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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System zur Analyse des Betriebs eines Flugzeugs. Das System weist ein Flugzeug auf, in dem eine Vielzahl von Sensoren zur Messung von physikalischen Größen angeordnet ist. Die von den Sensoren gelieferten Messwerte werden von einer Auswerteeinrichtung ausgewertet, um Informationen über den Betrieb des Flugzeugs zu erhalten.
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Derartige Systeme werden in verschiedenen Bereichen von Flugzeugen eingesetzt. Zu diesem Zweck werden jeweils an den entsprechenden Bereich und dessen spezifische Funktion angepasste Sensoren ausgewählt und angeordnet, um geeignete physikalische Größen zu messen. Beispielsweise werden zur Analyse von Hochauftriebssystemen mit Hilfe von Sensoren Klappenstellungen und von Aktuatoren zur Bewegung der Klappen aufgewendete Kräfte erfasst und auf Basis der Messwerte die Aktuatoren gesteuert und Fehlerzustände detektiert. Triebwerke werden zum Beispiel mit Hilfe von Sensoren überwacht, die u.a. den aktuellen Treibstoffverbrauch, die aktuelle Drehzahl und die Abgastemperatur messen, und auf Basis der von den Sensoren gelieferten Messwerte können Aussagen über die Funktionsfähigkeit und eine Ausfallwahrscheinlichkeit getroffen werden.
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Aufgrund der Notwendigkeit, eine Vielzahl unterschiedlicher Sensoren vorsehen und anordnen zu müssen, die an die verschiedensten Funktionsbereiche des Flugzeugs angepasst sind, ist der Einsatz dieser Systeme mit einem hohen Aufwand und entsprechenden hohen Kosten verbunden.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System zur Analyse des Betriebs eines Flugzeugs bereitzustellen, das einfach aufgebaut und kostengünstig zu installieren und zu betreiben ist und das dennoch flexibel Informationen über verschiedenste Funktionen verschiedenster Funktionsbereiche des Flugzeugs liefern kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Flugzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen des Systems sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
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Nach der vorliegenden Erfindung ist ein System zur Analyse des Betriebs eines Flugzeugs vorgesehen. Das System weist ein Flugzeug auf, das wiederum eine Vielzahl von elektrischen Verbrauchern aufweist, die in eine Vielzahl unterschiedlicher Funktionsbereiche gruppiert sind, von denen jeder mehrere der elektrischen Verbraucher umfasst und im Betrieb des Flugzeugs eine andere Funktion ausführt. Jeder der elektrischen Verbraucher, die insbesondere als elektrisch betriebene Geräte ausgebildet sind, gehört daher zu nur einem der Funktionsbereiche. Die elektrischen Verbraucher eines Funktionsbereichs wirken im Betrieb zusammen, um - ggf. zusammen mit anderen Komponenten des Flugzeugs - eine spezifische Funktion zu erfüllen. Diese spezifischen Funktionen sind jeweils für verschiedene Funktionsbereiche verschieden. Beispiele für Funktionsbereiche sind Klimaanlagen, Triebwerke, Avioniksysteme, Fahrwerke, Navigationssysteme, Bordunterhaltungssysteme, Bordküchen, Bordbeleuchtungssysteme, Kabinenmanagementsysteme, Frachtladesysteme und Waschräume. Das Flugzeug weist ferner ein elektrisches Leitungsnetz, eine oder mehrere elektrische Energiequellen zur Versorgung der Vielzahl von elektrischen Verbrauchern mit elektrischer Energie über das Leitungsnetz und eine Vielzahl von über das Flugzeug verteilter Sensoren auf. Jede der elektrischen Energiequellen kann zum Beispiel eine aufladbare oder nicht aufladbare Batterie, eine Brennstoffzelle, eine Turbine mit angeschlossenem Generator oder aber auch ein Anschluss zur Verbindung mit einer externen elektrischen Energiequelle sein, wie zum Beispiel ein Anschluss zur Verbindung mit einer am Boden befindlichen Energiequelle.
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Jeder der Sensoren ist einer elektrischen Leitung des Leitungsnetzes zugeordnet und angepasst, um im Betrieb an der zugeordneten elektrischen Leitung automatisch und zeitabhängig eine physikalische Größe zu messen und entsprechende Messwerte zu erzeugen. Mit anderen Worten erzeugt jeder der Sensoren eine Vielzahl von Messwerten, die den zeitlichen Verlauf der entsprechenden physikalischen Größe beschreiben. Bevorzugt werden die Messwerte zu periodisch oder aperiodisch zu diskreten Zeitpunkten aufgenommen. Für jeden der Sensoren ist die physikalische Größe entweder eine elektrische Größe oder die Temperatur der zugeordneten elektrischen Leitung. Unter einer elektrischen Größe wird dabei allgemein eine physikalische Größe verstanden, die die Bereitstellung elektrischer Energie über die jeweilige elektrische Leitung beeinflusst oder - ggf. zusammen mit anderen elektrischen Größen - kennzeichnet, und insbesondere eine physikalische Größe, die - ggf. zusammen mit anderen elektrischen Größen - für den Fluss elektrischer Energie durch die elektrische Leitung charakteristisch ist. Beispiele für elektrische Größen sind eine Stromstärke eines durch die zugeordnete elektrische Leitung fließenden elektrischen Gleich- oder Wechselstroms, eine an der elektrischen Leitung anliegende Gleich- oder Wechselspannung, eine durch die elektrische Leitung fließende elektrische Gleich- oder Wechselstromleistung, wie z.B. eine Wirkleistung, Blindleistung oder Scheinleistung, eine Frequenz, eine Phasenverschiebung oder ein Phasenwinkel eines durch die elektrische Leitung fließenden Wechselstroms, eine Kapazität, eine Induktivität und eine Impedanz. Die Vielzahl von Sensoren umfasst bevorzugt mindestens 50%, mehr bevorzugt mindestens 60%, noch mehr bevorzugt mindestens 70%, noch mehr bevorzugt mindestens 80% und am meisten bevorzugt mindestens 90% der in dem Flugzeug angeordneten Sensoren, die zur Messung eines der genannten physikalischen Parameter an einer elektrischen Leitung angepasst sind.
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Für jede der elektrischen Leitungen, der zumindest einer der Sensoren zugeordnet ist, ist bzw. sind die von einem oder mehreren der jeweiligen Sensoren gemessene physikalische Messgröße bzw. gemessenen physikalischen Messgrößen eine elektrische Größe. Wenn einer elektrischen Leitung nur einer der Sensoren zugeordnet ist, misst dieser somit eine elektrische Größe, und wenn einer elektrischen Leitung mehr als einer der Sensoren zugeordnet ist, messen einer oder mehrere oder alle von diesen eine elektrische Größe, wobei es aber auch möglich ist, dass einer oder mehrere von ihnen eine Temperatur der elektrischen Leitung messen.
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Die Vielzahl von Sensoren umfasst mehrere verschiedene Gruppen von Sensoren. Jede der Gruppen ist in der Weise einem anderen der Vielzahl von Funktionsbereichen des Flugzeugs zugeordnet, dass für jeden der Sensoren der jeweiligen Gruppe die jeweils zugeordnete elektrische Leitung an einen oder mehrere der elektrischen Verbraucher des jeweiligen Funktionsbereich angeschlossen ist. Mit anderen Worten ist die elektrische Leitung jeweils spezifisch dem Funktionsbereich bzw. einem oder mehreren oder allen der zu diesem gehörenden elektrischen Verbraucher zugeordnet. Dabei kann die elektrische Leitung auch in einem elektrischen Verbraucher bzw. Gerät enthalten sein und z.B. eine Leiterbahn auf einer Platine des jeweiligen Verbrauchers oder Geräts sein.
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Das System weist ferner eine Speichereinrichtung zur Speicherung einer Datenbank und eine Datenübertragungseinrichtung auf, die ganz oder teilweise in dem Flugzeug angeordnet und zur Übertragung der von jedem der Sensoren erzeugten Messwerte an die Speichereinrichtung angepasst ist. Dazu ist sie bevorzugt drahtlos oder drahtgebunden und direkt oder indirekt - über eine oder mehrere Zwischenkomponenten - mit den Sensoren verbunden. Die Speichereinrichtung ist angepasst, um die von ihr empfangenen Messwerte in der Datenbank zu speichern. Die Datenbank ist somit eine einzige zentrale Datenbank, in der alle von den Sensoren erzeugten Messwerte gespeichert werden bzw. sind. Zumindest im Betrieb oder dauerhaft ist die Datenbank in der Speichereinrichtung gespeichert.
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Außerdem weist das System eine mit der Speichereinrichtung verbundene Auswerteeinrichtung auf, die auf alle in der Datenbank gespeicherten Messwerte Zugriff hat und ein oder mehrere Module aufweist, von denen jedes angepasst ist, um auf Basis der in der Datenbank gespeicherten Messwerte einen oder mehrere Betriebsparameter zu ermitteln, die jeweils für den Betrieb eines Teils des Flugzeugs charakteristisch sind. Die Module sind als Hardware- und/oder Software-Module und bevorzugt als Software-Module ausgestaltet. Bevorzugt berücksichtigen verschiedene Module jeweils nur von einer anderen Teilmenge der Sensoren erzeugte, in der Datenbank gespeicherte Messwerte, wobei es möglich ist, dass sie nur auf die betreffende Teilmenge aller Messwerte Zugriff haben. Jeder der von einem der Module ermittelten Betriebsparameter kann mit einem der Messwerte bzw. mit den zeitabhängigen Messwerten einer der physikalischen Größen identisch sein oder aber aus mehreren unterschiedlichen Messwerten von mehreren der physikalischen Größen berechnet werden. Im ersteren Fall fällt der Ermittlungsschritt mit dem Schritt der Erzeugung der Messwerte zusammen bzw. ist mit diesem identisch.
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Diese Ausgestaltung eines Systems der Analyse eines Betriebs eines Flugzeugs hat den Vorteil, dass es aufgrund der Verwendung von Sensoren, die elektrische Größen und Temperaturen an elektrischen Leitungen messen, einfach und kostengünstig aufgebaut ist und mit geringem Aufwand flexibel an unterschiedliche Anforderungen angepasst und erweitert werden kann. Es hat sich überraschend herausgestellt, dass es möglich ist, auf Basis der zentralen Speicherung von automatisch erzeugten zeitabhängigen Messwerten für eine Vielzahl elektrischer Größen und ggf. Temperaturen, die an einer Vielzahl von elektrischen Leitungen gemessen werden, in einfacher Weise Informationen über den Betriebszustand und die Funktionsfähigkeit unterschiedlichster Funktionsbereiche und Geräte an Bord eines Flugzeugs zu erhalten. Auf das Bereitstellen speziell angepasster Sensoren kann in vielen Fällen verzichtet werden, so dass die Anzahl unterschiedlicher Sensoren verringert werden kann.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist für jeden der Sensoren, für den die jeweilige physikalische Größe eine elektrische Größe ist, die elektrische Größe aus der Gruppe ausgewählt ist, die Stromstärke, Spannung, Phase und elektrische Leistung enthält oder aus diesen besteht.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Speichereinrichtung und die Auswerteeinrichtung in dem Flugzeug angeordnet. Gleiches gilt dann auch für die Datenübertragungseinrichtung, die in diesem Fall insbesondere eine oder mehrere Datenleitungen umfassen oder aus diesen bestehen kann, an die die Vielzahl von Sensoren angeschlossen ist. In dieser Ausführungsform enthält die Datenbank bevorzugt nur Messwerte, die von Sensoren erzeugt wurden, die in dem einen Flugzeug angeordnet sind.
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In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform sind die Speichereinrichtung und die Auswerteeinrichtung bodenbasiert, und die Datenübertragungseinrichtung ist angepasst, um die Messwerte drahtgebunden oder drahtlos von dem Flugzeug an den Boden zu übertragen. Letzteres kann kontinuierlich während des Betriebs oder bevorzugt in gewissen Zeitabständen erfolgen, wobei es dann ferner bevorzugt ist, wenn die Messwerte gesammelt übertragen werden, wenn das Flugzeug am Boden ist. Auch in dieser Ausführungsform ist es möglich, dass die Datenbank nur Messwerte enthält, die von Sensoren erzeugt wurden, die in dem einen Flugzeug angeordnet sind. Es ist jedoch bevorzugt, wenn in der Datenbank Messwerte gespeichert werden bzw. sind, die von Sensoren erzeugt wurden, die in einer Vielzahl unterschiedlicher Flugzeuge angeordnet sind, die alle wie das oben beschriebene Flugzeug aufgebaut sind. In jedem Fall ist es in dieser Ausführungsform bevorzugt, wenn das Flugzeug ferner eine Zwischenspeichervorrichtung zur Zwischenspeicherung der von jedem der Sensoren erzeugten Messwerte aufweist, wobei die Datenübertragungseinrichtung mit der Zwischenspeichervorrichtung verbunden und angepasst ist, um die von jedem der Sensoren erzeugten Messwerte aus der Zwischenspeichervorrichtung an die Speichereinrichtung zu übertragen. Es ist dann auch möglich, dass diese Ausführungsform mit der vorhergehenden Ausführungsform kombiniert ist, indem die Zwischenspeichervorrichtung ebenfalls wie die beschrieben Speichereinrichtung aufgebaut ist und eine zentrale Datenbank der beschriebenen Art speichert und die Zwischenspeichervorrichtung mit einer eigenen, in dem Flugzeug angeordneten Auswerteeinrichtung verbunden ist, die wie oben beschrieben ausgestaltet ist und arbeitet.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Datenübertragungseinrichtung mindestens einen oder mehrere Datenbusse des Flugzeugs, an den bzw. die die Vielzahl von Sensoren angeschlossen ist. Jeder dieser Datenbusse ist mit der Speichereinrichtung bzw. der Zwischenspeichervorrichtung verbunden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst jede der einem der Funktionsbereiche zugeordneten Gruppen von Sensoren mehrere der Sensoren. Die Sensoren jeder Gruppe sind dabei einer Vielzahl unterschiedlicher elektrischer Leitungen zugeordnet, die an unterschiedliche elektrische Verbraucher des jeweiligen Funktionsbereichs angeschlossen sind. Jeder der Sensoren ist jedoch nach wie vor nur genau einer der elektrischen Leitungen zugeordnet.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Flugzeug eine Vielzahl elektronischer Sicherungen auf. Mehrere - und bevorzugt die Mehrzahl - oder alle der Sensoren sind jeweils in einer der elektronischen Sicherungen angeordnet bzw. Teil einer elektronischen Sicherung, die den jeweiligen Sensor aufweist, um unter Verwendung der von dem jeweiligen Sensor erzeugten Messwerte das Auslösen der elektronischen Sicherung zu steuern oder einen Fehlerzustand der elektronischen Sicherung zu detektieren. Elektronische Sicherungen weisen zu diesen Zwecken ohnehin Sensoren der oben beschriebenen Art auf. Die jeweiligen physikalischen Größen werden jedoch nicht zeitabhängig zentral aufgezeichnet. Es ist erkannt worden, dass es in vorteilhafter Weise möglich ist, auf diese ohnehin im Flugzeug vorhandenen Sensoren zurückzugreifen und auf diese Weise den Installationsaufwand für die oben beschriebenen Sensoren erheblich zu verringern oder sogar vollständig zu vermeiden. Die elektronischen Sicherungen können zum Beispiel elektronische Sicherungen für Ströme sein, die eine Stromstärke bis maximal 15 A oder bis maximal 25 A haben, oder aber auch andere Arten elektronischer Sicherungen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist für mindestens eines der Module der von dem jeweiligen Modul ermittelte Betriebsparameter für die Betriebsstunden eines der elektrischen Verbraucher bzw. Geräte oder einer Gruppe der elektrischen Verbraucher bzw. Geräte von einem der Funktionsbereiche charakteristisch. Durch die Auswertung der zeitabhängigen Messwerte für eine oder mehrere elektrische Größen, die an einer oder mehreren der mit dem entsprechenden elektrischen Verbraucher oder Gruppe von elektrischen Verbrauchern angeschlossenen elektrischen Leitung bzw. Leitungen gemessen werden, kann zwischen einem oder mehreren Betriebszuständen und einem Ruhezustand des elektrischen Verbrauchers bzw. der Gruppe von elektrischen Verbrauchern unterschieden werden und auf diese Weise ein entsprechender Betriebsstundenzähler realisiert werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist für mindestens eines der Module der von dem jeweiligen Modul ermittelte mindestens eine Betriebsparameter für eine Wahrscheinlichkeit charakteristisch, dass für einen der elektrischen Verbraucher oder für mehrere der elektrischen Verbraucher oder einen gesamten der Funktionsbereiche ein Funktionsverlust eintreten wird. Der mindestens eine Betriebsparameter kann zum Beispiel angeben, dass der Funktionsverlust mit einer vorbestimmten Wahrscheinlichkeit innerhalb eines durch den mindestens einen Betriebsparameter angegebenen Zeitraums eintreten wird oder dass der Funktionsverlust mit einer durch den mindestens einen Betriebsparameter angegebenen Wahrscheinlichkeit innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums eintreten wird. Das jeweilige Modul ist ferner angepasst, um den jeweiligen mindestens einen Betriebsparameter auf Basis eines - analytisch oder empirisch erstellten - Modells zu ermitteln, das eine Korrelation zwischen den von dem jeweiligen Modul zur Ermittlung des mindestens einen Betriebsparameters (d.h., im Fall eines Moduls, das mehr als einen Betriebsparameter ermittelt, einem, mehreren oder bevorzugt allen diesen Betriebsparametern) verwendeten, in der Datenbank gespeicherten Messwerten und einem Betriebsverhalten des jeweiligen elektrischen Verbrauchers beschreibt. In dieser Weise ermittelte Betriebsparameter ermöglichen in vorteilhafter Weise eine Detektion von aktuellen oder wahrscheinlich in der Zukunft auftretenden Fehlerzuständen, das Aussprechen von Wartungsempfehlungen zu idealen Zeitpunkten und/oder eine vorausschauende Wartung, und die Auswerteeinrichtung ist bevorzugt angepasst, um diese Funktionen auf Basis des mindestens einen Betriebsparameters durchzuführen und entsprechende Signale oder Anzeigen auszugeben. Die in solche Modelle eingehenden Messwerte können zum Beispiel eine Veränderung der Stromaufnahmecharakteristik eines elektrischen Geräts, wie etwa bei einem festgesetzten Motor, oder auftretende Leckströme bei defekten Netzfilterkomponenten anzeigen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens eines der Module angepasst, um auf Basis des mindestens einen durch das jeweilige Modul ermittelten Betriebsparameters - und ggf. auch auf Basis von einem oder mehreren anderen der Betriebsparameter, die durch ein oder mehrere andere der Module ermittelt werden bzw. wurden - ein Steuersignal zu erzeugen, das einen Betrieb bzw. eine spezifische Funktion des Flugzeugs steuert. Es ist in dieser Ausführungsform insbesondere bevorzugt, dass der von dem betreffenden mindestens einen Modul ermittelte mindestens eine Betriebsparameter für die aktuelle Ausnutzung verschiedener Abschnitte des elektrischen Leitungsnetzes charakteristisch ist. Bevorzugt ermittelt das Modul dabei mehrere Betriebsparameter, von denen jeder für die aktuelle Ausnutzung eines anderen der verschiedenen Abschnitte des elektrischen Leitungsnetzes charakteristisch ist. In jedem Fall ist das entsprechende Modul angepasst, um in Abhängigkeit von dem entsprechenden mindestens einen Betriebsparameter ein Steuersignal zu erzeugen, das angepasst ist, um die elektrische Verbindung zwischen der mindestens einen elektrischen Energiequelle und den Abschnitten zu ändern, um eine gleichmäßigere Ausnutzung der Abschnitte zu bewirken.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das System vollständig in dem Flugzeug angeordnet.
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Wenn das System nicht vollständig in dem Flugzeug angeordnet ist, wird die obige Aufgabe ferner durch ein Flugzeug gelöst, das zur Verwendung in einem System nach einer der oben beschriebenen Ausführungsformen angepasst ist. Das Flugzeug weist in der oben erläuterten Weise eine Vielzahl von elektrischen Verbrauchern, die in eine Vielzahl unterschiedlicher Funktionsbereiche gruppiert sind, von denen jeder mehrere der elektrischen Verbraucher umfasst und im Betrieb des Flugzeugs eine andere Funktion ausführt, ein elektrisches Leitungsnetz, mindestens eine elektrische Energiequelle zur Versorgung der Vielzahl von elektrischen Verbrauchern mit elektrischer Energie über das Leitungsnetz, eine Vielzahl von über das Flugzeug verteilten Sensoren und eine Datenübertragungseinrichtung auf. Jeder der Sensoren ist einer elektrischen Leitung des Leitungsnetzes zugeordnet und angepasst, um im Betrieb an der zugeordneten elektrischen Leitung automatisch und zeitabhängig eine physikalische Größe zu messen, die eine elektrische Größe oder die Temperatur der zugeordneten elektrischen Leitung ist, und entsprechende Messwerte zu erzeugen, wobei für jede der elektrischen Leitungen, der zumindest einer der Sensoren zugeordnet ist, die von mindestens einem der jeweiligen Sensoren gemessene physikalische Messgröße eine elektrische Größe ist. Die Vielzahl von Sensoren umfasst mehrere verschiedene Gruppen von Sensoren, wobei jede der Gruppen in der Weise einem anderen der Vielzahl von Funktionsbereichen des Flugzeugs zugeordnet ist, dass für jeden der Sensoren der jeweiligen Gruppe die jeweils zugeordnete elektrische Leitung an einen oder mehrere der elektrischen Verbraucher des jeweiligen Funktionsbereich angeschlossen ist. Insoweit ist das Flugzeug identisch zu den oben beschriebenen Ausführungsformen aufgebaut, d.h. es kann entsprechend jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen ausgestaltet sein. Die Datenübertragungseinrichtung ist jedoch spezifisch zur Übertragung der von jedem der Sensoren erzeugten Messwerte an eine bodenbasierte Speichereinrichtung angepasst, wobei alle Messwerte in einem gemeinsamen Format übertragen werden. Ein solches Flugzeug kann das Flugzeug des oben beschriebenen Systems sein.
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Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
- 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Systems.
- 2 zeigt ein Blockdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Systems.
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In der 1 ist in Form eines schematischen Blockdiagramms ein Ausführungsbeispiel eines Systems 1 zur Analyse eines Betriebs eines Flugzeugs 2 gezeigt. Das System 1 weist das Flugzeug 2, eine zentrale Speichereinrichtung 3 und eine mit der Speichereinrichtung 3 verbundene Auswerteeinheit 4 auf. Die Speichereinrichtung 3 und die Auswerteeinheit 4 sind bodenbasiert, d.h. außerhalb des Flugzeugs 2 und getrennt von diesem am Boden angeordnet. Das Flugzeug 2 weist eine Datenübertragungseinrichtung 5 auf, die in dem gezeigten Beispiel bevorzugt zur drahtlosen Übertragung von Daten über eine Luftschnittstelle 6 an die Speichereinrichtung 3 mit Hilfe eines geeigneten drahtlosen Datenübertragungsverfahrens angepasst ist. Alternativ ist es auch möglich, dass die Datenübertragungseinrichtung 5 zur drahtgebundenen Übertragung der Daten von der Datenübertragungseinrichtung 5 an die Speichereinrichtung 3 angepasst ist. Das Bezugszeichen 6 umfasst dann ein drahtgebundene Datenleitung, über die temporär zum Zwecke der Datenübertragung eine Verbindung zwischen der Datenübertragungseinrichtung 5 und der Speichereinrichtung 3 hergestellt wird, wenn sich das Flugzeug 2 am Boden befindet. Unabhängig davon, ob die Datenübertragung drahtlos oder drahtgebunden durchgeführt wird, ist in jedem Fall darauf hinzuweisen, dass die durch das Bezugszeichen 6 bezeichnete Datenverbindung nicht nur als eine direkte Datenverbindung zwischen der Datenübertragungseinrichtung 5 und der Speichereinrichtung 3 ausgestaltet sein kann, sondern auch über Zwischenkomponenten verlaufen kann. So wird z.B. die Speichereinrichtung 3 im Allgemeinen nicht selbst eine Einrichtung zum drahtlosen Empfang von Daten aufweisen, sondern ihrerseits über eine drahtgebundene Datenleitung an eine separate solche Einrichtung angeschlossen sein.
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Das Flugzeug 2 weist ferner mehrere Funktionseinheiten bzw. Funktionsbereiche auf, von denen in 1 beispielhaft die zwei Funktionseinheiten 7a und 7b gezeigt sind. Jede der Funktionseinheiten 7a, 7b weist separat eine Vielzahl von nur zu der jeweiligen Funktionseinheit gehörenden elektrischen Geräten 8a bzw. 8b auf. In 1 sind beispielhaft drei Geräte 8a und drei Geräte 8b dargestellt. Jede der Funktionseinheiten 7a, 7b erfüllt im Betrieb des Flugzeugs 2 eine andere spezifische Funktion, zu deren Ausführung die jeweiligen Geräte 8a bzw. 8b - ggf. unter zusätzlicher Verwendung weiterer der entsprechenden Funktionseinheit 7a bzw. 7b zugeordneten Komponenten des Flugzeugs 2 - zusammenwirken. Die Funktionseinheit 7a kann zum Beispiel durch die Bordküchen gebildet werden, und die Funktionseinheit 7b kann zum Beispiel die Klimaanlage des Flugzeugs 2 sein.
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Zur Versorgung der Geräte 8a, 8b der Funktionseinheiten 7a, 7b mit elektrischer Energie weist das Flugzeug 2 ferner mehrere elektrische Energiequellen auf, von denen in 1 beispielhaft zwei Energiequellen 9a und 9b gezeigt sind. Die Energiequelle 9a kann z.B. eine Turbine oder eine Batterie sein, und die Energiequelle 9b kann zum Beispiel an Anschluss zur wahlweisen Verbindung mit einer bodenbasierten externen Energiequelle sein, wenn sich das Flugzeug 2 am Boden befindet. Die Energiequellen 9a, 9b sind über ein elektrisches Leitungsnetz 10 des Flugzeugs 2 mit den Funktionseinheiten 7a, 7b und deren Geräten 8a, 8b verbunden. Das Leitungsnetz 10 weist dazu insbesondere für jedes der Geräte 8a eine separate elektrische Leitung 11a auf, die an das jeweilige Gerät 8a angeschlossen ist, und für jedes der Geräte 8b eine separate elektrische Leitung 11b, die an das jeweilige Gerät 8b angeschlossen ist.
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In jeder der Leitungen 11a, 11b ist eine jeweilige elektronische Sicherung 12a bzw. 12b angeordnet, die bei einer Überlastbedingung oder Fehlerbedingung ausgelöst wird, um das jeweilige Gerät 8a bzw. 8b vom restlichen Leitungsnetz 10 zu trennen. In jeder dieser elektronischen Sicherungen 12a, 12b sind Sensoren 13a, 14a bzw. 13b, 14b angeordnet, mit deren Hilfe der die jeweilige elektronische Sicherung 12a bzw. 12b das Auftreten einer definierten Überlastbedingung oder Fehlerbedingung detektieren kann, um das Auslösen der elektronischen Sicherung 12a bzw. 12b zu steuern. Die Sensoren 13a, 14a und 13b, 14b messen jeweils kontinuierlich oder zu diskreten Zeitpunkten an der zugeordneten elektrischen Leitung 11a bzw. 11b eine elektrische Größe, die den Fluss elektrischer Energie durch die jeweilige elektrische Leitung 11a bzw. 11b kennzeichnet, oder eine Temperatur der elektrischen Leitung 11a bzw. 11b und Erzeugen entsprechende zeitabhängige Messwerte. Die Sensoren 13a, 14a können zum Beispiel Stromstärkesensoren sein und die Sensoren 13b, 14b Temperatursensoren.
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Die Sensoren 13a, 14a und 13b, 14b sind aufgrund der Verwendung der elektronischen Sicherungen 12a, 12b ohnehin in dem Flugzeug 2 vorhanden und müssen nicht separat vorgesehen werden. In dem System 1 werden sie jedoch noch zu einem weiteren Zweck verwendet. Dazu sind die Sensoren 13a, 14a über einen Datenübertragungsbus 15a und die Sensoren 13b, 14b über einen Datenübertragungsbus 15b mit der Datenübertragungseinrichtung 5 verbunden, so dass die von ihnen erzeugten Messwerte an die Datenübertragungseinrichtung 5 übermittelt werden und von dieser an die zentrale Speichereinrichtung 3 übertragen werden können. Die von den Sensoren 13a, 14a und 13b, 14b erzeugten Messwerte können digital oder analog sein, wobei sie in letzterem Fall zur Datenübertragung über die Datenübertragungseinrichtung 5 bevorzugt digitalisiert werden. Die Datenübertragung findet dabei bevorzugt in der Weise statt, dass alle Messwerte zusammen in einem einheitlichen Format übertragen werden, d.h. nicht in separaten Datenübertragungen für verschiedene Sensoren oder Arten von Sensoren mit jeweils eigenen Datenformaten. Ferner umfassen die von der Datenübertragungseinrichtung 5 übertragenen Daten bevorzugt nur - periodisch oder aperiodisch - zu diskreten Zeitpunkten erzeugte Messwerte, insbesondere für jeden solchen Zeitpunkt und für jede der elektronischen Sicherungen 12a, 12b ein Datentupel, das jeweils die zu diesem Zeitpunkt erzeugten Messwerte der zu der jeweiligen elektronischen Sicherung 12a, 12b gehörenden Sensoren 13a, 14a bzw. 13b, 14b umfasst. Dabei können die Sensoren 13a, 14a und 13b, 14b so ausgestaltet sein, dass sie von vornherein nur zu den entsprechenden diskreten Zeitpunkten Messwerte erzeugen oder in der Weise, dass sie kontinuierlich oder zu mehr diskreten Zeitpunkte Messwerte erzeugen. Im letzteren Fall werden die zur Übertragung verwendeten Datentupel aus der größeren Datenmenge ausgewählt, zum Beispiel durch die elektronischen Sicherungen 12a, 12b, durch die Datenübertragungseinrichtung 3 oder eine (nicht dargestellte) separate Komponente, die zwischen den elektronischen Sicherungen 12a, 12b und der Datenübertragungseinrichtung 3 im Flugzeug 2 angeordnet ist.
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In dem gezeigten Beispiel wird somit an jeder der elektrischen Leitungen 11a, 11b zu bestimmten Zeitpunkten ein Datentupel aufgenommen, das eine Stromstärke und eine Temperatur sowie ggf. auch den entsprechenden Zeitpunkt umfasst. Alle Datentupel werden dann in dem einheitlichen Format an die zentrale Speichereinrichtung 3 übertragen. Dazu können sie vor der Datenübertragung in einem in der Datenübertragungseinrichtung 5 oder separat von diesem vorgesehenen Zwischenspeicher zwischengespeichert werden. In jedem Fall werden die übertragenen Messdaten in der zentralen Speichereinrichtung 3 in einer in dieser gespeicherten zentralen Datenbank 16 gespeichert, so dass alle Messwerte von allen Sensoren 13a, 14a und 13b, 14b in der Datenbank 16 verfügbar sind. Bei Verwendung des erwähnten Zwischenspeichers kann zusätzlich auch in diesem eine solche Datenbank gespeichert sein und die Messwerte in dieser Datenbank gespeichert werden. Im Unterschied zu letzterer Datenbank können in der zentralen Datenbank 16 bevorzugt auch die entsprechenden Messwerte von anderen Flugzeugen gespeichert sein bzw. werden, so dass zum Beispiel ein Fluglinie zentralen Zugang zu den Daten all ihrer Flugzeuge hat.
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Die Auswerteeinheit 4 hat Zugriff auf alle in der Datenbank 16 gespeicherten Messwerte, und weist mehrere Software- oder Hardware-Module 17a, 17b auf, die angepasst sind, um auf Basis der Messwerte jeweils einen oder mehrere Betriebsparameter zu ermitteln, die dann auf einem Bildschirm 18 ausgegeben oder innerhalb des entsprechenden Moduls 17a, 17b oder durch ein separates Modul in ein Steuersignal umgewandelt werden können, um eine Funktion des Flugzeugs 2 zu steuern. Der Bildschirm 18 kann auch dazu verwendet werden, ausgewählte, in der Datenbank 16 gespeicherte Messdaten zeitabhängig zu visualisieren. Zu diesem Zweck kann die Auswerteeinheit 4 ein weiteres Software- oder Hardware-Modul enthalten. Dabei ist es möglich, dass das Steuersignal in der Weise erzeugt wird, dass es ein wahlweises aktives Abschalten einzelner oder aller der Sicherungen 12a, 12b bewirkt, um die Last zu reduzieren. Dadurch kann z.B. die Temperatur im Leitungsnetz 10 oder die Belastung der Energiequellen 9a, 9b verringert werden. Anstatt dies über statische Listen zu verwirklichen, die nach Kritikalität der Funktion angeordnet sind, ist es auch in vorteilhafter Weise möglich, dies dynamisch und nach anderen Kriterien als purer Kritikalität durchzuführen. In jedem Fall erfolgt das so verwirklichte aktiven Abschalten der Sicherungen 12a, 12b in Abhängigkeit von dem ermittelten mindestens einen Betriebsparameter, der insbesondere für die aktuelle Ausnutzung verschiedener Abschnitte des elektrischen Leitungsnetzes charakteristisch sein kann.
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In 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Systems 1 gezeigt, das sich von dem Ausführungsbeispiel der 1 nur dadurch unterscheidet, dass die Speichereinrichtung 3, die Auswerteeinheit 4 und der Bildschirm 18 Teil des Flugzeugs 2 und nicht bodenbasiert sind.
