DE19843774C1 - Raumfahrzeug - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung zur Feststellung des Betriebszustandes von einem in oder an einem Raumfahrzeug (10) installierten mechanischen Gerät (12, 14), weist einen an dem Raumfahrzeug (10) befestigten Beschleunigungsaufnehmer (20) zur Messung der Beschleunigung des Raumfahrzeuges (10) und eine Betriebszustands-Bestimmungsvorrichtung mit einem Speicher für vorgespeicherte bekannte Beschleunigungsmuster des Gerätes (12, 14) auf, wobei die von dem Beschleunigungsaufnehmer (20) erfaßten Beschleunigungsmuster oder davon abgeleitete Kenngrößen des Raumfahrzeuges (10) mit dem bekannten Beschleunigungsmuster oder davon abgeleiteten Kenngrößen des Gerätes (12, 14) aus dem Speicher verglichen werden und daraus der Betriebszustand des Gerätes bestimmt wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Raumfahrzeug mit einem Beschleunigungen des Raumfahrzeuges ermittelnden Beschleunigungsaufnehmer sowie auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Feststellung des Betriebszustandes von einem an oder in dem Raumfahrzeug installierten mechanischen Gerät.

In und an Raumfahrzeugen ist eine Vielzahl mechanischer Geräte installiert, deren Betriebszustände ständig überwacht werden müssen. Die Kenntnis der Betriebszu­ stände der Geräte ist aus verschiedenen Gründen von Bedeutung: Die Geräte erzeugen Störungen verschiedener Art, die beispielsweise hochempfindliche wissenschaft­ liche Experimente und Messungen beeinträchtigen können. Die Überwachung der Geräte-Betriebszustände kann zur Betriebsstunden-Erfassung sowie auch zur Überwachung der gesamten Funktionalität des Raumfahrzeuges einge­ setzt werden. Die Überwachung der Betriebszustände er­ folgt über die Messung elektrischer und physikalischer Betriebsgrößen der Geräte, was eine Vielzahl von elek­ trischen Bauteilen, wie Meßaufnehmer, Wandler, Daten­ leitungen etc. erfordert, durch die die Überwachung der Geräte aufwendig, stör- und fehleranfällig ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Raumfahrzeug, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur einfachen Über­ wachung von mechanischen Geräten in oder an dem Raum­ fahrzeug zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale der Ansprüche 1, 4 und 6.

Raumfahrzeuge, insbesondere wissenschaftlich genutzte Weltraumlabors, sind mit hochempfindlichen Beschleuni­ gungsmeßaufnehmern ausgerüstet, die auch kleinste Beschleunigungen des Raumfahrzeuges messen können. Diese Beschleunigungsmeßaufnehmer werden im wesentli­ chen dazu eingesetzt, während der Durchführung wissen­ schaftlicher Experimente in der Schwerelosigkeit die sogenannte Mikrogravitation, also Beschleunigungen im Bereich von Bruchteilen der Erdbeschleunigung (g = 9,81m/S²), festzustellen und aufzuzeichnen, um die Randbe­ dingungen der Experimente hinsichtlich der auftretenden Beschleunigungen genau zu dokumentieren. Neben der Gra­ vitation und der ihr entgegenwirkenden Zentrifugalkraft bewirken auch die Vibrationen in Betrieb befindlicher mechanischer Geräte meßbare periodische Beschleuni­ gungen des Raumfahrzeugkörpers.

Erfindungsgemäß wird in dem Raumfahrzeug der Beschleu­ nigungsaufnehmer zusätzlich auch zur Feststellung des Betriebszustandes von mindestens einem in oder an dem Raumfahrzeug installierten mechanischen Gerät verwen­ det. Ein mechanisches Gerät ist ein Gerät, das eine mechanische Komponente, beispielsweise einen Motor, Kompressor oder sonstigen Mechanismus aufweist, die eine mechanische Bewegung ausführt, durch die Beschleu­ nigungen in Form von Vibrationen, Schwingungen u. ä. erzeugt werden. Diese Beschleunigungen werden durch die mechanische Kopplung des Gerätes mit dem Raumfahrzeug auf den Raumfahrzeugkörper übertragen, so daß die von dem mechanischen Gerät verursachten Beschleunigungen an einem anderen Ort in dem Raumfahrzeug durch den in oder an dem Raumfahrzeugkörper befestigten Beschleuni­ gungsaufnehmer erfaßt werden können. Der Betriebszu­ stand des Gerätes wird also ermittelt, indem der Be­ schleunigungsaufnehmer das Vorhandensein oder Nichtvor­ handensein von für das mechanische Gerät typischen Be­ schleunigungen feststellt.

Auf diese Weise kann der Betriebszustand eines mecha­ nischen Gerätes durch die bereits vorhandenen Beschleu­ nigungsaufnehmer festgestellt werden, ohne daß dazu an dem mechanischen Gerät selbst Sensoren angebracht wer­ den müßten oder elektrische Betriebsgrößen des Gerätes überwacht werden müßten. Der erfaßbare Betriebszustand eines Gerätes kann dabei "Eingeschaltet", "Ausgeschal­ tet" oder auch "langsam" oder "schnell" laufend sein, jeweils auf die mechanischen Komponenten des Gerätes bezogen. Damit ist eine Überwachung des Betriebszustan­ des eines mechanischen Gerätes realisiert, die ohne jede direkte elektrische oder elektromagnetische Ver­ bindung zu dem Gerät auskommt und daher völlig unabhän­ gig von sonstigen Steuerungs- und Betriebsinformationen des mechanischen Gerätes ist. Diese Form der Geräte­ überwachung ist daher einfach realisierbar und wegen seiner Unabhängigkeit auch sehr zuverlässig.

In einer bevorzugten Ausgestaltung wird die Ermittlung des Betriebszustandes des Gerätes durch Vergleich der auftretenden Beschleunigungsmuster oder davon abgelei­ teter Kenngrößen mit vorgespeicherten Beschleunigungs­ mustern oder Kenngrößen des zu überwachenden Gerätes vorgenommen. Die Beschleunigungsmuster können bei­ spielsweise als abgeleitete Frequenzspektren des in Betrieb befindlichen Gerätes gespeichert sein. Die ge­ messene Beschleunigungskurve des Raumfahrzeuges wird in ein Frequenzspektrum zerlegt und mit Hilfe einer com­ putergestützten Mustererkennung mit den abgespeicherten Geräte-Beschleunigungsmustern bzw. Frequenzspektren verglichen. Aus dem Grad der Übereinstimmung der gemes­ senen und der vorgespeicherten Beschleunigungsmuster bzw. Spektren wird dann auf den Betriebszustand des Gerätes geschlossen.

Vorzugsweise werden die Betriebszustände mehrerer Ge­ räte durch Vergleich der auftretenden Beschleunigungs­ muster mit den vorgespeicherten Beschleunigungsmustern aller Geräte überwacht. Mit einem einzigen Beschleuni­ gungsaufnehmer lassen sich auf diese Weise mehrere mechanische Geräte gleichzeitig überwachen. Dabei wird das gemessene Beschleunigungsmuster bzw. davon abge­ leitete Kenngrößen mit den vorgespeicherten Beschleuni­ gungsmustern bzw. Kenngrößen aller überwachenden Geräte verglichen. Anhand der Übereinstimmung bzw. Nichtüber­ einstimmung des abgespeicherten Geräte-Musters mit dem detektierten Beschleunigungsmuster können die Betriebs­ zustände mehrerer Geräte ermittelt werden.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Feststellung des Betriebszustandes eines an oder in einem Raumfahrzeug installierten mechanischen Gerätes wird zunächst die Beschleunigung des Raumfahrzeuges gemessen, an­ schließend ein Beschleunigungsmuster des Raumfahrzeuges aus den Beschleunigungsmeßwerten des Raumfahrzeuges erfaßt und das erfaßte Beschleunigungsmuster des Raum­ fahrzeuges zur Bestimmung des Betriebszustandes des Gerätes durch Vergleichen des ermittelten Beschleuni­ gungsmusters mit bekannten Beschleunigungsmustern des Gerätes ausgewertet. Damit ist ein Verfahren geschaf­ fen, mit dem ohne direkte Erfassung von Betriebsgrößen des Gerätes der Betriebszustand des Gerätes, beispiels­ weise Betrieb oder Nichtbetrieb, festgestellt werden kann. Damit ist ein Verfahren geschaffen, das unabhän­ gig von direkten Informationen von dem Gerät dessen Funktion überwacht.

Vorzugsweise dient dieses Verfahren der Überwachung mehrerer Geräte, wobei die erfaßten Beschleunigungs­ muster des Raumfahrzeuges mit bekannten Beschleuni­ gungsmustern aller Geräte verglichen werden und daraus der jeweilige Betriebszustand jedes Gerätes bestimmt wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Feststellung des Betriebszustandes von einem in oder an einem Raumfahr­ zeug installierten mechanischen Gerät weist einen an dem Raumfahrzeug befestigbaren Beschleunigungsaufnehmer zur Messung der Beschleunigung des Raumfahrzeuges und eine Betriebszustands-Bestimmungsvorrichtung mit einem Speicher für bekannte Beschleunigungsmuster des Gerätes auf, wobei die von dem Beschleunigungsaufnehmer er­ faßten Beschleunigungsmuster des Raumfahrzeuges mit den bekannten Beschleunigungsmustern des Gerätes aus dem Speicher verglichen werden und aus dem Grad der Über­ einstimmung der Betriebszustand des Gerätes bestimmt wird.

Die Vorrichtung detektiert den Betriebszustand des Ge­ rätes also anhand der von dem Gerät auf das Raumfahr­ zeug induzierten mechanischen Schwingungen. Der Beschleunigungsaufnehmer nimmt sowohl die von außen auf das Raumfahrzeug wirkende Beschleunigung, verursacht durch die Gravitation und die Zentrifugalkraft, als auch die durch Geräte an oder in dem Raumfahrzeug er­ zeugten Beschleunigungen des Raumfahrzeugkörpers auf, die in der Regel als Vibrationen und Schwingungen be­ stimmter Muster und Frequenzen auftreten.

Zur Bestimmung des Betriebszustandes des Gerätes können auch von den Beschleunigungsmustern abgeleitete Kenn­ größen, beispielsweise zeitaufgelöste Frequenzspektren miteinander verglichen werden.

Vorzugsweise besteht ein Beschleunigungsaufnehmer aus drei Beschleunigungsdetektoren, die die Beschleuni­ gungen der drei Raumachsen erfassen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Vorrichtung zur Überwachung mehrerer Geräte derart ausgebildet, daß die Bestimmungsvorrichtung die Beschleunigungsmuster des Raumfahrzeuges mit den im Speicher gespeicherten bekannten Beschleunigungsmustern der Geräte vergleicht und daraus den jeweiligen Betriebszustand jedes Gerätes bestimmt. Mit einem einzigen Beschleunigungsaufnehmer können auf diese Weise mehrere Geräte hinsichtlich ihrer Betriebszustände überwacht werden.

Vorzugsweise sind mehrere Beschleunigungsaufnehmer vor­ gesehen, deren Meßwerte erfaßt und von der Bestimmungs­ vorrichtung zur Bestimmung des Betriebszustandes des Gerätes ausgewertet werden. Durch den Einsatz mehrerer Beschleunigungsaufnehmer können auch größere Raumfahr­ zeuge überwacht werden, wobei Erfassungslücken vermie­ den werden, so daß alle Vibrationen verursachenden Ge­ räte des Raumfahrzeuges lückenlos erfaßt werden.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Bestimmungs­ vorrichtung derart ausgebildet, daß sie durch Vergleich der Beschleunigungsmuster des Raumfahrzeuges mit den bekannten Beschleunigungsmustern des Gerätes auch den Verschleißzustand des Gerätes bestimmt. Der Verschleiß eines Gerätes verursacht häufig Unwuchten, Reibungsver­ änderungen etc. Diese Veränderungen bewirken auch eine Änderung des Schwingungsverhaltens des Gerätes. Die Abweichungen im Schwingungsverhalten werden von der Bestimmungsvorrichtung festgestellt und als Verschleiß des Gerätes erkannt. Auf diese Weise kann beispiels­ weise die Wartung des Gerätes verschleißabhängig vorge­ nommen werden und ein bevorstehender Geräteausfall frühzeitig erkannt werden.

Vorzugsweise kann die Bestimmungsvorrichtung Betriebs­ daten des Gerätes empfangen, die ebenfalls von der Be­ stimmungsvorrichtung zur Bestimmung des Betriebs- und Verschleißzustandes des Gerätes ausgewertet werden. Die Bestimmungsvorrichtung erhält also neben den Beschleu­ nigungsmustern auch beispielsweise elektrische Be­ triebsdaten und Kenngrößen des Gerätes, so daß eine Betriebszustands- und Verschleißzustandsbestimmung mit hoher Zuverlässigkeit und Redundanz realisiert wird.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist eine Übertra­ gungsvorrichtung zur drahtlosen Übertragung des von der Bestimmungsvorrichtung ermittelten Betriebs- und Ver­ schleißzustandes des Gerätes an eine Empfangsvorrich­ tung vorgesehen. Die Übertragungsvorrichtung kann die ermittelten Betriebszustands-Informationen beispiels­ weise von dem Raumfahrzeug zu einer Empfangsvorrichtung auf der Erde übertragen, so daß auf der Erde eine wei­ tere Auswertung der übertragenen Informationen vorge­ nommen werden kann.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist eine Aufzeich­ nungsvorrichtung zur kontinuierlichen Aufzeichnung der Beschleunigungswerte des Raumfahrzeuges vorgesehen. Auf diese Weise kann die von außen auf das Raumfahrzeug wirkende Beschleunigung dokumentiert werden, so daß bei wissenschaftlichen Experimenten stets die Randbedin­ gungen bezüglich der vorherrschenden Beschleunigung bekannt sind und auch nach Abschluß der Experimente nachvollzogen werden können.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 schematisch ein Raumfahrzeug mit mechanischen Geräten und einem Beschleunigungsaufnehmer,

Fig. 2 zeigt eine Raumfahrzeug-Gerätewand mit mehreren Gerätemodulen und zwei Beschleunigungsmeßmodu­ len,

Fig. 3 zeigt ein Beschleunigungsmeßmodul der Fig. 2 mit einem drei Beschleunigungsdetektoren auf­ weisenden Beschleunigungsaufnehmer,

Fig. 4a zeigt schematisch den Verlauf der gemessenen Beschleunigung über die Zeit,

Fig. 4b schematisch das Frequenzspektrum der Beschleu­ nigung aus Fig. 4a bei Nichtbetrieb des mechanischen Gerätes,

Fig. 4c schematisch das Frequenzspektrum der Beschleu­ nigung aus Fig. 4a bei Betrieb des Gerätes, und

Fig. 5 ein zeitlich aufgelöstes Frequenzspektrum eines mechanischen Gerätes in verschiedenen Betriebs­ zuständen.

In Fig. 1 ist ein Raumfahrzeug 10 im Längsschnitt schematisch dargestellt, an dessen Raumfahrzeugkörper- Seitenwand 16 zwei mechanische Geräte 12, 14 und ein Beschleunigungsaufnehmer 20 montiert sind. Die mecha­ nischen Geräte 12, 14 sind Geräte mit bewegten mecha­ nischen Elementen, beispielsweise mit Motoren, Pumpen, Kühlaggregaten u. ä., die im eingeschalteten Betriebszu­ stand zwangsläufig zumindest sehr kleine Vibrationen, also Beschleunigungen, erzeugen und diese auf die Raum­ fahrzeugkörper-Seitenwand 16 übertragen.

Der Beschleunigungsaufnehmer 20 dient zum einen der ständigen Messung und Aufzeichnung aller Beschleunigun­ gen des Raumfahrzeuges 10, um die genauen Randbedingun­ gen hinsichtlich der Mikrogravitation, also der Beschleunigungen im Bereich von Bruchteilen der Erdbe­ schleunigung g aufzeichnen zu können. Zum anderen dient er der Überwachung der Betriebszustände der mechani­ schen Geräte 12, 14. Von dem Beschleunigungsaufnehmer 20 werden also sowohl die von außen auf das Raumfahrzeug 10 wirkenden Beschleunigungen als auch die in und an dem Raumfahrzeug selbst erzeugten Beschleunigungen, die u. a. durch die mechanischen Geräte 12, 14 auf den Raum­ fahrzeugkörper 16 induziert werden, erfaßt.

Durch einen Vergleich der Frequenzspektren der von dem Beschleunigungsaufnehmer 20 erfaßten Beschleunigungen mit vorgespeicherten Frequenzspektren der mechanischen Geräte 12, 14 wird der Betrieb bzw. Nichtbetrieb eines mechanischen Gerätes 12, 14 festgestellt. Wenn das auf­ tretende Frequenzspektrum der gemessenen Beschleunigung mit dem gespeicherten Frequenzspektrum des zu über­ wachenden mechanischen Gerätes 12, 14 in einem gewissen Maße übereinstimmt bzw. nicht übereinstimmt, wird "Be­ trieb" bzw. "Nichtbetrieb" des Gerätes festgestellt. Auf diese Weise wird der Betriebszustand der mechani­ schen Geräte 12, 14 in dem Raumschiff 10 überwacht, ohne daß dazu direkte elektrische Verbindungen zu den jewei­ ligen Geräten 12, 14 hergestellt werden müssen.

In Fig. 2 ist der Aufbau einer Seitenwand des Raum­ fahrzeuges "Spacelab" dargestellt, das als Gerätewand 22 ausgebildet ist, und an der eine Vielzahl von ein­ schiebbaren Gerätemodulen 11-15 und Beschleunigungsmeß­ modulen 30, 31 montiert ist. Die von den mechanischen Geräten der Gerätemodule 11-14 erzeugten Vibrationen bzw. Beschleunigungen werden über den Rahmen der Ge­ rätewand 22 auf die beiden Beschleunigungsmeßmodule 30, 31 übertragen, so daß diese Vibrationen als Be­ schleunigungen von den Beschleunigungsmeßmodulen 30, 31 gemessen werden können.

In Fig. 3 ist die Rückseite eines Beschleunigungsmeß­ modules 30 dargestellt, wobei auf seiner Grundplatte 32 der Beschleunigungsaufnehmer 20 angeordnet ist, der mit drei Beschleunigungsdetektoren 34, 35, 36 die Beschleuni­ gung der Gerätewand bzw. des Raumfahrzeugs 10 in allen drei Raumachsen erfaßt.

Der Beschleunigungsaufnehmer 20 bzw. die drei Beschleu­ nigungsdetektoren 34, 35, 36 detektieren Beschleunigungen im Frequenzbereich von ungefähr 1 bis 100 Hz oder höher bei einer Empfindlichkeit von etwa 10^-5 g.

Ferner weist das Beschleunigungsmeßmodul 30 eine Aus­ werteeinheit 38, eine Speichereinheit 40 und eine An­ zeigeeinheit 42 auf. In der Auswerteeinheit 38 werden die von dem Beschleunigungsaufnehmer 20 empfangenen Beschleunigungssignale verstärkt und in ein Frequenz­ spektrum zerlegt. Das Ergebnis sind Frequenzspektren des Frequenzbereiches 0-100 Hz oder höher, die mit be­ stimmter Häufigkeit, beispielsweise einmal pro Sekunde, angefertigt werden. In der Auswerteeinheit 38 sind in einem Speicher die Betriebs-Frequenzspektren aller me­ chanischer Geräte 11-15 der Gerätewand 22 vorgespei­ chert.

Die Auswerteeinheit 38 umfaßt ferner eine Betriebszu­ stands-Bestimmungsvorrichtung, die den Geräte-Betriebs­ zustand in Abhängigkeit von einem mit Hilfe neuronaler Netze, Kalman-Filterung o. dgl. vorgenommenen Musterver­ gleich feststellt und meldet:

Die gemessenen Raumschiff-Frequenzspektren werden stän­ dig mit den gespeicherten Geräte-Frequenzspektren ver­ glichen und das Ergebnis des Vergleiches ausgegeben. Bei einem gewissen Übereinstimmungsgrad der Raumschiff- Frequenzspektren mit den Geräte-Frequenzspektren wird ein entsprechendes Betriebssignal für das betreffende Gerät ausgegeben, anderenfalls wird ein entsprechendes Nicht-Betriebssignal für das betreffende Gerät aus­ gegeben. Die ermittelten Raumschiff-Frequenzspektren werden ständig mit den gespeicherten Frequenzspektren aller Geräte 11-15 verglichen, so daß eine ständige Kontrolle der Betriebszustände aller Geräte 11-15 er­ folgt.

In den Fig. 4a-4c und 5 sind die entsprechenden Si­ gnalverläufe dargestellt: In Fig. 4a ist der zeitliche Verlauf der Beschleunigung des Raumfahrzeuges darge­ stellt, so wie er beispielsweise auch für die Dokumen­ tation der Randbedingungen für wissenschaftliche Schwe­ relosigkeitsexperimente aufgezeichnet wird. Dargestellt ist der Betrag der geometrischen Summe der Amplituden aller drei Beschleunigungsdetektoren 34, 35, 36 der auf­ tretenden Beschleunigungen über die Zeit. Die auftre­ tende und gemessene Beschleunigung wird also richtungs­ unabhängig ausgewertet. Die auftretende Beschleunigung kann aber auch in Form von Beschleunigungskomponenten richtungsabhängig ermittelt und ausgewertet werden.

Fig. 4b zeigt schematisch ein Diagramm des Frequenz­ spektrums vor dem Zeitpunkt t_I bei Geräte-Nichtbetrieb während in Fig. 4c das Frequenzspektrum nach dem Zeit­ punkt t_I, also nach dem Einschalten eines mechanischen Gerätes dargestellt ist.

In Fig. 5 sind die Frequenzspektren der Zeitpunkte t₀ und t_I detailliert dargestellt. Wie deutlich zu erken­ nen ist, treten bei Einschalten eines mechanischen Ge­ rätes (t_I) bei 22, 0 Hz und bei 49,1 Hz große Beschleu­ nigungsamplituden auf, die für dieses Gerät typisch sind. Das für dieses Gerät abgspeicherte Beschleuni­ gungsmuster weist im Bereich von 22,0 Hz und 49,1 Hz ebenfalls charakteristische Beschleunigungspeaks auf, so daß ein Mustervergleich des Raumschiff-Frequenz­ spektrums zum Zeitpunkt t_I mit dem abgespeicherten Be­ triebs-Frequenzspektrum des Gerätes einen hohen Grad an Übereinstimmung ergibt.

Die Auswerteeinheit 38 erhält über entsprechende elek­ trische Datenleitungen elektrische Betriebssignale von den zu überwachenden Gerätemodulen 11-15, so daß zusam­ men mit der Auswertung der auftretenden Beschleunigun­ gen ein redundantes System zur Überwachung der Be­ triebszustände der Geräte 11-15 realisiert ist.

Die Auswerteeinheit 38 kann durch Bestimmung des Muster-Übereinstimmungsgrades auch den Verschleißzu­ stand der mechanischen Geräte der Gerätemodule 11-15 feststellen. Auf diese Weise kann auch ein bevorstehen­ der Ausfall eines mechanischen Gerätes zuverlässig festgestellt werden, so daß daraus entstehende Gefahren und größere Ausfallzeiten effektiv vermieden werden können.

Von der Anzeigeeinheit 42 werden die Betriebszustände der Gerätemodule 11-15 angezeigt und von der Speicher­ einheit 40 werden alle gemessenen und ermittelten Daten gespeichert. Die gemessenen und ermittelten Daten kön­ nen mit einer Übertragungsvorrichtung aus dem Weltraum von dem Raumfahrzeug 10 zur Erde übertragen werden, um dort eine weitere Auswertung vornehmen zu können.

Claims (14)

1. Raumfahrzeug mit mindestens einem Beschleunigungen des Raumfahrzeuges (10) ermittelnden Beschleuni­ gungsaufnehmer (20), gekennzeichnet durch die zusätzliche Verwendung des Beschleunigungsauf­ nehmers (20) zur Feststellung des Betriebszustan­ des von mindestens einem in oder an dem Raum­ fahrzeug (10) installierten mechanischen Gerät (11-15).

2. Raumfahrzeug nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Ermittlung des Betriebszustandes des Gerätes (11-15) durch Vergleich der auftretenden Beschleu­ nigungsmuster oder davon abgeleiteter Kenngrößen mit vorgespeicherten Beschleunigungsmustern oder davon abgeleiteter Kenngrößen des zu überwachenden Gerätes (11-15).

3. Raumfahrzeug nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Überwachung der Betriebszustände mehrerer Ge­ räte (11-15) durch Vergleich der auftretenden Be­ schleunigungsmuster oder abgeleiteter Kenngrößen mit vorgespeicherten Beschleunigungsmustern oder abgeleiteter Kenngrößen aller Geräte (11-15).

4. Verfahren zur Feststellung des Betriebszustandes eines an oder in einem Raumfahrzeug (10) instal­ lierten mechanischen Gerätes (11-15), mit den Ver­ fahrensschritten:

• 1. Messung der Beschleunigung des Raumfahrzeuges (10),
• 2. Erfassung eines Beschleunigungsmusters aus den Beschleunigungs-Meßwerten des Raumfahrzeuges (10), und
• 3. Auswertung der erfaßten Beschleunigungsmuster des Raumfahrzeugs (10) zur Bestimmung des Be­ triebszustandes des Gerätes (11-15) durch Ver­ gleichen der ermittelten Beschleunigungsmuster oder davon abgeleiteter Kenngrößen mit bekann­ ten Beschleunigungsmustern oder davon abge­ leiteter Kenngrößen des Gerätes (10).

5. Verfahren nach Anspruch 4 zur Überwachung mehrerer Geräte (11-15), wobei die erfaßten Beschleuni­ gungsmuster oder Kenngrößen des Raumfahrzeugs (10) mit bekannten Beschleunigungsmustern oder Kenn­ größen aller Geräte (11-15) verglichen werden und daraus der jeweilige Betriebszustand jedes Gerätes (11-15) bestimmt wird.

6. Vorrichtung zur Feststellung des Betriebszustandes von einem in oder an einem Raumfahrzeug (10) in­ stallierten mechanischen Gerät (11-15), mit
einem an dem Raumfahrzeug (10) befestigbaren Be­ schleunigungsaufnehmer (20) zur Messung der Be­ schleunigung des Raumfahrzeuges (10), und
einer Betriebszustands-Bestimmungsvorrichtung (38) mit einem Speicher (40) für vorgespeicherte be­ kannte Beschleunigungsmuster des Gerätes (11-15), wobei die von dem Beschleunigungsaufnehmer (20) erfaßten Beschleunigungsmuster oder davon abge­ leitete Kenngrößen des Raumfahrzeuges (10) mit den bekannten Beschleunigungsmustern oder davon abge­ leiteten Kenngrößen des Gerätes (11-15) aus dem Speicher (40) verglichen werden und daraus der Be­ triebszustand des Gerätes (11-15) bestimmt wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Beschleunigungsaufnehmer (20) aus drei Beschleunigungsdetektoren (34-36) besteht, die die Beschleunigungen in allen drei Raumachsen erfassen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Überwachung mehrerer Geräte (11-15) die Bestimmungsvorrichtung die Beschleuni­ gungsmuster oder Kenngrößen des Raumfahrtzeuges (10) mit den im Speicher gespeicherten bekannten Beschleunigungsmustern oder Kenngrößen der Geräte (11-15) vergleicht und daraus den jeweiligen Be­ triebszustand jedes Gerätes (11-15) bestimmt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß mehrere Beschleunigungs­ aufnehmer (20) vorgesehen sind, deren Meßwerte erfaßt und von der Bestimmungsvorrichtung (38) zur Bestimmung des Betriebszustandes des Gerätes (11- 15) ausgewertet werden.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Bestimmungsvorrich­ tung (38) durch Vergleich der Beschleunigungs­ muster des Raumfahrzeugs (10) mit den bekannten Beschleunigungsmustern des Gerätes (11-15) auch den Verschleißzustand des Gerätes (11-15) be­ stimmt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß die Bestimmungsvorrich­ tung Betriebsdaten des Gerätes (11-15) empfangen kann, die ebenfalls von der Bestimmungsvorrichtung (38) zur Bestimmung des Betriebs- und Verschleiß­ zustandes des Gerätes (11-15) ausgewertet werden.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Übertragungs­ vorrichtung zur drahtlosen Übertragung des von der Bestimmungsvorrichtung (38) ermittelten Betriebs- und Verschleißzustandes des Gerätes (11-15) an eine Empfangsvorrichtung vorgesehen ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Aufzeichnungsvor­ richtung (40) zur kontinuierlichen Aufzeichnung der von dem Beschleunigungsaufnehmer (20) erfaßten Beschleunigungswerte des Raumfahrzeuges (10) vor­ gesehen ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß in der Bestimmungsvor­ richtung (38) neuronale Netze zum Vergleichen der Beschleunigungsmuster des Raumfahrzeuges (10) mit den bekannten Beschleunigungsmustern des Gerätes (11-15) vorgesehen sind.