DE102006031009B4

DE102006031009B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen des Zustands von Strukturbauteilen

Info

Publication number: DE102006031009B4
Application number: DE102006031009A
Authority: DE
Inventors: Piet WÖLCKEN; Wolfgang Entelmann; Clemens Bockenheimer; Holger Speckmann
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2006-07-05
Filing date: 2006-07-05
Publication date: 2008-07-10
Anticipated expiration: 2026-07-06
Also published as: CN101484360A; CN101484360B; DE102006031009A1; CA2651492A1; CA2651492C; RU2009103758A; US8779943B2; JP5095734B2; WO2008003546A1; US20090309762A1; EP2040981A1; JP2009541878A

Abstract

Verfahren zum Überwachen des Zustands von Strukturbauteilen eines Fluggeräts, das folgende Verfahrensschritte aufweist:
– Erzeugen eines Abbilds des Strukturbauteils mit einem optischen Sensor (12),
– Übermitteln des Abbilds an mindestens eine Recheneinheit (18),
– Ermitteln von Bildabweichungen aus dem Vergleich des Abbilds mit mindestens einem Referenzbild durch die mindestens eine Recheneinheit (18),
– Ermitteln von Geometrieabweichungen diskreter Bereiche des Strukturbauteils aus den Bildabweichungen durch die mindestens eine Recheneinheit (18), und
– Ermitteln von Formänderungen des Strukturbauteils aus den Geometrieabweichungen durch die mindestens eine Recheneinheit (18),
wobei das Sichtfeld des optischen Sensors (12) durch einen schwenkbaren Spiegel (50) und/oder eine Objektivanordnung (46) erweitert oder umgelenkt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überwachen des Zustands von Strukturbauteilen mit mindestens einem Strukturzustandssensor.
Regelmäßig stark belastete Strukturen von komplexen Geräten, die eine sehr hohe Betriebssicherheit aufweisen müssen, wie etwa Fluggeräte und insbesondere Passagierflugzeuge, müssen in bestimmten Abständen auf ihre Intaktheit bzw. ihren mechanischen Zustand untersucht werden. Üblicherweise geschieht dies nach einer vorbestimmten Anzahl von Lastzyklen (z. B. Starts und Landungen eines Flugzeuges) oder nach einer vorbestimmten Zeitspanne. Hierzu wird, dem Beispiel Passagierflugzeug folgend, das Flugzeug mittels nicht destruktiver Verfahren auf Schäden in der Struktur, z. B. Risse oder Delaminationen, untersucht. Diese Untersuchung ist aufwändig, zeitintensiv und erfordert weiterhin einen längeren und generell unwirtschaftlichen Aufenthalt des Flugzeuges am Boden.
Die DE 699 16 237 T2 offenbart ein Verfahren zum Bestimmen von Formdeformationen bei Objekten mit Transformationsparametern nach einer Registrierung. Dabei wird ein Bild eines zu beobachtenden Objekts durch Abscannen einer Oberfläche mit Sensoren, die beispielsweise auf einem Laser-Einzellinienscannen basieren, erzeugt. Dieses Bild wird dann Prozessoren zur Bestimmung von Formdeformationen zugeführt.
Gegenwärtig existieren besonders bei militärischen Fluggeräten verschiedene weitere Verfahren, um Schäden in Strukturbauteilen feststellen zu können. Durch Integration von Sensoren an die zu überwachenden Strukturbauteile wird das Bestimmen des Zustands der Strukturbauteile bereits während des regulären Flugbetriebs ermöglicht. Solche Sensoren arbeiten lokal, d. h. sie können nur die Struktur überwachen, die sich unmittelbar an sie anschließt. Diese Art von Sensoren, die etwa Dehnungsmessstreifen, Fibre-Bragg-Gratings, Reißdrähte, Vakuumsensoren, optische Fasern oder piezobasierte Sensoren umfasst, werden bereits erfolgreich in Strukturzustandsüberwachungssystemen (im Folgenden auch „Structural Health Monitoring" oder SHM-Systeme genannt) angewandt bzw. sind intensiv erforscht und entwickelt worden.
Die Überwachung großflächiger Strukturbauteile erfordert bei Einsatz lokal arbeitender SHM-Sensoren deren großflächige Integration, jeweils einen adäquaten elektrischen Anschluss und entsprechende Messwert erfassende Geräte. Je nach Größe des zu überwachenden Strukturbauteils resultiert dies in immensem Aufwand und entsprechenden Kosten.
Die Aufgabe der Erfindung ist daher, den genannten Nachteil zu vermindern oder ganz zu beseitigen. Insbesondere ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Strukturbauteil mit einem einzigen Strukturzustandssensor oder wenigen Strukturzustandssensoren möglichst großflächig, effektiv und kostengünstig zu überwachen und dabei die Komplexität des Strukturzustandsüberwachungssystems gering zu halten. Ferner ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überwachen des Zustands eines Strukturbauteils sowie ein Fluggerät, insbesondere ein Passagierflugzeug anzugeben, bei dem eine möglichst effektive und kostengünstige Strukturzustandsüberwachung erfolgt und gleichzeitig eine geringe Komplexität des Strukturzustandsüberwachungssystems erreicht wird.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Überwachen des Zustands eines Strukturbauteils eines Fluggerätes gemäß Anspruch 1 gelöst.
Ein wesentlicher Vorteil bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist das berührungslose Abtasten des zu überwachenden Strukturbauteils durch ein optisches Bildgebungsverfahren. Durch den Einsatz eines Sensors an einer geeigneten Stelle kann ein Abbild der zu überwachenden Struktur erstellt werden, das an eine oder an mehrere Recheneinheiten übermittelt wird. Aufgrund von Referenzbildern, die bereits in der Recheneinheit vorliegen, können Bildabweichungen in Bezug auf das aktuell aufgenommene Abbild ermittelt werden. Diese Bildabweichungen können beispielsweise durch Strukturveränderungen aufgrund von Vogeleinschlag, abgelösten oder gerissenen Bauteilen und dergleichen hervorgerufen werden. Die Bildabweichungen sowie exakte Abbilder einer Referenzstruktur eignen sich daher zum Ermitteln von Geometrieabweichungen diskreter Bereiche des Strukturbauteils. Aus den Geometrieabweichungen schließlich ist unter Vorliegen eines Referenzgeometriedatensatzes möglich, durch Berücksichtigung der Geometrieabweichungen diskreter Bereiche des Strukturbauteils, elastische und plastische Formänderungen des gesamten Strukturbauteils durch mindestens eine Recheneinheit zu ermitteln. Diese Formänderungen werden etwa in Form von dreidimensionalen Geometriedaten beschrieben.
Mit Hilfe der so ermittelten Formänderungen der zu überwachenden Strukturbauteile ist es leicht möglich, Schäden zu registrieren, zu quantifizieren und zu klassifizieren. Dies ist ohne Einsatz von lokal arbeitenden und auf kleine Volumenbereiche beschränkte Sensoren möglich. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Möglichkeit zur schnellen, großflächigen und effektiven Schadenserkennung bzw. zur Strukturüberwachung gegeben.
Es ist vorteilhaft, wenn der optische Sensor als Kamera ausgeführt ist. Kameras und insbesondere digitale Kameras sind in beliebigen Ausführungen kostengünstig verfügbar, sind weit entwickelt und stellen erzeugte Bilddaten mit hoher Geschwindigkeit digital zur Verfügung.
Durch die Erweiterung oder Umlenkung des Sichtfelds des optischen Sensors durch einen schwenkbaren Spiegel und/oder eine Objektivanordnung wird eine Anpassung des erfindungsgemäßen Verfahrens an aufwändig gewölbte zu überwachende Flächen ohne zusätzliche weitere optische Sensoren ermöglicht.
Weiter vorteilhaft ist, wenn der optische Sensor im nicht-sichtbaren Wellenlängenbereich operiert. Es wird eine Abtastung der Oberfläche, anders als bei Wellenlängen im sichtbaren Bereich, auch bei widrigen Lichtverhältnissen möglich. Das Verfahren gewinnt dadurch an Robustheit. Desweiteren ist eine ideale Anpassung an die zu erwartenden Zustände, Defekte und Effekte möglich.
Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Überwachen des Zustands eines Strukturbauteils eines Fluggerätes gemäß Anspruch 4.
Das Verwenden zweier oder mehrerer optischer Sensoren, die voneinander beabstandet sind, resultiert in der Fähigkeit, räumliche Bilder zu erfassen und zu verarbeiten. Werden zwei voneinander beabstandete Sensoren auf einen Bereich eines Strukturbauteils ausgerichtet, wird dieser Bereich aus zwei unterschiedlichen Blickwinkeln erfasst. Die von den Sensoren erzeugten Abbilder ermöglichen, ähnlich wie in der räumlichen Fotografie, Tiefeninformationen von dem abgebildeten Bereich zu erhalten. Die Abbilder werden von den optischen Sensoren an mindestens eine Recheneinheit weitergeleitet, in der aus diesem räumlichen Bild Geometriedaten ermittelt werden. Durch Vergleich der ermittelten Geometriedaten mit einem Referenzgeometriedatensatz ist es schließlich möglich, Geometrieabweichun gen der überwachten Strukturbauteilbereiche zu ermitteln, um daraus eine Beschädigung eines Strukturbauteils feststellen zu können.
Ähnlich wie bei dem vorherigen Verfahren geschildert, können mit festgestellten Geometrieabweichungen diskreter Bereiche des Strukturbauteils, Strukturfehler auch quantifiziert und klassifiziert werden.
Das Ausführen der optischen Sensoren als Kameras ist besonders vorteilhaft, aus den vorangehend geschilderten Gründen. Die Sichtfelder der optischen Sensoren werden durch mindestens einen schwenkbaren Spiegel und/oder eine Objektiveinheit erweitert oder umgelenkt und die optischen Sensoren können bevorzugt im nicht-sichtbaren Wellenlängenbereich operieren.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Vorrichtung zum Überwachen des Zustands eines Strukturbauteils eines Fluggerätes gemäß Anspruch 7.
Weiterhin wird die Aufgabe der Erfindung durch eine Vorrichtung zum Überwachen des Zustands von Strukturbauteilen eines Fluggeräts gemäß Anspruch 8 gelöst.
Die Aufgabe wird schließlich von einem Fluggerät, insbesondere einem Passagierflugzeug, mit einer Vorrichtung zum Überwachen des Zustands von Strukturbauteilen des Fluggeräts aus einem der Ansprüche 7 oder 8 gelöst.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen detaillierter erläutert. In den Figurenbeschreibungen werden für die gleichen oder ähnlichen Elemente die gleichen Bezugsziffern verwendet. Es zeigen:
1: ein erstes Ausführungsbeispiel anhand eines Passagierflugzeuges in Seitenansicht;
2: das erfindungsgemäße Verfahren mit einem optischen Sensor in einem Blockdiagramm;
3: ein zweites Ausführungsbeispiel anhand eines Passagierflugzeuges in der Seitenansicht;
4: das erfindungsgemäßes Verfahren mit zwei oder mehr optischen Sensoren; und
5: ein drittes Ausführungsbeispiel anhand einer schematischen Ansicht.
1 zeigt ein Passagier-Flugzeug 2, mit einem Rumpf 4, einem Seitenleitwerk 6, einem Höhenleitwerk 8 und Flügeln 10. Zur Überwachung der Flugzeugstruktur gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es notwendig, durch einen oder mehrere optische Sensoren die Strukturbauteile zu überwachen.
In 1 ist beispielsweise ein optischer Sensor 12 an der Oberseite der Vorderkante des Seitenleitwerkes 6 angeordnet und ist in der Lage, den Großteil der Oberseite des Flugzeuges 2 optisch zu erfassen. Einige kleinere Bereiche sind durch die bauliche Anordnung des Seitenleitwerkes 6 vom optischen Sensor 12 nicht sichtbar. Jedoch liegt die gesamte Rumpfoberseite in Flugrichtung vor dem Seitenleitwerk 6 im Sichtbereich des optischen Sensors.
Der Sensor 12, der vorteilhafterweise als bildgebender Sensor, wie etwa eine Kamera oder dergleichen, ausgeführt ist, kann in vorgegebenen regelmäßigen Abständen oder gesteuert durch ein von außen zugeführtes Signal dazu veranlasst werden, ein momentanes Abbild der zu überwachenden Struktur zu erzeugen. Dieses erzeugte Abbild der Struktur muss nicht zwangsläufig eine Fotografie mit der Darstellung des für den Menschen sichtbaren Wellenlängenbereichs sein, es sind auch Infrarotaufnahmen und Aufnahmen in anderen Wellenlängenbereichen denkbar.
Um möglichst vollständig die Struktur des Flugzeuges 2 zu erfassen, können an weiteren Stellen des Rumpfes 4, der Leitwerke 6 der Flügel 10 sowie des Fahrwerks weitere Sensoren angebracht werden. So sind in 1 beispielsweise ein weiterer Sensor 14 am Rumpf-Flügel-Übergang und ein weiterer Sensor 16 in der Nähe des Cockpits am Flugzeug angeordnet. Es sind alle Sensorpositionen denkbar, mit deren Hilfe eine möglichst umfassende Überwachung der Struktur ermöglicht wird, mit dem geringstmöglichen Einsatz bzw. Aufwand an Sensoren.
Zur Schilderung des erfindungsgemäßen Verfahrens, das mit dem Erzeugen eines Abbildes durch den Sensor 12 beginnt, dient 2. Die Darstellung in 2 bezieht sich auf eine Abfolge von Verfahrensschritten zum Ermitteln einer momentanen strukturellen Änderung eines überwachten Bereichs. Zur kontinuierlichen Überwachung eines Strukturzustands sollte diese Abfolge von Verfahrensschritten möglichst kontinuierlich wiederholt ablaufen.
Nach Erzeugen durch Sensor 12 wird dieses Abbild an eine Recheneinheit 18 übermittelt 22. Das Abbild wird vorteilhafterweise durch digitale Daten repräsentiert, die durch eine Datenleitung vom Sensor 12 zur Recheneinheit 18 geleitet werden.
In der Recheneinheit 18 sind eine Reihe von Referenzbildern des überwachten Bereichs gespeichert, die zusätzlich zur Blickrichtung des Sensors 12 auch aus anderen Richtungen aufgenommen wurden. Aus der Kombination der verschiedenen Perspektiven können räumliche Informationen des überwachten Bereichs zum Kalibrieren des einzelnen Sensors 12 zu gewinnen. Es ist nicht möglich, mit einem einzelnen optischen Sensor ein Objekt räumlich abzubilden und die fehlenden Informationen über die räumliche Tiefe des zu überwachenden Bereichs kann nur durch die Referenzbilder bereitgestellt werden.
Aus der Änderung von aufeinanderfolgenden Abbildern aus der Blickrichtung des optischen Sensors 12 ist es möglich, mit Hilfe der vorliegenden Referenzbilder aus anderen Perspektiven Rückschlüsse auf die räumliche Ausdehnung einer strukturellen Veränderung zu bestimmen. Dies geschieht durch die folgenden Verfahrensschritte, beginnend mit dem Ermitteln von Bildabweichungen aus dem Vergleich 24 des Abbildes des Sensors 12 mit mindestens einem Referenzbild, in diesem Fall dem vorhergehenden Abbild des zu überwachenden Bereichs. Das Ermitteln von Bildabweichungen mittels der Recheneinheit 18 kann durch gängige Bildvergleichsverfahren durchgeführt werden, die insbesondere aus Medientechnik, computerunterstützter graphischer Bildbearbeitung und dergleichen bekannt sind. Diese Verfahren wenden beispielsweise das Prinzip der Farbsubtraktion an.
Aus den ermittelten Bildabweichungen können mit Hilfe der aus verschiedenen Perspektiven aufgenommenen Referenzbilder, die wie vorangehend beschrieben räumliche Tiefeninformationen zur Verfügung stellen, Geometrieabweichungen diskreter Bereiche des Strukturbauteils ermittelt werden. Diese Geometrieabweichungen sind beispielsweise als Translation von bestimmten Oberflächenpunkten der Struktur zu interpretieren. So kann sich ein bestimmter Punkt der Oberfläche der zu überwachenden Struktur zwischen den aufeinanderfolgenden Aufnahmen der Abbilder der zu überwachenden Struktur im Raum bewegen. Diese Bewegung kann nach dem Vergleichen der aufeinanderfolgenden Abbilder quantifiziert werden.
Das Ermitteln von Formänderungen des Strukturbauteils 28 kann schließlich aus den ermittelten Geometrieabweichungen erfolgen. Die einzelnen Translationsbewegungen diskreter Punkte auf dem zu überwachenden Strukturbauteil lassen nur Rückschlüsse auf eine momentane Bewegung zu. Die Verschiebungen müssen daher in geeigneter Weise den Positionen von Punkten in einem in der Recheneinheit vorliegenden kompletten Geometriedatensatz der zu überwachenden Struktur addiert werden. Im Ergebnis wird die Formänderung in Bezug auf die ursprüngliche Ausgangsform darstellbar beschrieben. Ein Geometriedatensatz kann ein CAD-Modell der zu überwachenden Struktur sein, bei dem einzelne diskrete Punkte um den Weg verschiebbar sind, den die zu verschiebenden Punkte zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abbildern in Wirklichkeit zurücklegen.
Der Grad der Änderung der momentanen Form der zu überwachenden Struktur sowie die Klassifizierung der ermittelten Formänderung zur ursprünglichen Ausgangsform ist ein Maß für die Schwere von Beschädigungen bzw. Belastungen der Struktur. Die Klassifizierung beinhaltet bspw. die Einteilung in erwartete Durchbiegungen von Flügeln, nicht tolerierbare Beulen und dergleichen. Weitere Maßnahmen werden abhängig von der Schwere der Beschädigung ausgelöst. So können Daten über starke Formänderungen an einer geeigneten Stelle gespeichert werden und gleichzeitig zur Alarmierung der Piloten führen. Das weitere Vorgehen nach erfasster Formänderung kann nach eigenen Anforderungen unter Berücksichtigung üblicher Zustandsüberwachungsverfahren angepasst werden.
Eine Abwandlung des vorangehenden beschriebenen Verfahrens wird unter Bezugnahme auf die 3 und 4 nachfolgend beschrieben. Statt eines einzelnen Sensors 12 befinden sich in 3 nun beispielhaft zwei übereinander angeordnete und voneinander beabstandete Sensoren 30 und 32 an der Vorderkante des Seitenleitwerks 6. Die beiden Sensoren 30 und 32 sind so ausgerichtet, dass sie den gleichen Bereich der Struktur erfassen. Ähnlich wie bei einem Augenpaar sind diese beiden Sensoren 30 und 32 in Kombination in der Lage, zwei Abbilder eines einzigen Objektes zu erzeugen, wobei sich die Abbilder nur im Betrachtungswinkel voneinander unterscheiden. Aufgrund der Abweichungen der beiden Abbilder voneinander kann eine räumliche Tiefeninformation aus den aufgenommenen Abbildern gewonnen werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird wie in 4 gezeigt auf die Verwendung von zwei benachbarten und voneinander beabstandeten optischen Sensoren 30 und 32 angepasst. Zunächst werden Abbilder durch die Sensoren 30 und 32 erzeugt 34, die dann an die Recheneinheit 18 übermittelt werden 36.
Aus den beiden Abbildern, die durch Überlagerung ein räumliches Bild der zu überwachenden Struktur schaffen, können räumliche Geometriedaten erhalten werden. Die Umwandlung erfolgt durch inkrementelles Abtasten des räumlichen Bildes und Generieren von Punkten bzw. einer Punktwolke eines räumlichen Modells, wobei das Modell als Drahtgittermodell oder ähnliches ausgeführt wird.
Aus dem Vergleich der ermittelten Geometriedaten mit einem Referenzgeometriedatensatz wird die Formänderung der überwachten Struktur berechnet. Positionsabweichungen von Gitterknotenpunkten zwischen dem ermittelten Modell und dem Referenzmodell werden als Formänderung bzw. Formabweichung verstanden.
Das Verfahren zum Überwachen eines Strukturbauteils mittels zwei voneinander beabstandeten Sensoren ist äußerst robust gegenüber Störungen, unpräzise aufgenommenen Referenzbildern oder dergleichen, was zur beliebig genauen Ermittlung der räumlichen Geometrie führt. Der Aufwand zum Kalibrieren der Sensoren 30 und 32 wird im Vergleich zur Verwendung eines einzelnen Sensors verringert und die Translation von Strukturstellen in Sensorrichtung ist besser erkennbar.
Dieses Verfahren kann dadurch weiter verbessert werden, dass die Sensoren kontinuierlich auf verschiedene und kleinere Teilbereiche der zu überwachenden Struktur ausgerichtet werden, um dort möglichst scharfe und hoch aufgelöste Abbilder zu erzeugen, die zu einer erhöhten Messgenauigkeit führen. Dies kann dadurch erreicht werden, dass die Kameras schwenkbar angeordnet sind, oder dass feststehende Kameras ihren Blickwinkel durch antreibbare Umlenkspiegel erweitern können. In 5 wird ein solches System schematisch gezeigt. Eine Kamera 44 mit einem Objektiv 46 ist fest an einer Struktur 48 angeordnet und blickt in Richtung eines Spiegels 50, wobei der Spiegel 50 um eine oder mehrere Achsen schwenkbar angetrieben werden kann.
Abhängig der geforderten Größe der zu überwachenden Fläche sowie der gewünschten Genauigkeit kann die Kombination aus Objektivgröße und Abstand zweier Kameras 44 bzw. 30 und 32 gewählt werden. Wird nur eine kleine Fläche überwacht, bietet sich die Verwendung eines großvolumigen Objektivs 46 an, die Kameras 44 sollten in einem geringen Abstand zueinander angeordnet sein. Werden zwei Kameras 44 auf diese Weise angepasst und blicken ihrerseits auf jeweils einen Spiegel 50, ist ein kontinuierliches Abtasten der gesamten zu untersuchenden Strukturoberfläche möglich. Die Spiegel 50 werden dabei parallel nach einem vorgegebenen Muster geschwenkt. Bei jeder Spiegelstellung wird eine sehr hohe Aufnahmegenauigkeit der erzeugten Abbilder und damit eine sehr gute Messgenauigkeit erreicht. Bei einer großen zu überwachenden Fläche sollten kleinvolumigere Objektive 46 verwendet werden und die Kameras 44 in einem relativ großen Abstand zueinander angeordnet werden. Dadurch können größere Teilflächen auf einmal erfasst und digitalisiert werden, durch Umlenken der Spiegel 50 kann die erfasste Oberfläche weiter vergrößert werden.
Ferner ist möglich, die in 5 gezeigte Anordnung von Kamera 44, Objektiv 46 und Spiegel 50 auch für das erste geschilderte Verfahren mit nur einem einzelnen optischen Sensor 12 zu verwenden. Dadurch wäre es auch möglich, den Blickwinkel des optischen Sensors 12 zu erweitern, um vorher nicht sichtbare Bereiche ebenfalls zu erfassen oder um möglicherweise einen zusätzlichen Sensor einzusparen.
Durch die vorliegende Erfindung wird ein Verfahren zur berührungslosen und großflächigen Überwachung von Strukturbauteilen geschaffen, die anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf 1 bis 5 beschrieben wurde. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf die gezeigten Ausführungs beispiele, sondern es sind eine Vielzahl von Erweiterungen denkbar. Durch Verwendung von mehr als zwei Sensoren können die räumlichen Informationen zusätzlich verbessert werden, die Redundanz von Strukturzustandsüberwachungssensoren könnte durch Verwenden von mehr Sensoren erreicht werden, um die Robustheit des Verfahrens zu steigern.

Claims

Verfahren zum Überwachen des Zustands von Strukturbauteilen eines Fluggeräts, das folgende Verfahrensschritte aufweist: – Erzeugen eines Abbilds des Strukturbauteils mit einem optischen Sensor (12), – Übermitteln des Abbilds an mindestens eine Recheneinheit (18), – Ermitteln von Bildabweichungen aus dem Vergleich des Abbilds mit mindestens einem Referenzbild durch die mindestens eine Recheneinheit (18), – Ermitteln von Geometrieabweichungen diskreter Bereiche des Strukturbauteils aus den Bildabweichungen durch die mindestens eine Recheneinheit (18), und – Ermitteln von Formänderungen des Strukturbauteils aus den Geometrieabweichungen durch die mindestens eine Recheneinheit (18), wobei das Sichtfeld des optischen Sensors (12) durch einen schwenkbaren Spiegel (50) und/oder eine Objektivanordnung (46) erweitert oder umgelenkt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der optische Sensor (12) als Kamera ausgeführt ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der optische Sensor (12) im nicht sichtbaren Wellenlängenbereich operiert, insbesondere im infraroten Wellenlängenbereich.
Verfahren zum Überwachen des Zustands von Strukturbauteilen eines Fluggeräts, das folgende Verfahrensschritte aufweist: – Erzeugen von Abbildern des Strukturbauteils mit zwei oder mehr voneinander beabstandeten optischen Sensoren (30, 32), – Übermitteln der Abbilder an mindestens eine Recheneinheit (18), – Ermitteln der Geometriedaten des überwachten Bereichs des Strukturbauteils aus den Abbildern, – Ermitteln von Geometrieabweichungen diskreter Bereiche des Strukturbauteils aus dem Vergleich der ermittelten Geometriedaten mit einem Referenzgeometriedatensatz, und – Ermitteln von Formänderungen des Strukturbauteils aus den Geometrieabweichungen durch die mindestens eine Recheneinheit (18), wobei die Sichtfelder der optischen Sensoren (30, 32) durch mindestens einen schwenkbaren Spiegel (50) und/oder eine Objektivanordnung (46) erweitert oder umgelenkt werden.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die optischen Sensoren (30, 32) als Kameras ausgeführt sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 und 5, bei dem die optischen Sensoren (30, 32) im nicht sichtbaren Wellenlängenbereich operieren, insbesondere im infraroten Wellenlängenbereich.
Vorrichtung zum Überwachen des Zustands von Strukturbauteilen eines Fluggeräts, mit einem optischen Sensor (12) zum Erzeugen eines Abbilds des Strukturbauteils, einem schwenkbaren Spiegel (50) und/oder einer Objektivanordnung (46) zum Erweitern oder Umlenken des Sichtfelds des optischen Sensors (12), und mindestens einer Recheneinheit (18), wobei die Recheneinheit (18) angepasst ist zum Empfangen der Abbilder, zum Ermitteln von Geometriedaten aus den erzeugten Abbilden, zum Ermitteln von Geometrieabweichungen diskreter Bereiche des Strukturbauteils aus dem Vergleich der ermittelten Geometriedaten mit einem Referenzgeometriedatensatz und zum Ermitteln von Formänderungen des Strukturbauteils aus den Geometrieabweichungen.
Vorrichtung zum Überwachen des Zustands von Strukturbauteilen eines Fluggeräts, mit zwei oder mehr optischen Sensoren (30, 32) zum Erzeugen von Abbildern des Strukturbauteils, mindestens einem schwenkbaren Spiegel (50) und/oder einer Objektivanordnung (46) zum Erweitern oder Umlenken der Sichtfelder der optischen Sensoren (30, 32), und mindestens einer Recheneinheit (18), wobei die Recheneinheit (18) angepasst ist zum Empfangen des Abbilds, zum Ermitteln von Bildabweichungen aus dem Vergleich des Abbilds mit mindestens einem Referenzbild, zum Ermitteln von Geometrieabweichungen diskreter Bereiche des Strukturbauteils aus den Bildabweichungen und zum Ermitteln von Formänderungen des Strukturbauteils aus den Geometrieabweichungen.
Fluggerät, insbesondere Passagierflugzeug (2), mit einer Vorrichtung zum Überwachen des Zustands von Strukturbauteilen des Fluggeräts mit einem optischen Sensor (12) zum Erzeugen eines Abbilds des Strukturbauteils, einem schwenkbaren Spiegel (50) und/oder einer Objektivanordnung (46) zum Erweitern oder Umlenken des Sichtfelds des optischen Sensors (12), und mindestens einer Recheneinheit (18), wobei die Recheneinheit (18) angepasst ist zum Empfangen der Abbilder, zum Ermitteln von Geometriedaten aus den erzeugten Abbilden, zum Ermitteln von Geometrieabweichungen diskreter Bereiche des Strukturbauteils aus dem Vergleich der ermittelten Geometriedaten mit einem Referenzgeometriedatensatz und zum Ermitteln von Formänderungen des Strukturbauteils aus den Geometrieabweichungen.
Fluggerät, insbesondere Passagierflugzeug (2), mit einer Vorrichtung zum Überwachen des Zustands von Strukturbauteilen des Fluggeräts mit zwei oder mehroptischen Sensoren (30, 32) zum Erzeugen von Abbildern des Strukturbauteils, mindestens einem schwenkbaren Spiegel (50) und/oder einer Objektivanordnung (46) zum Erweitern oder Umlenken der Sichtfelder der optischen Sensoren (30, 32), und mindestens einer Recheneinheit (18), wobei die Recheneinheit (18) angepasst ist zum Empfangen des Abbilds, zum Ermitteln von Bildabweichungen aus dem Vergleich des Abbilds mit mindestens einem Referenzbild, zum Ermitteln von Geometrieabweichungen diskreter Bereiche des Strukturbauteils aus den Bildabweichungen und zum Ermitteln von Formänderungen des Strukturbauteils aus den Geometrieabweichungen.