限于可聽得見的噪聲或視覺指示。在一些實施方式中，飛行員警報不僅可以標(biāo)識已經(jīng)超過閾值，還可以指示嚴(yán)重程度(例如，警告和危險警報或者標(biāo)識環(huán)境條件測量值)。
[0045]在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對本文中所描述的系統(tǒng)和裝置進(jìn)行修改、增加或刪除。所述系統(tǒng)和裝置中的部件可以是集成的或分離的。此外，所述系統(tǒng)和裝置的操作可以通過更多、更少或者其他部件來執(zhí)行。所述方法可以包括更多、更少或者其他步驟。另外，可以以任何合適的順序來執(zhí)行步驟。 [0046]盡管已經(jīng)示出并詳細(xì)地描述了若干實施方式，但將會認(rèn)識到在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行替換和修改。
[0047]為了幫助專利局和在本申請基礎(chǔ)上發(fā)布的任何專利的任何讀者來理解文中所附權(quán)利要求， 申請人:希望提請注意的是 申請人:不意在使所附權(quán)利要求中的任一項自其在申請日存在起援引35U.S.C.§112第6款，除非在特定權(quán)利要求中明確使用詞語“用于...的裝置(means for)” 或者“用于...的步驟(step for)”。
【權(quán)利要求】
1.一種飛行器部件環(huán)境應(yīng)力分析系統(tǒng)，包括: 部件故障存儲庫，所述部件故障存儲庫被配置成存儲多個故障記錄，每個故障記錄標(biāo)識發(fā)生故障的飛行器部件； 部件歷史存儲庫，所述部件歷史存儲庫被配置成存儲多個部件記錄，每個部件記錄針對發(fā)生故障的飛行器部件存儲所述發(fā)生故障的飛行器部件所承受的自然環(huán)境的一方面的至少一個測量值；以及 故障分析工具，所述故障分析工具可操作成: 將所述多個故障記錄和所述多個部件記錄進(jìn)行比較；以及 基于所述比較針對多個發(fā)生故障的飛行器部件標(biāo)識故障的至少一個潛在環(huán)境原因。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛行器部件故障分析系統(tǒng)，每個故障記錄還標(biāo)識所述發(fā)生故障的飛行器部件的分類。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的飛行器部件故障分析系統(tǒng)，所述故障分析工具還可操作成:針對享有共同分類的多個發(fā)生故障的飛行器部件標(biāo)識故障的至少一個潛在環(huán)境原因。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的飛行器部件故障分析系統(tǒng)，其中，所述分類是飛行器部件類型的分類。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所 述的飛行器部件故障分析系統(tǒng)，其中，所述分類是部件故障類型的分類。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛行器部件故障分析系統(tǒng)，還包括維護(hù)系統(tǒng)，所述維護(hù)系統(tǒng)可操作成:基于所述至少一個潛在環(huán)境原因的標(biāo)識來計劃應(yīng)當(dāng)何時更換處于操作中并屬于所述分類的其他部件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛行器部件故障分析系統(tǒng)，其中，所述部件歷史存儲庫被配置成從位于所述飛行器上的傳感器接收所述至少一個測量值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛行器部件故障分析系統(tǒng)，其中，所述部件歷史存儲庫被配置成從環(huán)境數(shù)據(jù)庫接收所述至少一個測量值，所述環(huán)境數(shù)據(jù)庫包括針對在多個時間的多個位置的環(huán)境記錄，所述部件歷史存儲庫被配置成接收針對所述飛行器工作的特定位置和特定時間的至少一個測量值。
9.一種飛行器，包括: 機身； 耦接至所述本體的動力系，所述動力系包括動力源和耦接至所述動力源的傳動軸； 耦接至所述動力系的至少一個旋翼槳葉； 耦接至所述機身的環(huán)境條件傳感器，所述環(huán)境條件傳感器可操作成測量所述飛行器所承受的自然環(huán)境的至少一個方面；以及 環(huán)境數(shù)據(jù)記錄器，所述環(huán)境數(shù)據(jù)記錄器與所述環(huán)境條件傳感器通信并且可操作成記錄來自所述環(huán)境條件傳感器的測量值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的飛行器，其中，所述環(huán)境條件傳感器可操作成在所述飛行器的操作期間測量所述至少一個方面。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的飛行器，其中，所述環(huán)境條件傳感器是可操作成對所述飛行器近鄰的大氣中的濕度進(jìn)行測量的濕度傳感器。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的飛行器，其中，所述環(huán)境條件傳感器是可操作成對所述飛行器近鄰的大氣中的鹽度進(jìn)行測量的鹽度傳感器。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的飛行器，其中，所述環(huán)境條件傳感器是可操作成對所述飛行器近鄰的腐蝕性物質(zhì)的存在進(jìn)行測量或?qū)τ欣谒鲲w行器近鄰的腐蝕的條件進(jìn)行測量的腐蝕傳感器。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的飛行器，其中，所述環(huán)境條件傳感器是可操作成對所述飛行器近鄰的顆粒的存在進(jìn)行測量的顆粒傳感器。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的飛行器，其中，所述環(huán)境數(shù)據(jù)記錄器可操作成記錄與所記錄的測量值相對應(yīng)的時間戳。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的飛行器，其中，所述環(huán)境數(shù)據(jù)記錄器可操作成將所述測量值記錄在遠(yuǎn)離所述飛行器的存儲庫中。
17.根據(jù)權(quán)利要求9所述的飛行器，還包括飛行員告警系統(tǒng)，所述飛行員告警系統(tǒng)可操作成:如果來自所述環(huán)境條件傳感器的測量值達(dá)到或超過閾值，則向所述飛行器的飛行員發(fā)出警報。
18.一種飛行器環(huán)境記錄系統(tǒng)，包括: 環(huán)境條件傳感器，所述環(huán)境條件傳感器可操作成測量飛行器所承受的自然環(huán)境的至少一個方面；以及 環(huán)境數(shù)據(jù)記錄器，所述環(huán)境數(shù)據(jù)記錄器與所述環(huán)境條件傳感器通信并且可操作成記錄來自所述環(huán)境條件傳感器的測量值。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的飛行器環(huán)境記錄系統(tǒng)，其中，所述環(huán)境條件傳感器可操作成在所述飛行器的操作期間測量所述至少一個方面。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的飛行器環(huán)境記錄系統(tǒng)，其中，所述環(huán)境條件傳感器選自:可操作成對所述飛行器近鄰的大氣中的濕度進(jìn)行測量的濕度傳感器、可操作成對所述飛行器近鄰的大氣中的鹽度進(jìn)行測量的鹽度傳感器、可操作成對所述飛行器近鄰的腐蝕性物質(zhì)的存在進(jìn)行測量或?qū)τ欣谒鲲w行器近鄰的腐蝕的條件進(jìn)行測量的腐蝕傳感器、以及可操作成對所述飛行器近鄰的顆粒的存在進(jìn)行測量的顆粒傳感器。
【文檔編號】B64D47/00GK103625650SQ201310367361
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月21日
【發(fā)明者】拉里·A·普洛曼, 查爾斯·埃里克·科溫頓, 布賴恩·E·塔克 申請人:貝爾直升機德事隆公司