JP2015125146A - 動翼の健全性を監視するための方法およびシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ロータの健全性を監視するためのシステムが提供される。このシステムが含む処理サブシステムは、翼および第1の感知デバイスに対応する複数の共振周波数の第1のデルタ到着時間ベクトルと、翼および第2の感知デバイスに対応する複数の共振周波数の第2のデルタ到着時間ベクトルとに基づいて計測行列を生成し、この計測行列に基づいて、共振行列のエントリが実質的に一次無相関かつ一次独立であるように共振行列を生成して、共振行列のエントリの第1のサブセットを用いて共振信号を生成するものであり、この共振信号は、複数の共振周波数の第1のデルタ到着時間ベクトルと複数の共振周波数の第2のデルタ到着時間ベクトルとの共通の観測値および成分を実質的に含む。
【選択図】図1
Description
11 ロータ
12 翼
14 センサ1
16 センサ2
18 第1の翼通過信号
20 第2の翼通過信号
22 処理サブシステム
24 第1の実際のTOA
26 第2の実際のTOA
28 第1のデルタTOA
30 第2のデルタTOA
32 第1のデルタTOAベクトル
34 第2のデルタTOAベクトル
Claims (18)
- 処理サブシステム、記憶装置および通信部分を備える、ロータの健全性を監視するためのシステムであって、
翼および第1の感知デバイスに対応する複数の共振周波数の第1のデルタ到着時間ベクトルと、前記翼および第2の感知デバイスに対応する複数の共振周波数の第2のデルタ到着時間ベクトルとに基づいて計測行列を生成し、
前記計測行列に基づいて、前記共振行列のエントリが実質的に一次無相関かつ一次独立であるように共振行列を生成して、
前記共振行列のエントリの第1のサブセットを用いて共振信号を生成するシステムにおいて、
前記共振信号が、前記複数の共振周波数の第1のデルタ到着時間ベクトルと前記複数の共振周波数の第2のデルタ到着時間ベクトルとの共通の観測値および成分を実質的に含むシステム。 - 前記処理サブシステムが、前記共振信号に基づいて前記翼の共振周波数のロータ回転速度を求める請求項1記載のシステム。
- 前記処理サブシステムが、前記翼の過去の共振周波数のロータ回転速度に対して前記翼の前記共振周波数のロータ回転速度に変動があるかどうかさらに判断して、
前記翼の前記共振周波数のロータ回転速度の前記変動に基づいて前記翼の亀裂の存在、亀裂のない状態、または亀裂の存在の可能性を判断する請求項2記載のシステム。 - 前記処理サブシステムが、前記共振信号と過去の共振信号に対して相関関数を適用することにより、前記共振周波数のロータ回転速度に変動があるかどうか判断する請求項3記載のシステム。
- 前記処理サブシステムが、
過去の共振信号と前記共振信号に対して相関関数を適用することにより、インデックス値および相関値を求めて、
前記インデックス値、前記相関値および相関図に基づいて、前記翼の亀裂の存在、亀裂のない状態または亀裂の存在の可能性を判断することによって翼の健全性をさらに監視する請求項1記載のシステム。 - 前記処理サブシステムが、前記共振行列の第2のサブセットに基づいてノイズ信号をさらに生成し、前記ノイズ信号が、前記複数の共振周波数の第1のデルタ到着時間ベクトルおよび前記複数の共振周波数の第2のデルタ到着時間ベクトルのノイズを含む請求項1記載のシステム。
- 前記複数の共振周波数の第1のデルタ到着時間ベクトルが、前記翼の共振周波数のロータ回転速度に対応する第1のデルタTOAベクトルのサブセットを含む請求項1記載のシステム。
- 前記複数の共振周波数の第2のデルタ到着時間ベクトルが、前記翼の共振周波数のロータ回転速度に対応する第2のデルタTOAベクトルのサブセットを含む請求項1記載のシステム。
- 前記処理サブシステムが、
前記複数の共振周波数の第1のデルタ到着時間ベクトルおよび前記複数の共振周波数の第2のデルタ到着時間ベクトルに基づいて初期行列を生成し、
多項式曲線当てはめまたはウェーブレットベースの曲線当てはめを含む技法のうち少なくとも1つを適用して前記初期行列からトレンドを除去することによって前記計測行列を生成する請求項1記載のシステム。 - 前記処理サブシステムが、前記計測行列に対して少なくとも1つの技法を適用することによって前記共振行列を生成し、前記少なくとも1つの技法が、白色化技法、キュムラント行列推定技法、および行列回転技法を含む請求項1記載のシステム。
- 前記処理サブシステムが、
前記計測行列のエントリ間の相関を実質的に除去することにより、前記計測行列に基づく白色化行列を求め、
前記白色化行列に基づいてキュムラント行列を求め、
前記キュムラント行列のエントリ間の相関を実質的に除去することにより、前記キュムラント行列に基づく回転行列を求め、
ユニタリ行列および求められた回転行列に基づいて前記回転行列を回転させることにより、前記ユニタリ行列を生成して、
前記ユニタリ行列と前記白色化行列の積を求めることよって共振行列を生成する請求項1記載のシステム。 - 前記処理サブシステムが、
白色化すべき行列の共変量を求めることによって共変行列を生成し、
前記共変行列に対して固有ベクトル分解技法を適用することによって固有ベクトル行列および前記共変行列に関する固有値を求め、
前記固有値の平方根を求め、
前記固有ベクトル行列と前記固有値の前記平方根とを掛けることによって積行列を求め、
前記積行列と前記計測行列を掛けることによって、白色化行列を求めるシステムであって、
前記白色化すべき行列が前記計測行列であるとき、前記白色化行列が前記白色化行列であり、前記白色化すべき行列が前記キュムラント行列であるとき、前記白色化行列が、回転白色化行列である請求項11記載のシステム。 - 前記白色化行列のエントリが実質的に一次無相関であり、前記白色化行列の前記エントリの共変量が約ゼロである請求項11記載のシステム。
- 前記ユニタリ行列の前記エントリの共変量が約ゼロである請求項11記載のシステム。
- 前記翼に対応する第1の到着時間信号を生成するための前記第1の感知デバイスと、
前記翼に対応する第2の到着時間信号を生成するための第2の感知デバイスとをさらに備える請求項1記載のシステム。 - 前記処理サブシステムが、前記第1の到着時間信号および前記第2の到着時間信号から非同期信号を除去するために平滑化フィルタ技法およびメジアンフィルタ技法のうち少なくとも1つを適用することにより、前処理された第1の到着時間信号と前処理された第2の到着時間信号とをさらに生成する請求項15記載のシステム。
- 前記処理サブシステムが、さらに、前記前処理された第1の到着時間および予期された到着時間に基づいて第1のデルタ到着時間を求め、
前記前処理された第2のデルタ到着時間および前記予期された到着時間に基づいて第2のデルタ到着時間を求め、
前記ロータのそれぞれの共振周波数の速度に基づいて、前記翼に対応する第1のデルタ到着時間から複数の共振周波数の第1のデルタ到着時間を抽出し、
前記ロータの前記それぞれの共振周波数の速度に基づいて、前記翼に対応する第2のデルタ到着時間から複数の共振周波数の第2のデルタ到着時間を抽出し、
前記共振周波数の第1のデルタ到着時間および前記それぞれの共振周波数に基づいて、前記複数の第1のデルタ到着時間ベクトルを求め、
前記共振周波数の第2のデルタ到着時間および前記それぞれの共振周波数に基づいて、前記複数の第2のデルタ到着時間ベクトルを求める請求項16記載のシステム。 - 翼および第1の感知デバイスに対応する複数の共振周波数の第1のデルタ到着時間ベクトルと、前記翼および第2の感知デバイスに対応する複数の共振周波数の第2のデルタ到着時間ベクトルとに基づいて計測行列を生成するステップと、
前記計測行列に基づいて、前記共振行列のエントリが実質的に一次無相関かつ一次独立であるように共振行列を生成するステップと、
前記共振行列の前記エントリの第1のサブセットを用いて共振信号を生成するステップとを含む方法であって、
前記共振信号が、前記複数の共振周波数の第1のデルタ到着時間ベクトルと前記複数の共振周波数の第2のデルタ到着時間ベクトルとの共通の観測値および成分を実質的に含む方法。
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