JP6139149B2 - Analysis method and analysis apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、解析方法および解析装置に関する。 The present invention relates to an analysis method and an analysis apparatus.
航空機の運航状態に関するデータを記録し、記録したデータに基づいて航空機の健全性(安全性)に関する分析を行う技術が知られている。例えば、特許文献1では、航空機の運航時に指示器の表示値が閾値を超過している期間とその程度とを記録することが開示されている。 2. Description of the Related Art There is known a technique for recording data related to the operational state of an aircraft and analyzing the soundness (safety) of the aircraft based on the recorded data. For example, Patent Document 1 discloses recording a period during which the display value of an indicator exceeds a threshold value and the degree thereof during operation of the aircraft.
上記のように、閾値に基づいて選択したデータだけを用いて解析を行う場合、想定された異常に関する一部のデータしか使用されないために、予め想定されている異常以外の異常を解析できない場合がある。本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、予め想定されていない異常も解析することができる解析方法および解析装置を提供することを目的とする。 As described above, when the analysis is performed using only the data selected based on the threshold value, only a part of the data related to the assumed abnormality is used. is there. The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an analysis method and an analysis apparatus that can analyze an abnormality that is not assumed in advance.
1つの態様において、航空機の異常を検出するための解析方法は、前記航空機の運航の状態に関連する生データを取得するステップと、前記生データに多変量解析を適用することによって前記航空機の異常を検出するステップとを含む。 In one aspect, an analysis method for detecting an anomaly in an aircraft includes obtaining raw data related to a state of operation of the aircraft, and applying multivariate analysis to the raw data to detect the anomaly in the aircraft Detecting.
他の態様において、航空機の異常を検出するための解析装置は、前記航空機の運航の状態に関連する生データを取得するデータ取得部と、前記生データに多変量解析を適用することによって前記航空機の異常を検出する多変量解析部とを備える。 In another aspect, an analysis apparatus for detecting an abnormality of an aircraft includes a data acquisition unit that acquires raw data related to a state of operation of the aircraft, and the aircraft by applying multivariate analysis to the raw data. And a multivariate analysis unit for detecting abnormalities.
本発明に係る解析方法および解析装置は、予め想定されていない異常も解析することができるという効果を奏する。 The analysis method and the analysis apparatus according to the present invention have an effect of being able to analyze an abnormality that is not assumed in advance.
以下に、解析方法および解析装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。 Hereinafter, embodiments of an analysis method and an analysis apparatus will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In addition, the constituent elements in this embodiment include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those in a so-called equivalent range.
本実施例に係る解析システムの構成について説明する。図1は、本実施例に係る解析システムの構成を示す図である。図1に示す解析システムは、航空機10a〜10xと、解析装置20と、保守管理システム30と、部品発注システム40とを含む。以下の説明では、航空機10a〜10xを、いずれであるかを特定することなく、航空機10と総称することがある。
A configuration of the analysis system according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an analysis system according to the present embodiment. The analysis system shown in FIG. 1 includes
航空機10には、例えば、固定翼機および回転翼機が含まれる。航空機10は、制御部11と、検出器12a〜12mと、機器13a〜13nと、記憶部14とを有する。以下の説明では、検出器12a〜12mを、いずれであるかを特定することなく、検出器12と総称し、機器13a〜13nを、いずれであるかを特定することなく、機器13と総称することがある。 The aircraft 10 includes, for example, a fixed wing aircraft and a rotary wing aircraft. The aircraft 10 includes a control unit 11, detectors 12a to 12m, devices 13a to 13n, and a storage unit 14. In the following description, the detectors 12a to 12m are collectively referred to as the detector 12 without specifying which one, and the devices 13a to 13n are collectively referred to as the device 13 without specifying any. Sometimes.
制御部11は、航空機10の運航に関する各種の制御を行う。例えば、制御部11は、操作部で受け付けられた操作または検出器12によって検出された値に基づいて、機器13をどのように制御するかを判定し、判定に応じた制御信号を対応する機器13へ送信する。 The control unit 11 performs various controls related to the operation of the aircraft 10. For example, the control unit 11 determines how to control the device 13 based on the operation received by the operation unit or the value detected by the detector 12, and the control signal corresponding to the determination corresponds to the device. 13 to send.
検出器12は、対応する部位の状況に関する値を検出し、検出した値を出力する。検出器12は、例えば、振動の大きさおよび周期を示す加速度、印加される外力の大きさを示す加速度、温度、回転数等を検出する。検出器12には、制御部11による制御に用いられるものと、本実施例に係る解析システムによる解析のために用いられるものと、その両方に用いられるものとがある。 The detector 12 detects a value related to the situation of the corresponding part and outputs the detected value. The detector 12 detects, for example, acceleration indicating the magnitude and period of vibration, acceleration indicating the magnitude of an applied external force, temperature, rotation speed, and the like. The detector 12 includes one used for control by the control unit 11, one used for analysis by the analysis system according to the present embodiment, and one used for both.
機器13は、航空機の運航のために、航空機を物理的に構成するユニットである。機器13には、例えば、操作を受け付ける操作部として機能するユニットが含まれる。このようなユニットは、他の機器13を制御するための制御信号を送信する。さらに、機器13には、例えば、エンジン、トランスミッション、およびフラップのように、航空機10を飛行させるために駆動されるユニットが含まれる。このようなユニットは、送信された制御信号に基づいて動作を行う。 The equipment 13 is a unit that physically constitutes an aircraft for the operation of the aircraft. The device 13 includes, for example, a unit that functions as an operation unit that receives an operation. Such a unit transmits a control signal for controlling another device 13. In addition, the equipment 13 includes units that are driven to fly the aircraft 10, such as, for example, engines, transmissions, and flaps. Such a unit operates based on the transmitted control signal.
記憶部14は、ソリッドステートドライブ、ハードディスクドライブ等の記憶媒体を有する。記憶部14は、検出器12が出力する値、制御部11から機器13へ送信される制御信号、および機器13間で送信される制御信号を、例えば、バスをスヌープすることによって受信する。そして、記憶部14は、受信したこれらの情報を、情報の種別を示す情報および時間と関連づけて、モニタリングデータ14aに生データとして記録する。生データとは、閾値処理等による間引きが行われていないデータである。すなわち、記憶部14は、既知の基準に基づいて異常を示していると判定される情報だけでなく、既知の基準では正常を示していると判定される情報も記録する。
The storage unit 14 includes a storage medium such as a solid state drive or a hard disk drive. The storage unit 14 receives the value output from the detector 12, the control signal transmitted from the control unit 11 to the device 13, and the control signal transmitted between the devices 13, for example, by snooping the bus. Then, the storage unit 14 records the received information as raw data in the
生データは、やりとりされる情報のうち、検出値および制御量等の航空機の運航状態に関する実体的な情報が失われない限り、通信の同期のための情報等の付随的な情報は含まなくてもよい。生データは、検出値および制御量等の航空機の運航状態に関する実体的な情報が失われない限り、圧縮処理等の記憶容量を削減するための加工が加えられていてもよい。 The raw data does not include incidental information such as information for synchronization of communication unless substantial information on the operational status of the aircraft such as detected values and controlled variables is lost. Also good. The raw data may be subjected to processing for reducing the storage capacity, such as compression processing, as long as substantial information regarding the operational state of the aircraft such as the detected value and control amount is not lost.
解析装置20は、航空機10の健全性(安全性)に関する解析を行う。解析装置20は、制御部21と、操作部22と、表示部23と、通信部24と、記憶部25とを有する。
The
制御部21は、解析装置20を統括的に制御する。具体的には、制御部21は、CPU(Central Processing Unit)等の演算装置と、RAM(Random Access Memory)等の記憶装置を有する。そして、制御部21は、記憶部25に記憶されているプログラムを記憶装置上に割り当てられた記憶領域に展開し、演算装置によって実行することにより、各種の機能を実現する。
The control unit 21 comprehensively controls the
操作部22は、操作を受け付ける。表示部23は、解析装置20を利用するための情報、解析装置20の解析結果等の各種の情報を表示する。通信部24は、保守管理システム30、部品発注システム40等の他の装置(システム)との通信を実現する。
The
記憶部25は、ソリッドステートドライブ、ハードディスクドライブ等の非一過的(non−transitory)な記憶媒体を有する。記憶部25は、データおよびプログラムを記憶する。記憶部25に記憶されるデータには、モニタリングデータ25aと、閾値データ25bと、異常データ25cとが含まれる。記憶部25に記憶されるプログラムには、解析プログラム25dが含まれる。
The
記憶部25は、メモリカード、光ディスク、または光磁気ディスク等の可搬の非一過的な記憶媒体と、記憶媒体の読み取り装置との組み合わせを含んでもよい。この場合、図1において記憶部25に記憶されているデータおよびプログラムの一部または全部は、可搬の記憶媒体に記憶されてもよい。図1において記憶部25に記憶されているデータおよびプログラムの一部または全部は、通信部24による通信によって、他の装置からダウンロードされてもよい。
The
モニタリングデータ25aは、航空機10a〜10xにおいて記録されたモニタリングデータ14aが集積されたデータである。モニタリングデータ14aは、何らかの媒体を介して、解析装置20に送信され、モニタリングデータ25aに追加される。モニタリングデータ14aの送信に用いられる媒体は、可搬の非一過的な記憶媒体であってもよいし、物理的な通信回線であってもよいし、無線通信回線であってもよい。モニタリングデータ14aは、記憶部14に記録されると略同時にリアルタイムで解析装置20に送信されてもよいし、記憶部14に蓄積された後に解析装置20にまとめて送信されてもよい。モニタリングデータ25aには、どの航空機で取得されたデータであるかを判定できるように、データが格納される。
The
閾値データ25bには、閾値処理によって異常を検出するための閾値が格納される。異常データ25cには、検出された異常に関する情報が格納される。検出された異常に関する情報は、異常の詳細に関する情報と、異常が検出された部位を識別するための情報と、その部位を含む航空機10を識別するための情報とを含む。
The
解析プログラム25dは、モニタリングデータ25aに基づいて異常を解析する機能を提供する。図2は、解析プログラム25dの構成を示す図である。図2に示すように、解析プログラム25dは、データ取得部26と、閾値処理部27と、多変量解析部28とを含む。
The
データ取得部26は、航空機10a〜10xにおいて記録されたモニタリングデータ14aを、モニタリングデータ25aとして集積する機能を提供する。
The
閾値処理部27は、既知の異常を検出する機能を提供する。具体的には、閾値処理部27は、閾値データ25bに格納された閾値を用いた閾値処理によってモニタリングデータ25aから異常を示すデータを抽出し、抽出したデータに基づいて異常を検出する機能を提供する。
The
多変量解析部28は、予め想定されていない異常を検出する機能を提供する。具体的には、多変量解析部28は、モニタリングデータ25aに多変量解析を適用することによって異常を検出する機能を提供する。より具体的には、多変量解析部28は、多変量解析によって外れ値を検出し、検出された外れ値に基づいて異常を検出する機能を提供する。外れ値の検出には、例えば、マハラノビス・タグチ・システムを利用することができる。マハラノビス・タグチ・システムを用いて異常を検出する技術は、例えば、特開2012−159298において開示されている。
The
多変量解析部28が提供する機能による多変量解析では、統計的な手法を用いて外れ値を検出することによって異常が検出される。このため、予め想定されていない異常(予め閾値が設定されていない未知の異常)も検出することができる。予め想定されていない異常には、例えば、すぐに障害が発生することはないが、放置しておくと障害を引き起こす可能性がある異常も含まれる。
In the multivariate analysis by the function provided by the
さらに、多変量解析部28が提供する機能による多変量解析では、閾値処理部27が提供する機能による閾値処理で異常を示すデータとして抽出されなかったデータも用いられる。このため、多変量解析部28が提供する機能によれば、閾値処理で抽出されたデータの解析では検出することができない異常を検出することができる。
Furthermore, in the multivariate analysis by the function provided by the
保守管理システム30は、航空機10a〜10xの保守作業を管理する。保守管理システム30は、解析装置20の判定結果に基づいて、異常が検出された部位の交換または点検の時期を早める等の処置を行う。保守管理システム30は、解析装置20の判定結果に基づいて、航空機10a〜10xの定期検査における検査項目を増やす処置を行ってもよい。このような処置により、予め想定されていない異常による障害が発生する可能性を低減し、航空機10a〜10xの健全性(安全性)を高めることができる。
The
部品発注システム40は、航空機10a〜10xの部品の発注を管理する。部品発注システム40は、解析装置20の判定結果に基づいて、異常が検出された部位の部品を発注する等の処置を行う。部品発注システム40は、異常が検出された部位の部品のうち、在庫が閾値よりも少ない部品、または、納品までのリードタイムが閾値よりも長い部品のみを発注してもよい。このように、部品を早期に発注することにより、交換部品の納品待ちのために航空機10a〜10xの運用ができない事態が発生する可能性を低減することができる。さらに、不要な部品を過剰に在庫させておく必要がないので、部品の管理コストを低減することができる。
The
図3を参照しながら、航空機10の記憶部14の動作について説明する。図3は、記憶部14の動作の例を示すフローチャートである。図3に示す動作は、航空機10の電源投入時に開始される。 The operation of the storage unit 14 of the aircraft 10 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of the operation of the storage unit 14. The operation shown in FIG. 3 is started when the aircraft 10 is powered on.
記憶部14は、機器13に対する制御信号を受信したかを判定する(ステップS101)。制御信号を受信した場合(ステップS101,Yes)、記憶部14は、制御信号を時間等と関連づけて、モニタリングデータ14aに記録する(ステップS102)。制御信号を受信していない場合(ステップS101,No)、記憶部14は、ステップS102を実行しない。
The storage unit 14 determines whether a control signal for the device 13 has been received (step S101). When the control signal is received (step S101, Yes), the storage unit 14 records the control signal in the
続いて、記憶部14は、検出器12の検出値を受信したかを判定する(ステップS103)。検出値を受信した場合(ステップS103,Yes)、記憶部14は、検出値を時間等と関連づけて、モニタリングデータ14aに記録する(ステップS104)。検出値を受信していない場合(ステップS103,No)、記憶部14は、ステップS104を実行しない。
Subsequently, the storage unit 14 determines whether the detection value of the detector 12 has been received (step S103). When the detected value is received (step S103, Yes), the storage unit 14 records the detected value in the
続いて、記憶部14は、動作を終了するかを判定する(ステップS105)。記憶部14は、例えば、航空機の電源遮断時に、動作を終了すると判定する。動作を終了すると判定した場合(ステップS105,Yes)、記憶部14は、図3に示す動作を終了する。動作を終了すると判定しない場合(ステップS105,No)、記憶部14は、ステップS101に戻る。このようにして、航空機10は、運航の状態に関連する生データを記録する。図3では、制御信号を記録する処理と、検出値を記録する処理とが直列に実行される例を示したが、これらの処理の実行形態は、これに限定されない。これらの処理は、並列に実行されてもよい。また、これらの処理の実行順序は、図3に示した順序と逆でもよい。 Subsequently, the storage unit 14 determines whether to end the operation (step S105). For example, the storage unit 14 determines to end the operation when the aircraft is powered off. When it determines with complete | finishing operation | movement (step S105, Yes), the memory | storage part 14 complete | finishes the operation | movement shown in FIG. When it is not determined to end the operation (No at Step S105), the storage unit 14 returns to Step S101. In this way, the aircraft 10 records raw data related to the state of operation. Although FIG. 3 shows an example in which the process for recording the control signal and the process for recording the detection value are executed in series, the execution form of these processes is not limited to this. These processes may be executed in parallel. Further, the execution order of these processes may be reverse to the order shown in FIG.
図4〜図8を参照しながら、解析装置20の動作について説明する。図4は、解析装置20によって実行される解析処理の例を示すフローチャートである。図4に示す解析処理は、制御部21が解析プログラム25dを実行することによって実現される。
The operation of the
制御部21は、閾値に基づく異常検出処理を行う(ステップS201)。閾値に基づく異常検出処理は、閾値処理部27が提供する機能による検出処理、すなわち、既知の基準に基づいて異常を検出する処理である。これと並行して、制御部21は、多変量解析に基づく異常検出処理を行う(ステップS202)。多変量解析に基づく異常検出処理は、多変量解析部28が提供する機能による検出処理、すなわち、予め想定されていない異常を検出する処理である。
The control unit 21 performs an abnormality detection process based on the threshold value (step S201). The abnormality detection process based on the threshold is a detection process using a function provided by the
図4では、閾値に基づく異常検出処理と多変量解析に基づく異常検出処理とが並行して実行される例を示したが、これらの処理の実行形態は、これに限定されない。例えば、図5に示すように、制御部21は、閾値に基づく異常検出処理を行い(ステップS201)、その後、多変量解析に基づく異常検出処理を行う(ステップS202)という実行形態を採ってもよい。多変量解析に基づく異常検出処理を、閾値に基づく異常検出処理よりも先に行ってもよい。 FIG. 4 shows an example in which the abnormality detection process based on the threshold and the abnormality detection process based on the multivariate analysis are executed in parallel, but the execution form of these processes is not limited to this. For example, as illustrated in FIG. 5, the control unit 21 may perform an abnormality detection process based on a threshold (step S201) and then perform an abnormality detection process based on multivariate analysis (step S202). Good. The abnormality detection process based on multivariate analysis may be performed before the abnormality detection process based on the threshold value.
多変量解析に基づく異常検出処理の実行頻度は、閾値に基づく異常検出処理の実行頻度と異なってもよい。閾値に基づく異常検出処理では、障害の予兆を示す異常が高い精度で検出される。さらに、閾値に基づく異常検出処理は、演算量が少ないので所要時間が比較的短い。このため、閾値に基づく異常検出処理は、比較的高い頻度で実行してもよい。例えば、閾値に基づく異常検出処理は、航空機10の運航が完了する度に実行してもよい。 The execution frequency of the abnormality detection process based on the multivariate analysis may be different from the execution frequency of the abnormality detection process based on the threshold value. In the abnormality detection process based on the threshold value, an abnormality indicating a failure sign is detected with high accuracy. Further, the abnormality detection process based on the threshold value requires a relatively short time because the calculation amount is small. For this reason, the abnormality detection process based on the threshold value may be executed with a relatively high frequency. For example, the abnormality detection process based on the threshold value may be executed every time the operation of the aircraft 10 is completed.
一方、多変量解析に基づく異常検出処理は、演算量が多いので所要時間が比較的長い。さらに、緊急性の高い異常は、閾値に基づく異常検出処理によって高い精度で検出することができる。このため、多変量解析に基づく異常検出処理は、比較的低い頻度で実行してもよい。例えば、多変量解析に基づく異常検出処理は、数日に1回、または1週間に1回の頻度で実行してもよい。 On the other hand, the abnormality detection process based on multivariate analysis requires a relatively long time because of the large amount of calculation. Furthermore, a highly urgent abnormality can be detected with high accuracy by an abnormality detection process based on a threshold value. For this reason, the abnormality detection process based on multivariate analysis may be executed at a relatively low frequency. For example, the abnormality detection process based on multivariate analysis may be executed once every several days or once a week.
図6は、図4および図5に示した閾値に基づく異常検出処理の例を示すフローチャートである。制御部21は、モニタリングデータ25aから閾値による判定を行っていないデータを取得する(ステップS301)。データを取得できた場合(ステップS302,Yes)、制御部21は、データに対応する閾値を閾値データ25bから取得し、データに含まれる検出値または制御量を閾値と比較する(ステップS303)。
FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of abnormality detection processing based on the threshold values illustrated in FIGS. 4 and 5. The control unit 21 acquires data that has not been determined by the threshold value from the
比較によって異常があると判定された場合(ステップS304,Yes)、制御部21は、異常データ25cに異常に関する情報を追加する(ステップS305)。その後、制御部21は、ステップS301に戻る。
When it is determined by the comparison that there is an abnormality (step S304, Yes), the control unit 21 adds information related to the abnormality to the
比較によって異常があると判定されない場合(ステップS304,No)、制御部21は、ステップS305を実行せずに、ステップS301に戻る。 When it is not determined by comparison that there is an abnormality (No at Step S304), the control unit 21 returns to Step S301 without executing Step S305.
モニタリングデータ25aから閾値による判定を行っていないデータを取得できない場合、すなわち、全てのデータの判定が完了している場合(ステップS302,No)、制御部21は、閾値に基づく異常検出処理を終了する。
When the data that has not been determined by the threshold value cannot be acquired from the
図7は、図4および図5に示した多変量解析に基づく異常検出処理の例を示すフローチャートである。制御部21は、予め設定されている複数の範囲の1つを選択し、選択した範囲のデータを、関連するデータが時間に基づいて対応づけられた形で、モニタリングデータ25aから取得する(ステップS401)。ステップS401では、閾値に基づく異常検出処理において異常があると判定されたか否かに関わりなく、データが取得される。
FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of an abnormality detection process based on the multivariate analysis illustrated in FIGS. 4 and 5. The control unit 21 selects one of a plurality of preset ranges, and acquires data of the selected range from the
範囲は、どの航空機に関するデータを取得すべきか、どの部位に関するデータを取得すべきか、どの種類のデータを取得すべきか、どの期間のデータを取得すべきか等を規定する。様々な観点から外れ値を検出することができるように、複数の範囲が設定される。例えば、ある範囲は、1つの航空機の1つの部位に関連するデータがある程度長い期間分取得されるように設定される。ある範囲は、同様の形態で運用された複数の航空機の1つの部位に関連するデータが、同様の形態で運用された期間分取得されるように設定される。範囲は、1つのデータが複数の範囲に含まれるように設定されてもよい。 The range defines which aircraft data should be acquired, which part data should be acquired, what type of data should be acquired, which period of data should be acquired, and so on. A plurality of ranges are set so that outliers can be detected from various viewpoints. For example, the certain range is set so that data related to one part of one aircraft is acquired for a certain period of time. The certain range is set such that data related to one part of a plurality of aircraft operated in the same form is acquired for the period operated in the same form. The range may be set so that one data is included in a plurality of ranges.
関連するデータが時間に基づいて対応づけられた形でデータを取得するということは、同じ作用に関連するデータを組み合わせて取得することを意味する。例えば、制御部21は、選択した範囲のデータを、制御量のデータと、その制御量による制御が行われた部位に関する同時刻の検出値のデータとが組み合わされた形で取得する。例えば、制御部21は、選択した範囲のデータを、同一の航空機の同一の部位に関する同時刻の複数の種類の検出値のデータが組み合わされた形で取得する。例えば、制御部21は、選択した範囲のデータを、同一の航空機の関連する複数の部位に関する同時刻の検出値のデータが組み合わされた形で取得する。このようにデータを取得することにより、より精度の高い解析を行うことが可能になる。 Acquiring data in a form in which related data is associated with each other based on time means that data related to the same action is acquired in combination. For example, the control unit 21 acquires the data of the selected range in a form in which the data of the control amount and the data of the detection value at the same time related to the part controlled by the control amount are combined. For example, the control unit 21 acquires data in a selected range in a form in which data of a plurality of types of detection values at the same time regarding the same part of the same aircraft are combined. For example, the control unit 21 acquires data in a selected range in a form in which data of detection values at the same time regarding a plurality of related parts of the same aircraft are combined. By acquiring data in this way, it becomes possible to perform more accurate analysis.
関連するデータを時間に基づいて対応づける処理は予め実行されていてもよい。例えば、記憶部14が、関連するデータを時間に基づいて対応づける処理を実行し、対応づけられた形でデータをモニタリングデータ14aに格納してもよい。例えば、制御部21が、データ取得部26が提供する機能に基づいて、関連するデータを時間に基づいて対応づける処理を実行し、対応づけられた形でデータをモニタリングデータ25aに格納してもよい。このようにデータを予め対応付けておくことにより、多変量解析に基づく異常検出処理の所要時間を短縮することができる。
The process of associating related data based on time may be executed in advance. For example, the storage unit 14 may execute processing for associating related data based on time, and store the data in the
制御部21は、ステップS401で取得したデータを用いて多変量解析処理を実行する(ステップS402)。多変量解析処理の詳細は、ステップS401で選択した範囲に応じて異なってもよい。そして、制御部21は、多変量解析処理によって外れ値が検出されたかを判定する(ステップS403)。 The control unit 21 executes multivariate analysis processing using the data acquired in step S401 (step S402). The details of the multivariate analysis process may differ depending on the range selected in step S401. And the control part 21 determines whether the outlier was detected by the multivariate analysis process (step S403).
外れ値が検出された場合(ステップS403,Yes)、制御部21は、異常データ25cに外れ値が示す異常に関する情報を追加する(ステップS404)。外れ値が検出されない場合(ステップS403,No)、制御部21は、ステップS404を実行しない。
When an outlier is detected (step S403, Yes), the control unit 21 adds information regarding the abnormality indicated by the outlier to the
続いて、制御部21は、全ての範囲の処理を完了したかを判定する(ステップS405)。全ての範囲の処理を完了していない場合(ステップS405,No)、制御部21は、ステップS401に戻る。全ての範囲の処理を完了している場合(ステップS405,Yes)、制御部21は、多変量解析に基づく異常検出処理を終了する。 Subsequently, the control unit 21 determines whether or not the processing for all ranges has been completed (step S405). When the processing of the entire range has not been completed (step S405, No), the control unit 21 returns to step S401. When the process of all the ranges is completed (step S405, Yes), the control part 21 complete | finishes the abnormality detection process based on multivariate analysis.
なお、上記の実施例で示した本発明の態様は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更することができる。例えば、上記の実施例で示したプログラムは、複数のモジュールに分割されていてもよいし、他のプログラムと統合されていてもよい。上記の実施例で示したデータは、複数のデータに分割されていてもよいし、他のデータと統合されていてもよい。解析装置20は、航空機10に搭載され、異常データ25cに格納されたデータをパイロットに通知するように構成されてもよい。
In addition, the aspect of this invention shown by said Example can be arbitrarily changed in the range which does not deviate from the summary of this invention. For example, the program shown in the above embodiment may be divided into a plurality of modules or may be integrated with other programs. The data shown in the above embodiment may be divided into a plurality of data or may be integrated with other data. The
上記の実施例では、閾値に基づく異常検出処理と多変量解析に基づく異常検出処理とが独立して実行される例について説明した。しかしながら、これらの処理は、関連づけて実行されてもよい。図8は、閾値に基づく異常検出処理と多変量解析に基づく異常検出処理とが関連づけて実行される例を示すフローチャートである。図8に示す例では、多変量解析に基づく異常検出処理の実行(ステップS202)の後に、閾値データ更新処理が実行される(ステップS203)。 In the above embodiment, the example in which the abnormality detection process based on the threshold and the abnormality detection process based on the multivariate analysis are executed independently has been described. However, these processes may be executed in association with each other. FIG. 8 is a flowchart illustrating an example in which an abnormality detection process based on a threshold and an abnormality detection process based on multivariate analysis are executed in association with each other. In the example shown in FIG. 8, the threshold data update process is executed (step S203) after the execution of the abnormality detection process based on multivariate analysis (step S202).
閾値データ更新処理において、制御部21は、多変量解析に基づく異常検出処理の過程で検出された外れ値と、閾値に基づく異常検出処理で検出された異常との相関を解析する。そして、外れ値と、閾値に基づく異常検出処理で検出された異常との間に一定値より高い相関があると判定された場合、制御部21は、外れ値に基づく新たな閾値を閾値データ25bに追加する。新たな閾値は、通常の値から十分に乖離するように設定される。新たな閾値を設定する機能は、例えば、解析プログラム25dに、閾値設定部を設けることによって実装される。
In the threshold data update process, the control unit 21 analyzes the correlation between the outlier detected in the course of the abnormality detection process based on multivariate analysis and the abnormality detected in the abnormality detection process based on the threshold. When it is determined that there is a correlation higher than a certain value between the outlier and the abnormality detected in the abnormality detection process based on the threshold, the control unit 21 sets a new threshold based on the outlier as
このように、外れ値に基づいて新たな閾値を設定することにより、障害の予兆を早期に検出できる可能性を高めることができる。さらに、航空機の場合、重大な事故の発生を避けるために、障害の予兆が検出された段階で該当する部位に対して交換等の対処が採られることが多い。このため、障害の実績に基づいて、異常を検出するための新たな閾値を設けることは困難である。外れ値に基づいて新たな閾値を設定することにより、障害の実績に基づかなくても、障害の高い検出精度を有する閾値を新たに設定することができる。 In this way, by setting a new threshold based on the outlier, it is possible to increase the possibility that a sign of failure can be detected at an early stage. Further, in the case of an aircraft, in order to avoid the occurrence of a serious accident, countermeasures such as replacement are often taken for the corresponding part when a sign of failure is detected. For this reason, it is difficult to provide a new threshold for detecting an abnormality based on the track record of failure. By setting a new threshold value based on the outlier, it is possible to newly set a threshold value having high detection accuracy of a failure without being based on the actual track record of the failure.
外れ値に基づく新たな閾値が閾値データ25bに追加された場合(ステップS204,Yes)、制御部21は、追加された閾値に基づく異常検出処理を実行する(ステップS205)。追加された閾値に基づく異常検出処理では、閾値に基づく異常検出処理において他の閾値と既に比較されたデータも、追加された閾値と比較される。そして、追加された閾値に基づいて異常があると判定されたデータについて解析が行われ、異常に関する情報が異常データ25cに追加される。
When a new threshold value based on the outlier is added to the
解析装置20は、異常データ25cに基づいて、航空機10の保守に要するコストを算出するように構成されてもよい。上述したように、異常データ25cには、既知の基準では検出できない異常を含めて、航空機10の異常に関する情報が格納される。これらの情報を利用することにより、障害を回避するための点検、部品交換等に要するコストを高い精度で算出することができる。
The
解析装置20は、異常データ25cに基づいて、航空機10の保守に関するスケジュールを最適化するように構成されてもよい。解析装置20は、予め想定されていない異常の検出により、障害の予兆を早期に検出することができる。これにより、点検、部品交換等の保守作業を実施する時期の選択の幅が広くなる。このため、解析装置20は、例えば、航空機10毎に保守作業が一定期間内にまとめて実施されるようにスケジュールを作成し、これによって、健全性(安全性)を確保しつつ、航空機10の運航可能時間を増大させることができる。
10a〜10x 航空機
11 制御部
12a〜12m 検出器
13a〜13n 機器
14 記憶部
14a モニタリングデータ
20 解析装置
21 制御部
22 操作部
23 表示部
24 通信部
25 記憶部
25a モニタリングデータ
25b 閾値データ
25c 異常データ
25d 解析プログラム
26 データ取得部
27 閾値処理部
28 多変量解析部
30 保守管理システム
40 部品発注システム
10a to 10x Aircraft 11 Control units 12a to 12m Detectors 13a to 13n Equipment 14
Claims (14)
前記航空機の運航の状態に関連する生データを取得するステップと、
前記生データに多変量解析を適用することによって前記航空機の異常を検出するステップと、を含み、
前記生データを取得するステップは、同様の形態で運用された複数の前記航空機の1つの部位に関連するデータが、同様の形態で運用された期間分取得されるように範囲を設定し、設定した範囲のデータを取得し、
前記航空機の異常を検出するステップは、取得した範囲の前記生データに多変量解析を適用することによって前記航空機の異常を検出する
解析方法。 An analysis method for detecting an abnormality in an aircraft,
Obtaining raw data relating to the operational status of the aircraft;
Detecting an abnormality of the aircraft by applying multivariate analysis to the raw data ,
The step of acquiring the raw data sets and sets a range so that data related to one part of the plurality of aircraft operated in the same form is acquired for a period operated in the same form Data in the selected range,
The step of detecting an abnormality of the aircraft is an analysis method of detecting an abnormality of the aircraft by applying multivariate analysis to the raw data in the acquired range .
をさらに含む請求項1に記載の解析方法。The analysis method according to claim 1, further comprising:
をさらに含む請求項1または2に記載の解析方法。The analysis method according to claim 1 or 2, further comprising:
前記航空機の運航の状態に関連する生データを取得するデータ取得部と、
前記生データに多変量解析を適用することによって前記航空機の異常を検出する多変量解析部と
を備え、
前記データ取得部は、同様の形態で運用された複数の前記航空機の1つの部位に関連するデータが、同様の形態で運用された期間分取得されるように範囲を設定し、設定した範囲のデータを取得し、
前記多変量解析部は、取得した範囲の前記生データに多変量解析を適用することによって前記航空機の異常を検出する
解析装置。 An analysis device for detecting abnormalities in an aircraft,
A data acquisition unit for acquiring raw data related to the state of operation of the aircraft;
A multivariate analysis unit that detects an abnormality of the aircraft by applying multivariate analysis to the raw data ,
The data acquisition unit sets a range such that data related to one part of the plurality of aircraft operated in the same form is acquired for a period operated in the same form, Get the data,
The multivariate analysis unit detects an abnormality of the aircraft by applying multivariate analysis to the raw data in the acquired range .
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