BR102019009174A2 - sistema de dados aéreos para uma aeronave, e, sistema e método para uma aeronave - Google Patents
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Abstract
sistema de dados aéreos para uma aeronave, e, sistema e método para uma aeronave um sistema de dados aéreos para uma aeronave inclui uma sonda multifuncional (mfp) e um sistema de sensor acústico. a mfp está posicionada para detectar a pressão de um fluxo de ar em torno de um exterior da aeronave. a pressão é usada para gerar os primeiros parâmetros de dados aéreos para a aeronave. o sistema de sensores acústicos está configurado para emitir sinais acústicos em torno do exterior da aeronave e detectar os sinais acústicos como dados detectados, que são usados para gerar os segundos parâmetros de dados aéreos.
Description
SISTEMA DE DADOS AÉREOS PARA UMA AERONAVE, E, SISTEMA E MÉTODO PARA UMA AERONAVE
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [001] A presente divulgação diz respeito, de um modo geral, a sistemas de dados aéreos e mais particularmente a sistemas de dados aéreos utilizando sondas multifuncionais e sensores acústicos para gerar saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave.
[002] Aeronaves modernas incorporam frequentemente sistemas de dados aéreos que calculam saídas de dados aéreos com base em parâmetros medidos coletados de vários sensores posicionados pela aeronave. Por exemplo, muitos sistemas de dados aéreos usam sondas de dados aéreos que medem a pressão pneumática do fluxo de ar em torno do exterior da aeronave para gerar saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave, como o ângulo de ataque (ou seja, um ângulo entre o fluxo de ar iminente ou vento relativo e uma linha de referência da aeronave, tal como uma corda média aerodinâmica de uma asa da aeronave), velocidade calibrada, número de Mach, altitude ou outros parâmetros de dados aéreos. Durante a derrapagem da aeronave (ou seja, um ângulo diferente de zero entre a direção de curso da aeronave e a linha central da aeronave que se estende através do nariz da aeronave), a compensação de vários parâmetros ou sinais locais (para a sonda), como ângulo de ataque e a pressão estática, é vantajosa para a determinação precisa dos parâmetros de dados aéreos da aeronave, como o ângulo de ataque da aeronave ou a altitude da pressão da aeronave (determinada a partir das medições de pressão estática).As sondas de dados aéreos também podem ser emparelhadas com sensores de temperatura para determinar a temperatura do ar estático, a temperatura total do ar e a velocidade em relação ao ar real.
[003] A maior precisão alcançada através da compensação de derrapagem é particularmente relevante em aeronaves modernas que empregam mecanismos de controle avançados que operam no Sistema
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Nacional de Espaço Aéreo (EUA), bem como para acomodar sistemas de controle de voo por sinais elétricos ou outros que podem se beneficiar de uma maior precisão obtida a partir da precisão aumentada através da compensação de derrapagem. Para esta finalidade, muitos sistemas de dados aéreos utilizam múltiplas sondas de dados aéreos pneumáticos posicionadas em lados opostos da aeronave e acopladas de forma cruzada para trocar informações de pressão. A pressão estática detectada por meio de uma sonda lateral oposta é usada para compensar as saídas de parâmetros de dados aéreos para uma condição de derrapagem. Em certos sistemas de dados aéreos, as sondas de acoplamento cruzado são conectadas pneumaticamente, de modo que os sinais de pressão são calculados em média entre as sondas. Outros sistemas de dados aéreos utilizam sondas de dados aéreos que não estão ligadas de maneira pneumática, mas sim incluindo processadores e outros componentes eletrônicos para intercambiar sinais elétricos representativos das informações de pressão (e outras informações) entre as sondas. Tais sondas, possuindo componentes eletrônicos integrados, são referidas frequentemente como sondas multifuncionais eletrônicas (MFPs). As MFPs reduzem a necessidade de acoplamentos pneumáticos entre as sondas, reduzindo assim espaço, custo e manutenção associados aos acoplamentos pneumáticos.
[004] À medida que os sistemas de aeronave, como os sistemas de controle de voo e os sistemas de proteção de estol, se tornam cada vez mais integrados, complexos e automatizados, a integridade da informação de dados aéreos usada por esses sistemas de aeronaves torna-se cada vez mais importante. Deste modo, esses sistemas altamente complexos geralmente utilizam entradas redundantes de informações de dados aéreos que são medidas por fontes independentes. Há uma forte necessidade de que as fontes independentes de dados aéreos sejam derivadas a partir de equipamentos dissimilares para reduzir o risco de erros em modo comum que ocorrem entre as fontes separadas de dados aéreos. A redundância, a independência e a
Petição 870190042371, de 06/05/2019, pág. 56/91 / 26 dissimilaridade dos resultados de dados aéreos são altamente recomendadas em todo o mundo pelas autoridades de certificação e normalmente são necessárias para a certificação de navegabilidade aérea da aeronave.
SUMÁRIO [005] Em uma modalidade exemplar, um sistema de dados aéreos para uma aeronave inclui uma sonda multifuncional (MFP) e um sistema de sensor acústico. A MFP está posicionada para sentir a pressão de um fluxo de ar em torno de um exterior da aeronave. A pressão é usada para gerar os primeiros parâmetros de dados aéreos para a aeronave. O sistema de sensores acústicos está configurado para emitir sinais acústicos em torno do exterior da aeronave e detectar os sinais acústicos como dados detectados, que são usados para gerar os segundos parâmetros de dados aéreos.
[006] Em outra modalidade exemplar, um sistema para uma aeronave inclui uma primeira MFP, uma segunda MFP e um sistema de sensores acústicos. A primeira MFP está configurada para detectar pelo menos uma primeira pressão de fluxo de ar em torno de um exterior da aeronave e inclui um primeiro canal de componentes eletrônicos e um segundo canal de componentes eletrônicos. A segunda MFP está configurada para detectar pelo menos uma segunda pressão de fluxo de ar em torno do exterior da aeronave e inclui um primeiro canal de componentes eletrônicos e um segundo canal de componentes eletrônicos. O primeiro canal de componentes eletrônicos da segunda MFP é acoplado eletricamente ao primeiro canal de componentes eletrônicos da primeira MFP para formar um primeiro sistema de dados aéreos que fornece as primeiras saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave. O segundo canal de componentes eletrônicos da segunda MFP é acoplado eletricamente ao segundo canal de componentes eletrônicos da primeira MFP para formar um segundo sistema de dados aéreos fornecendo as segundas saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave. O sistema de sensores acústicos inclui um primeiro emissor
Petição 870190042371, de 06/05/2019, pág. 57/91 / 26 configurado para emitir os primeiros sinais acústicos no fluxo de ar em torno do exterior da aeronave e está configurado para detectar os primeiros sinais acústicos como primeiros dados detectados.
[007] Em outra modalidade exemplar, um método inclui gerar primeiras saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave a partir de um primeiro canal de componentes eletrônicos de uma primeira sonda multifuncional (MFP) com base na pressão do fluxo de ar em torno de um exterior da aeronave detectado pela primeira MFP e dados de pressão estática correspondentes à pressão estática do fluxo de ar em torno do exterior da aeronave recebidos de um primeiro canal de componentes eletrônicos de uma segunda MFP; gerar segundas saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave a partir de um segundo canal de componentes eletrônicos da segunda MFP com base na pressão do fluxo de ar em torno do exterior da aeronave detectado pela segunda MFP e dados de pressão estática correspondentes à pressão estática do fluxo de ar em torno do exterior da aeronave recebidos de um segundo canal de componentes eletrônicos da primeira MFP; e gerar terceiras saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave a partir de um sensor acústico com base nos sinais acústicos observados emitidos pelo sensor acústico em fluxo de ar em torno do exterior da aeronave.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS [008] A FIG. 1 é um diagrama de blocos esquemático que ilustra uma modalidade exemplar de um sistema de sensores acústicos que forma um sistema de dados aéreos da aeronave.
[009] As FIGS. 2A e 2B são diagramas esquemáticos que ilustram uma arquitetura de dados aéreos da aeronave de acordo com uma modalidade. [0010] A FIG. 3 é um diagrama esquemático que ilustra outra modalidade de uma arquitetura de dados aéreos da aeronave.
DESCRIÇÃO DETALHADA
Petição 870190042371, de 06/05/2019, pág. 58/91 / 26 [0011] Conforme descrito neste documento, um exemplo da arquitetura do sistema de dados aéreos inclui duas sondas multifuncionais de dois canais (MFPs) e um sistema de sensores acústicos para fornecer três conjuntos independentes de saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave. Um primeiro canal de componentes eletrônicos da primeira MFP é acoplado eletricamente para receber os dados de pressão estática provenientes de um primeiro canal de componentes eletrônicos da segunda MFP para formar um primeiro sistema de dados aéreos fornecendo as primeiras saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave. Um segundo canal de componentes eletrônicos da segunda MFP é acoplado eletricamente para receber os dados de pressão estática provenientes de um segundo canal de componentes eletrônicos da primeira MFP para formar um segundo sistema de dados aéreos que fornece saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave.
[0012] O sistema de sensores acústicos pode formar um terceiro sistema de dados aéreos fornecendo terceiras saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave. O sistema de sensores acústicos pode incluir vários sensores acústicos posicionados no exterior da aeronave em planos geométricos separados. Cada sensor acústico está configurado para emitir sinais acústicos, como pulsos acústicos, por exemplo, em um fluxo de ar em torno do exterior da aeronave e gerar as terceiras saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave com base em dados detectados de microfones posicionados para detectar os sinais acústicos emitidos.
[0013] A FIG. 1 é um diagrama de blocos esquemático que ilustra uma modalidade exemplar de um sistema de sensores acústicos. O sistema de sensores acústicos 10 inclui sensores acústicos 12a e 12b, portas estáticas 14a e 14b e sistema(s) de dados aéreos 16.O sistema de sensores 10 pode incluir qualquer combinação de sensores 12a e 12b e portas estáticas 14a e 14b.Ao incluir todos os sensores 12a e 12b e portas estáticas 14a e 14b, é possível
Petição 870190042371, de 06/05/2019, pág. 59/91 / 26 obter um conjunto completo de parâmetros de dados aéreos para uma aeronave que inclua o sistema 10.Por exemplo, o sistema de sensores acústicos 10 é capaz de determinar o ângulo de ataque (AOA), o ângulo de derrapagem (AOS), a temperatura do ar estático (SAT) e a pressão estática. O sensor acústico 12a inclui o emissor 18 e os microfones 20a-20d e o sensor acústico 12b inclui o emissor 22 e os microfones 24a-24d.O(s) sistema(s) de dados aéreos 16 pode incluir um computador de dados aéreos, aplicação de dados aéreos hospedados ou qualquer outro sistema capaz de receber dados detectados e gerar parâmetros de dados aéreos. Embora ilustrados e descritos como sensores acústicos que incluem um emissor centrado dentro de quatro microfones, outras modalidades dos sensores acústicos 12a e 12b podem incluir qualquer configuração capaz de emitir e receber sinais acústicos. Por exemplo, os sensores acústicos 12a e 12b podem incluir menos ou mais do que quatro microfones dispostos de qualquer maneira para detectar sinais acústicos dos emissores 18 e 22. Em outras modalidades, um ou ambos os sensores acústicos 12a e 12b podem incluir um conjunto de transdutores capazes de emitir e receber sinais acústicos.
[0014] Um sistema de sensores acústicos implementado numa aeronave pode incluir um ou mais sensores acústicos 12a e 12b, e portas estáticas 14a e 14b, em qualquer combinação, com base nas necessidades da aeronave. Por exemplo, uma aeronave pode incluir apenas o sensor acústico 12a, que pode ser posicionado em qualquer ponto no exterior da aeronave. Numa modalidade, o sensor acústico 12a pode ser posicionado no lado da aeronave e o emissor 18 pode emitir sinais acústicos para o fluxo de ar ao longo do lado da aeronave. Cada microfone 20a-20d pode ser posicionado para detectar os sinais acústicos emitidos. Em uma modalidade exemplar, os sinais acústicos podem ser pulsos acústicos emitidos em qualquer frequência desejada. Por exemplo, o sensor acústico 12a pode ser um sensor acústico ultrassônico, emitindo pulsos a mais do que 20 kHz. Em outras modalidades,
Petição 870190042371, de 06/05/2019, pág. 60/91 / 26 o sensor acústico 12a pode ser configurado para emitir pulsos na faixa audível. Em outras modalidades, o sensor acústico 12a pode ser configurado para emitir uma onda sonora contínua em vez de pulsos.
[0015] Na modalidade exemplar ilustrada na FIG. 1, os microfones 20a e 20c são ortogonais aos microfones 20b e 20d. A distância (r) entre o emissor 18 e cada microfone 20a-20d é conhecida. A distância entre cada microfone 20a-20d e emissor 18 pode ser igual ou pode variar para cada microfone 20a-20d. Por exemplo, a distância (r) entre cada microfone 20a20d e emissor 18 pode estar entre 4 e 5 polegadas. Nesta modalidade, se o sensor acústico 12a for um sensor ultrassônico configurado para emitir pulsos acústicos a 40kHz, terá uma ordem de 200 a 5000 microssegundos, dependendo do fluxo de ar e condições ambientais, para cada pulso acústico atingir cada microfone 20a-20d.
[0016] Conhecendo a distância (r) entre cada microfone 20a-20d e emissor 18, o tempo de voo para os sinais acústicos pode ser determinado para cada microfone 20a-20d.Usando dois microfones ao longo do mesmo eixo, a velocidade do som na direção dos dois microfones pode ser determinada. Por exemplo, o sensor acústico 12a pode ser posicionado no lado direito da aeronave. Para uma aeronave no espaço tridimensional u-v-w (por exemplo, o eixo u se estende ao longo do corpo e através do nariz da aeronave, o eixo v se estende para o lado da aeronave, e o eixo w se estende pela parte inferior da aeronave), o sensor acústico 12a está posicionado no plano geométrico u-w. Assim, os microfones 20a e 20c podem ser usados para obter uma velocidade na direção do eixo w, e os microfones 20b e 20d podem ser usados para obter uma velocidade na direção do eixo u. Essas duas velocidades podem ser usadas para formar um vetor de velocidade bidimensional para o plano u-w. Como o sensor acústico 12a está do lado da aeronave, o vetor de velocidade bidimensional pode ser usado para determinar um AOA para a aeronave.
Petição 870190042371, de 06/05/2019, pág. 61/91 / 26 [0017] Em outra modalidade, o sensor acústico 12a pode ser posicionado na parte superior ou inferior da aeronave. Por exemplo, o sensor acústico 12a pode ser posicionado no topo da aeronave no plano geométrico u-v esta modalidade, os microfones 20a e 20c podem ser utilizados para determinar uma velocidade na direção do eixo u, e os microfones 20b e 20d podem ser utilizados para determinar uma velocidade na direção do eixo v. Como o sensor acústico 12a está do lado da aeronave, o vetor de velocidade bidimensional pode ser usado para determinar um AOS para a aeronave.
[0018] O sensor acústico 12a também é capaz de fornecer uma temperatura de ar estática, independentemente da posição no exterior da aeronave. Dois microfones ao longo do mesmo eixo, como os microfones 20a e 20c, podem ser usados para detectar os sinais acústicos do emissor 18. O microfone 20c pode detectar o tempo de voo dos sinais acústicos a montante do emissor 18 e o microfone 20a pode detectar o tempo de voo dos sinais acústicos a jusante do emissor 18. Conhecendo a distância entre os microfones 20a e 20c, a velocidade do som pode ser determinada, a qual pode então ser usada para calcular a temperatura do ar. Assim, um sistema de aeronaves que inclui apenas um único sensor acústico é capaz de fornecer saídas de parâmetros que incluem um vetor de velocidade bidimensional e uma temperatura de ar estática. O vetor de velocidade bidimensional pode ser usado para determinar AOA ou AOS, dependendo da localização física do sensor acústico na aeronave.
[0019] Em outra modalidade, para além do primeiro sensor acústico 12a, um segundo sensor acústico 12b pode ser posicionado na aeronave num plano geométrico diferente do sensor acústico 12a. Por exemplo, e como ilustrado na FIG. 2A, o primeiro sensor acústico 12a pode ser implementado na parte superior ou inferior da aeronave no plano u-v, enquanto o segundo sensor acústico 12b pode ser implementado no lado da aeronave no plano uw. O sensor acústico 12b pode funcionar de uma maneira substancialmente
Petição 870190042371, de 06/05/2019, pág. 62/91 / 26 semelhante ao sensor acústico 12a.O sensor acústico 12a é capaz de obter o vetor de velocidade bidimensional no plano u-v e o sensor acústico 12b é capaz de obter um vetor de velocidade bidimensional no plano u-w. Os dois vetores bidimensionais de velocidade dos dois sensores acústicos respectivos 12a e 12b permitem ao sistema acústico determinar tanto o AOA como o AOS.
[0020] Além de um ou ambos os sensores acústicos 12a e 12b, uma ou ambas as portas de pressão estática 14a e 14b podem ser incluídas no exterior da aeronave. Por exemplo, a porta de pressão estática 14a pode ser posicionada no lado esquerdo da aeronave e a porta de pressão estática 14b pode ser posicionada no lado direito da aeronave para detectar a pressão estática. Portanto, utilizando os sensores acústicos 12a e 12b e as portas de pressão estática 14a e 14b, os sistemas de dados aéreos 16 podem gerar um conjunto completo de parâmetros de dados aéreos da aeronave. Em outras modalidades, os sensores acústicos 12a e 12b podem incluir portas de pressão estática integradas, ou podem ser configurados para determinar a pressão estática acusticamente, eliminando a necessidade de portas estáticas separadas 14a e 14b.
[0021] As FIGS. 2A e 2B são diagramas de blocos esquemáticos ilustrando uma arquitetura de sistema de dados aéreos para aeronave exemplar 30 que inclui sensores acústicos 12a e 12b, portas estáticas 14a e 14b, primeira MFP 32a, segunda MFP 32b e sensor TAT 34.FIG. 2A é uma vista de cima para baixo da aeronave 30 no plano u-v e a FIG. 2B é uma vista lateral da aeronave 30 no plano u-w. As FIGS. 2A e 2B serão discutidas em conjunto. A primeira MFP 32a inclui o primeiro canal de componentes eletrônicos 36 e o segundo canal de componentes eletrônicos 38.A segunda MFP 32b inclui o primeiro canal de componentes eletrônicos 40 e o segundo canal de componentes eletrônicos 42.Cada um dentre o primeiro canal de componentes eletrônicos 36 e o segundo canal de componentes eletrônicos 42
Petição 870190042371, de 06/05/2019, pág. 63/91 / 26 inclui uma pluralidade de sensores de pressão e circuitos de processamento para determinar as saídas dos parâmetros de dados aéreos com base nas pressões medidas do fluxo de ar, conforme descrito abaixo mais a fundo. O segundo canal de componentes eletrônicos 38 e o primeiro canal de componentes eletrônicos 40 incluem, cada um, um sensor de pressão e circuito de processamento para determinar uma pressão de ar estática do fluxo de ar.
[0022] O sensor TAT 34 inclui um ou mais elementos sensores de temperatura e circuitos de condicionamento para detectar a temperatura do ar total do fluxo de ar em torno do exterior da aeronave 30.O sensor acústico 12a inclui o emissor 18 configurado para emitir sinais acústicos no fluxo de ar e os microfones 20a-20d são posicionados e configurados para detectar os sinais acústicos do emissor 18. O sensor acústico 12b inclui o emissor 22 configurado para emitir sinais acústicos no fluxo de ar e os microfones 24a24d são posicionados e configurados para detectar os sinais acústicos do emissor 22.
[0023] Conforme ilustrado na FIG. 2A, o primeiro canal de componentes eletrônicos 36 da primeira MFP 32a é acoplado eletricamente ao primeiro canal de componentes eletrônicos 40 da segunda MFP 32b para formar um primeiro sistema de dados aéreos que fornece as primeiras saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave. O segundo canal de componentes eletrônicos 42 da segunda MFP 32b é acoplado eletricamente ao segundo canal de componentes eletrônicos 38 da primeira MFP 32a para formar um segundo sistema de dados aéreos fornecendo as segundas saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave. Os sensores acústicos 12a e 12b, e os acessos estáticos 14a e 14b formam um terceiro sistema de dados aéreos que fornece saídas de parâmetros de dados aéreos de terceira aeronave que são geradas com base em parte no tempo de medição de voo dos sinais acústicos emitidos pelo emissor 18, conforme discutido acima. O sensor TAT
Petição 870190042371, de 06/05/2019, pág. 64/91 / 26 é acoplado eletricamente a cada um dentre o primeiro canal de componentes eletrônicos 36 e o segundo canal de componentes eletrônicos 42 para fornecer os dados de temperatura do ar total correspondentes à temperatura do ar total medida do ar do fluxo de ar para cada um dentre o primeiro canal de componentes eletrônicos 36 e o segundo canal de componentes eletrônicos 42.Embora ilustrada na FIG. 2A como incluindo todos os sensores acústicos 12a e 12b, e portas estáticas 14a e 14b, a aeronave 30 pode incluir qualquer combinação de sensores acústicos 12a e/ou 12b e/ou portas estáticas 14a e/ou 14b.
[0024] Cada um dentre o primeiro canal de componentes eletrônicos 36, o segundo canal de componentes eletrônicos 42 e a unidade de processamento acústico 46 são acoplados eletricamente para enviar (e, em alguns exemplos, receber) dados com o(s) sistema(s) de consumo 44.Os sistemas de consumo 44 podem incluir sistemas da aeronave, tais como sistemas de gerenciamento de voo, sistemas de controle de voo automático, sistemas de instrumentos em espera, sistemas de exibição, unidades concentradoras de dados ou outros sistemas de consumo de saídas de parâmetros de dados aéreos. Os acoplamentos elétricos ilustrados na FIG. 2A e 2B podem assumir a forma de acoplamentos elétricos diretos e/ou acoplamentos de barramento de dados configurados para se comunicar de acordo com um ou mais protocolos de comunicação, tal como o protocolo de comunicação Aeronautical Radio, Incorporated (ARINC) 429, protocolo de comunicação de barramento da rede de área do controlador (CAN), protocolo de comunicação padrão militar 1553 (MIL-STD-1553) ou outros protocolos de comunicação analógicos ou digitais.
[0025] A unidade de processamento acústico 46 pode ser qualquer computador, microprocessador, controlador ou outro circuito digital configurado para calcular parâmetros de dados aéreos com base em dados detectados a partir dos sensores acústicos 12a e 12, e portas estáticas 14a e
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14b.Na modalidades ilustrada nas FIGS. 2A e 2B, os dados analógicos detectados são fornecidos à unidade de processamento acústico 46, que converte os dados analógicos em dados digitais e calcula os parâmetros de dados aéreos utilizando os dados digitais. As saídas de parâmetros de dados aéreos da unidade de processamento acústico 46 são fornecidas aos sistemas de consumo 44.Em outras modalidades, os sensores acústicos 12a e 12b, e/ou os acessos estáticos 14a e 14b podem incluir circuitos de processamento local para suplementar e/ou eliminar a necessidade de unidade de processamento acústico 46.Por exemplo, o sensor acústico 12a pode incluir um processador local de modo que os dados provenientes do sensor acústico 12b e das portas estáticas 14a e 14b possam ser fornecidos ao processador local do sensor acústico 12a para o cálculo das terceiras saídas de parâmetros de dados aéreos. O processador local do sensor acústico 12a pode então fornecer as terceiras saídas de parâmetros de dados aéreos diretamente para os sistemas de consumo 44.
[0026] Durante o funcionamento, cada um dentre o primeiro canal de componentes eletrônicos 36 da primeira MFP 32a e o segundo canal de componentes eletrônicos 42 da segunda MFP 32b mede a pressão de um fluxo de ar através de uma pluralidade de portas de detecção de pressão, tal como uma porta de detecção de pressão total e duas portas de detecção de pressão alfa dispostas em uma porção cilíndrica da primeira MFP 32a e da segunda MFP 32b, respectivamente. O segundo canal de componentes eletrônicos 38 da primeira MFP 32a e o primeiro canal de componentes eletrônicos 40 da segunda MFP 32b medem a pressão estática do fluxo de ar através de uma porta de detecção de pressão estática disposta na porção cilíndrica à popa das portas de detecção de pressão alfa da primeira MFP 32a da segunda MFP 32b, respectivamente. O sensor TAT 34 detecta a temperatura do ar total do fluxo de ar e fornece os dados de temperatura do ar total correspondentes à temperatura total medida do ar para cada um dos primeiros canais de
Petição 870190042371, de 06/05/2019, pág. 66/91 / 26 componentes eletrônicos 36 e o segundo canal de componentes eletrônicos 42.
[0027] O primeiro canal de componentes eletrônicos 36 gera os parâmetros locais de dados aéreos (isto é, local para o primeiro MFP 32a) com base nas pressões medidas a partir da pluralidade de sensores de pressão da primeira MFP 32a e os dados de temperatura do ar total recebidos do sensor TAT 34.Os exemplos de parâmetros de dados aéreos locais incluem, mas não estão limitados a, ao AOA local, a pressão estática local, velocidade calibrada local, número de Mach local e a altitude de pressão local.
[0028] Os dados de pressão estática correspondentes à pressão estática medida pelo primeiro canal de componentes eletrônicos 40 da segunda MFP 32b são comunicados ao primeiro canal de componentes eletrônicos 36 da primeira MFP 32a.O primeiro canal de componentes eletrônicos 36 compensa (por exemplo, modifica) os parâmetros de dados aéreos locais gerados com base nas relações funcionais entre os dados de pressão estática recebidos a partir do primeiro canal de componentes eletrônicos 40 da segunda MFP 32b e os parâmetros de dados aéreos locais gerados para produzir os parâmetros compensados de dados aéreos da aeronave. Por exemplo, o primeiro canal de componentes eletrônicos 36 pode armazenar um ou mais mapeamentos funcionais que relacionam os valores de parâmetros de dados aéreos locais como uma função dos dados de pressão estática recebidos do primeiro canal de componentes eletrônicos 40 da segunda MFP 32b.Os mapeamentos funcionais podem assumir a forma de uma ou mais relações matemáticas, uma ou mais tabelas de pesquisa de dados ou outros mapeamentos funcionais. O primeiro canal de componentes eletrônicos 36 pode compensar os parâmetros de dados aéreos locais gerados de acordo com os mapeamentos funcionais para gerar os valores do parâmetro de dados aéreos da aeronave compensados que são fornecidos aos sistemas de consumo 44.
Petição 870190042371, de 06/05/2019, pág. 67/91 / 26 [0029] Em outros exemplos, um ou mais mapeamentos funcionais podem relacionar os parâmetros de dados aéreos locais aos valores dos parâmetros de dados aéreos da aeronave como uma função da aeronave AOS. Em tais exemplos, o primeiro canal de componentes eletrônicos 36 pode determinar um ângulo AOS de derrapagem da aeronave como uma função da pressão total local, da pressão estática local e da pressão de impacto local (determinada a partir das pressões medidas pela primeira MFP 32a), bem como dados de pressão estática recebidos do primeiro canal de componentes eletrônicos 40 da segunda MFP 32b.O primeiro canal de componentes eletrônicos 36 pode compensar os valores de parâmetros de dados aéreos locais gerados com base na aeronave AOS determinada de acordo com os mapeamentos funcionais para gerar saídas de parâmetros de dados aéreos de aeronave compensadas que são fornecidas aos sistemas consumidores 44.Os parâmetros de saída dos dados aéreos da aeronave podem incluir, por exemplo, a pressão estática da aeronave, a velocidade calculada da aeronave, a velocidade indicada da aeronave, o número de Mach da aeronave, a altitude de pressão da aeronave, o ângulo de ataque da aeronave, o ângulo de derrapagem da aeronave ou outras saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave.
[0030] Assim, o primeiro canal de componentes eletrônicos 36 da primeira MFP 32a que é eletricamente acoplado ao primeiro canal de componentes eletrônicos 40 do segundo MFP 32b forma um primeiro sistema de dados aéreos que fornece as primeiras saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave aos sistemas de consumo 44.O segundo canal de componentes eletrônicos 42 da segunda MFP 32b é acoplado eletricamente ao segundo canal de componentes eletrônicos 38 da primeira MFP 32a para formar um segundo sistema de dados aéreos fornecendo as segundas saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave 44.Ou seja, o segundo canal de componentes eletrônicos 42 gera parâmetros locais de dados aéreos (isto é, do
Petição 870190042371, de 06/05/2019, pág. 68/91 / 26 local para a MFP 32b) com base nas pressões medidas a partir da pluralidade de sensores de pressão medidos a partir da pluralidade dos sensores de pressão medidos pela segunda MFP 32b e os dados de temperatura do ar total recebidos do sensor TAT 34.Os dados de pressão estática correspondentes à pressão estática medida por meio do segundo canal de componentes eletrônicos 38 da primeira MFP 32a é comunicado ao segundo canal de componentes eletrônicos 42 da segunda MFP 32b.O segundo canal de componentes eletrônicos 42 compensa (por exemplo, modifica) os parâmetros de dados aéreos locais gerados com base em relações funcionais entre dados de pressão estática recebidos do segundo canal de componentes eletrônicos 38 do primeiro MFP 32a (ou, em certos exemplos, o ângulo de derrapagem da aeronave) e os parâmetros de dados locais gerados para produzir os parâmetros de dados aéreos compensados da aeronave. Os parâmetros de dados aéreos compensados da aeronave gerados por meio do segundo canal de componentes eletrônicos 42 da segunda MFP 32b são fornecidos aos sistemas de consumo 44.
[0031] Os sensores acústicos 12a e 12b, e as portas de pressão estática 14a e 14b, conforme descritos acima, formam o terceiro sistema de dados aéreos para aeronaves 30 que fornece terceiros parâmetros de dados aéreos da aeronave com base na detecção de sinais acústicos emitidos pelos sensores 12a e 12b.Calibração de fluxo local pode ser realizada para o sistema acústico por unidade de processamento acústico 46, ou por outro software implementado em outro lugar na aeronave 30.As primeiras saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave fornecidas por meio do primeiro sistema de dados aéreos (por exemplo, formado pelo primeiro canal de componentes eletrônicos 36 e o primeiro canal de componentes eletrônicos 40), as segundas saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave fornecidas por meio do segundo sistema de dados aéreos (por exemplo, formado pelo segundo canal de componentes eletrônicos 42 e pelo segundo canal de
Petição 870190042371, de 06/05/2019, pág. 69/91 / 26 componentes eletrônicos 38), e as terceiras saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave fornecidas por meio do terceiro sistema de dados aéreos (por exemplo, formado pelos sensores acústicos 12a e 12b e as portas de pressão estática 14a e 14b) podem incluir os mesmos parâmetros de dados aéreos. Deste modo, uma arquitetura do sistema de dados aéreos de acordo com as técnicas descritas neste documento pode fornecer três conjuntos independentes de saídas de parâmetros de dados aéreos redundantes para uso, por exemplo, os sistemas de consumo 44.
[0032] Embora ilustrado como três sistemas de dados aéreos separados nas FIGS. 2A e 2B, outras modalidades podem incluir uma única MFP 32a ou 32b em conjunto com o sistema de dados acústico. Por exemplo, uma aeronave pode incluir uma MFP 32a e um sensor acústico 12a.Outras modalidades podem incluir duas ou mais MFPs 32a e 32b e um sensor acústico 12a ou 12b, uma MFP 32a ou 32b e dois ou mais sensores acústicos 12a e 12b, ou qualquer outra combinação de componentes ilustrados e descritos em relação às FIGS. 2A e 2B.
[0033] Os sistemas de consumo 44, em alguns exemplos, utilizam cada um dos primeiros parâmetros de dados aéreos da aeronave, o segundo parâmetro de dados aéreos da aeronave e o terceiro parâmetro de dados aéreos da aeronave, sozinhos ou em combinação, como parte de um conjunto primário de dados aéreos da aeronave. Por exemplo, um ou mais sistemas de consumo 44 (por exemplo, um sistema de gerenciamento de voo, um sistema de controle de voo automático ou qualquer um ou mais outros sistemas de consumo) podem utilizar cada uma dentre as primeiras saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave, as segundas saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave e as terceiras saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave em um esquema de votação para selecionar um ou mais dentre as primeiras, segundas e terceiras saídas de parâmetros dos dados aéreos para uso ativo por meio dos sistemas de consumo 44.
Petição 870190042371, de 06/05/2019, pág. 70/91 / 26 [0034] Em alguns exemplos, um ou mais dos sistemas de consumo 44 podem identificar a presença de uma condição de falha em um ou mais dentre o primeiro sistema de dados aéreos, o segundo sistema de dados aéreos e o terceiro sistema de dados aéreos com base em uma comparação entre as primeiras saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave, as segundas saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave e as terceiras saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave. Por exemplo, em exemplos em que apenas dois dentre as primeiras, segundas e terceiras saídas de parâmetros dos dados aéreos da aeronave correspondem (por exemplo, incluem valores de saída de parâmetro que estão dentro de um desvio limite), os sistemas de consumo 44 podem identificar a presença de uma condição de falha em um dentre o primeiro, segundo e terceiro sistema de dados aéreos restantes que fornecem os parâmetros de dados aéreos que não correspondem (por exemplo, inclui os valores de saída de parâmetro que não estão dentro do desvio limite provenientes dos dois sistemas restantes).Os sistemas de consumo 44 podem abster-se de utilizar as saídas de parâmetros de dados aéreos do sistema de dados aéreos identificado com a condição de falha, aumentando assim a integridade das saídas dos parâmetros de dados aéreos utilizadas para, por exemplo, as funções de controle de voo da aeronave 30.Além disso, os sistemas de consumo 44 podem, em certos exemplos, armazenar, anunciar ou indicar de outra forma a presença da condição de falha no sistema de dados aéreos identificado, facilitando assim as operações de manutenção nos componentes do sistema de dados aéreos identificado com a condição de falha.
[0035] Em alguns exemplos, os sistemas de consumo 44 incluem um ou mais instrumentos ou componentes de espera (ou auxiliar), tal como uma unidade de exibição de voo em espera, que são utilizados por sistemas de controle de voo, pilotos ou outros sistemas no caso de uma condição de falha dos componentes do sistema de dados aéreos designados. Em certos
Petição 870190042371, de 06/05/2019, pág. 71/91 / 26 exemplos, uma ou mais dentre as primeiras saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave, as segundas saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave e as terceiras saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave podem ser fornecidas aos instrumentos ou componentes de espera para uso, por exemplo, de um piloto, no caso de operação degradada de instrumentos e/ou de componentes primários designados. Por exemplo, as terceiras saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave fornecidas pelo terceiro sistema de dados aéreos (por exemplo, formado pelos sensores acústicos 12a e 12b, e as portas estáticas 14a e 14b) podem ser fornecidas aos instrumentos ou componentes de espera.
[0036] Deste modo, as técnicas de implementação de arquitetura de sistemas de dados aéreos descritas neste documento fornecem três sistemas de dados aéreos independentes formados por duas MFPs de canal duplo (ou seja, a primeira MFP 32a e a segunda MFP 32b) e um sistema de sensores acústicos que inclui os sensores acústicos 12a e 12b e as portas estáticas 14a e 14b.A tecnologia acústica fornecida pelos sensores acústicos 12a e 12b utilizados para formar o terceiro sistema de dados aéreos fornece saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave utilizando medições dissimilares em comparação com as medições de base pneumática das MFPs. Assim, as técnicas desta divulgação podem ajudar a aumentar a dissimilaridade dos sistemas de dados aéreos, reduzindo o impacto das falhas de modo comum dos sistemas pneumáticos (por exemplo, MFPs 32a e 32b).Por exemplo, o sistema acústico pode ser nivelado ou semi-embutido na pele da aeronave, reduzindo o impacto das condições de formação de gelo experimentadas pelos sistemas pneumáticos.
[0037] A FIG. 3 é um diagrama esquemático ilustrando outra arquitetura de sistema de dados aéreos exemplar para a aeronave 30' incluindo os sensores acústicos 12a e 12b, a primeira MFP 32a, a segunda MFP 32b e o sensor TAT 34.Na modalidade ilustrada na FIG. 3, os sensores acústicos 12a
Petição 870190042371, de 06/05/2019, pág. 72/91 / 26 e 12b não atuam como um terceiro sistema de dados aéreos, mas estão ligados para fornecer dados diretamente ao primeiro canal 36 da primeira MFP 32a e ao segundo canal 42 da segunda MFP 32b.Nesta modalidade, em vez de ser um terceiro sistema de dados aéreos, os dados detectados a partir dos sensores acústicos 12a e 12b podem ser utilizados pelos primeiro e segundo sistemas de dados aéreos para melhoria de desempenho e detecção de falhas.
[0038] Por exemplo, a aeronave 30' pode experimentar uma condição de derrapagem em que o percurso da aeronave 30' não fique alinhado com o eixo u (isto é, o eixo que se estende pelo nariz da aeronave está inclinado em relação à direção do curso da aeronave).Em funcionamento, à medida que o ar flui sobre o exterior da aeronave 30', a primeira MFP 32a e a segunda MFP 32b geram parâmetros de dados aéreos locais (isto é, correspondendo às condições locais da respectiva primeira MFP 32a e segunda MFP 32b) com base nos dados de pressão detectados.
[0039] Em uma condição de derrapagem, a primeira MFP 32a experimenta diferentes condições de fluxo do que as experimentadas pela segunda MFP 32b.Por exemplo, na condição de derrapagem na qual o nariz da aeronave 30' está apontando para a esquerda da direção de voo, a segunda MFP 32b experimenta fluxo de ar com condições de pressão mais altas do que as experimentadas pela primeira MFP 32a devido à aceleração do fluxo de ar em torno da aeronave exterior antes de chegar à primeira MFP 32a.Assim, o primeiro canal de componentes eletrônicos da primeira MFP 32a é acoplado eletricamente ao primeiro canal de componentes eletrônicos da segunda MFP 32b para receber os dados de pressão estática correspondentes à pressão estática detectada pela segunda MFP 32b através da porta de pressão estática conectada de modo pneumático a um sensor de pressão do primeiro canal de componentes eletrônicos da segunda MFP 32b.
[0040] O primeiro canal de componentes eletrônicos da primeira MFP 32a determina um AOS da aeronave 30' como uma função dos dados de
Petição 870190042371, de 06/05/2019, pág. 73/91 / 26 pressão estática recebidos e compensa os parâmetros de dados aéreos locais determinados com base na AOS para fornecer as primeiras saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave. Da mesma forma, o segundo canal de componentes eletrônicos da segunda MFP 32b é acoplado eletricamente ao segundo canal de componentes eletrônicos da primeira MFP 32a para receber os dados de pressão estática correspondentes à pressão estática detectada pela primeira MFP 32a através da porta de pressão estática conectada de modo pneumático a um sensor de pressão do segundo canal de componentes eletrônicos da primeira MFP 32a.O segundo canal de componentes eletrônicos da segunda MFP 32b determina um ângulo AOS de derrapagem da aeronave 30' como uma função dos dados de pressão estática recebidos e compensa os parâmetros de dados aéreos locais determinados com base no ângulo AOS de derrapagem para fornecer os parâmetros de saída dos dados aéreos da aeronave.
[0041] No caso de a MFP 32a ou a MFP 32b ficarem indisponíveis por qualquer motivo, a MFP operacional restante pode usar dados detectados a partir dos sensores acústicos 12a e 12b para executar a compensação que, de outra forma, seria executada usando a sonda de cruzamento. Deste modo, em vez de agir como um terceiro sistema de dados aéreos, os sensores acústicos 12a e 12b podem ser utilizados para fornecer dados redundantes e acomodação de falhas para o primeiro e segundo sistemas de dados aéreos. Discussão das Modalidades Possíveis [0042] São apresentadas a seguir as descrições não exclusivas de possíveis modalidades da presente invenção.
[0043] Um sistema de dados aéreos para uma aeronave inclui uma sonda multifuncional (MFP) e um sistema de sensor acústico. A primeira MFP está posicionada para detectar pelo menos uma primeira pressão de um fluxo de ar em torno de um exterior da aeronave. A pressão é usada para gerar os primeiros parâmetros de dados aéreos para a aeronave. O sistema de
Petição 870190042371, de 06/05/2019, pág. 74/91 / 26 sensores acústicos está configurado para emitir sinais acústicos em torno do exterior da aeronave e detectar os sinais acústicos como dados detectados, que são usados para gerar os segundos parâmetros de dados aéreos.
[0044] O sistema de acordo com o parágrafo anterior pode opcionalmente incluir, adicional e/ou alternativamente, qualquer um ou mais das características, configurações ou componentes adicionais a seguir:
Outra modalidade do sistema anterior, incluindo ainda uma segunda MFP configurada para detectar pelo menos uma segunda pressão do fluxo de ar em torno do exterior da aeronave, em que a pelo menos uma segunda pressão é utilizada para gerar os terceiros parâmetros de dados aéreos.
[0045] Outra modalidade de qualquer um dos sistemas anteriores, em que a primeira MFP inclui primeiro e segundo canais de componentes eletrônicos, e a segunda MFP inclui primeiro e segundo canais de componentes eletrônicos e em que o primeiro canal de componentes eletrônicos da segunda MFP é eletricamente acoplado ao primeiro canal de componentes eletrônicos da primeira MFP para formar um primeiro sistema de dados aéreos configurado para gerar os primeiros parâmetros de dados aéreos, e em que o segundo canal de componentes eletrônicos da primeira MFP é acoplado eletricamente ao segundo canal de componentes eletrônicos da segunda MFP para formar um segundo sistema de dados aéreos configurado para gerar os terceiros parâmetros de dados aéreos.
[0046] Outra modalidade de qualquer um dos sistemas anteriores, incluindo ainda uma unidade de processamento acústico configurada para receber os dados detectados a partir do sistema de sensores acústicos e gerar os segundos parâmetros de dados aéreos com base nos dados detectados.
[0047] Outra modalidade de qualquer um dos sistemas anteriores, em que cada um dentre os primeiros parâmetros de dados aéreos, os segundos parâmetros de dados aéreos e os terceiros parâmetros de dados de aéreos são
Petição 870190042371, de 06/05/2019, pág. 75/91 / 26 fornecidos aos sistemas de consumo da aeronave.
[0048] Outra modalidade de qualquer um dos sistemas anteriores, em que o sistema de sensores acústicos inclui um primeiro sensor acústico que inclui um emissor e primeiro, segundo, terceiro e quarto microfones, em que o primeiro e segundo microfones são ortogonais ao terceiro e quarto microfones.
[0049] Outra modalidade de qualquer dos sistemas anteriores, em que o sistema de sensores acústicos inclui ainda um segundo sensor acústico, em que o primeiro sensor acústico está posicionado no exterior da aeronave e encontra-se num primeiro plano geométrico e o segundo sensor acústico está posicionado no exterior da aeronave e encontra-se em um segundo plano geométrico, diferente do primeiro plano geométrico.
[0050] Outra modalidade de qualquer um dos sistemas anteriores, em que os segundos parâmetros de dados aéreos incluem um ou mais dentre o ângulo de ataque, ângulo de derrapagem, uma velocidade em relação ao ar e uma temperatura do ar.
[0051] Outra modalidade de qualquer dos sistemas anteriores, em que os primeiro e segundo sensores acústicos são sensores acústicos ultrassônicos, e em que o sinal acústico compreende pulsos acústicos.
[0052] Outra modalidade de qualquer um dos sistemas anteriores, em que o sistema de sensores acústicos inclui ainda pelo menos uma porta estática posicionada para detectar uma terceira pressão de um fluxo de ar em torno de um exterior da aeronave.
[0053] Um sistema para uma aeronave inclui uma primeira MFP, uma segunda MFP e um sistema de sensores acústicos. A primeira MFP está configurada para detectar pelo menos uma primeira pressão de fluxo de ar em torno de um exterior da aeronave e inclui um primeiro canal de componentes eletrônicos e um segundo canal de componentes eletrônicos. A segunda MFP está configurada para detectar pelo menos uma segunda pressão de fluxo de ar
Petição 870190042371, de 06/05/2019, pág. 76/91 / 26 em torno do exterior da aeronave e inclui um primeiro canal de componentes eletrônicos e um segundo canal de componentes eletrônicos. O primeiro canal de componentes eletrônicos da segunda MFP é acoplado eletricamente ao primeiro canal de componentes eletrônicos da primeira MFP para formar um primeiro sistema de dados aéreos que fornece as primeiras saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave. O segundo canal de componentes eletrônicos da segunda MFP é acoplado eletricamente ao segundo canal de componentes eletrônicos da primeira MFP para formar um segundo sistema de dados aéreos fornecendo as segundas saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave. O sistema de sensores acústicos inclui um primeiro emissor configurado para emitir os primeiros sinais acústicos no fluxo de ar em torno do exterior da aeronave e está configurado para detectar os primeiros sinais acústicos como primeiros dados detectados.
[0054] O sistema de acordo com o parágrafo anterior pode opcionalmente incluir, adicional e/ou alternativamente, qualquer um ou mais das características, configurações e/ou componentes adicionais a seguir:
Outra modalidade do sistema anterior, em que os primeiros dados detectados são fornecidos ao primeiro sistema de dados aéreos e ao segundo sistema de dados aéreos para suplementar as primeiras saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave e os segundos parâmetros de dados aéreos da aeronave.
[0055] Outra modalidade de qualquer um dos sistemas anteriores, em que o sistema de sensores acústicos inclui uma unidade de processamento acústico e primeiras e segundas portas de pressão estática configuradas para detectar uma terceira pressão de fluxo de ar em torno de um exterior da aeronave, o sistema de sensores acústicos forma um terceiro sistema de dados aéreos e a unidade de processamento acústico está configurada para gerar terceiras saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave com base nos primeiros dados detectados.
Petição 870190042371, de 06/05/2019, pág. 77/91 / 26 [0056] Outra modalidade de qualquer um dos sistemas anteriores, em que o sistema de sensores acústicos inclui ainda um segundo emissor configurado para emitir segundos sinais acústicos no fluxo de ar em torno do exterior da aeronave e está configurado para detectar os segundos sinais acústicos como segundos dados detectados, em que o primeiro emissor e o segundo emissor são posicionados em diferentes planos geométricos.
[0057] Outra modalidade de qualquer um dos sistemas anteriores, em que a unidade de processamento acústico está configurada para calcular um ou mais dentre um ângulo de derrapagem, ângulo de ataque, uma velocidade em relação ao ar e uma temperatura do ar para a aeronave com base nos primeiros e segundos dados detectados.
[0058] Outra modalidade de qualquer um dos sistemas anteriores, em que cada um dentre as primeiras saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave, as segundas saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave e as terceiras saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave compreendem um mesmo conjunto de parâmetros de dados aéreos.
[0059] Outra modalidade de qualquer um dos sistemas anteriores, em que a primeira MFP está posicionada em um primeiro lado da aeronave, a segunda MFP está posicionada em um segundo lado da aeronave em frente ao primeiro lado, o primeiro canal de componentes eletrônicos da primeira MFP está configurado para receber dados de pressão estática recebidos do primeiro canal de componentes eletrônicos da segunda MFP, e o segundo canal de componentes eletrônicos da segunda MFP está configurado para receber dados de pressão estática recebidos do segundo canal de componentes eletrônicos da segunda MFP.
[0060] Outra modalidade de qualquer um dos sistemas anteriores, incluindo ainda um sensor de temperatura do ar total acoplado eletricamente a cada um dentre o primeiro canal de componentes eletrônicos da primeira MFP e o segundo canal de componentes eletrônicos da segunda MFP para fornecer
Petição 870190042371, de 06/05/2019, pág. 78/91 / 26 o dados de medição da temperatura do ar total para cada um dentre o primeiro canal de componentes eletrônicos da primeira MFP e o segundo canal de componentes eletrônicos da segunda MFP.
[0061] Um método inclui gerar primeiras saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave a partir de um primeiro canal de componentes eletrônicos de uma primeira sonda multifuncional (MFP) com base na pressão do fluxo de ar em torno de um exterior da aeronave detectado pela primeira MFP e dados de pressão estática correspondentes à pressão estática do fluxo de ar em torno do exterior da aeronave recebidos de um primeiro canal de componentes eletrônicos de uma segunda MFP; gerar segundas saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave a partir de um segundo canal de componentes eletrônicos da segunda MFP com base na pressão do fluxo de ar em torno do exterior da aeronave detectado pela segunda MFP e dados de pressão estática correspondentes à pressão estática do fluxo de ar em torno do exterior da aeronave recebidos de um segundo canal de componentes eletrônicos da primeira MFP; e gerar terceiras saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave a partir de um sensor acústico com base nos sinais acústicos observados emitidos pelo sensor acústico em fluxo de ar em torno do exterior da aeronave.
[0062] Outra modalidade do método anterior, incluindo ainda a determinação da presença de uma condição de falha de uma ou mais dentre a primeira MFP, a segunda MFP e o sensor acústicos com base em uma comparação entre as primeiras saídas de parâmetros dos dados aéreos da aeronave, as segundas saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave e as terceiras saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave.
[0063] Embora a invenção tenha sido descrita com referência aos exemplos de modalidades, será compreendido por aqueles versados na técnica que várias alterações podem ser feitas e equivalentes podem ser substituídos por elementos dos mesmos sem se afastar do escopo da invenção. Além disso,
Petição 870190042371, de 06/05/2019, pág. 79/91 / 26 muitas modificações podem ser feitas para adaptar uma situação ou material em particular aos ensinamentos da invenção sem se afastar de seu escopo essencial. Portanto, pretende-se que a invenção não esteja limitada à(s) modalidade(s) divulgada(s) em particular, mas que a invenção inclua todas as modalidades abrangidas pelo escopo das reivindicações anexas.
Claims (20)
- REIVINDICAÇÕES1. Sistema de dados aéreos para uma aeronave, o sistema caracterizado pelo fato que compreende:uma primeira sonda multifuncional (MFP) posicionada para detectar pelo menos uma primeira pressão de um fluxo de ar em torno de um exterior da aeronave, em que pelo menos uma primeira pressão é usada para gerar os primeiros parâmetros de dados aéreos para a aeronave; e um sistema de sensores acústicos configurado para emitir sinais acústicos em torno do exterior da aeronave e detectar os sinais acústicos como dados detectados, que são usados para gerar os segundos parâmetros de dados aéreos.
- 2. Sistema de dados aéreos de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda:uma segunda MFP configurada para detectar pelo menos uma segunda pressão do fluxo de ar em torno do exterior da aeronave, em que a pelo menos uma segunda pressão é utilizada para gerar os terceiros parâmetros de dados aéreos.
- 3. Sistema de dados aéreos de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a primeira MFP inclui primeiro e segundo canais de componentes eletrônicos, e a segunda MFP inclui primeiro e segundo canais de componentes eletrônicos e em que o primeiro canal de componentes eletrônicos da segunda MFP é eletricamente acoplado ao primeiro canal de componentes eletrônicos da primeira MFP para formar um primeiro sistema de dados aéreos configurado para gerar os primeiros parâmetros de dados aéreos, e em que o segundo canal de componentes eletrônicos da primeira MFP é acoplado eletricamente ao segundo canal de componentes eletrônicos da segunda MFP para formar um segundo sistema de dados aéreos configurado para gerar os terceiros parâmetros de dados aéreos.
- 4. Sistema de dados aéreos de acordo com a reivindicação 3,Petição 870190042371, de 06/05/2019, pág. 81/912 / 6 caracterizado pelo fato de que compreende ainda:uma unidade de processamento acústico configurada para receber os dados detectados do sistema de sensores acústicos e gerar os segundos parâmetros de dados aéreos com base nos dados detectados.
- 5. Sistema de dados aéreos de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que cada um dentre os primeiros parâmetros de dados aéreos, os segundos parâmetros de dados aéreos e os terceiros parâmetros de dados aéreos são fornecidos aos sistemas de consumo da aeronave.
- 6. Sistema de dados aéreos de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de sensores acústicos compreende:um primeiro sensor acústico que inclui um emissor e primeiro, segundo, terceiro e quarto microfones, em que o primeiro e segundo microfones são ortogonais ao terceiro e quarto microfones.
- 7. Sistema de dados aéreos de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de sensores acústicos compreende:um primeiro sensor acústico; e um segundo sensor acústico;em que o primeiro sensor acústico está posicionado no exterior da aeronave e encontra-se num primeiro plano geométrico, e o segundo sensor acústico está posicionado no exterior da aeronave e encontra-se num segundo plano geométrico, diferente do primeiro plano geométrico.
- 8. Sistema de dados aéreos de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que os segundos parâmetros de dados aéreos incluem um ou mais dentre um ângulo de ataque, um ângulo de derrapagem, uma velocidade em relação ao ar e uma temperatura do ar.
- 9. Sistema de dados aéreos de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que os primeiro e segundo sensores acústicos são sensores acústicos ultrassônicos, e em que o sinal acústico compreende pulsosPetição 870190042371, de 06/05/2019, pág. 82/913 / 6 acústicos.
- 10. Sistema de dados aéreos de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o sistema de sensores acústicos compreende:pelo menos uma porta estática posicionada para detectar uma terceira pressão de um fluxo de ar em torno de um exterior da aeronave.
- 11. Sistema para uma aeronave, o sistema caracterizado pelo fato que compreende:uma primeira sonda multifuncional (MFP) configurada para detectar pelo menos uma primeira pressão de fluxo de ar em torno de um exterior da aeronave, tendo a primeira MFP um primeiro canal de componentes eletrônicos e um segundo canal de componentes eletrônicos;uma segunda MFP configurada para detectar pelo menos uma segunda pressão de fluxo de ar em torno do exterior da aeronave, tendo a segunda MFP um primeiro canal de componentes eletrônicos e um segundo canal de componentes eletrônicos, sendo o primeiro canal de componentes eletrônicos da segunda MFP acoplado eletricamente ao primeiro canal de componentes eletrônicos da primeira MFP para formar um primeiro sistema de dados aéreos fornecendo as primeiras saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave, sendo o segundo canal de componentes eletrônicos da segunda MFP acoplado eletricamente ao segundo canal de componentes eletrônicos da primeira MFP para formar um segundo sistema de dados aéreos fornecendo segundas saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave; e um sistema de sensores acústicos que inclui um primeiro emissor configurado para emitir os primeiros sinais acústicos no fluxo de ar em torno do exterior da aeronave e está configurado para detectar os primeiros sinais acústicos como primeiros dados detectados.
- 12. Sistema de acordo com reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que os primeiros dados detectados são fornecidos ao primeiro sistema de dados aéreos e ao segundo sistema de dados aéreos paraPetição 870190042371, de 06/05/2019, pág. 83/914 / 6 suplementar as primeiras saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave e as segundas saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave.
- 13. Sistema de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que:o sistema de sensores acústicos inclui uma unidade de processamento acústico e as primeiras e segundas portas de pressão estática configuradas para detectar uma terceira pressão de fluxo de ar em torno de um exterior da aeronave;o sistema de sensores acústicos forma um terceiro sistema de dados aéreos; e a unidade de processamento acústico é configurada para gerar terceiras saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave com base nos primeiros dados detectados.
- 14. Sistema de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o sistema de sensores acústicos inclui ainda um segundo emissor configurado para emitir segundos sinais acústicos no fluxo de ar em torno do exterior da aeronave e está configurado para detectar os segundos sinais acústicos como segundos dados detectados, em que o primeiro emissor e o segundo emissor são posicionados em diferentes planos geométricos.
- 15. Sistema de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a unidade de processamento acústico está configurada para calcular um ou mais dentre um ângulo de derrapagem, ângulo de ataque, uma velocidade em relação ao ar e uma temperatura do ar para a aeronave com base nos primeiros e segundos dados detectados.
- 16. Sistema de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que cada um dentre os primeiros parâmetros de saída dos dados aéreos da aeronave, os segundos parâmetros de saída dos dados aéreos da aeronave e os terceiros parâmetros de saída dos dados aéreos da aeronave compreendem um mesmo conjunto de parâmetros de dados aéreos.Petição 870190042371, de 06/05/2019, pág. 84/915 / 6
- 17. Sistema de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que:a primeira MFP está posicionada em um primeiro lado da aeronave;a segunda MFP está posicionada em um segundo lado da aeronave em frente ao primeiro lado;o primeiro canal de componentes eletrônicos da primeira MFP está configurado para receber os dados de pressão estática recebidos a partir do primeiro canal de componentes eletrônicos da segunda MFP; e o segundo canal de componentes eletrônicos da segunda MFP está configurado para receber dados de pressão estática recebidos a partir do segundo canal de componentes eletrônicos da segunda MFP.
- 18. Sistema de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende ainda:um sensor de temperatura do ar total acoplado eletricamente a cada um dentre o primeiro canal de componentes eletrônicos da primeira MFP e o segundo canal de componentes eletrônicos da segunda MFP para fornecer os dados de medição da temperatura do ar total para cada um dentre o primeiro canal de componentes eletrônicos da primeira MFP e o segundo canal de componentes eletrônicos da segunda MFP.
- 19. Método para uma aeronave, caracterizado pelo fato de que compreende:a geração das primeiras saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave a partir de um primeiro canal de componentes eletrônicos de uma primeira sonda multifuncional (MFP) com base na pressão do fluxo de ar em torno de um exterior da aeronave detectada por meio da primeira MFP e de dados de pressão estática correspondentes à pressão estática do fluxo de ar em torno do exterior da aeronave recebidos por meio de um primeiro canal de componentes eletrônicos de uma segunda MFP;Petição 870190042371, de 06/05/2019, pág. 85/916 / 6 a geração das segundas saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave a partir de um segundo canal de componentes eletrônicos da segunda MFP com base na pressão do fluxo de ar em torno do exterior da aeronave detectada por meio da segunda MFP e dados de pressão estática correspondentes à pressão estática do fluxo de ar em torno do exterior da aeronave recebida a partir de um segundo canal de componentes eletrônicos da primeira MFP; e a geração de terceiras saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave a partir de um sensor acústico com base nos sinais acústicos observados emitidos pelo sensor acústico no fluxo de ar em torno do exterior da aeronave.
- 20. Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que compreende ainda:a determinação da presença de uma condição de falha de uma ou mais dentre a primeira MFP, a segunda MFP e o sensor acústico com base em uma comparação entre as primeiras saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave, as segundas saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave e as terceiras saídas de parâmetros de dados aéreos da aeronave.
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