CN108692721B - 用于检测气流控制表面的偏斜情况的方法和装置 - Google Patents

用于检测气流控制表面的偏斜情况的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本申请公开了用于检测气流控制表面的偏斜情况的方法和装置。示例性装置包括飞行器机翼、支撑联动装置和经由支撑联动装置耦接到飞行器机翼的襟翼。示例性装置包括在接近支撑联动装置的位置处耦接到襟翼的传感器。传感器被配置成生成用于该位置的振动数据。示例性装置包括通信地耦接到传感器的检测器。检测器将基于振动数据检测襟翼的偏斜情况。

Description

用于检测气流控制表面的偏斜情况的方法和装置
技术领域
本公开总体涉及诸如飞行器的襟翼的气流控制表面，更具体地涉及用于检测气流控制表面偏斜情况的方法和装置。
背景技术
示例性飞行器的机翼包括襟翼，其可以在起飞或着陆期间伸出以增加机翼的升力，并且当例如飞行器到达巡航高度时缩回以减少阻力。襟翼经由一个或多个支撑联动装置耦接到机翼。支撑联动装置使得能够通过向机翼提供襟翼的铰接耦接来调节襟翼。
就这些和其它考虑而言，提出了本文的公开内容。
发明内容
示例性装置包括飞行器机翼、支撑联动装置和经由支撑联动装置耦接到飞行器机翼的襟翼。该示例性装置包括在接近支撑联动装置的位置处耦接到襟翼的传感器。传感器被配置成生成该位置的振动数据。示例性装置包括通信地耦接到传感器的检测器。检测器将基于振动数据来检测襟翼的偏斜情况。
示例性方法包括经由耦接到车辆的气流控制表面的传感器生成气流控制表面的振动数据。示例性方法包括基于振动数据，通过使用处理器执行指令来生成频谱数据。示例性方法包括通过使用处理器执行指令来执行频谱数据与预定频谱数据的比较。示例性方法包括基于比较，通过使用处理器执行指令来检测气流控制表面的偏斜情况。
另一个示例性方法包括通过使用处理器执行指令来访问飞行器的襟翼的振动数据，该振动数据由耦接到襟翼的传感器生成。该示例性方法包括通过使用处理器执行指令来比较振动数据和预定振动数据以识别襟翼的偏斜情况。
附图说明
图1示出可用于实现本文公开的示例性方法和装置的示例性飞行器。
图2是图1的示例性飞行器的示例性襟翼的透视图。
图3是可用于将图2的襟翼耦接到图1的示例性飞行器的机翼的示例性支撑联动装置的示意图。
图4是图1的飞行器的示例性机翼和示例性襟翼的俯视局部视图。
图5是根据本公开的教导的包括耦接到其的传感器的图2的示例性襟翼的透视图。
图6是可用于检测图1的示例性飞行器的襟翼的偏斜情况的第一示例性偏斜情况检测系统的方框图。
图7是示出根据本公开的教导的由图6的示例性系统处理的数据的第一曲线图。
图8是可使用图6的第一示例性系统实现的用于检测偏斜情况的示例性方法的流程图。
图9是可用于检测图1的示例性飞行器的襟翼的偏斜情况的第二示例性偏斜情况检测系统的方框图。
图10是可使用图9的第二示例性系统实现的用于检测偏斜情况的示例性方法的流程图。
图11是可用于实行图10的示例性方法和/或更一般地用于实现图6的第一示例性系统和/或图9的第二示例性系统的偏斜情况管理器的示例性处理器的方框图。
附图不是按比例的。相反，为了清楚说明多个层和区域，在图中可扩大层的厚度。只要可能，将贯穿一个或多个附图和附随的书面描述使用相同的附图标记来指代相同或相似的零件。
具体实施方式
一些飞行器包括机翼，该机翼具有诸如耦接到机翼的襟翼(例如，在机翼的后缘处)的气流控制表面。在飞行器的不同飞行阶段期间，可以调节襟翼。例如，在起飞或着陆期间，可以伸出襟翼以增加机翼的升力。例如，当飞行器达到巡航高度时，可以缩回襟翼以减小阻力。
襟翼通常经由一个或多个支撑联动装置耦接到机翼，该支撑联动装置使得襟翼能够被选择性地缩回或伸出。支撑联动装置使得负载力能够从襟翼传递到机翼。示例性支撑联动装置包括当襟翼处于收起位置或伸出位置时支撑襟翼的一个或多个接头(例如销接头或铰接件)以及一个或多个杆或臂部。支撑联动装置通信地耦接到致动器，该致动器经由对支撑联动装置的一个或多个接头的操纵来控制襟翼的位置。
在一些示例中，第一支撑联动装置位于机翼的舷外侧或接近机翼的末端，并且第二支撑联动装置位于机翼的舷内侧以在两个位置处将襟翼耦接到机翼。在此类示例中，负载力经由第一支撑联动装置和第二支撑联动装置传递到机翼。而且，襟翼被旋转地约束在第一支撑联动装置和第二支撑联动装置处。因此，基本上防止襟翼旋转，这可干扰襟翼的性能。
第一支撑联动装置和/或第二支撑联动装置的一个或多个部件可由于磨损、冲击等而机械地失效。例如，第一支撑联动装置的臂部可能受损(例如被损坏)，使得没有负载经由臂部在机翼和襟翼之间传递。然而，襟翼仍然经由第一支撑联动装置的一个或多个接头机械耦接到机翼。在此类示例中，由于第一支撑联动装置的臂部处的机械损伤，襟翼不再被第一支撑联动装置旋转约束。相反，襟翼仅通过第二支撑联动装置被旋转约束。襟翼可围绕第一支撑联动装置的接头中的一个旋转，使得襟翼扭转。因此，需要修理的第一支撑联动装置或支撑联动装置引起襟翼的偏斜情况，或引起对襟翼的旋转约束在一个或多个支撑联动装置处被中断的情况。
美国联邦航空局(FAA)条例要求对飞行器结构进行损伤容限评估。遵守此类条例包括监测襟翼偏斜情况，以确定一个或多个支撑联动装置是否需要修理。在一些已知示例中，通过测量相对于飞行器机翼的第一支撑联动装置的位置和第二支撑联动装置的位置之间的不对准程度来检测襟翼偏斜情况。例如，相对于机翼的支撑联动装置之间的角度不对准可以用作指示器，该指示器指示襟翼是偏斜的并且支撑联动装置中的一个需要被修理。然而，支撑联动装置之间的角度不对准可能难以准确检测。例如，不对称的负载可由每个支撑联动装置来承载。舷外侧支撑联动装置可承载比舷内侧支撑联动装置更重的负载。因此，两个支撑联动装置之间的角度不对准相对于舷内侧支撑联动装置或承载较小负载的联动装置可能难以检测，这是因为与承载较重负载的舷外侧支撑联动装置相比，当需要修理时，舷内侧支撑联动装置经历更少的角度位置的变化。
本文公开的示例基于对经由耦接到襟翼的一个或多个传感器收集的振动数据的分析提供对在诸如飞行器的襟翼的一个或多个气流控制表面处的偏斜情况的检测。在本文公开的示例中，一个或多个传感器(例如，加速计)耦接到襟翼以测量襟翼相对于幅度和频率的振动。从襟翼收集的振动数据可以与从非偏斜襟翼收集的参考数据和/或从已知的偏斜襟翼收集的参考数据进行比较。在一些示例中，诸如阻尼因素和/或激励力之类的噪声因素可导致襟翼以与襟翼的固有振动频率不同(例如，稍微不同)的频率振动。一些公开的示例检测振动频率数据频谱中的峰值相对于参考数据中的峰值的移位，该移位是由于振动频率相对于固有频率的变化。基于峰值的移位，所公开的示例识别出偏斜情况。一些公开的示例使用一种或多种滤波技术(例如，带通滤波)基于频率数据相对于参考频率数据的幅度来识别偏斜情况。基于对襟翼处的偏斜情况的识别，可以以例如显示给飞行器驾驶员或维护人员的警告的形式来生成一个或多个输出，该警告指示支撑联动装置中的一个或多个需要修理。与收集支撑联动装置的位置测量和评估对准相比，振动数据的使用提供检测舷内侧支撑联动装置的机械状态的有效和灵敏的手段。
图1是可用于实现本文公开的示例性方法和装置的示例性飞行器100的俯视图。示例性飞行器100包括第一机翼102、第二机翼104和机身106。图1的示例性飞行器100包括耦接到第一机翼102的第一发动机108和耦接到第二机翼104的第二发动机110。在图1的示例性飞行器100中，第一襟翼112耦接到第一机翼102的后缘114。第二襟翼116耦接到第二机翼104的后缘118。图1的示例性飞行器100包括控制器120(例如，处理器)，以从例如飞行器100的飞行员接收一个或多个指令。示例性控制器120向飞行器100的一个或多个部件提供一个或多个指令。例如，示例性控制器120可以通过向与第一襟翼112和第二襟翼116相关联的相应致动器提供一个或多个指令来控制第一襟翼112和第二襟翼116的伸出或缩回。尽管本文公开的示例是结合图1的示例性飞行器100讨论的，但是示例可用其它类型的飞行器、车辆和/或非车辆结构(例如，机器)来实现。
图2是图1的飞行器100的示例性第一襟翼112的透视图。如图2所示，示例性第一襟翼112具有基本上翼面(airfoil，翼型)形状。然而，图2的示例性襟翼112可以具有除图2中所示的形状以外的其它形状，可以包括一个或多个狭槽等。
示例性第一襟翼112经由第一支撑联动装置200和第二支撑联动装置202耦接到图1的示例性飞行器100的第一机翼102。当第一襟翼112耦接到图1的飞行器的第一机翼102时，第一支撑联动装置200更接近图1的飞行器的机身106定位，因此其为舷内侧支撑联动装置。第二支撑联动装置202是舷外侧支撑联动装置，当第一襟翼112耦接到第一机翼102时，第二支撑联动装置更接近图1的第一机翼102的末端定位。第一支撑联动装置200和第二支撑联动装置202使得力能够从第一襟翼112传递到第一机翼102。由第一支撑联动装置200和第二支撑联动装置202承载的负载可以是对称的(例如，联动装置中的每个承载相同的负载)或不对称的(例如，联动装置中的一个比另一个联动装置承载更大的负载)。在一些示例中，第二支撑联动装置或舷外侧支撑联动装置202承载比第一支撑联动装置或舷内侧支撑联动装置200更大的负载。图1和图2的示例性第一襟翼112可以包括额外的或更少的支撑联动装置，以将襟翼耦接到第一机翼102。
第一襟翼112在飞行期间可经历振动。第一襟翼112的振动频率和模式基于例如第一襟翼112的质量、第一襟翼112的长度、第一襟翼112的宽度、第一襟翼112的翼面形状(例如，其影响质量分布和升力)、第一襟翼112中任何一个或多个加强元件的使用(诸如翼梁)、第一襟翼112的一种或多种材料的刚度、第一襟翼112经由第一支撑联动装置200和第二支撑联动装置202耦接到第一机翼102的位置和/或第一襟翼112耦接到第一机翼102的方式、飞行器100的速度等。第一襟翼112经历的振动可以基于第一襟翼112的位置和/或飞行阶段，诸如起飞或着陆。例如，第一襟翼112可基本上竖直或沿y轴振动或弯曲，如图2的箭头204所表示的。同样，第一襟翼112可沿x轴振动，如图2的箭头206所表示的。第一襟翼112也可在z轴方向上振动。在操作中(例如，在非偏斜的情况下)，当第一襟翼112耦接到第一机翼102时，图2的第一支撑联动装置200和第二支撑联动装置202旋转地约束第一襟翼112例如扭转、倾斜或以其它方式旋转。
图3是经由图2的第一支撑联动装置200耦接到图1的示例性飞行器100的第一机翼102的第一襟翼112的示意图。第一支撑联动装置200和/或第二支撑联动装置202可以具有与图3所示不同的设计。
图3示出处于第一位置或缩回位置的第一襟翼112。如第一箭头300所表示的，第一襟翼112可以经由第一支撑联动装置200的致动而移动到第二位置或伸出位置。图3的示例性第一支撑联动装置200包括第一接头302。第一接头302被耦接到第一机翼102。第一接头302操作地耦接到襟翼致动器304，该襟翼致动器向第一接头302提供扭矩以使第一襟翼112基于例如从图1的飞行器100的控制器120接收的一个或多个指令而缩回或伸出。
图3的示例性第一支撑联动装置200包括耦接到第一接头302和第二接头308的驱动臂部306。示例性第一支撑联动装置200包括第三接头310。第一接头302、第二接头308、第三接头310和驱动臂部306操作以使第一襟翼112在图3的收起位置和伸出位置之间枢转。第一接头302、第二接头308和/或第三接头310可为例如销接头。
在一些示例中，例如在第一接头302、驱动臂部306、第二接头308等处可能发生机械损伤。在此类示例中，力经由第一支撑联动装置200在第一襟翼112和第一机翼102之间的传递被中断。然而，第一襟翼112仍经由第三接头310耦接到第一机翼102。如果在驱动臂部306处存在机械损伤，则在襟翼致动器304和第一襟翼112之间没有负载经由驱动臂部306传递。此外，第一襟翼112不再由第一支撑联动装置200的第一接头302和驱动臂部306旋转地约束。因此，第一支撑联动装置200的性能降低。结果，第一支撑联动装置200自由地围绕第三接头310旋转，如图3的第二箭头312所表示的。换句话说，第一襟翼112在第一襟翼112的接近第一支撑联动装置200的侧部处偏斜。
尽管第一支撑联动装置200被机械损伤，但是第一支撑联动装置200仍然可以对y轴和x轴方向上的力作出反应。如上所述，在操作期间，第一襟翼112可以以固有频率或实质频率在x、y和/或z方向上振动。当由于例如第一支撑联动装置200的一个或多个部件处的机械损伤而导致第一襟翼112的旋转约束中断时，第一襟翼112的振动(例如，平移和/或扭曲振动)相对于振动的频率和幅度而改变。换言之，与当第一襟翼112的旋转约束未被中断时相比，第一襟翼112以不同的固有频率振动。
因此，第一支撑联动装置200(或第二支撑联动装置202)的固定性的变化影响第一襟翼112的振动特性，诸如振动的固有频率和模式。当第一支撑联动装置200处于完全操作状态时以及当第一支撑联动装置200被机械损伤时，第一襟翼112的扭曲和平移振动特性上的差异可以用于检测第一襟翼112的偏斜情况。对由于固定性(例如几何形状上的位置的固定性)的变化而导致的第一襟翼112的偏斜情况的检测用作对第一支撑联动装置200可能需要修理的指示。
本文公开的示例基于在飞行或测试期间由耦接到第一襟翼112的一个或多个传感器生成的平移和扭曲振动数据来检测指示第一襟翼112处的偏斜情况的第一襟翼112的振动行为的变化。图4是包括第一机翼102、第一发动机108和第一襟翼112的图1的示例性飞行器100的局部视图。尽管图4示出第一机翼102和第一襟翼112，但是本文公开的示例可以以基本类似的方式通过第二机翼104和第二襟翼116实现。
如图4所示，传感器400耦接到第一襟翼112。在图4的示例中，传感器400是加速计。然而，示例性传感器400可以是测量例如旋转、角度位置等的另一类型的传感器。第一襟翼112可以包括图4中所示出的之外的耦接到其上的附加的传感器。示例性传感器400在一个或多个飞行阶段期间(诸如起飞、进场或着陆)测量一个或多个振动特性(例如，加速度、旋转)并且生成信号数据。在一些示例中，传感器400在第一襟翼112伸出时收集数据，而不在第一襟翼112缩回时收集数据。在一些示例中，传感器400在飞行期间基本上连续地测量一个或多个振动特性(例如，加速度)。在其它示例中，传感器400在飞行器100停放并且执行专用偏斜检测测试时收集数据。
在图4的示例中，传感器400被设置成接近第一襟翼112的表面402(例如，下侧表面)，该表面在第一发动机108的操作期间被来自第一发动机108的空气冲击，如箭头404所表示的。第一襟翼112的表面402暴露于发动机空气导致第一襟翼112振动(例如，第一襟翼112被气流激励)。在一些示例中，第一襟翼112在飞行期间被发动机空气冲击。在其它示例中，示例性飞行器100停放，并且第一发动机108被操作以导致第一襟翼112振动以用于测试目的。在第一襟翼112不接近第一发动机108定位(例如，定位在发动机后面)的示例中，自由流空气流可以用于驱动第一襟翼112的振动。在一些示例中，发动机空气和自由流空气流导致第一襟翼112在飞行器100的飞行期间振动。
图5是包括耦接到其的示例性传感器400的第一襟翼112的透视图。如图5所示，传感器400设置在第一襟翼112的接近第一支撑联动装置200的第一端部500处。第一襟翼112可以包括设置在与第一端部500相对并且接近第二支撑联动装置202的第二端部502处的一个或多个传感器。在图5的示例中，传感器400是加速计，其测量在第一襟翼112上设置传感器400的位置处，第一襟翼112在x方向或前后方向上的加速度，如图5的箭头504所表示的。在一些示例中，传感器400测量当第一襟翼112振动时，在与围绕第一支撑联动装置200和/或第二支撑联动装置202处的第一襟翼112的铰接线的弧正切的方向上的加速度。因此，示例性传感器400针对在第一襟翼112上的传感器位置，产生指示第一襟翼112在x方向上的振动特性的信号数据。
在图5的示例中，传感器400被设置成接近第一支撑联动装置200。与传感器400被设置成远离第一支撑联动装置200的情况相比较，靠近第一支撑联动装置的放置方式使得传感器400能够更容易地检测由于第一支撑联动装置200处的机械损伤而导致的第一襟翼112的振动特性上的变化。例如，如果传感器400被设置成接近第一襟翼112的中心，则由传感器400在第一襟翼112的中心处测量的在非偏斜和偏斜情况之间的振动幅度的变化将小于当传感器400接近第一支撑联动装置200定位时由传感器400测量的振动幅度的变化，并且因此更难以检测。对第一襟翼112的旋转约束的中断的影响在第一襟翼112的中心处不那么显著。因此，传感器400接近第一支撑联动装置200的放置方式在测量第一襟翼112的振动频率特性的变化时提供增加的准确性。在一些示例中，传感器400相对于第一襟翼112的放置方式是基于当传感器400位于襟翼上的不同位置(例如，中心、接近或远离机翼边缘等)时所收集的数据(例如，经验数据、模拟数据)的对比来确定的。
图6是第一示例性系统600的方框图，该示例性系统用于基于由耦接到襟翼的一个或多个传感器(诸如图4和图5的传感器400)收集的数据来检测飞行器的襟翼(诸如图1的示例性飞行器100的第一襟翼112)处的偏斜情况。如图6所示，示例性飞行器100包括第一机翼102，第一机翼包括经由第一支撑联动装置200和第二支撑联动装置202耦接到其的第一襟翼112。第一襟翼112包括如上面结合图4和图5所公开的那样耦接到其的一个或多个传感器400。例如，一个或多个传感器400可以接近第一支撑联动装置200和/或第二支撑联动装置202而耦接到第一襟翼112。虽然结合图1至图5的飞行器100的第一襟翼112来讨论图6的第一示例性偏斜检测系统600，但是第一示例性偏斜检测系统600可以用示例性飞行器100的另一个襟翼来实现，诸如第一机翼102的另一个襟翼和/或第二机翼104的第二襟翼116。图6的第一示例性偏斜检测系统600也可以用图1的示例性飞行器100的其它部件(例如，其它机翼部件)来实现，诸如副翼或扰流板。第一示例性偏斜检测系统600可以用其它车辆的气流控制表面来实现，诸如汽车的扰流板。
图6的示例性系统600的一个或多个传感器400测量由于例如第一襟翼112上的发动机空气或自由流空气流的冲击而引起的第一襟翼112的振动特性。如上所述，一个或多个传感器400生成指示第一襟翼112的振动行为的特性(例如，平移和扭曲振动)的信号数据。一个或多个传感器400生成振动特性数据或测试数据601，该数据由示例性系统600用于基于该数据确定第一襟翼112的偏斜情况。在一个或多个飞行阶段(例如，起飞、着陆)期间、基本上连续地在飞行期间、在当第一襟翼112伸出(例如，部分伸出、完全伸出)的情况下、在当第一襟翼112缩回的情况下和/或当飞行器100停放、其中第一发动机108运行用于测试目的时，图6的一个或多个传感器400可以生成测试数据601。一个或多个传感器400收集数据的时间段可以基于一个或多个用户输入或规则(例如，由飞行器100的控制器120接收并且存储)。
如上所述，一个或多个传感器400生成第一襟翼112的平移和扭曲振动特性数据。在图6的示例中，一个或多个传感器400包括加速计以测量第一襟翼112在x方向上，或在前后方向上，在襟翼振动期间，在与围绕第一支撑联动装置200处的第一襟翼112的铰接线的弧正切的方向上等等的加速度。因此，在图6的示例中，测试数据601是加速计数据。测试数据601包括由一个或多个传感器400在一个或多个预定义时间段(例如，对应于持续飞行时间的起飞)读取的加速度测量值。测试数据601包括一个或多个传感器400所在的第一襟翼112上的一个或多个位置处的加速度测量值。
在图6的示例性系统600中，一个或多个传感器400将测试数据601(例如，加速计数据)发送给示例性飞行器100的控制器120。一个或多个传感器400可以经由通信链路(诸如一个或多个传感器400和控制器120之间的无线通信链路)将测试数据601发送给控制器120。
示例性控制器120包括偏斜检测管理器602，以处理由一个或多个传感器400生成的测试数据601(例如，加速度数据)，并且分析数据以确定第一襟翼112的偏斜情况。偏斜检测管理器602包括数据库604以存储从一个或多个传感器400接收到的测试数据601。在一些示例中，数据库604基于生成测试数据601的时间段(诸如在起飞、进场和/或着陆期间)存储测试数据601。示例性数据库604可以存储关于例如一个或多个传感器400应当收集测试数据601的时间段、关于与一个或多个传感器400的位置相关的数据等的一个或多个规则605。
示例性偏斜检测管理器602包括数据处理器606。在图6的示例中，数据处理器606通过对测试数据601应用傅里叶变换来处理测试数据601(例如加速度数据)，以在频域生成频谱数据608。在一些示例中，数据处理器606针对由一个或多个传感器400生成测试数据601的飞行阶段(诸如起飞和/或着陆)中的每个生成频谱数据608。数据处理器606可以以不同于傅里叶变换的其他方式处理或变换信号数据。
示例性偏斜检测管理器602包括数据分析器610。数据分析器610分析频谱数据608以检测第一襟翼112的偏斜情况。在图6的示例性系统中，数据分析器610相对于存储在数据库604中的预定或参考频谱数据612分析频谱数据608。参考频谱数据612包括基于先前经由一个或多个传感器(例如，一个或多个传感器400)从第一襟翼112或从另一个襟翼(诸如具有与第一襟翼112相似的几何形状的襟翼)收集的振动特性数据的频谱数据。在一些示例中，参考频谱数据612基于飞行模拟。图6的示例性参考频谱数据612包括在已知的非偏斜情况下(诸如当两个支撑联动装置都不需要修理时)襟翼的频谱数据。在一些示例中，参考频谱数据612包括针对其中舷内侧支撑联动装置需要修理的襟翼的已知偏斜情况的频谱数据。在一些示例中，参考频谱数据612包括针对其中舷外支撑联动装置需要修理的襟翼的已知偏斜情况的频谱数据。参考频谱数据612可以通过对由传感器在已知的偏斜或非偏斜期间收集的数据应用傅里叶变换来生成。
参考频谱数据612可以经由一个或多个用户输入由控制器120接收并且存储在数据库604中。在一些示例中，参考频谱数据612是基于在示例性飞行器100的第一襟翼112上执行并且存储在数据库604中(例如，当飞行器100停放时)的校准测试而生成的。示例性数据库604可以基于襟翼类型、一个或多个传感器400相对于支撑联动装置的一个或多个位置等来存储参考频谱数据612。
在图6的示例性系统600中，数据分析器610使用参考频谱数据612来识别在已知的非偏斜情况和/或已知的偏斜情况下的特性振动频率峰值。一个或多个峰值指示相对于频谱中的其它振动频率，在特定频率处的非常显著的振动量。数据分析器610识别由一个或多个传感器400在例如飞行器100的一个或多个飞行阶段期间识收集的测试数据601所生成的频谱数据608中的一个或多个振动频率峰值。数据分析器610比较频谱数据608中的一个或多个振动频率峰值的一个或多个位置与参考频谱数据612中的一个或多个振动频率峰值的一个或多个位置。基于该比较，数据分析器610确定是否频谱数据608的一个或多个振动频率峰值的位置相对于参考频谱数据612中的一个或多个振动频率峰值的位置存在移位。
例如，数据分析器610分析由测试数据601生成的频谱数据608，该测试数据在飞行器100起飞期间由被设置成接近第一支撑联动装置或舷内侧支撑联动装置200的一个或多个传感器400(例如，加速计)在第一襟翼112处收集。基于该分析，数据分析器610确定在频谱数据608中振动频率峰值出现在20Hz。数据分析器610确定在第一襟翼112的已知非偏斜情况下收集的参考频谱数据612中，振动频率峰值出现在27Hz。基于频谱数据608和参考频谱数据612中的振动频率峰值的比较，数据分析器610确定在测试数据601(在起飞期间从第一襟翼112收集)和参考频谱数据612之间存在振动频率峰值的移位(例如，27Hz到20Hz)。
在示例性系统600中，数据分析器610将振动频率峰值中的移位解释为指示第一襟翼112的固有振动频率的变化，并且因此表示第一襟翼112的偏斜情况。例如，数据分析器610确定峰值移位是由于一个或多个襟翼支撑件处的边界情况的改变(例如，由于第一襟翼112在第一支撑联动装置200处的旋转约束的中断而导致的更大范围的运动)导致的第一襟翼112的端部的固有频率更改所造成的。在一些示例中，数据分析器610通过将频谱数据608中的一个或多个振动频率峰值与针对第一襟翼112或另一个襟翼处的已知偏斜情况的参考频谱数据612进行比较来验证对第一襟翼112的偏斜情况的检测。在一些示例中，数据分析器610比较一个或多个振动频率峰值相对于诸如噪声阈值的预定阈值的一个或多个移位。
在图6的示例性系统600中，如果数据分析器610检测到频谱数据608中的一个或多个振动频率峰值相对于参考频谱数据612的移位，则数据分析器610确定第一襟翼112处存在偏斜情况。示例性数据分析器610基于例如存储在示例性数据库604中的传感器位置数据来识别第一襟翼112上的一个或多个传感器400的位置，测试数据601从所述位置收集。基于生成测试数据601的一个或多个传感器400的位置，数据分析器610确定第一支撑联动装置200和/或第二支撑联动装置202需要修理。
图6的示例性偏斜检测管理器602包括警报生成器614。示例性警报生成器614生成一个或多个警报616，其警告例如飞行器100的飞行员、维护人员等第一支撑联动装置200和/或第二支撑联动装置202需要修理。一个或多个警报616可以包括视觉警告，诸如机翼和/或襟翼的文本或图像，其中支撑联动装置需要修理的位置被突出显示。在一些示例中，一个或多个警报616是一个或多个可听警报。警报生成器614将一个或多个警报616发送到飞行器100的警报输出部618。警报输出部618可以包括例如基于一个或多个警报616的格式来呈现一个或多个警报616的显示器和/或扬声器。如果数据分析器610没有检测到偏斜情况，则警报生成器614避免生成一个或多个警报616。
因此，图6的示例性系统600基于从襟翼收集的振动数据中识别的变化来提供对飞行器机翼的襟翼处的偏斜情况的检测。示例性偏斜检测管理器602检测可指示对襟翼的旋转约束中断的襟翼的振动行为(例如，频率、振动模式)中的变化。襟翼振动行为的变化可以由偏斜检测管理器602基于例如测试数据频谱中的峰值相对于参考数据的移位来检测。示例性偏斜检测管理器602基于在振动数据中识别的变化来检测襟翼处的偏斜情况，并且确定支撑联动装置中的一个或多个需要修理。在一些示例中，偏斜检测管理器602生成指示支撑联动装置中的一个或多个需要关注的警报。图6的示例性偏斜检测系统600可以在一个或多个飞行阶段(诸如起飞或着陆)期间和/或基本上连续地在飞行期间收集和分析振动数据，以提供对襟翼处的偏斜情况的基本上实时的监测。
尽管在图6中示出实现示例性偏斜检测管理器602的示例性方式，但是图6中示出的元件、过程和/或设备中的一个或多个可被组合、划分、重新排列、省略、消除和/或以任何其它方式实现。此外，图6的示例性数据库604、示例性数据处理器606、示例性数据分析器610、示例性警报生成器614、示例性警报输出部618和/或更一般地示例性偏斜检测管理器602可通过硬件、软件、固件和/或硬件、软件和/或固件的任何组合来实现。因此，例如，图6的示例性数据库604、示例性数据处理器606、示例性数据分析器610、示例性警报生成器614、示例性警报输出部618和/或更一般地示例性偏斜检测管理器602中的任一个可以通过一个或多个模拟或数字电路、逻辑电路、一个或多个可编程处理器、一个或多个专用集成电路(一个或多个ASIC)、一个或多个可编程逻辑设备(一个或多个PLD)和/或一个或多个现场可编程逻辑设备(一个或多个FPLD)来实现。当读取本专利的装置或系统中的任一个以覆盖纯软件和/或固件实现方式时，图6的示例性数据库604、示例性数据处理器606、示例性数据分析器610、示例性警报生成器614、示例性警报输出部618和/或更一般地示例性偏斜检测管理器602中的至少一个由此被明确限定为包括有形的计算机可读存储设备或存储盘，诸如存储软件和/或固件的存储器、数字多功能盘(DVD)、光盘(CD)、蓝光光盘等。此外，图6的示例性偏斜检测管理器602可包括除了或代替图6中示出的那些的一个或多个元件、过程和/或设备，和/或可包括多于一个的所示元件、过程和设备中的任一个或全部。
图7是示出包括由图6的示例性偏斜检测管理器602的数据处理器606生成的频谱数据608的频谱的示例性曲线图700。如上所公开的，示例性数据处理器606通过将傅里叶变换应用于由耦接到图1的飞行器100的第一襟翼112的一个或多个传感器400测量的测试数据601(例如，加速度数据)来生成频谱数据608。示例性曲线图700还包括参考频谱数据612。在图7的示例中，参考频谱数据612用于襟翼(例如，第一襟翼112或另一个襟翼)的已知非偏斜情况。在其它示例中，参考频谱数据612可以用于襟翼的已知偏斜情况。如图7所示，频谱数据608包括第一峰值702，其如上所述表示相对于频谱中的其它振动频率在特定频率下的显著量的振动。同样如图7所示，频谱数据608的第一峰值702相对于参考频谱数据612的第二峰值704移位，如由图7的曲线图700中的虚线706、708的相应位置所表示的。基于第一峰值702相对于第二峰值704的移位，图6的示例性偏斜检测管理器602的数据分析器610确定在第一襟翼112处存在偏斜情况。在一些示例中，图6的警报生成器614基于从测试数据中的振动频率峰值移位识别偏斜情况来生成一个或多个警报616。
图8是示出用于检测飞行器的襟翼的偏斜情况的第一示例性方法800的流程图，该襟翼诸如图1的示例性飞行器100的示例性第一襟翼112和/或示例性第二襟翼116。示例性方法800可以用于检测其它车辆和/或非车辆部件的偏斜情况。示例性方法800可以用于检测由气流激励的表面(诸如包括一个或多个襟翼、一个或多个扰流板等的一个或多个气流控制表面)的偏斜情况。示例性方法800可以通过图6的第一示例性偏斜检测系统600实现。
示例性方法800开始于访问经由耦接到襟翼的一个或多个传感器生成的飞行器的襟翼的振动特性信号数据(方框802)。例如，耦接到图1至图6的一个或多个示例性襟翼112、116的图4至图6的一个或多个传感器400测量一个或多个襟翼112、116的平移和扭曲振动特性，并且基于测量值生成测试振动特性数据601。一个或多个传感器400可以测量一个或多个襟翼112、116在x、y和/或z方向上的振动特性。例如，一个或多个传感器400可以测量在一个或多个传感器400耦接到一个或多个襟翼112、116的一个或多个位置处，一个或多个襟翼在x方向(例如，前后方向)上的加速度。在一些示例中，一个或多个传感器400被设置成接近支撑联动装置200、202，支撑联动装置将一个或多个襟翼112、116耦接到示例飞行器100的相应的机翼102、104。一个或多个传感器400可以在一个或多个飞行阶段(例如，起飞、着陆)期间，基本上连续地在飞行期间，在飞行器停放时的专用测试时期期间，和/或在可例如由于来自飞行器100的一个或多个发动机108、110的发动机空气撞击襟翼而振动的其它情况下生成测试数据601。
示例性方法800包括将振动特性信号数据变换成频谱数据(方框804)。例如，图6的示例性偏斜检测管理器602的数据处理器606将由一个或多个传感器400发送到飞行器控制器120的测试数据601转换成频域。示例性数据处理器606通过例如对测试数据601应用傅里叶变换来转换测试数据601以生成频谱数据608。
图8的示例性方法800包括识别相对于参考数据中的一个或多个振动频率峰值的频谱数据中的一个或多个振动频率峰值(方框806)。例如，图6的偏斜检测管理器602的数据分析器610识别从测试数据601生成的频谱数据608中的一个或多个振动频率峰值。数据分析器610比较频谱数据608中的一个或多个峰值与存储在偏斜检测管理器602的示例性数据库604中的参考频谱数据612中的一个或多个峰值的位置。在一些示例中，参考频谱数据612包括图1的示例性飞行器100的一个或多个襟翼112、116或另一个襟翼(例如，具有与从其生成测试数据601的襟翼112、116相似设计的襟翼)处的已知的非偏斜情况的频谱数据。在一些示例中，参考频谱数据包括针对一个或多个襟翼112、116处或另一个襟翼处的已知偏斜情况的频谱数据。在一些示例中，分析针对已知非偏斜情况的参考频谱数据以检测一个或多个襟翼112、116处的偏斜。
示例性方法800包括确定频谱数据中的一个或多个振动频率峰值相对于参考数据中的一个或多个峰值是否移位(方框808)。例如，图6的数据分析器610识别频谱数据608中的一个或多个峰值相对于针对已知非偏斜情况的参考频谱数据612中的一个或多个峰值是否移位(例如，从参考频谱数据612中的27Hz到频谱数据608中的20Hz的峰值移位)。
图8的示例性方法800包括在频谱数据和参考数据中的一个或多个峰值之间检测到移位的情况下，生成一个或多个警报(方框810)。例如，警报生成器614生成一个或多个警报616以警告例如飞行器飞行员或维护人员在一个或多个襟翼112、116处检测到偏斜情况。在一些示例中，一个或多个警报616包括关于一个或多个支撑联动装置200、202的信息，该支撑联动装置例如基于一个或多个传感器400(从其生成测试数据601)相对于支撑联动装置200、202的位置的确定(例如，基于关于存储在数据库604中的一个或多个传感器400的位置的信息或规则605)而需要修理。一个或多个警报616可以包括例如经由图1的示例性飞行器100的警报输出部618(例如，显示屏幕、扬声器)呈现的视觉警报和/或音频警报。
如果在从振动特性信号数据生成的频谱数据中的一个或多个振动频率峰值相对于参考数据不存在移位，则图8的示例性方法800结束。在一些示例中，图8的示例性方法800包括在一个或多个飞行阶段(例如，起飞、着陆)期间经由耦接到一个或多个襟翼的一个或多个传感器监测一个或多个襟翼处的振动情况，作为持续监测一个或多个襟翼处的偏斜情况的一部分。
图8的流程图表示可用于实现图6的系统的示例性方法。在该示例中，可使用机器可读指令来实现该方法，该机器可读指令包括用于由诸如控制器120的处理器执行的程序，该处理器在下面结合图11讨论的示例性处理器平台1100中示出。程序可体现在存储在有形计算机可读存储介质上的软件中，该有形计算机可读存储介质诸如CD-ROM、软盘、硬盘驱动器、数字通用光盘(DVD)、蓝光盘或与控制器120相关联的存储器，但是其整个程序和/或其零件可以另选地由除控制器120以外的设备执行和/或在固件或专用硬件中体现。此外，尽管参考图8中所示的流程图来描述示例性程序，但是可另选地使用实现图6的示例性系统600的许多其它方法。例如，方框的执行顺序可以改变，和/或所描述的方框中的一些可被改变、消除或组合。
如上所述，可以使用存储在有形计算机可读存储介质上的编码指令(例如，计算机和/或机器可读指令)来实现图8的示例性过程，有形计算机可读存储介质诸如硬盘驱动器、闪存、只读存储器(ROM)、光盘(CD)、数字通用光盘(DVD)、高速缓存器、随机存取存储器(RAM)和/或信息在其中存储任何持续时间的任何其它存储设备或存储盘(例如，延长的时间段、永久性地、用于短暂的情况、用于临时缓冲，和/或用于信息的缓存)。如本文所使用的，术语有形计算机可读存储介质被明确限定为包括任何类型的计算机可读存储设备和/或存储盘并且排除传播信号以及排除发送介质。如本文所使用的，“有形计算机可读存储介质”和“有形机器可读存储介质”可互换使用。另外地或另选地，可使用存储在非暂时性计算机和/或机器可读介质上的编码指令(例如，计算机和/或机器可读指令)来实现图10的示例性过程，非暂时性计算机和/或机器可读介质诸如硬盘驱动器、闪存、只读存储器、光盘、数字通用光盘、高速缓存器、随机存取存储器和/或信息在其中存储任何持续时间的任何其它存储设备或存储盘(例如，延长的时间段、永久性地、用于短暂的情况、用于临时缓冲，和/或用于信息的缓存)。如本文所使用的，术语非暂时性计算机可读介质被明确限定为包括任何类型的计算机可读存储设备和/或存储盘并且排除传播信号以及排除发送介质。如本文所使用的，当短语“至少”被用作权利要求的前序中的过渡术语时，其为开放式的，方式与术语“包含”是开放式的相同。
图9是用于基于由耦接到襟翼的一个或多个传感器(诸如图4和图5的传感器400)收集的数据来检测飞行器的襟翼(诸如图1的示例性飞行器100的第一襟翼112)处的偏斜情况的第二示例性系统900的方框图。如图9所示，示例性飞行器100包括第一机翼102，第一机翼包括经由第一支撑联动装置200和第二支撑联动装置202耦接到其的第一襟翼112。第一襟翼112包括耦接到其的一个或多个传感器400，如上面结合图4和图5所公开的。例如，一个或多个传感器400可以接近第一支撑联动装置200和/或第二支撑联动装置202耦接到第一襟翼112。尽管结合图1至图5的飞行器100的第一襟翼112讨论图9的第二示例性偏斜检测系统900，但是第二示例性偏斜检测系统900可以用示例性飞行器100的另一个襟翼来实现，诸如第一机翼102的另一个襟翼和/或第二机翼104的第二襟翼116。图9的第二示例性偏斜检测系统900也可以用图1的示例性飞行器100的其它部件和/或其它车辆来实现(例如，其它气流控制表面，诸如副翼或扰流板)。
如上所述，图9的示例性系统900的一个或多个传感器400测量第一襟翼112的振动特性并且生成指示第一襟翼112的振动行为的特性的信号数据。在图9的示例中，在一个或多个飞行阶段(例如，起飞、着陆)期间，当飞行器100停放、其中第一发动机108运行以用于测试目的时，等等，一个或多个传感器400生成振动特性数据或测试数据901。示例性一个或多个传感器400可以包括加速计，并且测试数据901可以包括原始(例如，模拟)加速计数据。
在图9的示例中，模拟测试数据901被发送到带通滤波器902。在图9的示例中，图9的带通滤波器902包括硬件滤波器。图9的示例性带通滤波器902包括参考偏斜情况滤波器904。图9的示例性参考偏斜情况滤波器904基于对应于襟翼(例如，第一襟翼112，不同的襟翼)处的已知偏斜情况的频率来给测试数据901滤波，以生成第一滤波测试数据906(例如，滤波振动数据)。
图9的示例性带通滤波器902包括参考非偏斜情况滤波器908。示例性参考非偏斜情况滤波器908基于对应于襟翼(例如，第一襟翼112，不同的襟翼)处的已知非偏斜情况的频率来给测试数据901滤波，以生成第二滤波测试数据910(例如，滤波振动数据)。带通滤波器902的滤波器904、908的截止频率范围可以由带通滤波器902处的一个或多个用户输入来限定。
在图9的示例中，第一滤波测试数据906和第二滤波测试数据910被发送到放大器912。图9的示例性放大器912可以包括由硬件实现的操作放大器。示例性放大器912基于滤波信号数据与放大器的预定义阈值的比较来发送信号或避免发送信号。在图9的示例中，来自放大器912的信号的发送被用于控制一个或多个偏斜情况警报的输出。
例如，用于发送信号的放大器912的阈值设定可以包括参考偏斜情况放大器阈值914和参考非偏斜情况放大器阈值916。放大器阈值914、916可以基于用于从先前收集的数据(例如，校准数据，先前收集的测试数据)而已知的襟翼(例如，第一襟翼112，不同的襟翼)处的偏斜和非偏斜情况的参考电压来确定。例如，参考偏斜情况放大器阈值914表示用于检测第一襟翼112处的偏斜情况的幅度阈值。参考非偏斜情况放大器阈值916表示用于检测第一襟翼112处的非偏斜情况的幅度阈值。
在一些示例中，放大器912的阈值被设定成参考偏斜情况放大器阈值914。在此类示例中，如果第一滤波测试数据906(例如，由参考偏斜情况滤波器904滤波的测试数据901)包括的数据具有大于参考偏斜情况放大器阈值914的幅度，则放大器912生成偏斜情况信号918。偏斜情况信号918指示在第一襟翼112处检测到偏斜情况。如果第一滤波测试数据906不包括幅度大于参考偏斜情况放大器阈值914的数据，则放大器912避免生成偏斜情况信号918。在此类示例中，在第一襟翼112处没有检测到偏斜情况。
在一些示例中，放大器912的阈值被设定为参考非偏斜情况放大器阈值916。在此类示例中，如果第二滤波测试数据910(例如，由参考非偏斜情况滤波器908滤波的测试数据901)包括的数据具有大于参考非偏斜情况放大器阈值916的幅度，则放大器912生成非偏斜情况信号920。在此类示例中，在第一襟翼112处没有检测到偏斜情况。如果第二滤波测试数据910不包括具有大于参考非偏斜情况放大器阈值916的幅度的数据，则放大器912避免生成非偏斜情况信号920。
在一些示例中，参考偏斜情况放大器阈值914或参考非偏斜情况放大器阈值916中的一个被用于监测第一襟翼112处的偏斜情况。在其它示例中，参考偏斜情况放大器阈值914被应用于第一滤波测试数据906，并且参考非偏斜情况放大器阈值916被应用于第二滤波测试数据910，以防止例如由于相对于阈值幅度的信号幅度变化而导致的错误读取。将相应阈值应用于滤波测试数据906、910使得图9的示例性系统900能够确认例如应当生成偏斜情况信号918，这是因为第一滤波测试数据906包括的数据具有大于参考偏斜情况放大器阈值914的幅度，并且第二滤波测试数据910包括的数据具有小于参考非偏斜情况放大器阈值916的幅度。
在图9的示例中，偏斜情况信号918和/或非偏斜情况信号920被发送到图9的示例性飞行器100的警报输出部922。警报输出部922可以包括警报设备，诸如驾驶舱警告灯、警报器等。在图9的示例中，如果警报输出部922接收到偏斜情况信号918，则警报输出部922(例如，警告灯)被触发(例如，打开)以例如警告飞行员在第一襟翼112处检测到偏斜情况。如果偏斜情况信号918未被警报输出部922接收到，则警报输出部922不被触发(例如，警告灯未打开)。
在一些示例中，响应于由一个或多个逻辑操作(例如，经由逻辑门)提供的信号，警报输出部922可以执行一个或多个警报操作924。这些逻辑操作符可以用于监测信号918、920，并且基于它们的输出提供指示偏斜情况的信号。例如，一个或多个警报操作924可以包括具有反相器逻辑门的AND逻辑门以激活警报输出部922，并且因此基于信号918、920二者到警报输出部922的发送来提供偏斜情况的警告。示例性逻辑操作符被表示为AND(A+NOT(B))，其中如果输入A(例如，其中A对应于偏斜情况信号918)为1并且输入B(例如，其中B对应于非偏斜情况信号920)为0，则结果为1(例如，激活警报输出部922)，并且其中对于任何其它输入，结果为0(例如，不激活警报输出部922)。
在一些示例中，示例性系统900包括信号处理电路926，以在一个或多个信号918、920被发送到警报输出部922之前处理偏斜情况信号918和/或非偏斜情况信号920。例如，信号处理电路926可以包括一个或多个滤波器来清理一个或多个信号918、920。
因此，图9的示例性系统900提供对襟翼处的偏斜情况的检测，而无需对由襟翼处的一个或多个传感器400生成的测试数据进行数字处理。图9的示例性系统900可以检查误报以提供偏斜检测的准确性。例如，带通滤波器902可以基于已知偏斜峰值频率区域和已知非偏斜峰值频率区域来给测试数据901滤波。如果所得到的滤波数据包括在偏斜峰值频率区域中的峰值并且包括在非偏斜峰值频率区域中的峰值，则可检测到误报。因此，图9的示例性系统900提供用于基于模拟数据来检测襟翼处的偏斜情况的低成本并且有效的手段。
然而，尽管上面结合硬件讨论了图9的示例，但是图9的示例可以通过软件和/或硬件和软件的组合来实现。例如，如图9所示，可以将偏斜情况信号918和/或非偏斜情况信号920(例如，经由示例性飞行器100的控制器120)发送到图6的示例性偏斜检测管理器602。在一些此类示例中，图6的偏斜检测管理器602的警报生成器614基于偏斜情况信号918生成一个或多个警报616，并且将一个或多个警报616发送到警报输出部922。
在一些示例中，偏斜情况信号918和/或非偏斜情况信号920被发送到偏斜检测管理器602，以验证模拟数据处理的准确性并且防止关于一个或多个信号918、920的误报。例如，如果放大器912基于模拟测试数据生成偏斜情况信号918，并且如果数据分析器610检测到对应的频谱数据的振动频率峰值的移位，则偏斜检测管理器602可以确认应当生成警报。在一些示例中，如果滤波测试数据包括幅度上十分显著的变化，使得放大器912可能生成误报，则偏斜检测管理器602可执行对偏斜情况的监测。因此，图9的示例经由硬件和/或软件提供对第一襟翼112处的偏斜情况的有效监测。
图10是示出用于检测飞行器的襟翼的偏斜情况的第二示例性方法1000的流程图，该襟翼诸如图1的示例性飞行器100的示例性第一襟翼112和/或示例性第二襟翼116。示例性方法1000可以用于检测其它车辆和/或非车辆部件的偏斜情况。示例性方法1000可以用于检测由气流激励的表面的偏斜情况，诸如包括一个或多个襟翼、一个或多个扰流板等的一个或多个气流控制表面。示例性方法1000可以通过图9的第二示例性偏斜检测系统900来实现。在一些示例中，图10的示例性方法1000使用硬件来实现。在其它示例中，图10的示例性方法1000使用硬件和/或软件(例如，图6和图9的示例性偏斜检测管理器602)来实现。
图10的示例性方法1000开始于访问经由耦接到襟翼的一个或多个传感器生成的飞行器的襟翼的振动特性信号数据(方框1002)。例如，耦接到图1至图6的一个或多个示例性襟翼112、116的图4至图6的一个或多个传感器400测量一个或多个襟翼112、116的平移和扭曲振动特性，并且基于测量值生成测试振动特性数据901。
图10的示例性方法1000包括给振动特性信号数据滤波(方框1004)。例如，图9的示例性带通滤波器902通过应用参考偏斜情况滤波器904和/或参考非偏斜情况滤波器908来给测试数据901滤波。带通滤波器902基于参考偏斜情况过滤器904生成第一滤波测试数据906(例如，滤波振动数据)和/或基于参考非偏斜情况过滤器908生成第二滤波测试数据910(例如，滤波振动数据)。
图10的示例性方法1000包括将参考放大器阈值(例如，预定阈值)应用于滤波信号数据(方框1006)。例如，滤波测试数据906、910由图9的示例性放大器912接收。示例性放大器912被设定(例如，经由用户输入)以将参考偏斜情况放大器阈值914应用于第一滤波测试数据906。另外地或另选地，示例性放大器912可以被设定为将参考非偏斜情况放大器阈值916应用于第二滤波测试数据910。
图10的示例性方法1000包括检测放大器是否发送偏斜信号和/或非偏斜信号(方框1008)。在一些示例中，如果第一滤波测试数据906包括的数据大于参考偏斜情况放大器阈值914，则图9的放大器912生成偏斜情况信号918。在此类示例中，偏斜情况信号918被发送到图9的示例性飞行器100的警报输出部922。如果第一滤波测试数据906不包括大于参考偏斜情况放大器阈值914的数据，则图9的示例性放大器912避免生成偏斜情况信号918。
在一些示例中，如果第二滤波测试数据910包括的数据大于参考非偏斜情况放大器阈值916，则放大器912生成非偏斜情况信号920。在一些此类示例中，图9的示例性放大器912将非偏斜情况信号920发送到警报输出部922。如果第二滤波测试数据910不包括大于参考非偏斜情况放大器阈值916的数据，则图9的示例性放大器912避免产生非偏斜情况信号920。
图10的示例性方法1000包括基于由放大器生成的一个或多个信号生成一个或多个警报(方框1010)。例如，如果示例性放大器912和/或示例性信号处理电路926将偏斜情况信号918发送到图9的警报输出部922，则警报输出部922被激活(例如，警告灯打开)。在一些示例中，如果放大器912生成非偏斜情况信号920，则警报输出部922执行一个或多个逻辑操作以控制警报的激活。在一些示例中，一个或多个警报是基于由图6的偏斜检测管理器602对偏斜情况信号918和/或非偏斜情况信号920的确认来生成的，以基本上防止误报。
图11是能够执行指令以实现图8的方法从而实现图6和/或图9的示例性偏斜检测管理器602的示例性处理器平台1100的方框图。处理器平台1100可以是例如服务器、个人计算机、移动设备(例如，手机、智能电话、诸如iPadTM的平板计算机)、个人数字助理(PDA)、因特网家电或任何其它类型的计算设备。
所示示例的处理器平台1100包括控制器120。所示示例的控制器120是硬件。例如，控制器120可以由来自任何期望的家庭或制造商的一个或多个集成电路、逻辑电路、微处理器或控制器来实现。在该示例中，控制器120实现偏斜检测管理器602及其部件(例如，示例性数据处理器606、示例性数据分析器610和/或示例性警报生成器614)。
所示示例的控制器120包括本地存储器1113(例如，高速缓存器)。所示示例的控制器120经由总线1118与包括易失性存储器1114和非易失性存储器1116的主存储器进行通信。易失性存储器1114可通过同步动态随机存取存储器(SDRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、RAMBUS动态随机存取存储器(RDRAM)和/或任何其它类型的随机存取存储器设备来实现。非易失性存储器1116可通过闪存和/或任何其它期望类型的存储器设备来实现。对主存储器1114、1116的访问由存储器控制器控制。偏斜检测管理器602的数据库604可由主存储器1114、1116来实现。
所示示例的处理器平台1100还包括接口电路1120。接口电路1120可通过任何类型的接口标准来实现，诸如以太网接口、通用串行总线(USB)和/或PCI快速接口。
在所示示例中，一个或多个输入设备1122连接到接口电路1120。一个或多个输入设备1122准许用户将数据和命令输入到控制器120中。一个或多个输入设备可以通过例如音频传感器、麦克风、相机(静物相机或视频)、键盘、按钮、鼠标、触摸屏、轨迹板、轨迹球、等位点(isopoint)和/或语音识别系统来实现。
一个或多个输出设备1124也连接到所示示例的接口电路1120。输出装置1124可以例如通过显示设备(例如，发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、液晶显示器、阴极射线管显示器(CRT)、触摸屏、触觉输出设备、打印机和/或扬声器)来实现。因此，所示示例的接口电路1120通常包括图形驱动器卡、图形驱动器芯片或图形驱动器处理器。警报生成器614的警报可在接口电路上输出(export)。
所示示例的接口电路1120还包括通信设备，诸如发送器、接收器、收发器、调制解调器和/或网络接口卡，以便于经由网络1126(例如以太网连接、数字用户线路(DSL)、电话线、同轴电缆、蜂窝电话系统等)与外部机器(例如，任何种类的计算设备)交换数据。
所示示例的处理器平台1100还包括用于存储软件和/或数据的一个或多个大容量存储设备1128。此类大容量存储设备1128的示例包括软盘驱动器、硬盘驱动器、光盘驱动器、蓝光盘驱动器、RAID系统和数字通用光盘(DVD)驱动器。
用于实现图8的方法的编码指令1132可被存储在大容量存储设备1128中、易失性存储器1114中、非易失性存储器1116中和/或可移除有形计算机可读存储介质上(诸如CD或DVD)。
此外，本公开包括根据以下条款的实施例：
1.一种装置，包括：
飞行器机翼；
支撑联动装置；
襟翼，经由支撑联动装置耦接到飞行器机翼；
传感器，在接近支撑联动装置的位置处耦接到襟翼，该传感器被配置成生成针对该位置的振动数据；以及
检测器，通信地耦接到传感器，该检测器基于振动数据检测襟翼的偏斜情况。
2.根据条款1所述的装置，其中如果检测器检测到偏斜情况，则检测器将生成警报，并且将警报发送到飞行器的警报输出部。
3.根据条款1所述的装置，其中检测器将：
基于振动数据生成频谱数据；并且
基于振动数据与预定振动数据的比较检测偏斜情况。
4.根据条款1所述的装置，其中检测器还包括带通滤波器以给振动数据滤波从而生成滤波振动数据，该检测器基于滤波振动数据相对于预定义阈值的幅度来检测偏斜情况。
5.根据条款1所述的装置，其中传感器是加速计，并且振动数据包括针对襟翼上的这样的位置的加速度数据，即该位置接近传感器耦接到襟翼的位置。
6.根据条款1所述的装置，其中支撑联动装置是第一支撑联动装置且传感器是第一传感器，并且该装置还包括第二支撑联动装置和第二传感器，襟翼经由第二支撑联动装置耦接到机翼，第一传感器被设置成接近第一支撑联动装置，并且第二传感器被设置成接近第二支撑联动装置。
7.根据条款6所述的装置，其中检测器被配置成基于由第一传感器生成的振动数据检测襟翼处相对于第一支撑联动装置的偏斜情况。
8.根据条款1所述的装置，其中传感器的位置基于当襟翼与非偏斜情况相关联时襟翼的位置处的振动与当襟翼与偏斜情况相关联时襟翼的位置的振动之间的幅度上的改变来选择。
9.根据条款8所述的装置，其中传感器的位置还基于当襟翼与非偏斜情况相关联时襟翼的位置处的振动与当襟翼与偏斜情况相关联时襟翼的位置的振动之间的频率上的改变来选择。
10.根据条款1所述的装置，还包括给振动数据滤波的滤波器，检测器基于滤波振动数据与阈值的比较来检测偏斜情况。
11.根据条款10所述的装置，其中滤波器被配置成：
将第一滤波器应用于振动数据以生成第一滤波振动数据；
将第二滤波器应用于振动数据以生成第二滤波振动数据；
执行第一滤波振动数据与第一阈值的第一比较；
执行第二滤波振动数据与第二阈值的第二比较；并且
基于第一比较和第二比较中的至少一个检测偏斜情况。
12.一种方法，包括：
经由耦接到车辆的气流控制表面的传感器生成气流控制表面的振动数据；
基于振动数据，通过使用处理器执行指令来生成频谱数据；
通过使用处理器执行指令来执行频谱数据与预定频谱数据的比较；以及
基于比较，通过使用处理器执行指令来检测气流控制表面的偏斜情况。
13.根据条款12所述的方法，其中检测偏斜情况包括检测频谱数据的峰值相对于预定频谱数据中的峰值的移位。
14.根据条款13所述的方法，其中预定频谱数据对应于气流控制表面的已知非偏斜情况和气流控制表面的已知偏斜情况中的至少一个情况。
15.根据条款12所述的方法，其中气流控制表面是飞行器的襟翼，并且该方法还包括：
识别传感器相对于用于襟翼的第一支撑联动装置和用于襟翼的第二支撑联动装置的位置；以及
基于识别，将第一支撑联动装置和第二支撑联动装置中的至少一个识别为与偏斜情况相关联。
16.根据条款12所述的方法，还包括基于比较生成警报并且将警报发送给车辆的警报输出部。
17.一种方法，包括：
通过使用处理器执行指令来访问用于飞行器的襟翼的振动数据，该振动数据由耦接到襟翼的传感器生成；以及
通过使用处理器执行指令来比较振动数据和预定振动数据以识别襟翼的偏斜情况。
18.根据条款17所述的方法，还包括：
将振动数据转换成频谱数据；
识别相对于预定频谱数据中的峰值位置的频谱数据中的峰值位置；以及
基于识别来检测偏斜情况。
19.根据条款17所述的方法，其中传感器在接近支撑联动装置的位置处耦接到襟翼，该支撑联动装置被配置成将襟翼耦接到飞行器的机翼。
20.根据条款17所述的方法，其中如果偏斜情况被识别，则该方法还包括：
生成指示支撑联动装置处的机械损伤的警报，该支撑联动装置被配置成将襟翼耦接到飞行器的机翼；以及
将警报发送到飞行器的警报输出部。
从上述可以理解的是，上面公开的方法、装置和制造物品提供基于振动特性数据(例如，在襟翼振动期间测量的加速度数据)的对飞行器襟翼的偏斜情况的检测。可以使用对襟翼偏斜情况的检测来生成一个或多个警报，该警报例如警告飞行器维护人员以下信息：将襟翼耦接到飞行器机翼的舷内侧或舷外侧支撑联动装置中的一个或多个可能需要修理。在本文公开的示例中，与测量支撑联动装置之间的位置对准相比，振动特性数据的使用提供了在检测襟翼处的偏斜情况以及识别一个或多个支撑联动装置需要修理方面的增加的灵敏度。
虽然本文已经公开了某些示例性方法、装置和制造物品，但是本专利的覆盖范围不限于此。相反，本专利覆盖完全落入本专利权利要求范围内的所有方法、装置和制造物品。

Claims (17)

1.一种用于检测气流控制表面的偏斜情况的装置，包括：
飞行器(100)的机翼(102、104)；
支撑联动装置(200)；
襟翼(112、116)，经由所述支撑联动装置耦接到所述飞行器的所述机翼；
传感器(400)，在接近所述支撑联动装置的位置处耦接到所述襟翼，所述传感器被配置成生成针对所述位置的振动数据；以及
检测器，通信地耦接到所述传感器，所述检测器检测所述振动数据中的振动频率峰值相对于参考频谱数据的移位并且基于所述移位来确定所述襟翼的偏斜情况。
2.根据权利要求1所述的用于检测气流控制表面的偏斜情况的装置，其中，如果所述检测器检测到所述偏斜情况，则所述检测器将生成警报(616)，并且将所述警报发送至所述飞行器(100)的警报输出部。
3.根据权利要求1所述的用于检测气流控制表面的偏斜情况的装置，其中，所述检测器将：
基于所述振动数据生成频谱数据(608)；并且
基于所述振动数据与预定振动数据的比较检测所述偏斜情况。
4.根据权利要求1所述的用于检测气流控制表面的偏斜情况的装置，其中，所述检测器还包括带通滤波器(902)以给所述振动数据滤波，从而生成滤波振动数据(906、910)，所述检测器基于所述滤波振动数据相对于预定义阈值的幅度来检测所述偏斜情况。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于检测气流控制表面的偏斜情况的装置，其中，所述传感器(400)是加速计，并且所述振动数据包括针对所述襟翼(112、116)上接近所述传感器耦接到所述襟翼的位置的一位置的加速度数据(601)。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的用于检测气流控制表面的偏斜情况的装置，其中，所述支撑联动装置(200)是第一支撑联动装置且所述传感器(400)是第一传感器，并且所述用于检测气流控制表面的偏斜情况的装置还包括第二支撑联动装置(202)和第二传感器，所述襟翼(112、116)经由所述第二支撑联动装置耦接到所述机翼(102、104)，所述第一传感器被设置成接近所述第一支撑联动装置，并且所述第二传感器被设置成接近所述第二支撑联动装置，并且其中所述检测器被配置成基于由所述第一传感器生成的所述振动数据检测相对于所述第一支撑联动装置的所述襟翼处的所述偏斜情况。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的用于检测气流控制表面的偏斜情况的装置，其中，所述传感器(400)的位置基于当所述襟翼与非偏斜情况相关联时所述襟翼(112、116)的位置处的振动与当所述襟翼与偏斜情况相关联时所述襟翼的位置的振动之间的幅度上的改变来选择。
8.根据权利要求7所述的用于检测气流控制表面的偏斜情况的装置，其中，所述传感器(400)的位置还基于当所述襟翼与非偏斜情况相关联时所述襟翼(112、116)的位置处的振动与当所述襟翼与偏斜情况相关联时所述襟翼的位置的振动之间的频率上的改变来选择。
9.根据权利要求1至4中的任一项所述的用于检测气流控制表面的偏斜情况的装置，所述用于检测气流控制表面的偏斜情况的装置还包括滤波器以给所述振动数据滤波，所述检测器基于滤波振动数据与阈值的比较来检测所述偏斜情况。
10.根据权利要求9所述的用于检测气流控制表面的偏斜情况的装置，其中，所述滤波器被配置成：
将第一滤波器应用于所述振动数据以生成第一滤波振动数据；
将第二滤波器应用于所述振动数据以生成第二滤波振动数据；
执行所述第一滤波振动数据与第一阈值的第一比较；
执行所述第二滤波振动数据与第二阈值的第二比较；以及
基于所述第一比较和所述第二比较中的至少一个来检测所述偏斜情况。
11.一种用于检测气流控制表面的偏斜情况的方法，包括：
经由耦接到车辆的气流控制表面的传感器(400)生成所述气流控制表面的振动数据；
基于所述振动数据，通过使用处理器(120)执行指令来生成频谱数据(608)；
通过使用所述处理器执行指令来执行所述频谱数据与预定频谱数据(612)的比较；以及
基于所述比较，通过使用所述处理器执行指令来检测所述气流控制表面的偏斜情况，
其中，检测所述偏斜情况包括检测所述频谱数据(608)的峰值相对于所述预定频谱数据(612)中的峰值的移位，并且基于所述移位来确定所述偏斜情况。
12.根据权利要求11所述的用于检测气流控制表面的偏斜情况的方法，其中，所述预定频谱数据(612)对应于所述气流控制表面的已知非偏斜情况和所述气流控制表面的已知偏斜情况中的至少一个情况。
13.根据权利要求11或12所述的用于检测气流控制表面的偏斜情况的方法，其中，所述气流控制表面是飞行器(100)的襟翼(112、116)，并且所述用于检测气流控制表面的偏斜情况的方法还包括：
识别所述传感器(400)相对于用于所述襟翼的第一支撑联动装置和用于所述襟翼的第二支撑联动装置(202)的位置；以及
基于该识别，将所述第一支撑联动装置和所述第二支撑联动装置中的至少一个识别为与所述偏斜情况相关联。
14.根据权利要求11或12所述的用于检测气流控制表面的偏斜情况的方法，所述用于检测气流控制表面的偏斜情况的方法还包括基于所述比较生成警报(616)并且将所述警报发送至所述车辆的警报输出部。
15.一种检测偏斜情况的方法，包括：
通过使用处理器执行指令来访问用于飞行器的襟翼的振动数据，所述振动数据由耦接到所述襟翼的传感器生成；以及
通过使用所述处理器执行指令来比较所述振动数据和预定振动数据以识别所述襟翼的偏斜情况，
所述方法还包括：
将所述振动数据转换成频谱数据；
识别所述频谱数据中的峰值位置相对于预定频谱数据中的峰值位置的移位；以及
基于该移位来检测偏斜情况。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述传感器在接近支撑联动装置的位置处耦接到所述襟翼，所述支撑联动装置被配置成将所述襟翼耦接到所述飞行器的机翼。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，如果偏斜情况被识别，则所述方法还包括：
生成指示支撑联动装置处的机械损伤的警报，所述支撑联动装置被配置成将所述襟翼耦接到所述飞行器的机翼；以及
将警报发送到所述飞行器的警报输出部。
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