CN111324930B - 用于了解发动机健康和维护的全球环境数据及应用方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于确定飞行器的发动机的健康的发动机健康管理系统和方法，其包括：数据源接口，其从内部和外部数据源传输数据；控制模块，其包括处理器和存储器，并经由数据源接口接收数据；创建评估方法，用于评估接收到的数据以确定合适的数据，并将合适的数据存储在存储器中，并创建受控的历史机场信息存储库以经由处理器处理历史数据，并基于历史数据生成机场信息报告。该系统还包括与控制模块和数据源接口通信地联接的中央计算系统，其进行包括将环境计数和累积与发动机数据链接的数据增强技术。

Description

用于了解发动机健康和维护的全球环境数据及应用方法

技术领域

本发明通常涉及一种用于识别和量化全球环境数据的方法以及该数据在确定发动机健康和识别发动机维护要求中的应用。特别地，本发明涉及用于量化和链接整个全球环境空中颗粒(airborne particulate)以改善环境对空气呼吸发动机(例如，航空发动机)的影响的了解和预测的应用方法。

背景技术

航空发动机通常不包括空气过滤器，因此，空中环境气溶胶(aerosols)和颗粒可能对航空发动机产生明显的多重负面影响。航空发动机的多种用途和不同的全球操作可能导致各种不同的发动机硬件寿命、飞行时间和维护成本。

期望具有环境数据和颗粒数据收集和处理系统，以实时、近实时和按需高效地收集、分类、验证和传送数据，以便了解和预测航空发动机的健康。

发明内容

本发明提供了一种环境数据和处理方法和系统，用于通过识别和量化影响航空发动机的全球环境气溶胶和颗粒、并识别它们可能引起的不同问题，来了解和预测发动机的健康状况和维护，以实现针对性的维护和硬件设计。

根据一个或多个实施例，一种用于确定飞行器的发动机的健康的发动机健康管理系统和方法，包括：数据源接口，其从内部数据源和外部数据源传输数据；控制模块，其包括处理器和存储器，并经由数据源接口接收数据；创建评估方法，用于评估接收到的数据的以确定合适的数据，并将合适的数据存储在存储器中，并创建受控的历史机场信息存储库，以经由处理器处理历史数据，并基于该历史数据生成机场信息报告。该系统还包括与控制模块和数据源接口通信地联接的中央计算系统，其进行包括将环境计数和累积与发动机数据链接的数据增强技术。

在本发明的另一个实施例中，提供了一种确定包括颗粒数据和全球环境对飞行器发动机的影响的环境数据的方法。该方法包括经由数据源接口，在控制模块从内部发动机数据源和外部数据源检索关于公共健康和环境数据的数据，在控制模块创建并进行评估方法，用于评估接收到的数据以确定合适的数据，并将合适的数据存储在存储器中，在控制模块创建受控的历史机场信息存储库，并经由控制模块的处理器来处理历史数据，并基于历史数据生成机场信息报告；并经由与控制模块通信地联接的中央计算系统，进行数据增强操作，该数据增强操作包括将环境计数和累积与发动机数据链接。

本发明的另一实施例包括使用计数和累积方法来增强和细分环境数据的各种方法。当这些计数和累积方法与多个环境阈值组合时，本发明可以更精确地捕捉发动机健康状况和发动机维护需求。还可以在延长的时间段、各种操作位置和/或整个飞行包线(flight envelope)内对环境数据进行计数和累积。此外，空中环境数据的广度包括在地面上方各种、多个不同的海拔的唯一环境颗粒值，以适应整个飞行包线。

前述内容已大致地概述了各种实施例的一些方面和特征，应将其解释为仅说明本公开的各种潜在应用。通过以不同的方式应用所公开的信息或通过组合所公开的实施例的各个方面，可以获得其他有益的结果。因此，除了由权利要求书限定的范围之外，还可以通过结合附图参考示例性实施例的详细描述来获得其他方面和更全面的了解。

附图说明

图1是可以在本发明的实施例内实现的发动机健康管理系统的框图。

图2是数据和处理流程，示出了可以在本发明的一个或多个可替换的实施例中实现的确定各种类型的环境数据的方法，该环境数据包括天气和颗粒数据及其对航空发动机的影响。

图3是示出了图2所示的处理流程中包括的多个环境数据细分以及各种颗粒和相关联的故障(distress)分类操作的框图，该框图可以在本发明的一个或多个可替换的实施例中实现或链接。

图4是详细的处理流程，示出了由发动机健康管理系统的控制模块执行的进一步具体的操作，以及在图1和图2的发动机健康管理系统的数据库中链接的数据类型和存储，其可以在本发明的一个或多个实施例中实现。

附图仅出于说明优选的实施例的目的，并且不应该被解释为限制本公开。给定以下附图的可能描述，本公开的新颖方面对于本领域普通技术人员应该变得显而易见。该详细描述使用数字和字母标记来指代附图中的特征。在附图和描述中类似或相似的标记已经用于指代本发明实施例的类似或相似的部件。

具体实施方式

根据需要，本文公开了详细的实施例。必须理解的是，所公开的实施例仅仅是各种替代形式的示例。如本文所用，词语“示例性”被广泛地用于指代用作图示、样本、模型或图案的实施例。附图不一定按比例绘制，并且某些特征可能被放大或最小化以示出特定部件的细节。

在其他情况下，没有详细描述本领域普通技术人员已知的公知部件、设备、材料或方法，以避免使本公开内容不清楚。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应该被解释为限制性的，而仅仅是作为权利要求的基础和作为教导本领域技术人员的代表基础。

本发明的实施例的系统和方法用于检测和量化影响航空和其他空气呼吸发动机的全球环境气溶胶和颗粒，并识别它们产生的不同问题，以进行预测性发动机健康、目标发动机检查、计划中的发动机维护和更新硬件设计。该方法包括对各种环境气溶胶和天气数据进行日常跟踪和量化，将其与发动机数据结合使用时，可以用来预测航空发动机的当前健康、剩余寿命和大修时间表。进一步说明的目的，将针对航空发动机来描述本发明，但是本发明不限于此，并且可以应用于非航空应用，其中环境因素如尘埃冰、冰晶体、气溶胶、火山灰、沙子、淤泥、水蒸气、污染、烟、硫、钙、二氧化硅、海盐、钾、VOC、除冰剂、雨、雪、冰雹、风速、风向和温度以及其他环境参数都会对发动机或装置的操作产生不利影响。

根据本发明的实施例，如图1中所示的发动机健康管理系统100被联接到多个通信链路以向飞行器发动机传输数据和从飞行器发动机传输数据。通信链路可以是有线或无线通信，并且能够与其他系统和装置链接，并且可以包括例如分组无线电、卫星上行链路和/或下行链路、无线保真度(Wifi)、WiMax、蓝牙、ZigBee、3G无线信号、码分多址(CDMA)无线信号、全球移动通信系统(GSM)、4G无线信号、长期演进(LTE)信号、以太网或其任意组合。

通信链路还可以包括一个或多个无线电，其包括语音、ACARS-模拟、ACARS-数字、SATCOM、蜂窝等。通信链路可以允许经由维护车辆、地面控制器或直接到数据操作中心与维护人员通信。

系统100包括数据源接口105、控制模块110、多个刷新控件130、中央计算系统140和用户界面150。现在将参考图1和2对系统100的详细操作进行描述。

数据源接口105识别、收集和验证各种公共、私人和内部数据源，包括例如遥感卫星和地面气象站。还包括多个公共机场天气数据源、飞行器和发动机报告、本地健康监测站和多个机场GPS信息源、公共和收费机场数据(如图4所示)和客户信息。数据源接口105收集各种数据源，评估初始数据质量并确定数据源完整性。

控制模块110可以包括至少一个处理器112和至少一个存储器114。控制模块110从数据源接口105接收数据。控制模块110的处理器112开发自定义的评估方法用于审查从数据源接收到的数据，以确定根据本发明的实施例的最合适的数据组合和链接方法。因此，最完整的、链接的和评估的数据存储在存储器114中，以在本发明的系统和方法中使用。例如，使用自定义的统计和处理控制技术，将任何新记录与现有记录进行比较，以确定异常变化、不连续或离群值。

控制模块110进一步创建受控的历史机场信息存储库，以经由处理器112处理、分类和链接已经被接收并存储在存储器114中的先前的数据，并且基于存储库内的信息来生成机场信息报告。控制模块110进一步包括用于执行数据质量控制处理和数据解析技术、以及离群值评估/去除和单位转换的软件指令，以及展平卫星阵列文件并使与标准数据方案的链接存储在存储器114内的软件指令。经由数据源接口105和控制模块110获得的数据在中央计算系统140处链接在一起。

中央计算系统140包括处理器142、存储器144和数据库146。中央计算系统140处的处理器142执行包括用于连接各种环境数据的方法的数据增强技术，其包括计数和累积数据增强方法。每当发动机遇到超过预定义阈值水平的环境条件时，计数操作都会利用增量(计数)。累积操作捕捉阈值水平和实际环境水平(delta)之间的差异，并将该量添加到先前的累积值中。计数和累积处理会在例如每次进出机场的关键间隔以及在每1°纬度和每1°经度处进行汇总和更新。计数和累积方法都可以处理和评估多达从1-100％的100个不同阈值，以确定与所评估的故障、维修或TOW相关的最佳阈值。对于滚动平均值、标准偏差、趋势斜率，存在相似的处理方法，用于选择为发动机分析应用提供最清晰的最佳方法。用于执行数据增强技术的软件指令存储在存储器144中。如其间的箭头所示，经由数据源接口105和控制模块110检索到的数据以及所有环境和发动机后处理数据一起存储在数据库146中。

存储器144可以是非易失性存储器、非暂时性存储器、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存，或数据库146中的一种或多种不同类型的存储器还包括各种环境信息并且可由控制模块110或处理器112访问。颗粒信息可以包括与例如不同类型的环境气溶胶或颗粒、组成、比率、浓度、平均值有关的参数和/或它们与其他数据参数的关系，如图3和4所示。不同类型的环境气溶胶或颗粒可以包括例如粉尘、冰/冰晶体、气溶胶、火山灰、沙子、淤泥、水蒸气、污染、烟、硫、钙、二氧化硅、海盐、钾、挥发性有机化合物(VOC)、除冰剂、雨、雪和冰雹。不同类型的环境气溶胶或颗粒可以基于风速、风向或温度或其组合而变化。

中央计算系统140可以远程定位在例如数据操作中心内。中央计算系统140与刷新控件130和用户界面150通信地联接。刷新控件130提供从数据源接口105检索到的数据的每小时、每天、每月和每年的更新，并更新要存储在中央计算系统140处的存储器144中的数据。

在用户界面150处，对过去的环境趋势进行评估以预测未来的环境和天气问题，从而改善检查间隔并防止计划外的发动机拆卸。此外，对来自不同环境数据的日常水平的各种硬件和发动机问题的详细洞察，基于要在中央计算系统140处的存储器144中存储的数据中的已知发动机和硬件配置，提供了针对性的维护措施(例如，飞行器的水洗或在翼维护)。基于在控制模块110和中央计算系统140处执行的方法，还可以在接口150向用户提供环境问题的影响的月变化、季节性趋势和年平均值。

根据本发明的实施例，还可以在任何机器可读介质上提供用于完成其操作的方法和计算机程序产品。它们可以在现有处理器或专用处理器上实现。

本发明的实施例可以包括一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括用于承载或具有存储在其上的机器可执行指令或数据结构的机器可读介质。机器可读介质可以是可被通用或专用计算机或具有处理器的其他机器访问的任何可用介质。

实施例可以在诸如局域网(LAN)和广域网(WAN)或其他类型的网络的网络环境中实践。

如图2所示，提供了使用图1中所示的发动机健康管理系统100确定环境和天气数据以及航空发动机上的影响的方法200。

方法200在操作210处开始，其中数据经由数据源接口105从内部发动机数据源、外部购买的数据源和外部公共数据源传输到发动机健康管理系统100中(如图1所示)。方法200然后移至操作220。

在操作220处，数据解析技术、审查和交叉检查方法、数据标准化和质量控制处理；以及包括计数和累积数据增强操作的数据增强技术分别在控制模块110和中央计算系统140处执行。另外，在操作220处，通过选择用于各种类型和数量的可用空中环境和微粒数据来执行数据解析，如下面参考图3所讨论的。不同的环境类型可以是任何上述气溶胶或颗粒或天气因素。

在图3中，基于不同尺寸和类型的颗粒，总的空中颗粒300被分为至少两组。颗粒尺寸可以取决于全球位置并且可以连续变化。在310处，颗粒具有第一尺寸(尺寸1)，并且在320处，颗粒具有大于第一尺寸(尺寸1)的第二尺寸(尺寸2)。根据本发明的实施例，第一尺寸(尺寸1)是小于大约1微米(μm)的细颗粒，而第二尺寸(尺寸2)是大于大约1-2微米(μm)的粗颗粒。本发明不限于此，并且可以根据需要变化。

然后从310将颗粒进一步划分为至少两种不同的分类类型，引起氧化类型的硬件故障的类型1A和引起腐蚀类型的硬件故障的类型为1B。类型1A颗粒可以进一步分解为能够引起晶间晶粒侵蚀硬件故障的亚种1A1。

然后从320将尺寸2的颗粒分成至少两种类型，即类型2C和类型2D。已知类型2C沉积在内部冷却表面上，从而降低了冷却效率并增加了金属温度和故障。已知类型2D会渗入冷却电路并堵塞或限制小的冷却孔，从而增加金属温度和故障。类型2C可进一步分解为散裂型亚种，即可渗入热障涂层，从而引起涂层散裂和降解以及更高的金属温度的物种2C1。这些类型中的任何一种都可能与发动机硬件故障的根本原因或最可能的环境因素相关联。

上述所有各种环境信息可以实时或近实时地检索，以便基于与从先前存储的数据中检索到的其他历史数据和执行的评估方法的组合评估，执行必要的检查或预防性维护。

返回参考图2，在操作220处，在控制模块110处执行的数据的交叉检查允许选择最准确和有用的数据(如图1中经由用户界面150所示)。此外，还有几种方法适用于跟踪历史机场代码更改，从数据源中选择最准确的机场纬度和经度信息以及机场使用信息。基于此信息，执行内部自定义方法以适应新数据或以不同形式提供的数据或较新版本可用的数据。

此外，例如，从公共健康数据源接收到的数据可以经由控制模块110经历质量评估以及审查和批准处理。检索到的卫星数据也可以经历质量评估和解析方法以将卫星阵列数据展平为更方便用户的格式，并允许链接到本发明的其他数据。来自各种环境和天气数据源的数据可以利用通过处理器112(如图1所示)执行的特定软件指令经历清理处理。然后，将经过处理和清理的数据用于创建或更新整体环境数据库。

可以创建和链接几个附加数据库，包括购买的飞行跟踪数据库、机场信息数据库、与全球环境有关的报告、发动机完整飞行数据库和来自内部发动机数据源的发动机快照数据库。

返回参考图2，操作230包括在中央计算系统140处执行操作以正确地链接上述的各种数据源。

处理继续到操作240，在操作240，经由如图1所示的刷新控件130实时或近实时地执行日常更新。然后，将所获得的所有数据存储在中央计算系统140处的数据库146中(在操作250处)。数据库146(如图1所示)可以包括发动机飞行数据表和环境数据表以及其他相关联的天气数据。

在操作260处，然后在用户界面150处以月变化、季节性趋势、年度平均值的形式分析和输出数据。在操作270处，使用客户变化、硬件分析和维护措施进行改进和修改。动作。在操作380中，可以利用所有先前的数据来确定和链接在包括滑行、起飞、爬升和巡航下降的所有飞行阶段期间的环境影响。

该方法进一步包括在操作260、270和280处，创建多个环境触发阈值。这些触发阈值是使用编码技术从数据集计算中确定的，以使用在每个计算出的触发阈值之上和之下的事件来识别计数方法。触发阈值的附加因素包括使用每个触发阈值之上和之下的环境值来确定环境累积方法。对可能影响发动机硬件故障的所有各种气溶胶种类执行这些计数和累积，以便跟踪和预测检查、维护和拆卸。同时审查多个气溶胶亚种类型(sub-speciestypes)，以识别最可能的根本原因驱动程序，并促进必要的重新设计和维护或检查措施。

用于执行上述识别方法和操作的软件指令可以存储在控制模块110的数据库146和存储器114中(如图1所示)。作为示例而非限制，处理器112被构造成检索软件指令并执行以上的识别方法。处理器112还可以执行适合于本文阐述的目的的附加方法和操作。

如图4所示，发动机健康管理系统100(图1)进一步将所有数据库链接在一起。通过在数据库(例如，数据库146)中创建通用飞行表和数据汇编表，可以促进这种链接。健康管理系统100还可以使用基于纬度、经度、海拔和日期/时间信息的链接方法来更新机场信息报告。例如，来自单个发动机的每个飞行记录可以与整个历史上的所有各种环境和天气数据链接，以经由用户界面150随时可供用户使用。

本发明的实施例提供了确定和量化多种气溶胶类型以用于了解特定的根本原因驱动程序、获得提供实时和近实时的发动机/硬件跟踪的日常更新以及允许服务合同预测的年度/季节性趋势的优点。实施例还提供对极端天气事件的跟踪，以确定紧急维护需求/故障、提供创建与到达/离开的直接链接的机场信息。实施例提供的附加特征包括使用大气中的各个高度的环境值来提供在飞行器的整个飞行路径(一个或多个)上的链接。

该书面描述使用示例来公开包括最佳模式的本发明，并且还使本领域的任何技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或设备以及执行任何结合的方法。本发明的可专利范围由权利要求书限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这样的其他示例具有与权利要求的字面语言没有不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言没有实质性差异的等效结构元件，则意图将这些其他示例包括在权利要求的范围内。

本发明的进一步方面通过以下条项的主题提供：

1.一种用于确定飞行器的发动机的健康的发动机健康管理系统，所述发动机健康管理系统包括：数据源接口，所述数据源接口被构造成从内部数据源和外部数据源传输数据；控制模块，所述控制模块包括至少一个处理器和存储器，并且被构造成：(i)经由所述数据源接口接收数据，(ii)创建评估方法，所述评估方法用于评估接收到的所述数据以确定合适的数据，并且将所述合适的数据存储在所述存储器中，(iii)创建受控的历史机场信息存储库，以经由所述处理器来处理、分类和链接历史数据，并且基于所述历史数据生成机场信息报告；和中央计算系统，所述中央计算系统与所述控制模块和所述数据源接口通信地联接，并且包括至少一个处理器、存储器和数据库，并且被构造成进行数据增强技术，所述数据增强技术包括将环境计数和累积与发动机数据链接。

2.根据任何在前条项的系统，其中，所述控制模块的所述处理器进一步被构造成：对检索到的数据进行数据解析技术、交叉检查方法和质量控制操作。

3.根据任何在前条项的系统，所述控制模块的所述处理器进一步被构造成：量化各种全球空中气溶胶和颗粒；和基于颗粒尺寸和类型，将量化的总的空中颗粒分为不同的组，以确定对所述飞行器的所述发动机硬件和整个发动机的原因和影响。

4.根据任何在前条项的系统，其中，所述数据源包括多个健康数据源、多个机场天气数据源、发动机数据源、机场全球定位系统信息源、公共和收费机场数据、以及卫星数据源。

5.根据任何在前条项的系统，其中，所述总的空中颗粒被分为至少两个颗粒组，其中第一颗粒组具有第一尺寸，并且第二颗粒组具有大于所述第一尺寸的第二尺寸。

6.根据任何在前条项的系统，其中，所述第一尺寸是小于大约1微米(μm)的细颗粒，而所述第二尺寸是大于大约1-2微米(μm)的粗颗粒。

7.根据任何在前条项的系统，其中所述第一颗粒组中的所述颗粒被分成至少两种不同类型的颗粒，其中所述系统提供与每种不同尺寸和类型相关联的可能的硬件根本原因故障驱动程序，包括排气温度(EGT)升高、冷却影响、污染、氧化、腐蚀、剥落、孔堵塞和晶粒侵蚀。

8.根据任何在前条项的系统，其中所述历史数据包括所述飞行器上的全球环境因素，所述全球环境因素包括粉尘、冰、气溶胶、颗粒、冰晶体、火山灰、沙子、淤泥、水蒸气、污染、烟、硫、钙、二氧化硅、海盐、钾、VOC、除冰剂、雨、雪、冰雹、风速、风向或温度中的一种。

9.根据任何在前条项的系统，其中将环境计数和累积与发动机数据链接包括以下操作：每次所述发动机遇到超过预定义的阈值水平的环境条件时计算增量；和确定所述预定义的阈值水平和实际环境水平之间的差异，并且将所述差异添加到先前的累积值。

10.根据任何在前条项的系统，其中，所述中央计算系统的所述至少一个处理器进一步被构造成：基于与所述发动机数据链接的环境计数和累积以及所确定的所述全球环境的影响，调整飞行操作并实时提供与所述颗粒数据有关的定期更新。

11.根据任何在前条项的系统，进一步包括用户界面，所述用户界面通信地联接到所述中央计算系统，并被构造成：对过去的环境趋势进行评估，以预测未来的环境问题；从不同的全球气溶胶类型日常水平提供有关硬件和发动机问题的详细信息；基于所述硬件和发动机问题，确定要进行的维护措施。

12.根据任何在前条项的系统，进一步包括用于提供每小时、每天和每年的数据更新的多个刷新控件，其中，所述中央计算系统进一步被构造成接收所述更新并存储在所述数据库内。

13.一种确定包括颗粒数据和全球环境对飞行器的发动机的影响的环境数据的方法，所述方法包括：经由数据源接口，在控制模块处，从内部发动机数据源和外部数据源检索关于公共健康和环境数据的数据；在所述控制模块处创建并进行评估方法，所述评估方法用于评估接收到的所述数据以确定合适的数据，并且将所述合适的数据存储在所述存储器中；在所述控制模块处创建受控的历史机场信息存储库，经由所述控制模块的处理器来处理历史数据，并且基于所述历史数据，生成机场信息报告；进行数据增强操作，所述数据增强操作包括经由与所述控制模块通信地联接的中央计算系统的计数和累积操作，以及包括环境计数和累积与发动机数据的所述链接；和使用纬度、经度、日期、时间和其他技术对所有的各种数据源进行链接操作。

14.根据任何在前条项的方法，进一步包括：经由所述处理器对检索到的所述数据进行数据解析技术、交叉检查方法和质量控制操作。

15.根据任何在前条项的方法，还包括：识别和分类空中颗粒；基于颗粒尺寸和类型，通过所述处理器将检测到的总的空中颗粒分为分开的颗粒组，以确定对所述航空发动机的影响；和确定所述全球环境对所述飞行器健康和要进行的维护措施的影响。

16.根据任何在前条项的方法，进一步包括将所述总的空中颗粒分成至少两个颗粒组，其中第一颗粒组具有第一尺寸，并且第二颗粒组具有大于所述第一尺寸的第二尺寸。

17.根据任何在前条项的系统，其中，所述第一尺寸是小于大约1微米(μm)的细颗粒，而所述第二尺寸是大于大约1-2微米(μm)的粗颗粒。

18.根据任何在前条项的方法，进一步包括将所述总的颗粒分成至少两种不同类型的颗粒，其中所述系统提供与每种不同尺寸和类型相关联的可能的硬件根本原因故障驱动程序，包括排气温度(EGT)升高、污染、冷却影响、氧化、腐蚀、散裂孔堵塞和晶粒侵蚀。

19.根据任何在前条项的方法，进一步包括确定亚种是否与所述飞行器的所述发动机相关联的问题的根本原因相关。

20.根据任何在前条项的方法，进一步包含存储与所述颗粒数据和全球环境对所述飞行器的影响相关联的历史数据。

21.根据任何在前条项的方法，其中将环境计数和累积与发动机数据链接包括以下操作：每次所述发动机遇到超过预定义的阈值水平的环境条件时计算增量；和确定所述预定义的阈值水平和实际环境水平之间的差异，并将所述差异添加到先前的累积值。

22.根据任何在前条项的方法，进一步包括基于与所述发动机数据链接的所述环境计数和累积以及所确定的所述全球环境的影响，调整飞行维护和操作并实时提供与所述颗粒数据有关的定期更新。

23.根据任何在前条项的方法，进一步包括通过量化所有全球位置处的各个海拔处的环境气溶胶和颗粒，在整个完整飞行路径上链接和跟踪环境数据。

Claims (17)

1.一种用于确定飞行器的发动机的健康的发动机健康管理系统，其特征在于，所述发动机健康管理系统包括：

数据源接口，所述数据源接口被构造成从内部发动机数据源和外部购买的数据源以及外部公共数据源传输数据；

控制模块，所述控制模块包括至少一个处理器和存储器，并且被构造成：

（i）经由所述数据源接口接收数据，

（ii）创建评估方法，所述评估方法用于评估接收到的所述数据以确定合适的数据，并且将所述合适的数据存储在所述存储器中，

（iii）创建受控的历史机场信息存储库，以经由所述处理器来处理、分类和链接历史数据，并且基于所述历史数据生成机场信息报告；和

中央计算系统，所述中央计算系统与所述控制模块和所述数据源接口通信地联接，并且包括至少一个处理器、存储器和数据库，并且被构造成进行数据增强技术，所述数据增强技术包括将环境计数和累积与发动机数据链接；

所述控制模块的所述处理器进一步被构造成：

量化各种全球空中气溶胶和颗粒；和

基于颗粒尺寸和类型，将量化的总的全球空中气溶胶和颗粒分为不同的组，以确定对所述飞行器的所述发动机硬件和整个发动机的原因和影响；

所述数据增强技术包括经由与所述控制模块通信地联接的中央计算系统的计数和累积操作；

其中，所述总的空中颗粒被分为至少两个颗粒组，其中第一颗粒组具有第一尺寸，并且第二颗粒组具有大于所述第一尺寸的第二尺寸；

其中所述第一颗粒组中的所述颗粒被分成至少两种不同类型的颗粒，其中所述系统提供与每种不同尺寸和类型相关联的可能的硬件根本原因故障驱动程序，包括排气温度升高、冷却影响、污染、氧化、腐蚀、剥落、孔堵塞和晶粒侵蚀 。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，其中，所述控制模块的所述处理器进一步被构造成：

对检索到的数据进行数据解析技术、交叉检查方法和质量控制操作。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，其中，所述数据源包括多个健康数据源、多个机场天气数据源、发动机数据源、机场全球定位系统信息源、公共和收费机场数据、以及卫星数据源。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，其中，所述第一尺寸是小于大约1微米的细颗粒，而所述第二尺寸是大于大约1-2微米的粗颗粒。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，其中所述历史数据包括所述飞行器上的全球环境因素，所述全球环境因素包括粉尘、冰、气溶胶、颗粒、冰晶体、火山灰、沙子、淤泥、水蒸气、污染、烟、硫、钙、二氧化硅、海盐、钾、VOC、除冰剂、雨、雪、冰雹、风速、风向或温度中的一种。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，其中将环境计数和累积与发动机数据链接包括以下操作：

每次所述发动机遇到超过预定义的阈值水平的环境条件时计算增量；和

确定所述预定义的阈值水平和实际环境水平之间的差异，并且将所述差异添加到先前的累积值。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，其中，所述中央计算系统的所述至少一个处理器进一步被构造成：

基于与所述发动机数据链接的环境计数和累积以及所确定的所述全球环境的影响，调整飞行操作并实时提供与所述颗粒数据有关的定期更新。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，进一步包括用户界面，所述用户界面通信地联接到所述中央计算系统，并被构造成：

对过去的环境趋势进行评估，以预测未来的环境问题；

从不同的全球气溶胶类型日常水平提供有关硬件和发动机问题的详细信息；

基于所述硬件和发动机问题，确定要进行的维护措施。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，进一步包括用于提供每小时、每天和每年的数据更新的多个刷新控件，其中，所述中央计算系统进一步被构造成接收所述更新并存储在所述数据库内。

10.一种确定包括颗粒数据和全球环境对飞行器的发动机的影响的环境数据的方法，其特征在于，所述方法包括：

经由数据源接口，在控制模块处，从内部发动机数据源和外部购买的数据源以及外部公共数据源检索关于公共健康和环境数据的数据；

在所述控制模块处创建并进行评估方法，所述评估方法用于评估接收到的所述数据以确定合适的数据，并且将所述合适的数据存储在存储器中；

在所述控制模块处创建受控的历史机场信息存储库，

经由所述控制模块的处理器来处理历史数据，并且基于所述历史数据，生成机场信息报告；

进行数据增强操作，所述数据增强操作包括经由与所述控制模块通信地联接的中央计算系统的计数和累积操作，以及包括环境计数和累积与发动机数据的链接；和

使用纬度、经度、日期、时间和其他技术对所有的各种数据源进行链接操作；

识别和分类空中颗粒；

基于颗粒尺寸和类型，通过所述处理器将总的空中颗粒分为分开的颗粒组，以确定对所述飞行器的所述发动机的影响；和

确定所述全球环境对所述飞行器健康和要进行的维护措施的影响；

将所述总的空中颗粒分成至少两个颗粒组，其中第一颗粒组具有第一尺寸，并且第二颗粒组具有大于所述第一尺寸的第二尺寸；

将所述总的颗粒分成至少两种不同类型的颗粒，其中所述系统提供与每种不同尺寸和类型相关联的可能的硬件根本原因故障驱动程序，包括排气温度升高、污染、冷却影响、氧化、腐蚀、散裂孔堵塞和晶粒侵蚀。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，进一步包括：

经由所述处理器对检索到的所述数据进行数据解析技术、交叉检查方法和质量控制操作。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，其中，所述第一尺寸是小于大约1微米的细颗粒，而所述第二尺寸是大于大约1-2微米的粗颗粒。

13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，进一步包括确定亚种是否与所述飞行器的所述发动机相关联的问题的根本原因相关。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，进一步包含存储与所述颗粒数据和全球环境对所述飞行器的影响相关联的历史数据。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，其中将环境计数和累积与发动机数据链接包括以下操作：

每次所述发动机遇到超过预定义的阈值水平的环境条件时计算增量；和

确定所述预定义的阈值水平和实际环境水平之间的差异，并将所述差异添加到先前的累积值。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，进一步包括基于与所述发动机数据链接的所述环境计数和累积以及所确定的所述全球环境的影响，调整飞行维护和操作并实时提供与所述颗粒数据有关的定期更新。

17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，进一步包括通过量化所有全球位置处的各个海拔处的环境气溶胶和颗粒，在整个完整飞行路径上链接和跟踪环境数据。