CN103661967A

CN103661967A - 飞行器部件上的长、短距离存储和传输系统

Info

Publication number: CN103661967A
Application number: CN201310379124.0A
Authority: CN
Inventors: 布赖恩·E·塔克
Original assignee: Bell Helicopter Textron Inc
Current assignee: Bell Helicopter Textron Inc
Priority date: 2012-08-29
Filing date: 2013-08-27
Publication date: 2014-03-26
Also published as: US20140061382A1; CA2825480A1; EP2703297A1; BR102013021747A2; CA2825480C; US9868550B2; EP2703297B1

Abstract

本发明提供了一种飞行器部件上的长、短距离存储和传输系统。根据一个实施例，飞行器部件存储系统包括第一存储装置和第二存储装置。第一存储装置被配置为耦合到飞行器部件并且可操作地存储和发送关于飞行器部件的第一组信息。第二存储装置被配置为耦合到同一飞行器部件并且可操作地存储和发送关于飞行器部件的第二组信息。第二存储装置具有比第一存储装置更大的存储容量但是具有比第一存储装置更短的传输距离。

Description

飞行器部件上的长、短距离存储和传输系统

技术领域

本发明一般地涉及飞行器部件上的存储解决方案，尤其涉及飞行器部件上的长、短距离存储和传输系统。

背景技术

诸如旋翼飞行器的飞行器可以由各种部件制造。这些部件中的一些可以在飞行器之间移动。这些部件中的一些也可以在该部件的寿命期间被保养、维护和/或替换。

发明内容

本公开的特定实施例可以提供一个或更多技术优点。一个实施例的技术优势可以包括存储和发送来自飞行器上的部件的部件历史信息和飞行器配置信息的能力。一个实施例的技术优点可以包括增加飞行器配置信息的传输距离（range）和增加部件历史信息的存储容量的能力。一个实施例的技术优点可以包括在保养飞行器部件时消除访问因特网或者部件数据库的需要的能力。

本公开的某些实施例可以包括上述优点中的部分、全部或者不包括上述优点。对于本领域技术人员，根据本文中包括的附图、说明书以及权利要求书，可以容易地了解一个或更多其它技术优点。

附图说明

为了提供本发明和它们的特征以及优点的更加完全的理解，结合附图参考以下说明，在附图中：

图1示出根据一个示例性实施例的旋翼飞行器；

图2A和图2B示出根据一个示例性实施例的与图1的旋翼飞行器关联的部件；以及

图3示出根据一个示例性实施例的飞行器部件信息关联系统。

具体实施方式

图1示出根据一个示例性实施例的旋翼飞行器100。旋翼飞行器100包括旋翼系统110、桨片120、机身130、起落装置140以及尾部150。旋翼系统110可以使桨片120旋转。旋翼系统110可以包括用于选择性地控制每个桨片120的螺距（pitch）从而选择性地控制旋翼飞行器100的方向、推力以及提升的控制系统。机身130表示旋翼飞行器100的主体，并且可以耦合到旋翼系统110，使得旋翼系统110和桨片120可以通过空气移动机身130。起落装置140在旋翼飞行器100着陆时和/或在旋翼飞行器100在地面上处于静止状态时支撑旋翼飞行器100。尾部150表示飞行器的尾部分，并且包括旋翼系统110和桨片120’的部件。桨片120’可以在与桨片120的转动相同的方向上提供推力，从而对抗由旋翼系统110和桨片产生的转矩作用。本文中所描述的与旋翼系统有关的特定实施例的教示可以应用于旋翼系统110和/或其它旋翼系统，诸如其它倾斜旋翼和直升机旋翼系统。还应该理解的是：关于旋翼飞行器100的教示可以应用于除了旋翼飞行器之外的飞行器和交通工具，诸如飞机和无人驾驶飞行器，仅举几个为例。

工人可以通过定时地记录哪个部件安装在特定的飞行器上来追踪飞行器部件配置。为了执行该工作，工人可以检查飞行器并且记录所安装的每个部件的部件编号或者序列号。在一些情况下，这种工作可能是非常资源密集的。例如，飞行器可以包括许多部件，并且这些部件中的一些对于工人可能是不便利的(例如，在小的隔间内或者位于离地面很高处)。因此，某些实施例的教示认识到向工人无线地发送飞行器配置信息的能力。

工人也可以在保养、维护和/或替换该部件时使用飞行器部件的维护信息。例如，工人可以访问描述飞行器部件的历史的维护信息(例如，维护历史、环境历史、保养历史、检修历史)以及指示应该如何检查和维护该部件的保养手册。

在一些情况下，这种维护信息可以存储在能够由工人访问的数据库中。然而，这种数据库不能总是由工人访问。例如，飞行器可能在不能对数据库进行访问的偏远的位置进行检修。因此，特定实施例的教示认识到向飞行器部件提供配置为存储关于该部件的维护信息的存储介质的能力。

如上所述，飞行器配置信息可以被无线地发送给工人。因此，也可以使用相同的无线通信技术向工人无线地发送维护信息。然而，某些实施例的教示认识到与使用相同通信技术来发送飞行器配置信息和维护信息两者有关的很多问题。例如，通常，发送越大的信息量可能必然地需要电力消耗的增加和/或传输距离的减小。维护信息可能包括比飞行器配置信息多得多的信息量，并且与飞行器配置信息一起来发送维护信息可能增加发送飞行器配置信息所需的电力消耗，和/或减小飞行器配置信息的传输距离。

因此，某些实施例的教示认识到通过提供两个存储和传输装置来使传输距离和存储容量之间的权衡最优化的能力：远距离传输装置(具有有限存储量)和短距离传输装置(具有更大的存储量)。在一些实施例中，远距离传输装置可以存储和发送飞行器配置信息，而短距离传输装置可以存储和发送维护信息。与飞行器配置信息不同，短距离传输装置可以适合于维护信息，因为存储容量可以更优先于传输距离(例如，因为在保养或者替换部件时，维护信息主要由与飞行器部件直接接触的工人使用)。

图2A示出根据一个示例性实施例的部件200。部件200可以表示与诸如图1的旋翼飞行器100的飞行器有关的飞行器部件。例如，部件200可以表示旋翼桨片、旋翼桨片上的耐磨带、轴承或者许多其它部件。

在图2A的示例中，第一存储装置210和第二存储装置220耦合到部件200。在一些实施例中，第一存储装置210和/或第二存储装置220可以被耦合邻近部件200而不一定耦合到部件200。例如，如果部件200是轴承，则第一存储装置210和/或第二存储装置220可以耦合到靠近部件200的表面。

第一存储装置210可以可操作地存储和发送标识部件200的第一组信息。第一存储装置210的示例可以包括但是不限于无源和有源射频识别(RFID)标签。RFID是使用射频电磁场来从附接到或者靠近物体的标签传输数据的无线无接触系统的使用。无源RFID标签可以不需要电池而是可以通过用于读取它们的电磁场来供电。在另一方面，有源RFID标签可以使用本地电源并且发出无线电波(处于无线电频率的电磁辐射)。RFID标签可以包含可以相隔一定距离被读取的电子地存储的信息。与条形码不同，RFID标签不一定需要在读取器的视线的范围内并且甚至可以嵌入在所追踪的物体中。

在一些实施例中，通过第一存储装置210存储和发送的该第一组信息可以表示根据前面的示例的飞行器配置信息。例如，标识飞行器部件的第一组信息可以包括飞行器部件的种类唯一的部件编号和单个飞行器部件唯一的序列号。如上所述，所存储和发送的更多信息可以减小第一存储装置210的传输距离。因此，某些实施例的教示认识到将第一存储装置210限制到较小信息量(例如，仅仅部件编号和序列号)可以使第一存储装置210的传输距离最优化。

第二存储装置220可以可操作地存储和发送关于部件200的第二组信息。第二存储装置210可以具有比第一存储装置210更大的存储/传输容量，但是也可能具有更短的传输距离。例如，第二存储装置220的一个示例可以包括但是不限于接触存储器按钮(CMB)或者快擦写存储器装置。CMB是在与触摸探测器接触时可以接收、存储和/或发送信息的电子装置。CMB可以具有比RFID标签更大的存储/传输容量，但是也可能具有更短的传输距离。例如，CMB可以存储大约四个千兆字节的信息，而RFID标签可以存储大约512比特的信息。然而，CMB可以具有0英尺的传输距离(即，仅在接触时发送信息)，而512比特RFID标签可以发送信息直到20英尺。

第二存储装置220的另一个示例可以包括但不限于更高容量的RFID标签。例如，更高容量的RFID标签可以存储大约4000或者8000字节的信息。然而，该更高容量的RFID标签仅仅可以具有大约4英尺的传输距离，这实质上小于512比特RFID标签的20英尺传输距离。

第二存储装置220可以存储关于部件200的无数信息。例如，存储装置220可以存储描述部件200的历史（例如，维护历史、环境历史、保养历史、检修历史）以及指示应该如何检查和维护该部件的保养手册。例如，第二存储装置220可以存储指示应该如何检查部件200的保养手册，以及详述部件200的先前检查结果的信息。

某些实施例的教示还认识到利用部件200来维护该第二组信息可以使第二组信息对工人更有用。例如，与将这种信息存储在数据库中相比，与部件一起来存储维护记录使这种信息更易访问。在工人物理地与该部件一起工作时，不仅更便于收集这种信息，而且该工人甚至可以不访问数据库。工人甚至可以不访问因特网，这使得工人可能难以访问部件的保养手册。此外，不同的部件型号可以与不同的保养手册版本有关，并且利用该部件来本地地存储合适的保养手册可以帮助确保工人在保养部件时使用正确的保养手册。例如，不同的部件型号可以具有不同的损坏限制值，而对于工人重要的是访问正确的保养手册，以便在保养该部件时应用正确的损坏限制值。

在一些实施例中，第二存储装置220可以存储部件200的环境历史。通常，一些飞行器部件可能受环境应力的影响。例如，旋翼飞行器100可以在空气更加被湿气饱和的热带环境中工作。作为另一个示例，旋翼飞行器100可以在可能造成腐蚀的空气具有较高程度的盐度的海洋环境中工作。作为又一个示例，旋翼飞行器100可以在沙子和其它颗粒可能磨损旋翼飞行器部件的沙漠中工作。

这种环境应力不限于在旋翼飞行器100正在飞行时。例如，在沙漠环境中旋翼飞行器100的工作可以包括使旋翼飞行器100飞行和在飞行之间的停落旋翼飞行器100两者。在这个示例中，飞行和停落旋翼飞行器100两者可以使旋翼飞行器100经受沙子和其它颗粒的影响。

对部件200的损害可能取决于曝露于环境应力的严酷性。例如，损害可能由来自环境应力的长时间曝露引起。此外，损害可能由对环境应力的极端曝露引起，即使这种曝露是短暂的。此外，一些部件200可能对环境应力的长时间曝露更加敏感，而其它部件可能对极端环境应力更加敏感。

飞行器部件可以被设计为抵挡预计的环境应力。然而，不同的飞行器可以在许多不同的环境中飞行。一些飞行器可以曝露于更多环境应力，而其它飞行器可以曝露于更少环境应力。因此，某些实施例的教示认识到测量和存储部件200的环境历史的能力。

在图2A的示例中，部件200包括环境传感器230。环境传感器230可以测量部件200遭受的自然环境的各方面。环境传感器230的示例可以包括但是不限于湿度传感器、盐度传感器、腐蚀性传感器、颗粒传感器、压力传感器以及振动传感器。湿度传感器可操作地测量靠近部件200的大气的湿度。盐度传感器可操作地测量靠近部件200的大气的盐度。腐蚀性传感器可操作地测量靠近部件200的腐蚀剂物质的存在或者对腐蚀部件200有利的条件。颗粒传感器可操作地测量靠近部件200的颗粒的存在。颗粒传感器还可以测量颗粒的尺寸和密度以及其它信息。压力传感器可以测量和确定诸如环境大气压力(或者压力高度)和动态大气压力(使得可以确定风速)的信息。振动传感器可以测量部件200上的振动力。

在图2A的示例中，环境传感器230被配置为将环境历史信息直接传送到第二存储装置220(无线地或者经由有线连接)。在该示例中，环境传感器230可以配置为在延长的时间段(例如多个飞行或者任务)上将环境历史信息传送到第二存储装置220。

然而，在一些实施例中，环境传感器230可以是“牺牲”传感器。牺牲传感器是在执行一个或更多测量之后被永久地改变的传感器，从而牺牲传感器在执行附加的测量前必须被替换。例如，一些腐蚀性传感器可以通过自身变得被腐蚀来检测附近部件的腐蚀。在一些实施例中，来自牺牲传感器的测量可以由工人在替换时收集，该工人可以将这些测量上传到第二存储装置220。在一些实施例中，这些测量可以与接近的时间戳关联，该时间戳指示测量被认为何时已经被进行。替换地，测量可以基于安装时间戳(指示传感器何时被安装)和移除时间戳来与曝露的已知时段关联。

在图2A的示例中，环境传感器230耦合到部件200。然而，在一些实施例中，环境传感器230可以被耦合靠近部件200而不一定耦合到部件200。例如，如果部件200是轴承，环境传感器230可以被耦合到靠近部件200的表面。作为另一个示例，诸如图2B中所示，部件200和环境传感器230可以位于相同的封闭区域中。例如，湿度传感器可以位于旋翼飞行器100内的、可能因为包围旋翼飞行器100的空气中的湿度而形成潮湿的区域中。

图3示出了根据一个示例性实施例的飞行器部件信息相关系统300。通常，系统300包括飞行器配置数据仓库310、部件历史仓库320、关联引擎330以及关联的部件历史仓库340。飞行器配置数据仓库310和部件历史仓库320分别可以通过接口315和325从第一存储装置210和第二存储装置220接收信息。在一个示例性实施例中，接口315是RFID标签扫描器，并且接口325是CMB读取器。

用户5可以通过计算机系统10来访问系统100。例如，在一些实施例中，用户5可以通过计算机系统10来访问飞行器配置数据仓库310、部件历史仓库320、关联引擎330以及关联部件历史仓库340。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/或机械装置。用户5的示例包括但不限于飞行员、保养人员、工程师，技师、承包人、代理商和/或雇员。用户5可以与组织关联。组织可以包括追求共同目标的任何社会配置。组织的一个示例是实业。实业是设计为向消费者、政府部门和/或其它实业提供货物或者服务、或者两者的组织。

计算机系统10可以包括处理器12、输入/输出装置14、通信链路16以及存储器18。在其它实施例中，计算机系统10可以包括更多、更少或者其它部件。计算机系统10可以可操作地执行各种实施例的一个或更多操作。尽管示出的实施例提供可以利用其它实施例来被使用的计算机系统10的一个示例，但是这种其它实施例除了计算机系统10之外可以利用计算机。另外，实施例还可以使用多计算机系统10或者以诸如一个或更多网络30的一个或更多公共和/或私人计算机网络联网在一起的其它计算机。

处理器12表示可操作地执行包含在介质内的逻辑的装置。处理器12的示例包括一个或更多微处理器、一个或更多应用程序和/或其它逻辑。计算机系统10可以包括一个或者多个处理器12。

输入/输出装置14可以包括可操作地使能包括与用户或者另一系统通信的计算机系统10和外部部件之间的通信的任何装置或者接口。示例性的输入/输出装置14可以包括但是不限于鼠标、键盘、显示器以及打印机。

网络接口16可操作地便于计算机系统10和诸如其它计算机系统10的网络的另一要素之间的通信。网络接口16可以连接到包括通信的传输的适合于数据传输的任何数量的有线和/或无线网络以及有线和/或无线网络的组合。例如，网络接口16可以传送音频和/或视频信号、消息、因特网协议包、帧中继帧、异步传输模式蜂窝和/或网络地址之间的其它合适的数据。网络接口16连接到包括但不限于公用交换电话网络（PSTN）、公共或者专用数据网络、一个或更多内部网、局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）、有线或者无线网络、本地、区域或者全球通信网络、光网络、卫星网络、蜂窝网络；企业内部网、因特网的全部或者一部分、其它合适的网络接口或者前述的任何组合的计算机网络或者各种其它通信平台。

存储器18表示任何合适的存储机制并且可以存储用于供计算机系统10使用的任何数据。存储器18可以包括一个或更多有形的、计算机可读和/或计算机可执行的存储介质。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）)、大量存储介质（例如硬盘）、可移除存储介质（例如光盘（CD）或者数字视频盘（DVD））、数据库和/或网络存储（例如服务器）和/或其它计算机可读介质。

在一些实施例中，存储器18存储逻辑20。逻辑20有助于使计算机系统10的操作。逻辑20可以包括硬件、软件和/或其它逻辑。逻辑20可以被编码在一个或更多个有形的、非瞬时介质中并且可以在通过计算机来执行时执行操作。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可以包括已知的OS2、UNIX、Mac-OS、Linux以及Windows操作系统或者其它操作系统中的任一个。在特定的实施例中，实施例的操作可以通过一个或更多计算机可读介质存储、包括有和/或编码有计算机程序和/或具有所存储和/或所编码的计算机程序来执行。在不脱离本发明的范围的情况下，逻辑20还可以嵌入在任何其它合适的介质内。

计算机10或者计算机10的部件之间的各种通信可以在诸如网络30的网络上出现。网络30可以表示适合于数据传输的任何数量的有线和/或无线网络以及有线和/或无线网络的组合。例如，网络30可以传送因特网协议包、帧中继帧、异步传输模式蜂窝和/或网络地址之间的其它合适的数据。网络30可以包括：公共或专用数据网络，一个或多个内部网，局域网（LAN），城域网（MAN），广域网（WAN），有线或者无线网络，本地、区域或者全球通信网络，光网络，卫星网络，蜂窝网络，企业内部网，因特网的全部或者一部分，其它合适的通信链路或者前述的任何组合。尽管所示实施例示出一个网络30，但是某些实施例的教示认识到可以使用更多或者更少网络并且不是所有要素可以经由网络来通信。某些实施例的教示还认识到在网络上的通信是用于在各方之间的通信的机制的一个示例，并且可以使用任何合适的机制。

飞行器配置数据仓库310可以存储来自第一存储装置210的飞行器配置信息。例如，飞行器配置数据仓库310可以为某一飞行器存储该部件和用于在某一时间安装在飞行器上的每个部件的序列号。飞行器配置数据仓库310可以在一段时间为多个飞行器存储这种信息，使得一个人可以确定飞行器配置已经随着时间如何改变并且部件已经随着时间如何移动两者。例如，飞行器配置数据仓库310可以为某一飞行器部件指示飞行器部件是否已经在保养中，如果是，则已经在其中安装该部件的每个飞行器。

部件历史仓库320可以存储来自第二存储装置220的部件信息。例如，部件历史仓库320可以为某一飞行器部件存储维护历史、环境历史、保养历史以及检修历史。在一些实施例中，存储在部件历史仓库320中的信息可以复制通过靠近部件200的第二存储装置220存储的信息。

关联引擎330可以使飞行器配置数据仓库310和部件历史仓库320之间的信息关联。例如，部件历史仓库320可以包括用于部件200、但可以不指示在环境历史被记录时与部件200关联的飞行器的环境历史信息。关联引擎330可以通过查阅飞行器配置数据仓库310来确认该环境历史期间的对应于部件200的飞行器。按照这样的方式，关联引擎330可以采集用于部件200的环境历史并且确定相应的飞行器的环境历史。这种关联部件和飞行器历史可以被存储在关联部件历史340中。

在不脱离本发明的范围下，可以对在本文中描述的系统和装置做出变型、增加或者省略。系统和装置的部件可以被集成或者分离。此外，系统和装置的操作可以通过更多、更少或者其它部件来执行。该方法可以包括更多、更少或者其它步骤。另外，可以以任何合适的顺序来执行各步骤。

尽管已经详细地示出和描述几个实施例，但是将认识到的是，在不脱离正如附加的权利要求所定义的本发明的精神和范围下，可以做出替换和改变。

为了有助于专利局和关于本申请发布的任何专利的任何读者理解附加于此的权利要求书，除非该词语“用于...的装置(means for)”或者“用于...步骤(step for)”在特定的权利要求中被明确地使用，申请人希望读着注意它们不意味附加权利要求中的任一项援引35U.S.C.§112的第6段作为存在在它的申请日上。

Claims

1.一种旋翼飞行器，包括：

主体；

传动系统，所述传动系统耦合到所述主体并且包括电源和耦合到所述电源的驱动轴；

轮轴；

耦合到所述轮轴的旋翼桨片；

飞行器部件；以及

飞行器部件存储系统，包括：

第一存储装置，所述第一存储装置耦合到所述飞行器部件，并且可操作地存储和发送标识所述飞行器部件的第一组信息；以及

第二存储装置，所述第二存储装置耦合到同一飞行器部件，并且可操作地存储和发送关于所述飞行器部件的第二组信息，所述第二存储装置具有比所述第一存储装置更大的存储容量但是具有比所述第一存储装置更短的传输距离。

2.如权利要求1所述的旋翼飞行器，其中所述第一存储装置包括射频标识标签。

3.如权利要求1所述的旋翼飞行器，其中所述第二存储装置包括接触存储器按钮。

4.如权利要求3所述的旋翼飞行器，其中标识所述飞行器部件的所述第一组信息包括对部件的种类唯一的部件编号。

5.如权利要求3所述的旋翼飞行器，其中标识所述飞行器部件的所述第一组信息包括对所述单个飞行器部件唯一的序列号。

6.如权利要求1所述的旋翼飞行器，其中关于所述飞行器部件的所述第二组信息包括所述飞行器部件的维护历史。

7.如权利要求1所述的旋翼飞行器，还包括靠近所述飞行器部件耦合到旋翼飞行器的环境条件传感器，所述环境条件传感器可操作地测量所述飞行器部件遭受的自然环境的至少一个方面。

8.如权利要求7所述的旋翼飞行器，其中所述环境条件传感器被配置为将环境数据发送到用于存储的所述第二存储装置。

9.如权利要求7所述的旋翼飞行器，其中所述环境条件传感器被耦合到所述飞行器部件。

10.一种飞行器部件存储系统，包括：

第一存储装置，被配置为耦合到飞行器部件并且可操作地存储和发送关于所述飞行器部件的第一组信息；以及

第二存储装置，被配置为耦合到同一飞行器部件并且可操作地存储和发送关于所述飞行器部件的第二组信息，所述第二存储装置具有比所述第一存储装置更大的存储容量但是具有比所述第一存储装置更短的传输距离。

11.如权利要求10所述的飞行器部件存储系统，其中关于所述飞行器部件的所述第一组信息包括标识所述飞行器部件的信息。

12.如权利要求11所述的飞行器部件存储系统，其中标识所述飞行器部件的所述信息包括对部件的种类唯一的部件编号。

13.如权利要求11所述的飞行器部件存储系统，其中标识所述飞行器部件的所述信息包括对所述单个飞行器部件唯一的序列号。

14.如权利要求11所述的飞行器部件存储系统，其中标识所述飞行器部件的所述信息由对部件的种类唯一的部件编号和对所述单个飞行器部件唯一的序列号构成。

15.如权利要求10所述的飞行器部件存储系统，其中关于所述飞行器部件的所述第二组信息包括所述飞行器部件的维护历史。

16.如权利要求10所述的飞行器部件存储系统，其中关于所述飞行器部件的所述第二组信息包括关于所述飞行器部件的维护信息。

17.如权利要求10所述的飞行器部件存储系统，其中关于所述飞行器部件的所述第二组信息包括所述飞行器部件的环境历史。

18.如权利要求10所述的飞行器部件存储系统，其中所述第一存储装置包括射频标识标签。

19.如权利要求10所述的飞行器部件存储系统，其中所述第二存储装置包括接触存储器按钮。

20.如权利要求10所述的飞行器部件存储系统，其中所述第一存储装置可操作地无线地发送所述第一组信息。

21.如权利要求10所述的飞行器部件存储系统，其中所述第二存储装置响应于物理接触可操作地发送所述第二组信息。

22.如权利要求10所述的飞行器部件存储系统，还包括耦合到所述飞行器部件的环境条件传感器，所述环境条件传感器可操作地测量所述飞行器部件遭受的自然环境的至少一个方面。

23.如权利要求22所述的飞行器部件存储系统，其中所述环境条件传感器被配置为将环境数据发送到用于存储的所述第二存储装置。