DE102008063973A1 - Verfahren und ein System zum Überwachen der Temperatur der Oberfläche eines Flugzeugs - Google Patents

Verfahren und ein System zum Überwachen der Temperatur der Oberfläche eines Flugzeugs Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Überwachen der Temperatur eines Flugzeugs, bei dem mindestens eine mit einer ersten Recheneinheit verbundene Kamera zum bildgebenden Erfassen mindestens eines Bereichs der im Wesentlichen aufwärts weisenden äußeren Oberfläche des Flugzeugs einmalig, mehrmals oder regelmäßig ein Bild erfasst und an die erste Recheneinheit sendet, wobei das durch die Kamera erfassbare Lichtspektrum im Wesentlichen im Infrarotbereich liegt und die erste Recheneinheit aus dem übermittelten Bild die Temperaturen im Wesentlichen aller bildlich erfassten Stellen ermittelt oder durch ein nachgeschaltetes signalverarbeitendes Gerät ermitteln lässt, für einzelne Stellen jeweils die Temperatur mit einer für die betreffende Stelle vorgegebenen maximalen Auslegungstemperatur vergleicht und bei Überschreiten der maximalen Auslegungstemperatur ein Warnsignal erzeugt. Das Warnsignal kann zu Verhinderung des Starts des Flugzeugs verwendet werden, wobei die ermittelte Temperaturüberschreitung durch Überprüfen der Messung anhand einer thermografischen Abbildung der Oberfläche des Flugzeugs im Cockpit des Flugzeugs überprüft werden kann und gegebenenfalls die Startverhinderung deaktiviert werden kann.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Überwachen der Temperatur der Oberfläche oder der Außenhaut eines Flugzeugs aufgrund von Wärmestrahlung.
  • Derartige Verfahren sind im Stand der Technik bereits bekannt und dienen dazu, die Oberflächentemperatur eines insbesondere am Boden befindlichen Flugzeugs zu ermitteln, um sicherzustellen, dass eine bei der Auslegung des Flugzeugs festgelegte maximale Einsatztemperatur nicht überschritten wird.
  • In einem gängigen Verfahren wird bereits beim Auslegen des Flugzeugs durch Berechnungen, Messungen und statistische Auswertung die maximal auftretende Einsatztemperatur bestimmt. Dadurch wird mit einer großen Wahrscheinlichkeit sichergestellt, dass das Flugzeug diese Einsatztemperatur real tatsächlich nicht überschreitet. Dieses Verfahren beinhaltet jedoch die üblichen statistischen Unsicherheiten, durch die entweder eine zu hohe anzunehmende Temperatur (mit der daraus folgenden konservativen Auslegung) oder im Gegenzug eine zu hohe Wahrscheinlichkeit an auftretenden realen Temperaturen besteht, die die festgelegte Einsatztemperatur übersteigen. Die statistische Basis für die Bestimmung der Temperatur hängt unter anderem von Wind- und Sonnenintensitätsdaten ab. Diese sind von der geografischen Lage der möglichen Flughäfen abhängig, die das Flugzeug ansteuern kann. Wird nach Auslegung des Flugzeugs und erfolgter Bestimmung der maximalen Einsatztemperatur ein neuer Flughafen verfügbar, der höhere Einsatztemperaturen entstehen lassen würde, bestünde die Gefahr, dass er bei der Auslegung des Flugzeuges hätte berücksichtigt werden müssen. Derartige Unwägbarkeiten können nur durch sehr hohe angenommene Maximaltemperatur-Annahmen sicher vermieden werden, was jedoch zu einer Abkehr von einer optimalen Auslegung des Flugzeugs führt.
  • Es ist weiterhin bekannt, in einer Abwandlung dieses Verfahrens zusätzlich den Einfluss der ausgewählten Flugzeugfarben zu berücksichtigen. Durch eine Beschränkung der Farbtöne und/oder durch die Verwendung spezieller Wärmestrahlung reflektierender Farben (auch „Solar Heat Reflectant Paints" genannt), kann die maximal zu berücksichtigende Temperatur auf ein akzeptables Maß gesenkt werden. Die Beschränkung der Farbe sowohl in Ton als auch in Farbmaterial stellt jedoch ein ungewünschtes Hindernis für den Flugzeugbetreiber dar. Des Weiteren ist es bei Anwendung eines solchen Verfahrens schwer zu kontrollieren, ob die betreffenden Flugzeuge während ihrer gesamten Betriebsdauer mit den richtigen Farben lackiert bleiben. Als weiterer Nachteil ist die Verfügbarkeit der Farben zu nennen, denn die erlaubten Farben können durchaus nach einigen Jahren nicht mehr erhältlich sein. Als letzter Aspekt ist die zeitliche Stabilität der Farben fraglich. Es ist unsicher, ob eine „Solar Heat Reflectant Paint" nach einiger Zeit die Sonnenstrahlung immer noch genauso gut reflektiert, wie unmittelbar nach ihrem ursprünglichen Auftragen auf das Flugzeug. Aus den genannten Gründen folgt schließlich, dass dieses Verfahren zwar anwendbar ist, jedoch nicht besonders attraktiv erscheint und mit einer Reihe von Unsicherheiten behaftet ist.
  • Ein weiteres Verfahren verfolgt einen anderen Ansatz und nutzt zum Messen von real auftretenden Temperaturen an kritischen Stellen der Flugzeugoberfläche fest installierte Temperatursensoren und verhindert den Betrieb des Flugzeugs durch entsprechende Anzeigen im Cockpit, die ein Überschreiten einer festgelegten maximalen Einsatztemperatur des Flugzeugs signalisieren. Das Anbringen fest installierter Sensoren hat den Nachteil, dass Änderungen der Farbgestaltung zur Änderung der Temperaturverteilung führen könnten, so dass möglicherweise die fest installierten Sensoren nicht mehr die Bereiche mit der maximalen Temperatur erfassen, so dass deren Position geändert werden müsste. Letzteres würde zu einem erheblichen Aufwand führen, da auch die Innenverkleidung und Isolation des Flugzeugs teilweise entfernt werden müsste, um die Sensoren entsprechend zu verkabeln. Des Weiteren könnte angesichts der widrigen Einflüsse auf die Außenseite des Flugzeugs und die Störanfälligkeit der Sensoren zu Fehlalarmen führen, die wiederum Einnahmeausfälle für die Betreiber verursachen könnten. Alternativ führt der Einsatz von mehreren redundanten Sensoren an einem Ort oder die Verwendung von sehr zuverlässigen Sensoren zu hohen Kosten.
  • Die WO 93/01 977 A1 beschreibt ein System zur visuellen Ermittlung Schäden oder Fehlfunktionen, die äußerlich an einem Flugzeug insbesondere im Fluge erkennbar sind. Dabei wird ein IR-Sensor zur Erfassung von Strahlung eines Bereichs der äußeren Flugzeugstruktur verwendet. Das System erzeugt ein Pixelmuster des Bereichs und ordnet dabei jedem Pixel desselben einen vorbestimmten relevanten Parameter zu und vergleicht diesen mit dem von dem Sensor gemessenen Wert. Das System erzeugt bei jeder Abweichung des für einen Pixel gemessenen Wertes von dem für diesen vorbestimmten Wert ein Warnsignal für eine Anzeige.
  • Die US 4 816 828 beschreibt ein System zur visuellen Ermittlung Schäden oder Fehlfunktionen, die äußerlich an einem Flugzeug insbesondere im Fluge erkennbar sind.
  • Weiterhin offenbart die DE 10 2006 031 09 A1 ein Verfahren zum Überwachen des Zustands von Strukturbauteilen, bei dem ein optischer Sensor in Verbindung mit einer Recheneinheit aus aufeinanderfolgenden Abbildern der zu überwachenden Strukturbauteile Bildabweichungen und daraus Formänderungen der Struktur ermittelt.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren und ein System zum Überwachen der Temperatur der Außenhaut oder der Oberfläche des Flugzeugs aufgrund der Wärmestrahlung bereitzustellen, mit dem mit geringem Aufwand, zuverlässig und genau die auftretenden Oberflächentemperaturen des Flugzeugs bestimmt werden können.
  • Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den auf diese rückbezogenen Unteransprüchen angegeben.
  • Nach der Erfindung wird ein großflächiges Überwachen der Temperatur eines Flugzeugs vorgeschlagen, mit dem dauerhaft, zuverlässig und genau die auftretenden Oberflächentemperaturen eines Flugzeugs bestimmt werden können. Ferner soll die Temperaturermittlung nicht von der Art der Lackierung und der verwendeten Farben abhängen und schließlich nicht auf ungenauen statistischen Annahmen beruhen.
  • Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Überwachen der Temperatur der Außenhaut eines Flugzeugs vorgesehen, bei dem mindestens eine mit einer ersten Recheneinheit verbundene Kamera zum bildgebenden Erfassen mindestens eines Bereichs der äußeren Oberfläche des Flugzeugs einmalig, mehrmals oder regelmäßig ein Bild erfasst und an die erste Recheneinheit sendet, wobei das durch die Kamera erfassbare Lichtspektrum im Infrarotbereich liegt und die erste Recheneinheit aus dem übermittelten Bild von dem Oberflächenbereich Temperaturen ermittelt oder durch ein nachgeschaltetes signalverarbeitendes Gerät ermitteln lässt. Dabei ist die Kamera am oder im Seitenleitwerk des Flugzeugs angeordnet und erfasst mindestens einen Bereich der aufwärts weisenden äußeren Oberfläche des Flugzeugs. Das erfindungsgemäße Verfahren wird vor dem Start des Flugzeugs ausgeführt.
  • Nach einem Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass die erste Recheneinheit für einzelne Stellen jeweils die Temperatur mit einer für die betreffende Stelle vorgegebenen maximalen Auslegungstemperatur vergleicht, bei Überschreiten der maximalen Auslegungstemperatur ein Warnsignal erzeugt und gleichzeitig das erfasste Bild auf einem im Cockpit des Flugzeugs angeordneten Anzeigegerät angezeigt wird. Das Anzeigegerät, die erste oder zweite Recheneinheit oder ein anderes signalverarbeitendes Gerät ändert dabei die Farben des auf dem Anzeigegerät angezeigten erfassten Bildes derart, dass jeder Temperatur auf der dargestellten Oberfläche eine andere Farbe zugewiesen wird.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der von der Kamera erfasste Oberflächenbereich von dieser als analoges zweidimensionales farbiges Abbild der Umgebung mit dem darauf perspektivisch abgebildeten Oberflächenbereich an die erste Recheneinheit übermittelt wird. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der von der Kamera erfasste Oberflächenbereich von dieser als eine Vielzahl von Farbwerten, denen jeweils ein Satz von zweidimensionalen Bildkoordinaten des Kamerabildes zugeordnet ist, an die erste Recheneinheit übermittelt wird.
  • Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann vorgesehen sein, dass bei der Ermittlung von Temperaturwerten für vorbestimmte Stellen des Oberflächenbereichs vor Beginn der Ermittlung von Temperaturwerten durch zumindest eine der folgenden Vorgaben definiert wird:
    • – die Anzahl und die Definition der Teilbereiche des Oberflächenbereichs und/oder
    • – die für jeden Teilbereich jeweils vorgesehene Anzahl von Temperatur-Ermittlungsstellen und/oder
    • – die Anordnung der für jeden Teilbereich jeweils vorgesehenen Temperatur-Ermittlungsstellen und/oder
    • – die Abfolge, in der die Teilbereiche nacheinander zur Ermittlung der Temperaturen auf der gesamten zu erfassenden Oberfläche überwacht werden.
  • Dabei kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Vorgaben vor Beginn der Ermittlung von Temperaturwerten von einem externen Geräts in die erste oder zweite Recheneinheit oder ein anderes signalverarbeitendes Gerät zur Definition der Temperaturermittlung eingelesen wird.
  • Die Kamera kann so eingerichtet und angesteuert sein, dass die Kamera auf auslösende Signale von einer Recheneinheit oder ein anderes signalerzeugendes Gerät das Abbild der Oberfläche erstellt und dieses Abbild an die erste oder zweite Recheneinheit oder ein anderes signalverarbeitendes Gerät weiterleitet.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Kamera kann derart kontinuierlich in einem bestimmten Rhythmus Bilder der Oberfläche aufnehmen und bei Bedarf von außen ein- oder ausgeschaltet werden kann.
  • Auch kann vorgesehen sein, dass vor dem Überwachen der Temperatur des Flugzeugs eine Kalibrierung der Kamera durch eine Referenzmessung auf der zu überwachenden Oberfläche durchgeführt wird, bei der an vorbestimmten Stellen der zu überwachenden Oberfläche die Temperatur gemessen und die Temperatur gemäß dem von der Kamera erzeugten Bild der zu überwachenden Oberfläche mit der jeweils gemessenen Temperatur oder der Verteilung der Temperatur kalibriert wird. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass zum Kalibrieren eine dezidierte zu messende Stelle kontrolliert aufgeheizt wird.
  • Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das Warnsignal zum Ausgeben einer Warnung an ein mit der ersten Recheneinheit, einer zweiten Recheneinheit oder einem weiteren signalverarbeitenden Gerät verbundenen Ausgabegerät gesendet wird. Dabei kann in einem weiteren Schritt das Ausgabegerät mittels eines Klangausgabegeräts und/oder eines optischen Signalausgabegeräts bei Empfang des Warnsignals eine überschrittene Auslegungstemperatur im Cockpit des Flugzeugs signalisieren.
  • Nach einem Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass das Erfassen des Bildes durch ein Signal der ersten Recheneinheit, der zweiten Recheneinheit oder einem anderen signalerzeugenden Gerät ausgelöst wird.
  • Auch kann vorgesehen sein, dass das bildgebende Erfassen der Oberfläche des Flugzeugs nur dann durchgeführt wird, wenn sich das Flugzeug am Boden befindet.
  • Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann auch vorgesehen sein, dass das Überschreiten ein Starten des Flugzeugs durch Erzeugen eines Fehlersignals und Senden an ein Steuergerät des Flugzeugs verhindert. Dabei kann in einem weitern Ausführungsbeispiel die Startverhinderung durch Betätigen eines Eingabemittels durch ein Besatzungsmitglied deaktiviert werden.
  • Weiterhin ist nach der Erfindung ein System zum Überwachen der Temperatur der Außenhaut eines Flugzeugs, mit mindestens einer Kamera zum bildgebenden Erfassen mindestens eines Bereichs der aufwärts weisenden Oberfläche des Flugzeugs und einer ersten Recheneinheit vorgesehen. Die Kamera ist mit der ersten Recheneinheit zum Senden von erfassten Bildern verbunden, wobei das durch die Kamera erfassbare Lichtspektrum im infrarotbereich liegt und die erste Recheneinheit dazu eingerichtet ist, aus dem übermittelten Bild die Temperaturen der bildlich erfassten Stellen zu ermitteln oder durch ein nachgeschaltetes signalverarbeitendes Gerät ermitteln zu lassen. Die Kamera kann insbesondere am Seitenleitwerk des Flugzeugs angeordnet sein. Die erste Recheneinheit weist eine Funktion auf, mit der für einzelne Stellen jeweils die Temperatur mit einer für die betreffende Stelle vorgegebenen maximalen Auslegungstemperatur verglichen und bei Überschreiten der maximalen Auslegungstemperatur ein Warnsignal erzeugt wird. Ein Anzeigegerät zum Anzeigen des erfassten Bildes ist im Cockpit des Flugzeugs angeordnet, wobei das Anzeigegerät, die erste oder zweite Recheneinheit oder ein anderes signalverarbeitendes Gerät dazu eingerichtet ist, die Farben des auf dem Anzeigegerät angezeigten erfassten Bildes so zu ändern, dass jeder Temperatur auf der Oberfläche eine andere Farbe zugewiesen wird.
  • Dabei kann die erste Recheneinheit dazu eingerichtet sein, das Warnsignal zum Ausgeben einer Warnung an ein mit der ersten Recheneinheit, der zweiten Recheneinheit oder einem weiteren signalverarbeitenden Gerät verbundenen Ausgabegerät zu senden.
  • Das Ausgabegerät kann ein Klangausgabegerät und/oder ein optisches Signalausgabegerät aufweisen und dazu eingerichtet sein, bei Empfang des Warnsignals mittels des Klangausgabegeräts eine akustische und/oder mittels des optischen Signalausgabegeräts eine optische Signalisierung einer überschrittenen Auslegungstemperatur im Cockpit des Flugzeugs auszulösen. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die erste oder zweite Recheneinheit oder ein anderes signalerzeugendes Gerät das Erfassen des Bildes durch die Kamera auslöst.
  • Das System kann derart ausgeführt sein, dass das bildgebende Erfassen der Oberfläche des Flugzeugs nur bei am Boden befindlichem Flugzeug ausgeführt wird.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, dass bei Überschreiten der maximalen Auslegungstemperatur das Starten des Flugzeugs durch Erzeugen eines Fehlersignals und Senden an ein Steuergerät des Flugzeugs verhindert wird. Dabei kann insbesondere ein von einem Besatzungsmitglied des Flugzeugs betätigbares Eingabemittel zum Deaktivieren der Startverhinderung aufweisen.
  • Die Aufgabe wird insbesondere durch ein Verfahren zum Überwachen der Temperatur eines Flugzeugs gelöst, bei dem mindestens eine mit einer ersten Recheneinheit verbundene Kamera zum bildgebenden Erfassen mindestens eines Bereichs der im Wesentlichen aufwärts weisenden äußeren Oberfläche des Flugzeugs einmalig, mehrmals oder regelmäßig ein Bild erfasst und an die erste Recheneinheit sendet, wobei das durch die Kamera erfassbare Lichtspektrum im Wesentlichen im Infrarotbereich liegt und die erste Recheneinheit aus dem übermittelten Bild die Temperaturen im Wesentlichen aller bildlich erfassten Stellen ermittelt oder durch ein nachgeschaltetes signalverarbeitendes Gerät ermitteln lässt, für einzelne Stellen jeweils die Temperatur mit einer für die betreffende Stelle vorgegebenen maximalen Auslegungstemperatur vergleicht und bei Überschreiten der maximalen Auslegungstemperatur ein Warnsignal erzeugt.
  • Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens entstehen durch die Kombination bewährter Techniken und Vorgehensweisen zu einer neuen Sicherheitseinrichtung für Flugzeuge. Grundsätzlich werden durch das erfindungsgemäße Verfahren die aktuellen Temperaturen bestimmt, die nicht von statistischen Größen und/oder neuen geografischen Einsatzorten abhängen. Die realen Temperaturen müssen auch aus statistischen Erwägungen nicht erhöht werden. Es erfolgt demnach keine zu konservative Bewertung der zur Auslegung verwendeten Temperaturen. Gleichzeitig wird die Freiheit der Flugzeugbetreiber in der Farbgestaltung ihrer Flugzeuge erhöht, denn die Farbgebung und das Farbmaterial muss nicht mehr durch Temperaturabwägungen limitiert werden. Die Infrarot-Kamera nimmt die Temperatur jeweils auf Grund des aktuellen Zustands der Lackierung auf und berücksichtigt dadurch vollkommen selbsttätig die auftretenden Alterungseffekte der Lackierung.
  • Durch das bildgebende Verfahren zur Temperaturbestimmung ist die Erkennung der maximalen Temperatur auf beliebigen Punkten der gesamten betrachteten Oberfläche gleichzeitig möglich und ist damit nicht auf gemessene Temperaturen an ausgewählten Messpunkten beschränkt.
  • Insbesondere führt das an ein Ausgabegerät, welches mit der ersten Recheneinheit, einer zweiten Recheneinheit oder einem weiteren signalverarbeitenden Gerät verbunden ist, gesendete Warnsignal zum Ausgeben einer optischen oder akustischen Signalisierung im Cockpit des Flugzeugs. Ebenso ist das automatische Verhindern des Starts denkbar, falls an einer bildlich erfassten Stelle der Oberfläche des Flugzeugs eine zulässige maximale Auslegungstemperatur überschritten wird.
  • Gleichzeitig kann das erfasste Bild auf einem Anzeigegerät im Cockpit des Flugzeugs angezeigt werden, wobei das in Graustufen erzeugte Bild helligkeits- bzw. intensitätsabhängig eingefärbt wird, um eine thermografische Darstellung der Oberflächentemperaturen zu ermöglichen. Das angezeigte thermografische Bild ermöglicht der Besatzung des Flugzeugs, das Überschreiten der maximalen Auslegungstemperatur zu überprüfen und fehlerhafte Warnungen, die zu einer Verhinderung des Starts führen würden, zu deaktivieren. Aus diesem Grunde ist eine übermäßige Anforderung an die Redundanz an ein das erfindungsgemäße Verfahren ausführendes System begrenzt.
  • Die Erfindung wird weiterhin durch ein System gelöst, welches insbesondere in der Lage ist, die einzelnen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen. Das System weist mindestens eine Kamera, mindestens eine erste Recheneinheit, ein Ausgabegerät und ein Anzeigegerät auf und wird durch die nebengeordneten Ansprüche definiert.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. In den Figuren werden gleiche Objekte durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Es zeigen:
  • 1: Eine Seitenansicht eines Flugzeugs, ausgerüstet zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 2: eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und
  • 3: eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • 1 zeigt ein Flugzeug 2, das mit einer in der Spitze eines Seitenleitwerks 4 angeordneten Kamera 6 ausgerüstet ist. Die Kamera 6 ist so eingerichtet, dass sie einen Sichtbereich 8 aufweist, der ein möglichst vollständiges Erfassen der zu messenden Oberfläche 10 des Flugzeugs 2 ermöglicht. Bevorzugt kann die Kamera 6 die gesamte Oberfläche 10 des Flugzeugs 2 oder zumindest einen großen Teil davon optisch erfassen. Die Oberfläche 10 reicht bevorzugt vom am unteren Ende des Seitenleitwerks 4 gelegenen rückwärtigen Teil 12 des Rumpfs des Flugzeugs 2 bis zum vorderen Teil 14 und umfasst auch die Flügel 16. Eine solche Technik wird heutzutage gelegentlich mit Kameras im sichtbaren Bereich angewandt, um mittels eines im Cockpit befindlichen Bildschirms dem Piloten einen besseren Überblick auf das Rollfeld zu ermöglichen. Bei dem erfindungsgemäßen System jedoch operiert die Kamera 6 bevorzugt im infraroten Bereich des Lichtspektrums, so dass aus dem aufgenommenen Bild der Kamera 6 auf die Temperaturen der Oberfläche 10 geschlossen werden kann.
  • Eine Infrarotkamera 6 bietet einen fast vollständigen Überblick über etwaige zu hohe Oberflächentemperaturen des Flugzeugs 2. Diese werden insbesondere durch die direkte, auf die Oberfläche 10 einwirkende Sonneneinstrahlung erwirkt. Für alle auslegungsrelevanten und temperaturabhängigen mechanischen Lastfälle ist daher nur die aufwärts weisende Oberfläche 10 an der Oberseite des Flugzeugs relevant, die von der Spitze des Seitenleitwerks 4 aus sichtbar ist.
  • Die Kamera 6 ist so eingerichtet bzw. wird so angesteuert, dass diese auf auslösende Signale von einer Recheneinheit oder ein anderes signalerzeugendes Gerät ein Abbild der Oberfläche 10 erstellt und dieses Abbild an eine Recheneinheit oder ein anderes signalverarbeitendes Gerät weiterleitet. Alternativ dazu kann die Kamera 6 so eingerichtet sein, dass sie kontinuierlich in einem bestimmten Rhythmus Bilder der Oberfläche 10 aufnimmt und bei Bedarf durch ein bestimmtes Signal von außen ein- oder ausgeschaltet werden kann.
  • Ferner ist denkbar, dass die Kalibrierung der Kamera 6 bei einer solchen Anwendung durch eine regelmäßige Referenzmessung auf der beobachteten Oberfläche 10 erfolgt. Dazu wird an einigen Stellen die Temperatur gemessen und die dabei aufgenommene Verteilung im Kamerabild kalibriert. Dies stellt eine möglichst präzise Temperaturermittlung aus dem erfassten Infrarotbild sicher. Alternativ oder ergänzend wäre es auch denkbar, eine dezidierte zu messende Stelle zum Kalibrieren kontrolliert aufzuheizen.
  • Den beispielhaften schematischen Aufbau eines erfindungsgemäßen Systems zeigt 2. Die Kamera 6 ist mit einer ersten Recheneinheit 18 verbunden, die zur Auswertung von Bildern bestimmt ist, welche durch die Kamera 6 von der Oberfläche 10 des Flugzeugs 2 aufgenommen werden. Die Auswertung umfasst insbesondere das Bestimmen von Temperaturwerten der aufgenommenen Oberfläche 10, bei der die Helligkeit des abgestrahlten Infrarotlichtes an einem Bildpunkt auf die Temperatur dieses Bildpunktes schließen lässt.
  • Generell ist es damit möglich, das gesamte Temperaturspektrum Oberfläche 10 zu erfassen. Aus den ermittelten Temperaturen auf der Oberfläche 10 können durch einen geeigneten Algorithmus die wärmsten Stellen der Oberfläche bestimmt und mit diesen Stellen zugeordneten Referenzwerten verglichen werden. Diese Referenzwerte könnten etwa die maximal mögliche Oberflächentemperatur sein, an der die Auslegungsgrenze der Flugzeugstruktur erreicht ist. Stellt sich beim Vergleich heraus, dass eine Oberflächentemperatur die zugehörige zulässige Auslegungstemperatur überschreitet, wird von der ersten Recheneinheit 18 ein Warnsignal erzeugt, das an ein im Cockpit des Flugzeugs 2 angeordnetes Ausgabegerät 20 gesendet wird und die Piloten des Flugzeugs über die eingetretene Situation optisch und/oder akustisch informiert.
  • Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt die Aufnahme der Messwerte abgestimmt auf die Farbgebung der nach oben gerichteten Oberseite des Flugzeuges. Als „nach oben gerichtet" werden generell in diesem Zusammenhang diejenigen Oberflächenbereiche verstanden, deren Oberflächen-Normalen eine Richtungskomponente in der vertikalen oder Schwerkraftrichtung hat, wenn das Flugzeug bestimmungsgemäß am Boden steht. Die Oberseite eines Flugzeugs kann eine für dieses spezielle Flugzeug bereichsweise unterschiedliche Farbgebung haben. Das erfindungsgemäße Verfahren oder System berücksichtigt, dass unterschiedliche Farbgebungen von Flugzeugen, z. B. abhängig von den jeweiligen Flugzeug-Betreibern vorliegen können. Bei der Verwendung sehr leichter und gleichzeitig möglichst hochfester Strukturen kann durch die erfindungsgemäße Lösung die Schalendicke noch weiter optimiert werden, da die Aufheiztemperaturen des Flugzeugs aufgrund von Wärmestrahlung vor dem Start, also am Boden, überwacht werden. Dadurch wird der Start des Flugzeugs mit zu hoher Temperatur von dessen Außenhaut verhindert, die bei der Verwendung von dünnen Schalen zu einem Verwellen oder abschnittsweisen Verbiegen derselben führen kann. Somit können bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens oder Systems geringere Schalendicken insbesondere für die Außenhaut des Flugzeugs-Rumpfes verwendet werden, als dies ohne das erfindungsgemäße Überwachungsverfahren möglich ist.
  • Nach der Erfindung ist ein Überwachungsverfahren mit einem Mess- und Auswertungsverfahren vorgesehen, bei dem die Kamera 6 in einem Messverfahren ein Bild von einem von der Kamera 6 erfassten Oberflächenbereich der hinsichtlich seiner Temperatur zu erfassenden oder zu überwachenden Oberfläche des Flugzeugs erstellt. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Bild als analoges zweidimensionales farbiges Abbild der Umgebung mit dem darauf perspektivisch abgebildeten Oberflächenbereich oder als eine Vielzahl von Farbwerten, denen jeweils ein Satz von zweidimensionalen Bildkoordinaten des Kamerabildes zugeordnet ist, von der Kamera 6 an die funktional mit der Kamera 6 verbundene erste Recheneinheit 18 ausgelesen oder übermittelt wird.
  • Die erste Recheneinheit 18 ermittelt in einem Auswertungsverfahren oder in einer in dieser implementierten Auswertungsfunktion aus dem von der Kamera 6 übermittelten Bild von dem Oberflächenbereich, d. h. dem farbigen Abbild bzw. der Vielzahl von Farbwerten von dem Bereich der hinsichtlich seiner Temperatur zu erfassenden oder zu überwachenden Oberfläche des Flugzeugs Temperaturwerte. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Temperaturwerte in Koordinaten der Oberfläche des Flugzeugs erzeugt werden. Dabei kann insbesondere eine Transformationsfunktion der Auswertungsfunktion vorgesehen sein, die eine aufgrund einer Kalibrierung erstellte Zuordnung vorsieht, die die bildfesten Koordinaten den Flugzeug-Koordinaten oder den Oberflächen-Koordinaten zuordnet. Auf diese Weise können die Temperaturwerte von dem Anzeigegerät in beliebig festlegbaren Darstellungsweisen und/oder Koordinatensystemen dargestellt werden. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass mit einer Benutzerschnittstelle, die an die erste Recheneinheit 18, die zweite Recheneinheit 19 oder ein an diese gekoppeltes signalverarbeitendes Gerät gekoppelt oder Bestandteil derselben sein kann, die Darstellungsweise des zu überwachenden Oberflächenbereichs ausgewählt werden kann. Alternativ kann die Änderung der Darstellungsweise oder der Koordinatensysteme von dem Kamerabild zu der Bearbeitungsebene der ersten Recheneinheit 18, der zweiten Recheneinheit 19 oder des signalverarbeitenden Geräts entfallen.
  • Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die in der ersten Recheneinheit 18 implementierte Funktion zur Ermittlung von Temperaturwerten (Schritt 32) für vorbestimmte Stellen des Oberflächenbereichs aus dem von der ersten Recheneinheit 18 empfangenen Bild aufgrund von Vorgaben hinsichtlich der Art der Ermittlung der Temperaturwerte konfigurierbar oder veränderbar ausgeführt. Dabei ist die Art der Ermittlung von Temperaturwerten erfindungsgemäß auswählbar oder definierbar und vorgebbar durch folgende Vorgaben:
    • – die Anzahl und die Definition der Teilbereiche des zu überwachenden Oberflächenbereichs und/oder
    • – die für jeden Teilbereich jeweils vorgesehene Anzahl von Temperatur-Ermittlungsstellen und/oder
    • – die Anordnung der für jeden Teilbereich jeweils vorgesehenen Temperatur-Ermittlungsstellen,
    • – die Abfolge, in der die Teilbereiche nacheinander zur Ermittlung der Temperaturen auf der gesamten zu erfassenden Oberfläche überwacht werden.
  • Die Temperatur-Ermittlungsstellen sind diejenigen Stellen auf dem Bild, an denen jeweils die Temperatur ermittelt wird. Die Anordnung der Messstellen kann durch ein regelmäßiges Raster gegeben sein. In einem Teilbereich kann jeweils insbesondere eine Anzahl von 50 bis 200 Messpunkten pro m2 vorgesehen sein. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein erster Teilbereich so definiert ist, dass in diesem relativ dunkle Farben der Oberflächenbemalung gelegen sind, und ein zweiter Teilbereich so definiert ist, dass in diesem relativ helle Farben der Oberflächenbemalung gelegen sind. Die Gestalt der Teilbereiche kann jeweils in Übereinstimmung mit Grenzen oder den Grenzen eines Bereichs mit vorbestimmten Helligkeitsbereichen und/oder auf der Basis vorgegebener geometrischer Formen erfolgen.
  • Die Vorgabe kann auch die Maßgabe bzw. die Funktion zur Ermittlung von Temperaturwerten kann auch die Funktion enthalten, dass ein oder mehrere Teilbereiche hinsichtlich der Abfolge der Berechnug der Temperaturwerte der Teilbereiche gewichtet werden, so dass das Erreichen eines kritischen Temperaturwertes der Oberfläche erst dann angenommen wird, wenn diese an Stellen eines bestimmten vorgegebenen Teilbereichs oder einer Mehrzahl von bestimmten Teilbereichen ermittelt worden ist.
  • Die Definition einer oder mehrerer dieser Vorgaben kann spezifisch für das Flugzeug vorgesehen sein, für das das Überwachungsverfahren jeweils durchgeführt wird. Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass zumindest eine dieser Vorgaben in der ersten Recheneinheit 18, der zweiten Recheneinheit 19 oder dem signalverarbeitenden Gerät an jedem Flugzeug eingelesen oder implementiert ist und von der Auswertefunktion verwendet wird. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass zumindest eine dieser Vorgaben durch ein externes Gerät vor Beginn der Durchführung des Auswertungsverfahrens zur Ermittlung der Temperaturwerte des erfassten Oberflächenbereichs in die erste Recheneinheit 18, die zweite Recheneinheit 19 oder das signalverarbeitende Gerät eingelesen wird.
  • Das externe Gerät kann insbesondere eine mobile oder tragbare Eingabevorrichtung sein und/oder eine Flugvorbereitungs-Vorrichtung oder ein Flugvorbereitungs-Computer oder auch ein Wartungscomputer sein, mit dem z. B. auch Flugbereitungsdaten wie z. B. der Flugweg eingelesen werden können. Auch kann vorgesehen sein, dass das externe Gerät an ein Flight-Management-System des Flugzeugs anschließbar ist, in das auch die genannten Vorgaben eingelesen werden und/oder von dem aus die Vorgaben der Auswertungsfunktion verfügbar gemacht werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren oder System unterstützt daher die Verwendung sehr leichter Flugzeugstrukturen und somit optimierte Schalendicken insbesondere für die Außenhaut des Flugzeugs-Rumpfes und erlaubt, diese in Hinsicht auf ihre Zulässigkeit hinsichtlich der Temperatur und der damit verbundenen geforderten Formstabilität weiter zu optimieren. Da es sich um einen verhältnismäßig großflächigen Bereich handelt, dessen Temperatur überwacht werden soll, erfolgt ein spezifisches Erfassen der Temperatur des Oberflächenbereichs mit der Kamera 6 und ein spezielles Auswertungsverfahren der Temperatur-Messwerte abhängig von der Farbgebung der Oberfläche.
  • Nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird hierzu am Flugzeug z. B. mit einem separaten elektronischen Gerät eine oder mehrere Vorgaben in das Temperatur-Überwachungssystem und insbesondere in die erste Recheneinheit 18, die funktional mit der Kamera 6 verbunden ist, in die zweite Recheneinheit 19 oder ein signalverarbeitendes Gerät eingespeist.
  • Durch die spezifische Definition des Mess- und Auswertungsverfahren für jeden Teilbereich kann das Messverfahren auch hinsichtlich der Geschwindigkeit seiner Durchführung und der Genauigkeit optimiert werden. Insbesondere kann durch das Vorsehen für ein Flugzeug oder eine Flugzeug-Außenbemalung spezifisches Temperatur-Überwachungsverfahren oder Mess- bzw. Auswertungsverfahren eine Reduktion des Messaufwands und eine Reduktion des Auswertungsaufwandes gemäß der speziellen Bedingungen der Eigenschaften der zu erfassenden Fläche erreicht werden.
  • Zur Vereinfachung des Systems und Einsparung von Redundanzen könnte das erfasste Kamerabild der Oberfläche 10 optisch aufbereitet den Piloten auf einem Anzeigegerät 22 angezeigt werden. Die optische Aufbereitung könnte etwa das Generieren von Farbinformationen bedeuten, die die Graustufen des ursprünglichen Infrarotbildes ersetzen. Eine Aufbereitung des erfassten Bildes wird beispielsweise durch die erste Recheneinheit 18, eine zweite Recheneinheit 19 oder ein anderes signalverarbeitendes Gerät durchgeführt werden. Alternativ ist die Kamera 6 durch eine integrierte Elektronik selbst zu einer solchen Aufbereitung befähigt.
  • So könnte etwa eine kalte Farbe wie blau den Bildpunkten des Kamerabildes zugeordnet werden, die den kühlsten Punkten auf der Oberfläche 10 entsprechen. Umgekehrt wäre eine warme Farbe wie rot bei solchen Bildpunkten angemessen, die der höchsten Temperatur entsprechen. Die dazwischen liegenden Bildpunkte könnten eine Farbe erhalten, die temperaturabhängig aus dem Farbspektrum zwischen blau und rot ausgewählt sind. Aus einem auf diese Weise thermografisch aufbereiteten Bild, zu dem auch stellenweise Temperaturwerte eingeblendet werden könnten, sind die Piloten in der Lage, ein etwaiges Alarmsignal zu überprüfen und gegebenenfalls darauf abzustellen, dass es fehlerhaft zu sein scheint. Ein fehlerhaftes Alarmsignal kann etwa durch einen fehlerhaften Pixel in der Kamera 6 ausgelöst werden, bei dem ein falscher Helligkeitswert erzeugt wird, der dauerhaft zu überhöht ermittelten Temperaturwerten führen würde.
  • Das Ausgabegerät 20 und das Anzeigegerät 22 müssen nicht zwingend direkt mit der ersten Recheneinheit 18 verbunden sein, sondern könnten auch mit der zweiten Recheneinheit verbunden sein. Dies empfiehlt sich beispielsweise dann, wenn ein Datennetzwerk, ein Bussystem oder dergleichen verwendet wird, um die Bild- und/oder Temperaturdaten vom der Kamera 6 im vom Cockpit weit entfernten Seitenleitwerk 4 zum Ausgabegerät 20 und Anzeigegerät 22 zu transportieren, wobei das Umwandeln, Aufbereiten und Empfangen der entsprechenden Daten ein dafür geeignetes signalverarbeitendes Gerät und/oder eine Recheneinheit erfordert. Weiterhin ist diese Konstellation bevorzugt, wenn signalverarbeitende Geräte oder Recheneinheiten grundsätzlich in der sogenannten „Avionics Bay" des Flugzeugs 2 konzentriert werden sollen. Die Wartung und Reparatur einer im Seitenleitwerk 4 befindlichen Recheneinheit 18 zur Auswertung von Infrarotbildern würde zu einem erhöhten Wartungsaufwand führen.
  • 3 verdeutlicht schließlich das erfindungsgemäße Verfahren in einem Blockschaltbild. Zunächst wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren geprüft, ob sich das Flugzeug 2 noch am Boden befindet (Schritt 24). Ist dies der Fall, wird das Auslösen 26 der Bilderfassung 28 eingeleitet. Das erfasste Bild wird an die erste und/oder zweite Recheneinheit oder ein anderes signalverarbeitendes Gerät gesendet 30. Aus dem übermittelten Bild werden dort sodann die Temperaturen aus den Helligkeits- bzw. Intensitätswerten des Bildes bestimmt 32 und mit den jeweiligen maximalen Auslegungstemperaturen verglichen 34. Bei Überschreiten der jeweiligen maximalen Auslegungstemperaturen wird ein Warnsignal erzeugt 36 und an ein mit der ersten Recheneinheit, der zweiten Recheneinheit oder einem weiteren signalverarbeitenden Gerät verbundenen Ausgabegerät 20 gesendet 38. Das Ausgabegerät 20 signalisiert das Überschreiten der maximalen Auslegungstemperatur optisch oder akustisch (Schritt 40) und löst durch Senden eines Fehlersignals an ein Steuergerät des Flugzeugs 2 eine Startverhinderung aus Schritt 42. Bei Bedarf, falls ein Überprüfen der Temperaturwarnung mittels der thermografischen Darstellung auf dem Anzeigegerät 22 auf eine fehlerhaft gemessene Temperatur deutet, kann ein Besatzungsmitglied durch Betätigen eines entsprechenden Eingabemittels die Startverhinderung deaktivieren (Schritt 44).
  • Gleichzeitig mit dem Vergleich der ermittelten Temperaturen wird das von der Kamera 6 erfasste Bild dahingehend verändert, dass die Graustufen helligkeitsabhängig durch Farben ersetzt werden (Schritt 46) und das so eingefärbte thermografische Bild auf dem Anzeigegerät 22 dargestellt wird (Schritt 48).
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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    • - DE 10200603109 A1 [0008]

Claims (22)

  1. Verfahren zum Überwachen der Temperatur der Außenhaut eines Flugzeugs (2), bei dem mindestens eine mit einer ersten Recheneinheit (18) verbundene Kamera (6) zum bildgebenden Erfassen mindestens eines Bereichs der äußeren Oberfläche (10) des Flugzeugs einmalig, mehrmals oder regelmäßig ein Bild erfasst (28) und an die erste Recheneinheit (18) sendet (30), wobei das durch die Kamera (6) erfassbare Lichtspektrum im Infrarotbereich liegt und die erste Recheneinheit (18) aus dem übermittelten Bild von dem Oberflächenbereich Temperaturen ermittelt oder durch ein nachgeschaltetes signalverarbeitendes Gerät ermitteln lässt (32), dadurch gekennzeichnet, – dass die Kamera (6) am Seitenleitwerk (4) des Flugzeugs (2) angeordnet ist, – dass die Kamera (6) mindestens einen Bereich der aufwärts weisenden äußeren Oberfläche (10) des Flugzeugs erfasst, – dass das Verfahren vor dem Start des Flugzeugs (2) ausgeführt wird, – dass die erste Recheneinheit (18) für einzelne Stellen jeweils die Temperatur mit einer für die betreffende Stelle vorgegebenen maximalen Auslegungstemperatur vergleicht (34), bei Überschreiten der maximalen Auslegungstemperatur ein Warnsignal erzeugt (36) und gleichzeitig das erfasste Bild auf einem im Cockpit des Flugzeugs angeordneten Anzeigegerät (22) angezeigt wird (48), wobei das Anzeigegerät (22), die erste oder zweite Recheneinheit (18, 19) oder ein anderes signalverarbeitendes Gerät die Farben des auf dem Anzeigegerät angezeigten erfassten Bildes so ändert, dass jeder Temperatur auf der dargestellten Oberfläche eine andere Farbe zugewiesen wird (46).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Kamera (6) erfasste Oberflächenbereich von dieser als analoges zweidimensionales farbiges Abbild der Umgebung mit dem darauf perspektivisch abgebildeten Oberflächenbereich an die erste Recheneinheit (18) übermittelt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Kamera (6) erfasste Oberflächenbereich von dieser als eine Vielzahl von Farbwerten, denen jeweils ein Satz von zweidimensionalen Bildkoordinaten des Kamerabildes zugeordnet ist, an die erste Recheneinheit (18) übermittelt wird.
  4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung von Temperaturwerten (Schritt 32) für vorbestimmte Stellen des Oberflächenbereichs vor Beginn der Ermittlung von Temperaturwerten durch zumindest eine der folgenden Vorgaben definiert wird: – die Anzahl und die Definition der Teilbereiche des Oberflächenbereichs und/oder – die für jeden Teilbereich jeweils vorgesehene Anzahl von Temperatur-Ermittlungsstellen und/oder – die Anordnung der für jeden Teilbereich jeweils vorgesehenen Temperatur-Ermittlungsstellen und/oder – die Abfolge, in der die Teilbereiche nacheinander zur Ermittlung der Temperaturen auf der gesamten zu erfassenden Oberfläche überwacht werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorgaben vor Beginn der Ermittlung von Temperaturwerten von einem externen Geräts in die erste oder zweite Recheneinheit (18, 19) oder ein anderes signalverarbeitendes Gerät zur Definition der Temperaturermittlung eingelesen wird.
  6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (6) so eingerichtet ist und angesteuert ist, dass die Kamera (6) auf auslösende Signale von einer Recheneinheit oder ein anderes signalerzeugendes Gerät das Abbild der Oberfläche (10) erstellt und dieses Abbild an die erste oder zweite Recheneinheit (18, 19) oder ein anderes signalverarbeitendes Gerät weiterleitet.
  7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (6) kontinuierlich in einem bestimmten Rhythmus Bilder der Oberfläche (10) aufnimmt und bei Bedarf von außen ein- oder ausgeschaltet werden kann.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Überwachen der Temperatur des Flugzeugs (2) eine Kalibrierung der Kamera (6) durch eine Referenzmessung auf der zu überwachenden Oberfläche (10) durchgeführt wird, bei der an vorbestimmten Stellen der zu überwachenden Oberfläche (10) die Temperatur gemessen und die Temperatur gemäß dem von der Kamera (6) erzeugten Bild der zu überwachenden Oberfläche (10) mit der jeweils gemessenen Temperatur oder der Verteilung der Temperatur kalibriert wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zum Kalibrieren eine dezidierte zu messende Stelle kontrolliert aufgeheizt wird.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Warnsignal zum Ausgeben einer Warnung an ein mit der ersten Recheneinheit (18), einer zweiten Recheneinheit (19) oder einem weiteren signalverarbeitenden Gerät verbundenen Ausgabegerät (20) gesendet wird (38).
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgabegerät (20) mittels eines Klangausgabegeräts und/oder eines optischen Signalausgabegeräts bei Empfang des Warnsignals eine überschrittene Auslegungstemperatur im Cockpit des Flugzeugs signalisiert (40).
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen des Bildes durch ein Signal der ersten Recheneinheit (18), der zweiten Recheneinheit (19) oder einem anderen signalerzeugenden Gerät ausgelöst wird.
  13. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das bildgebende Erfassen der Oberfläche des Flugzeugs nur dann durchgeführt wird, wenn sich das Flugzeug am Boden befindet (24).
  14. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Überschreiten ein Starten des Flugzeugs durch Erzeugen eines Fehlersignals und Senden an ein Steuergerät des Flugzeugs verhindert (42).
  15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Startverhinderung durch Betätigen eines Eingabemittels durch ein Besatzungsmitglied deaktiviert werden kann (44).
  16. System zum Überwachen der Temperatur der Außenhaut eines Flugzeugs (2), mit mindestens einer Kamera (6) zum bildgebenden Erfassen mindestens eines Bereichs der aufwärts weisenden Oberfläche (10) des Flugzeugs (2) und einer ersten Recheneinheit (18), wobei die Kamera (6) mit der ersten Recheneinheit (18) zum Senden von erfassten Bildern (30) verbunden ist, das durch die Kamera erfassbare Lichtspektrum im Infrarotbereich liegt und die erste Recheneinheit (18) dazu eingerichtet ist, aus dem übermittelten Bild die Temperaturen der bildlich erfassten Stellen zu ermitteln oder durch ein nachgeschaltetes signalverarbeitendes Gerät ermitteln zu lassen (32), dadurch gekennzeichnet, dass – die Kamera (6) am Seitenleitwerk (4) des Flugzeugs (2) angeordnet ist, – die erste Recheneinheit (18) eine Funktion aufweist, mit der für einzelne Stellen jeweils die Temperatur mit einer für die betreffende Stelle vorgegebenen maximalen Auslegungstemperatur verglichen (34) und bei Überschreiten der maximalen Auslegungstemperatur ein Warnsignal erzeugt wird (36) einem Anzeigegerät (22) zum Anzeigen des erfassten Bildes (48), das im Cockpit des Flugzeugs (2) angeordnet ist, wobei das Anzeigegerät (22), die erste oder zweite Recheneinheit (18, 19) oder ein anderes signalverarbeitendes Gerät dazu eingerichtet ist, die Farben des auf dem Anzeigegerät angezeigten erfassten Bildes so zu ändern, dass jeder Temperatur auf der Oberfläche eine andere Farbe zugewiesen wird (46).
  17. System nach dem Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Recheneinheit (18) dazu eingerichtet ist, das Warnsignal zum Ausgeben einer Warnung an ein mit der ersten Recheneinheit (18), der zweiten Recheneinheit (19) oder einem weiteren signalverarbeitenden Gerät verbundenen Ausgabegerät zu senden (38).
  18. System nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgabegerät (20) ein Klangausgabegerät und/oder ein optisches Signalausgabegerät aufweist und dazu eingerichtet ist, bei Empfang des Warnsignals mittels des Klangausgabegeräts eine akustische und/oder mittels des optischen Signalausgabegeräts eine optische Signalisierung einer überschrittenen Auslegungstemperatur im Cockpit des Flugzeugs auszulösen (40).
  19. System nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die erste oder zweite Recheneinheit (18, 19) oder ein anderes signalerzeugendes Gerät das Erfassen des Bildes durch die Kamera auslöst (28).
  20. System nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das bildgebende Erfassen der Oberfläche (10) des Flugzeugs (2) nur bei am Boden befindlichem Flugzeug ausgeführt (24) wird.
  21. System nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreiten der maximalen Auslegungstemperatur das Starten des Flugzeugs (2) durch Erzeugen eines Fehlersignals und Senden an ein Steuergerät des Flugzeugs verhindert (42) wird.
  22. System nach dem Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass ein von einem Besatzungsmitglied des Flugzeugs betätigbares Eingabemittel zum Deaktivieren der Startverhinderung aufweist.
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