CN103625650A - 飞行器环境传感器和系统 - Google Patents

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Abstract

根据一个实施方式，飞行器部件环境应力分析系统包括：部件故障存储库、部件历史存储库以及故障分析工具。部件故障存储库被配置成存储多个故障记录，每个故障记录标识发生故障的飞行器部件。部件历史存储库被配置成存储多个部件记录，每个部件记录针对发生故障的飞行器部件存储该发生故障的飞行器部件所承受的自然环境方面的至少一个测量值。故障分析工具可操作成将所述多个故障记录与所述多个部件记录进行比较，并且基于所述比较来针对多个发生故障的飞行器部件标识故障的至少一个潜在环境原因。

Description

飞行器环境传感器和系统
技术领域
本发明总体上涉及飞行器上的环境应力，并且更具体地涉及飞行器环境传感器和系统。
背景技术
飞行器可能会在许多不同的自然环境下工作，并因此使其部件承受许多不同的环境应力。飞行器的一个示例为旋翼飞行器。旋翼飞行器可以包括一个或更多个旋翼系统。旋翼飞行器旋翼系统的一个示例为主旋翼系统。主旋翼系统可以产生气动升力以支撑旋翼飞行器在飞行状态下的重量，并且可以产生推力以抵抗气动阻力并移动旋翼飞行器向前飞行。旋翼飞行器旋翼系统的另一示例是尾旋翼系统。尾旋翼系统可以产生与主旋翼系统的旋转相同方向的推力以抵抗由主旋翼系统产生的转矩效应。
发明内容
本公开内容的特定实施方式可以提供一个或更多个技术优点。一个实施方式的技术优点可以包括能够采集和记录关于飞行器操作期间飞行器部件的环境条件信息。一个实施方式的技术优点可以包括能够基于这些部件所承受的环境条件来确定不同类型的部件是如何发生故障的。一个实施方式的技术优点还可以包括能够确定应当在故障之前何时替换或修理部件。
本公开内容的某些实施方式可以包括上述优点的一些优点、全部优点或没有上述优点。对本领域的普通技术人员而言，根据本文所包括的附图、描述和权利要求，一个或更多个其它技术优点可以是很明显的。
附图说明
为了提供对本发明以及其特征和优点的更全面的理解，参考结合附图进行的以下描述，其中：
图1示出了根据一个示例性实施方式的旋翼飞行器；
图2示出了根据一个示例性实施方式的飞行器部件环境应力分析系统；以及
图3示出了可以由图2的飞行器部件环境应力分析系统存储和分析的部件记录。
具体实施方式
图1示出了根据一个示例性实施方式的旋翼飞行器100。旋翼飞行器100以旋翼系统110、桨叶120、机身130、起落装置140和尾翼150为特征。旋翼系统110可以旋转桨叶120。旋翼系统110可以包括控制系统，该控制系统用于选择性地控制每个桨叶120的倾斜以便选择性地控制旋翼飞行器100的方向、推力和升力。机身130表示旋翼飞行器100的本体并且可以耦接至旋翼系统110使得旋翼系统110和桨叶120可以通过空气来移动机身130。起落装置140在旋翼飞行器100着陆和/或在地面静止时支撑旋翼飞行器100。尾翼150表示飞行器的尾部并且以旋翼系统110的部件和桨叶120’为特征。桨叶120’可以提供与桨叶120的旋转相同方向的推力，以抵抗由旋翼系统110和桨叶120产生的转矩效应。本文所描述的关于旋翼系统的某些实施方式的教导可以适用于旋翼系统110和/或其他旋翼系统，例如其他倾转旋翼系统和直升机旋翼系统。还应当理解，关于旋翼飞行器100的教导可以适用于除旋翼飞行器以外的飞行器，例如飞机和无人机等。
旋翼飞行器100可能会在许多不同的自然环境下工作，并因此使其部件承受许多不同的环境应力。例如，旋翼飞行器100可能会在其中空气湿度较饱和的热带环境中工作。作为另一示例，旋翼飞行器100可能会在其中空气具有较高盐度等级、可能会造成腐蚀的海洋环境中工作。作为又一示例，旋翼飞行器100可能会在其中沙子和其他颗粒会磨损旋翼飞行器部件的沙漠中工作。
这样的环境应力不限于在旋翼飞行器100飞行时。例如，旋翼飞行器100在沙漠环境中的操作可以包括旋翼飞行器100飞行和旋翼飞行器100在飞行之间停放两者。在该示例中，旋翼飞行器100飞行和停放两者均可能会使旋翼飞行器100遭受沙子和其他颗粒的影响。
对旋翼飞行器100的总体损坏可能取决于暴露于环境应力的严重程度。例如，损坏可能由于长时间暴露在环境应力下而造成。另外，损坏可能由于极端暴露在环境应力下而造成，即使这样的暴露是短暂的。此外，旋翼飞行器100上的一些部件可能较易受到长时间暴露于环境应力的影响，而其他部件可能较易受到极端环境应力的影响。
飞行器部件可以被设计成能耐受预期的环境应力。然而，不同的飞行器可能会在许多不同的环境中飞行。一些飞行器可能会暴露于较多的环境应力，而其他飞行器可能会暴露于较少的环境应力。某些实施方式的教导认识到能够测量和分析飞行器操作期间飞行器部件上的环境应力。某些实施方式的教导还认识到能够利用环境应力信息来确定飞行器部件是如何发生故障的以及何时应当替换飞行器部件。
图2示出了根据一个示例性实施方式的飞行器部件环境应力分析系统200。一般说来，系统200以环境条件传感器210、飞行器输入装置220、数据记录器230、部件历史存储库235、环境分析单元240、环境数据库245、部件故障存储库250、故障分析工具（engine）260、根本原因和校正措施（RCCA）工具270、维护系统280和飞行员告警系统290为特征，这些部件可以由一个或更多个计算机系统10实现。
系统200的部件中的全部部件、一些部件可以位于或无部件位于旋翼飞行器100（或其他飞行器）上或附近。例如，在一个示例性实施方式中，环境条件传感器210位于旋翼飞行器100上的各个位置处，而飞行器输入装置220和飞行员告警系统290可以表示并入旋翼飞行器100中的系统。在一些实施方式中，数据记录器230可以位于旋翼飞行器100本地或远离旋翼飞行器100。
用户5可以通过计算机系统10访问系统100。例如，在一些实施方式中，用户5可以通过计算机系统10访问部件历史存储库235、环境分析单元240、环境数据库245、部件故障存储库250、故障分析工具260、RCCA工具270和维护系统280。用户5可以包括与计算机系统10交互的任何个体、个体组、实体、机器和/或机构。用户5的示例包括但不限于飞行员、服务人员、工程师、技术员、承包商、代理商和/或雇员。用户5可以与组织机构相关联。组织机构可以包括追求集体目标的任何社会组织。组织机构的一个示例是企业。企业是被设计成向消费者、政府实体和/或其他企业提供商品或服务或者商品和服务两者的组织机构。
计算机系统10可以包括处理器12、输入/输出设备14、通信链路16和存储器18。在其它实施方式中，计算机系统10可以包括更多、更少或其他部件。计算机系统10可以操作以执行各种实施方式的一个或多个操作。尽管示出的实施方式提供了可与其他实施方式一起使用的计算机系统10的一个示例，但这样的其他实施方式可以利用除计算机系统10以外的计算机。另外，实施方式还可以采用在一个或更多个公共和/或专用计算机网络（例如一个或更多个网络30）中联网在一起的多个计算机系统10或其他计算机。
处理器12表示可操作以执行包含在介质中的逻辑的设备。处理器12的示例包括一个或更多个微处理器、一个或更多个应用和/或其他逻辑。计算机系统10可以包括一个或多个处理器12。
输入/输出设备14可以包括可操作成使得能够在计算机系统10与外部部件之间通信的任何设备或接口，包括与用户或另一系统通信。示例性输入/输出设备14可以包括但不限于鼠标、键盘、显示器和打印机。
网络接口16可操作成利于计算机系统10与网络的另一元件（例如另一计算机系统10）之间的通信。网络接口16可以连接至任意数目的适于数据传输（包括通信传输）的有线和/或无线网络以及它们的任意组合。网络接口16可以例如在网络地址之间传达音频和/或视频信号、消息、网络协议包、帧中继帧、异步传输模式信元和/或其他合适的数据。网络接口16连接至计算机网络或者各种其他通信平台，包括但不限于：公共交换电话网络（PSTN）；公共或专用数据网络；一个或更多个内联网；局域网（LAN）；城域网（MAN）；广域网（WAN）；有线或无线网络；本地、区域或全球通信网络；光网；卫星网络；蜂窝网络；企业内部网；全部或部分互联网；其他合适的网络接口；或者上述的任意组合。
存储器18表示任何合适的存储机构，并且可以存储由计算机系统10使用的任何数据。存储器18可以包括一个或更多个有形的计算机可读和/或计算机可执行存储介质。存储器18的示例包括计算机存储器（例如，随机存取存储器（RAM）或只读存储器（ROM））、大容量存储介质（例如，硬盘）、可移除存储介质（例如，压缩盘（CD）或数字化视频盘（DVD））、数据库和/或网络存储器（例如，服务器）和/或其他计算机可读介质。
在一些实施方式中，存储器18存储逻辑20。逻辑20利于计算机系统10的操作，逻辑20可以包括硬件、软件和/或其他逻辑。逻辑20可以被编码在一个或更多个有形的非暂时性介质中，并且可以在其由计算机执行时执行操作。逻辑20可以包括计算机程序、软件、计算机可执行指令、和/或能够由计算机系统10执行的指令。示例性逻辑20可以包括公知的OS2、UNIX、Mac-OS、Linux以及Windows操作系统或其他操作系统中任一个。在特定的实施方式中，实施方式的操作可以由存储、包含和/或编码有计算机程序和/或具有已存储的和/或编码好的计算机程序的一个或更多个计算机可读介质来执行。在不脱离本发明范围的情况下，逻辑20还可以嵌入在任何合适的介质中。
计算机10之间或者计算机10的各部件之间的各种通信可以在网络（例如网络30）上发生。网络30可以表示任意数量的适于数据传输的有线和/或无线网络以及它们的任意组合。网络30可以例如在网络地址之间传达因特网协议包、帧中继帧、异步传输模式信元和/或其他合适的数据。网络30可以包括公共或专用数据网络；一个或更多个内联网；局域网（LAN）；城域网（MAN）；广域网（WAN）；有线或无线网络；本地、区域或全球通信网络；光网；卫星网络；蜂窝网络；企业内部网；全部或部分因特网；其他合适的通信链路；或者上述的任意组合。尽管示出的实施方式示出一个网络30，但某些实施方式的教导认识到：可以使用更多和更少的网络，且并非所有的元件都会经由网络来通信。某些实施方式的教导还认识到：通过网络进行通信是用于在部件之间通信的机制的一个示例，且可以使用任何合适的机制。
环境条件传感器210测量旋翼飞行器100所承受的自然环境的一定方面。在一些实施方式中，环境条件传感器210位于旋翼飞行器100上或中的各个位置处。在一些实施方式中，环境条件传感器210可以被集中在可能会由于环境应力而易于发生故障的飞行器部件的附近。另外，环境条件传感器210可以位于旋翼飞行器210内的封闭区域中。作为一个示例，湿度传感器可以位于旋翼飞行器100内的如下区域：在该区域中，可能会由于旋翼飞行器100周围的空气的湿度而形成湿度。
在图2的示例中，环境条件传感器210包括湿度传感器212、盐度传感器214、腐蚀传感器216和颗粒传感器218。湿度传感器212可操作成测量飞行器近邻的大气中的湿度。盐度传感器214可操作成测量飞行器近邻的大气中的盐度。腐蚀传感器126可操作成测量飞行器近邻的腐蚀性物质的存在或者测量有利于飞行器近邻的腐蚀的条件。颗粒传感器218可操作成测量飞行器近邻的颗粒的存在。颗粒传感器218还可以测量颗粒的大小和密度以及其他信息。
在一些实施方式中，环境条件传感器210可以是“牺牲性”传感器。牺牲性传感器是一种在执行一次或更多次测量之后被永久性改变、使得牺牲性传感器在执行另外的测量之前必须被更换的传感器。例如，一些腐蚀传感器216可以通过自身被腐蚀来检测附近部件的腐蚀。在一些实施方式中，来自牺牲性传感器的测量值可以在更换时由用户5或者数据记录器230进行采集。在一些实施方式中，这些测量值可以与表示何时测量被认为已经进行的近似时间戳相关联。或者，测量值可以与基于安装时间戳（表示传感器何时被安装）和移除时间戳而获知的暴露周期相关联。
在一些实施方式中，除了湿度传感器212、盐度传感器214、腐蚀传感器216和颗粒传感器218之外可以包括其他环境条件传感器210。例如，在一些实施方式中，环境条件传感器210可以包括压力传感器和振动传感器。压力传感器可以测量和确定如周围空气压力（或压力高度）和动态空气压力（使得可以确定空速）等的信息。振动传感器可以测量整个飞行器各个位置处的振动。在一些实施方式中，振动传感器可以位于已知由于高振动负载而发生故障的部件的附近。
飞行器输入装置220可以表示在飞行器操作期间提供关于飞行器的另外的信息的系统。在图2的示例中，飞行器输入装置220包括定位系统222、加速计224和温度计226。定位系统222提供飞行器的位置。定位系统222的一个示例可以包括全球定位系统（GPS）。在另一示例中，定位系统222是机载惯性导航系统。在又一示例中，定位系统222包括基于飞行计划和其它信息来确定飞行器在操作期间的位置的离板设备。例如，定位系统22可以接收标识每次飞行的出发和到达信息的信息，然后确定飞行器在去往目的地的航线上的位置。在一些实施方式中，该出发和到达信息可以由用户5手动提供。
加速计224测量飞行器的加速度或飞行器的各个部件的加速度。例如，相比于飞行器的翼尖，飞行器在其机身处可能会承受不同的加速度。温度计226测量飞行器近邻的温度。在一些实施方式中，温度计226可以测量外部空气温度和内部空气温度。在一些实施方式中，温度计还可以作为传感器210被包括在内。例如，可以将温度计添加在关于飞行器的各个位置处，例如在航空电子设备箱内部以检测局部的热积累。在一些实施方式中，可以使用来自温度计226的温度信息来校正用于真实空速和密度高度的空气数据。
数据记录器230从环境条件传感器210和飞行器输入装置220接收信息并将该信息存储在部件历史存储库235中。某些实施方式的教导认识到：飞行器中的部件经常被更换，并且来自一个飞行器的部件可能会被重新安装到另一飞行器。因此，仅维护飞行器的环境历史这一点可能无法提供充足的关于每个部件的信息。因此，在一些实施方式中，数据记录器230接收与飞行器有关的信息，并且将该信息分配至与该飞行器相关联的一个或多个部件。
在一个示例性实施方式中，数据记录器230提供（populate）部件记录300。图3中示出了示例性部件记录300。部件记录300可以包括详述特定部件的环境历史的信息。在一些实施方式中，特定部件可以由序列号或者其他唯一标识符来标识。
在图3的示例中，部件记录300以标识环境条件何时被测量（或者可替代地，表示已知的暴露周期）的时间戳为特征。某些实施方式的教导认识到：对每个环境条件测量标时间戳可能允许对部件的环境历史的更全面的理解。例如，时间戳可以表示环境应力的持续时间或部件的操作年限。
在图3的示例中，部件记录300还包括环境条件测量的类型、测量值、执行测量的传感器的标识、测量的置信水平、以及在进行测量时部件安装于其中的的飞行器的标识。在一些实施方式中，部件历史存储库235可以与飞行器配置数据库通信，所述飞行器配置数据库追踪在采集时间数据时每个飞行器上安装有什么部件。在该示例中，部件记录300可以将来自飞行器配置数据库的部件历史与由传感器210采集的环境数据结合起来。在其他实施方式中，可以在上传由传感器10所采集的数据的过程中对其中部件在数据采集期间被安装的飞行器进行标识。作为一个示例，用户5可以在手动上传由传感器210所采集的数据时（例如，在手动上传由牺牲性传感器采集的数据时）手动标识飞行器。
某些实施方式的教导认识到部件历史300中的一些条目比其他条目应得更高的置信度。作为一个示例，不同类型的传感器210可能比其他更精确。作为另一示例，在来自传感器210的测量值不可获得的情况下，部件记录300可以包括环境历史的近似值。这些近似值可能不像来自传感器210的信息那样准确，因而可能被分配较低的置信水平。在一些实施方式中，来自传感器210的数据可以用于标识近似值的置信水平。例如，如果近似值历来与来自传感器210的测量值很类似，则所述近似值可以得到与来自传感器210的测量值的置信度接近的置信水平。
例如，环境分析单元240可以基于飞行器的位置来近似环境条件如湿度和盐度。在图3的示例中，环境分析单元240从定位系统222接收飞行器的位置。环境分析单元240然后可以查阅环境数据库245以确定在从定位系统222接收到的位置（和时间）处的环境条件。环境数据库245可以包括标识特定位置和时间处的环境条件的信息。环境分析单元240可以针对飞行器工作的特定时间和位置从环境数据库245检索环境条件。代替来自传感器210和飞行器输入装置220的测量值或者除了来自传感器210和飞行器输入装置220的测量值之外，可以使用这些被检索的环境条件。
某些实施方式的教导认识到了使用来自环境条件传感器210的信息来更新环境数据库245的能力。例如，如果已知飞行器已在某时间处于某位置，则可以将来自环境条件传感器210的数据添加至环境数据库245。
部件故障存储库250存储部件故障记录255。部件故障记录255标识发生故障的部件，并且可以提供关于故障的一个或更多个细节。例如，部件故障记录255可以包括来自故障事件报告的信息，该故障事件报告描述遭受故障后的部件。例如，故障事件报告可以描述物理损坏，包括关于受损后部件的测量值和数据，以及描述故障周围的情形（例如何时何地部件出现故障）。
部件故障记录255可以描述同样也在部件记录300中描述的部件。例如，每个部件故障记录255可以具有相应的部件记录300。然而，某些实施方式的教导认识到这可能不总是处于一对一关系。作为一个示例，部件历史存储库235可以包括关于未发生故障的部件的部件记录300。另外，部件故障存储库250可以包括关于在部件历史存储库235中没有任何相应记录的部件的部件故障记录255。
故障分析工具260可以将部件故障记录255与部件记录300进行比较。在一些实施方式中，故障分析工具260可以对在部件故障记录255中所描述的部件故障与在部件记录300中所描述的环境条件之间的相关性进行标识。在一些实施方式中，故障分析工具260可以基于环境条件、故障信息或其他准则来筛选关于部件的信息。另外，故障分析工具260可以向用户5提供允许用户5设置用于各种筛选的准则的用户接口。
RCCA270可以跨越多个部件来分析环境和故障部件信息，并且针对一个或更多个发生故障的部件提出故障的潜在原因。另外，RCCA270可以确定是否可以修理发生故障的部件，并且推荐修理该部件的校正措施。在一些实施方式中，RCCA270可以基于哪种环境条件看起来是部件发生故障的主导原因来提出故障的潜在原因。例如，如果某种部件类型在长时间暴露于高盐度下之后频繁出故障，则RCCA270可以将盐度暴露标识为故障的潜在原因。
维护系统280可以标识正接近寿命终期的部件。具体地，维护系统280可以使用来自部件记录300的环境信息来确定特定部件上的环境应力是否使该部件应该更换。例如，如果已知某环境应力造成部件发生故障（例如，如RCCA270所标识的），则维护系统280可以推荐在故障之前更换该部件。在一些实施方式中，维护系统280可以预测即将到来的更换时间并订购部件，使得它们在修理时间到达时可供安装。另外，维护系统280甚至可以基于有多少部件在使用中以及这些部件预期保持在工作中多久来预测应当制造多少部件。
在一些实施方式中，维护系统280可以标识飞行器上可能不正常的局部条件（例如，在密封盒内的高湿度），如果该条件不被处理则可能会导致过早发生故障。在该示例中，维护系统280可以向维护人员发出警报以解决该问题（例如，更换密封箱中的密封件），从而避免另外的暴露。以此方式，维护系统280可以防止由于环境条件引起的早期故障。
在某些情况下，部件可以具有基于实验室和飞行测试的预期寿命。然而，某些实施方式的教导认识到系统200提供了更大样本容量的测试数据，原因是它可以分析飞行器操作期间部件的性能。因此，RCCA270和维护系统280还可以验证或改变从实验室或飞行测试中确定的部件的预期寿命。
飞行员告警系统290可以向飞行器的飞行员发出该飞行器处于环境危险区域的警报。例如，如果某些环境非常极端以致即使有限的暴露也会导致部件故障，则飞行员告警系统290可以向飞行员发出警报，使得飞行员有机会离开该区域。在一个示例性实施方式中，如果环境条件超过阈值，则飞行员告警系统290向飞行员发出警报。例如，如果盐度或腐蚀性超过允许量，则飞行员告警系统290可以向飞行员发出警报。飞行员警报的示例可以包括但不限于可听得见的噪声或视觉指示。在一些实施方式中，飞行员警报不仅可以标识已经超过阈值，还可以指示严重程度（例如，警告和危险警报或者标识环境条件测量值）。
在不脱离本发明的范围的情况下，可以对本文中所描述的系统和装置进行修改、增加或删除。所述系统和装置中的部件可以是集成的或分离的。此外，所述系统和装置的操作可以通过更多、更少或者其他部件来执行。所述方法可以包括更多、更少或者其他步骤。另外，可以以任何合适的顺序来执行步骤。
尽管已经示出并详细地描述了若干实施方式，但将会认识到在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以进行替换和修改。
为了帮助专利局和在本申请基础上发布的任何专利的任何读者来理解文中所附权利要求，申请人希望提请注意的是申请人不意在使所附权利要求中的任一项自其在申请日存在起援引35U.S.C.§112第6款，除非在特定权利要求中明确使用词语“用于...的装置（means for）”或者“用于...的步骤（step for）”。

Claims (20)

1.一种飞行器部件环境应力分析系统，包括：
部件故障存储库，所述部件故障存储库被配置成存储多个故障记录，每个故障记录标识发生故障的飞行器部件；
部件历史存储库，所述部件历史存储库被配置成存储多个部件记录，每个部件记录针对发生故障的飞行器部件存储所述发生故障的飞行器部件所承受的自然环境的一方面的至少一个测量值；以及
故障分析工具，所述故障分析工具可操作成：
将所述多个故障记录和所述多个部件记录进行比较；以及
基于所述比较针对多个发生故障的飞行器部件标识故障的至少一个潜在环境原因。
2.根据权利要求1所述的飞行器部件故障分析系统，每个故障记录还标识所述发生故障的飞行器部件的分类。
3.根据权利要求2所述的飞行器部件故障分析系统，所述故障分析工具还可操作成：针对享有共同分类的多个发生故障的飞行器部件标识故障的至少一个潜在环境原因。
4.根据权利要求2所述的飞行器部件故障分析系统，其中，所述分类是飞行器部件类型的分类。
5.根据权利要求2所述的飞行器部件故障分析系统，其中，所述分类是部件故障类型的分类。
6.根据权利要求1所述的飞行器部件故障分析系统，还包括维护系统，所述维护系统可操作成：基于所述至少一个潜在环境原因的标识来计划应当何时更换处于操作中并属于所述分类的其他部件。
7.根据权利要求1所述的飞行器部件故障分析系统，其中，所述部件历史存储库被配置成从位于所述飞行器上的传感器接收所述至少一个测量值。
8.根据权利要求1所述的飞行器部件故障分析系统，其中，所述部件历史存储库被配置成从环境数据库接收所述至少一个测量值，所述环境数据库包括针对在多个时间的多个位置的环境记录，所述部件历史存储库被配置成接收针对所述飞行器工作的特定位置和特定时间的至少一个测量值。
9.一种飞行器，包括：
机身；
耦接至所述本体的动力系，所述动力系包括动力源和耦接至所述动力源的传动轴；
耦接至所述动力系的至少一个旋翼桨叶；
耦接至所述机身的环境条件传感器，所述环境条件传感器可操作成测量所述飞行器所承受的自然环境的至少一个方面；以及
环境数据记录器，所述环境数据记录器与所述环境条件传感器通信并且可操作成记录来自所述环境条件传感器的测量值。
10.根据权利要求9所述的飞行器，其中，所述环境条件传感器可操作成在所述飞行器的操作期间测量所述至少一个方面。
11.根据权利要求9所述的飞行器，其中，所述环境条件传感器是可操作成对所述飞行器近邻的大气中的湿度进行测量的湿度传感器。
12.根据权利要求9所述的飞行器，其中，所述环境条件传感器是可操作成对所述飞行器近邻的大气中的盐度进行测量的盐度传感器。
13.根据权利要求9所述的飞行器，其中，所述环境条件传感器是可操作成对所述飞行器近邻的腐蚀性物质的存在进行测量或对有利于所述飞行器近邻的腐蚀的条件进行测量的腐蚀传感器。
14.根据权利要求9所述的飞行器，其中，所述环境条件传感器是可操作成对所述飞行器近邻的颗粒的存在进行测量的颗粒传感器。
15.根据权利要求9所述的飞行器，其中，所述环境数据记录器可操作成记录与所记录的测量值相对应的时间戳。
16.根据权利要求9所述的飞行器，其中，所述环境数据记录器可操作成将所述测量值记录在远离所述飞行器的存储库中。
17.根据权利要求9所述的飞行器，还包括飞行员告警系统，所述飞行员告警系统可操作成：如果来自所述环境条件传感器的测量值达到或超过阈值，则向所述飞行器的飞行员发出警报。
18.一种飞行器环境记录系统，包括：
环境条件传感器，所述环境条件传感器可操作成测量飞行器所承受的自然环境的至少一个方面；以及
环境数据记录器，所述环境数据记录器与所述环境条件传感器通信并且可操作成记录来自所述环境条件传感器的测量值。
19.根据权利要求18所述的飞行器环境记录系统，其中，所述环境条件传感器可操作成在所述飞行器的操作期间测量所述至少一个方面。
20.根据权利要求18所述的飞行器环境记录系统，其中，所述环境条件传感器选自：可操作成对所述飞行器近邻的大气中的湿度进行测量的湿度传感器、可操作成对所述飞行器近邻的大气中的盐度进行测量的盐度传感器、可操作成对所述飞行器近邻的腐蚀性物质的存在进行测量或对有利于所述飞行器近邻的腐蚀的条件进行测量的腐蚀传感器、以及可操作成对所述飞行器近邻的颗粒的存在进行测量的颗粒传感器。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103995529A (zh) * 2014-05-20 2014-08-20 西南交通大学 一种旋翼飞行器机械安装故障在线诊断方法
CN108956444A (zh) * 2018-06-14 2018-12-07 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种防腐涂层自然环境试验和性能检测系统
CN109669431A (zh) * 2017-10-17 2019-04-23 贝尔直升机德事隆公司 故障隔离
CN110844109A (zh) * 2019-10-11 2020-02-28 中国直升机设计研究所 一种直升机健康与使用监测系统的功能配置方法
CN111580507A (zh) * 2016-08-31 2020-08-25 深圳市大疆创新科技有限公司 无人机、电子调速器及其控制方法、控制系统
CN112614246A (zh) * 2014-09-30 2021-04-06 深圳市大疆创新科技有限公司 用于数据记录与分析的系统和方法
WO2021217362A1 (zh) * 2020-04-27 2021-11-04 深圳市大疆创新科技有限公司 一种无人飞行器桨叶安装检测方法及装置
CN114280995A (zh) * 2021-12-27 2022-04-05 广州信邦智能装备股份有限公司 一种无人机环控系统地面联合试验台用监控系统

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10620114B2 (en) * 2015-05-26 2020-04-14 Sikorsky Aircraft Corporation Systems and methods to assess corrosion risk
US9568912B2 (en) * 2015-06-15 2017-02-14 Honeywell International Inc. Aircraft prognostic systems and methods for determining adaptive time between overhaul for line replaceable units
RU2658538C2 (ru) * 2016-05-04 2018-06-21 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения" (ГУАП) Способ контроля пилотажно-навигационного комплекса и устройство для его осуществления
FR3057971B1 (fr) * 2016-10-25 2018-10-26 Safran Procede et systeme de surveillance de la sante d'helicopteres
JP6720101B2 (ja) * 2017-02-27 2020-07-08 三菱重工業株式会社 航空機管理装置及び方法並びにプログラム
CN107819832A (zh) * 2017-10-23 2018-03-20 深圳市赛亿科技开发有限公司 一种产品寿命反馈方法及系统
US11263835B2 (en) * 2017-10-27 2022-03-01 The Boeing Company Vehicle fault detection system and method utilizing graphically converted temporal data
CN109018430B (zh) * 2018-07-27 2021-10-19 淮阴工学院 旋翼飞行器桨叶性能测试台
US11518544B2 (en) * 2019-07-18 2022-12-06 Textron Innovations Inc. Driveshaft misalignment measurement systems and methods
CN112977869B (zh) * 2021-02-25 2022-11-01 成都凯天电子股份有限公司 一种直升机大气数据系统旋翼下洗流影响修正方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020078403A1 (en) * 2000-01-18 2002-06-20 Gullo Louis J. Reliability assessment and prediction system and method for implementing the same
US6473677B1 (en) * 2001-06-18 2002-10-29 General Electric Company Method and apparatus for determining an effective jet engine maintenance schedule
US20040176887A1 (en) * 2003-03-04 2004-09-09 Arinc Incorporated Aircraft condition analysis and management system
US7474989B1 (en) * 2005-03-17 2009-01-06 Rockwell Collins, Inc. Method and apparatus for failure prediction of an electronic assembly using life consumption and environmental monitoring
CN101697078A (zh) * 2009-10-22 2010-04-21 北京航空航天大学 一种简单式环控系统的在线故障诊断装置及诊断方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5099436A (en) * 1988-11-03 1992-03-24 Allied-Signal Inc. Methods and apparatus for performing system fault diagnosis
US5493676A (en) * 1993-06-29 1996-02-20 Unisys Corporation Severe environment data recording system
US20070028220A1 (en) * 2004-10-15 2007-02-01 Xerox Corporation Fault detection and root cause identification in complex systems
GB0425486D0 (en) * 2004-11-19 2004-12-22 Malik Omar Failure path analysis
US7984146B2 (en) 2006-05-04 2011-07-19 Sikorsky Aircraft Corporation Aircraft health and usage monitoring system with comparative fleet statistics
US7983809B2 (en) 2007-12-21 2011-07-19 Sikorsky Aircraft Corporation Aircraft integrated support system (ISS)
US8955365B2 (en) * 2008-12-23 2015-02-17 Embraer S.A. Performance monitoring and prognostics for aircraft pneumatic control valves
FR2973132B1 (fr) * 2011-03-24 2013-04-26 Dassault Aviat Dispositif et procede d'evaluation des capacites operationnelles d'un aeronef

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020078403A1 (en) * 2000-01-18 2002-06-20 Gullo Louis J. Reliability assessment and prediction system and method for implementing the same
US6473677B1 (en) * 2001-06-18 2002-10-29 General Electric Company Method and apparatus for determining an effective jet engine maintenance schedule
US20040176887A1 (en) * 2003-03-04 2004-09-09 Arinc Incorporated Aircraft condition analysis and management system
US7474989B1 (en) * 2005-03-17 2009-01-06 Rockwell Collins, Inc. Method and apparatus for failure prediction of an electronic assembly using life consumption and environmental monitoring
CN101697078A (zh) * 2009-10-22 2010-04-21 北京航空航天大学 一种简单式环控系统的在线故障诊断装置及诊断方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LARRY V. KIRKLAND, ETC.: "Avionics Health Management: Searching for the Prognostics Grail", 《2004 IEEE AEROSPACE CONFERENCE PROCEEDINGS》, 31 December 2004 (2004-12-31) *

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103995529B (zh) * 2014-05-20 2016-08-17 西南交通大学 一种旋翼飞行器机械安装故障在线诊断方法
CN103995529A (zh) * 2014-05-20 2014-08-20 西南交通大学 一种旋翼飞行器机械安装故障在线诊断方法
CN112614246A (zh) * 2014-09-30 2021-04-06 深圳市大疆创新科技有限公司 用于数据记录与分析的系统和方法
CN111580507B (zh) * 2016-08-31 2022-01-14 深圳市大疆创新科技有限公司 无人机、电子调速器及其控制方法、控制系统
CN111580507A (zh) * 2016-08-31 2020-08-25 深圳市大疆创新科技有限公司 无人机、电子调速器及其控制方法、控制系统
US11210434B2 (en) 2017-10-17 2021-12-28 Textron Innovations Inc. Fault isolation
CN109669431B (zh) * 2017-10-17 2022-04-15 贝尔直升机德事隆公司 故障隔离
CN109669431A (zh) * 2017-10-17 2019-04-23 贝尔直升机德事隆公司 故障隔离
CN108956444B (zh) * 2018-06-14 2020-10-09 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种防腐涂层自然环境试验和性能检测系统
CN108956444A (zh) * 2018-06-14 2018-12-07 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种防腐涂层自然环境试验和性能检测系统
CN110844109A (zh) * 2019-10-11 2020-02-28 中国直升机设计研究所 一种直升机健康与使用监测系统的功能配置方法
CN110844109B (zh) * 2019-10-11 2022-09-30 中国直升机设计研究所 一种直升机健康与使用监测系统的功能配置方法
CN113853556A (zh) * 2020-04-27 2021-12-28 深圳市大疆创新科技有限公司 一种无人飞行器桨叶安装检测方法及装置
WO2021217362A1 (zh) * 2020-04-27 2021-11-04 深圳市大疆创新科技有限公司 一种无人飞行器桨叶安装检测方法及装置
CN114280995A (zh) * 2021-12-27 2022-04-05 广州信邦智能装备股份有限公司 一种无人机环控系统地面联合试验台用监控系统

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Publication number Publication date
EP2701025A1 (en) 2014-02-26
EP2701025B1 (en) 2017-07-19
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