KR102369170B1 - 기체 내부의 이물질 검출 방법 및 기체 내부의 이물질 검출 시스템 - Google Patents

기체 내부의 이물질 검출 방법 및 기체 내부의 이물질 검출 시스템 Download PDF

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Abstract

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 기체 내부의 이물질 검출 방법은, 검사 대상 기체의 일측이 바닥보다 높게 위치되는 단계, 상기 검사 대상 기체의 일측이 상기 바닥으로 추락되는 단계, 상기 검사 대상 기체가 상기 바닥으로 추락되어 상기 바닥과 충돌하는 충격에 의해 발생한 소리가 측정되는 단계 및 상기 소리의 측정값인 검사 데이터를 기반으로 상기 검사 대상 기체 내부의 이물질 존부가 추정되는 단계를 포함한다.

Description

기체 내부의 이물질 검출 방법 및 기체 내부의 이물질 검출 시스템{Method for detecting foreign object inside aircraft and system for detecting foreign object inside aircraft}
본 발명은 기체 내부의 이물질 검출 방법 및 기체 내부의 이물질 검출 시스템에 관한 것이다.
항공기를 조립하는 과정에서 조립자 등의 실수로 인하여 기체 내부에 이물질(Foreign Object; FO)이 남겨진 채 조립이 완료될 수 있다.
기체 내부에 이물질이 남겨진 채로 조립된 경우 항공기가 이물질에 의해 작동 중 고장이 나거나 엔진 등의 구성 요소가 손상될 위험이 있다. 또한, 이러한 고장 또는 손상으로 인하여 사고가 발생할 경우, 심각한 인명 피해를 초래할 위험이 있다.
따라서, 많은 기업 및 제조 업자들이 조립된 항공기의 기체 내부에 이물질 존부를 확인하고 제거하려 노력한다. 그런데, 일단 조립이 완료된 항공기는 이를 다시 분해하지 않는 한, 이물질의 존부 확인 및 그 위치의 확인이 어렵다는 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 조립된 항공기를 다시 분해하지 않고 이물질을 검출할 수 있는, 기체 내부의 이물질 검출 방법 및 기체 내부의 이물질 검출 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 기체 내부의 이물질 검출 방법은, 검사 대상 기체의 일측이 바닥보다 높게 위치되는 단계, 상기 검사 대상 기체의 일측이 상기 바닥으로 추락되는 단계, 상기 검사 대상 기체가 상기 바닥으로 추락되어 상기 바닥과 충돌하는 충격에 의해 발생한 소리가 측정되는 단계 및 상기 소리의 측정값인 검사 데이터를 기반으로 상기 검사 대상 기체 내부의 이물질 존부가 추정되는 단계를 포함한다.
상기 이물질 존부가 추정되는 단계에서는, 이물질이 없는 검사 대상 기체를 이용하여 미리 측정한 상기 충격에 의해 발생한 소리의 측정값인 기준 데이터와 상기 검사 데이터를 비교하여, 상기 이물질의 존부가 추정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기체 내부의 이물질 검출 방법은, 상기 이물질이 존재하는 것으로 추정되는 경우, 상기 이물질에 대한 정보가 추출되는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 이물질에 대한 정보가 추출되는 단계에서는, 상기 검사 데이터로부터 상기 이물질에 대한 정보를 추출하도록 미리 학습된 인공지능 알고리즘이 이용될 수 있다.
상기 인공지능 알고리즘은, 상기 검사 데이터로부터 상기 이물질의 종류 정보 및 상기 이물질의 검사 대상 기체 내 위치 정보를 포함하는 상기 이물질에 대한 정보를 추출할 수 있다.
상기 높게 위치되는 단계에서는, 상기 검사 데이터에 노이즈가 포함되는 것을 방지하기 위해, 상기 검사 대상 기체는 시동이 꺼진 상태로 상기 바닥에 대해 상향 경사를 형성한 경사면을 따라 견인되어 상기 검사 대상 기체의 일측이 타측보다 높이 위치되고, 상기 바닥으로 추락되는 단계에서는, 상기 검사 대상 기체가 견인되어 상기 검사 대상 기체의 일측이 상기 경사면의 단부를 지나 추락될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 기체 내부의 이물질 검출 시스템은, 검사 대상 기체의 일측이 바닥보다 높게 위치된 상태가 되도록 상기 검사 대상 기체를 견인하는 견인부, 상기 검사 대상 기체가 상기 바닥으로 추락되어 상기 바닥과 충돌하는 충격에 의해 상기 검사 대상 기체 내에서 발생한 소리를 측정하는 음향 탐지 센서 및 상기 음향 탐지 센서가 상기 소리를 측정한 측정값인 검사 데이터를 기반으로 상기 검사 대상 기체 내의 이물질 존부를 추정하는 이물질 추정부를 포함한다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
조립된 항공기를 다시 분해하지 않고 기체 내부의 이물질의 존부를 확인할 수 있다.
조립된 항공기를 다시 분해하지 않고 기체 내부에 위치한 이물질의 위치 및 종류를 파악할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기체 내부의 이물질 검출 시스템이 사용되는 시스템을 개략적으로 표현한 도면이다.
도 2는 검사 대상 기체에 음향 탐지 센서가 부착된 것을 개략적으로 표현한 도면이다.
도 3은 검사 대상 기체가 경사부를 지나도록 견인되어 경사부에서 추락되는 것을 표현한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기체 내부의 이물질 검출 시스템에 이용되는 경사부의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5는 크레인을 이용하여 검사 대상 기체를 바닥에서 이격되도록 견인한 후 다시 바닥으로 추락시키는 것을 표현한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기체 내부의 이물질 검출 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 또한, 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하에서 언급하는 검사 대상 기체는, 완제품 상태의 항공기 또는 반제품 상태의 항공기일 수 있다. 설명의 편의상 이하에서는, 완제품 상태의 항공기를 기준으로 설명한다.
이하에서 언급하는 이물질(Foreign Object; FO)은, 검사 대상 기체의 제작 공정 중 작업자의 실수 등으로 인하여, 완제기 내부에 남겨진 부품, 공구 또는 그 외의 물품 등을 의미할 수 있다. 또는 이물질은 검사 대상 기체의 제작 공정 중의 미비 등으로 인하여, 반결합 또는 정상적으로 결합되지 않은 부품을 의미할 수 있다. 예를 들어, 이물질은 검사 대상 기체의 구성요소와 달리 고정되지 않은 상태로 검사 대상 기체 내부에 방치된 물체일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기체 내부의 이물질 검출 시스템(1)이 사용되는 시스템을 개략적으로 표현한 도면이고, 도 2는 검사 대상 기체(400)에 음향 탐지 센서(100)가 부착된 것을 개략적으로 표현한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 기체 내부의 이물질 검출 시스템(1)은 음향 탐지 센서(100), 이물질 추정부(200) 및 단말기(300)를 포함할 수 있다.
음향 탐지 센서(100)는 검사 대상 기체(400)에서 발생하는 소리를 탐지하는 센서이다. 예를 들어, 음향 탐지 센서(100)는 음향 탐지기(Sound Locator) 또는 수동형 소나(Passive sonar)이거나 이와 유사한 방식을 이용하여 음원의 방향 및/또는 거리를 측정하는 센서일 수 있다.
예를 들어, 음향 탐지 센서(100)는 음원과의 거리 및/또는 음원의 방향을 측정할 수 있는 제1 음향 탐지 센서(101), 제2 음향 탐지 센서(102), 제3 음향 탐지 센서(103) 및 제4 음향 탐지 센서(104)를 포함할 수 있다. 다만 이는 예시적인 것이며, 음향 탐지 센서(100)의 수는 실시예 따라 변경될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 음향 탐지 센서(100)는 검사 대상 기체(400) 상에 탈부착 가능하도록 구비될 수 있다. 다만, 음향 탐지 센서(100)의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 음향 탐지 센서(100)는 검사 대상 기체(400) 주변을 둘러쌓도록 배치된 다수의 스탠드(stand)형 센서일 수 있다.
음향 탐지 센서(100)는 검사 대상 기체(400)에서 발생한 소리를 측청한다. 음향 탐지 센서(100)는 상기 소리의 측정값인 검사 데이터를 이물질 추정부(200)로 송신할 수 있도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 음향 탐지 센서(100)는 유/무선 통신망 또는 이동 통신망을 통해 이물질 추정부(200)와 통신이 가능하게 구비될 수 있다.
이물질 추정부(200)는 검사 데이터를 기반으로 검사 대상 기체(400) 내부의 이물질 존부를 추정하는 연산 유닛 또는 프로세서일 수 있다. 또는 이물질 추정부(200)는 후술하는 단말기(300)에 설치된 프로그램 또는 어플리케이션일 수 있다.
단말기(300)는 이물질 추정부(200)와 통신 가능하게 연결되어 사용자에게 검사 대상 기체(400)의 검사 결과에 대한 정보를 제공하는 장치일 수 있다. 또는 단말기(300)는 프로그램 또는 어플리케이션 형태의 이물질 추정부(200)가 설치된 프로세서 또는 연산 유닛일 수 있다. 예를 들어, 단말기(300)는 사용자가 이용하는 데스크탑, 노트북, 태블릿, 스마트폰 또는 기타 전자 장치일 수 있다.
단말기(300)는 화면을 갖도록 구성되어 이물질 추정부(200)의 검사 결과를 화면에 표시하도록 구비될 수 있다. 검사 결과는 예를 들어, 이물질의 종류 정보 및 이물질의 검사 대상 기체 내 위치 정보를 포함할 수 있다.
단말기(300) 또는 이물질 추정부(200)에는 검사 대상 기체의 3D 설계 도면 파일, 검사 대상 기체의 설계 정보 및/또는 검사 대상 기체의 구성요소 정보를 포함하는 기체 데이터가 기록될 수 있다.
또는 단말기(300) 또는 이물질 추정부(200)는 기체 데이터가 기록된 데이터베이스와 통신이 가능하게 구비될 수 있다.
도 3은 검사 대상 기체(400)가 경사부(600)를 지나도록 견인되어 경사부(600)에서 추락되는 것을 표현한 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기체 내부의 이물질 검출 시스템(1)에 이용되는 경사부(600)의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기체 내부의 이물질 검출 시스템(1)은 검사 대상 기체(400)가 바닥으로 추락되어 바닥과 충돌하는 충격에 의해 발생한 소리를 측정하여 기체 내부의 이물질 존부를 추정한다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 기체 내부의 이물질 검출 시스템(1)은 검사 대상 기체(400)를 바닥으로부터 이격시킨 후 추락시키는 견인부를 포함할 수 있다.
견인부는 검사 대상 기체(400)의 일측을 바닥보다 높이 위치 시킨 후 검사 대상 기체의 일측이 다시 바닥으로 추락되도록 구동되는 구성요소이다.
구체적으로 견인부는 검사 대상 기체(400)를 견인하는 견인차(towing car)(510)일 수 있다. 예를 들어, 견인차(510)는 검사 대상 기체(400)의 바퀴(410)가 후술하는 제1 경사면(610)을 따라 구른 후 제1 경사면(610)의 단부를 지나 제2 경사면(620)을 따라 추락하도록 검사 대상 기체(400)를 견인할 수 있다.
검사 대상 기체(400)의 엔진이 켜진 상태에서 음향 탐지 센서(100)를 이용하여 소리를 측정할 경우, 검사 데이터에 엔진 소리에 의한 노이즈가 포함될 수 있다. 따라서 검사 대상 기체(400)는 시동이 꺼진 상태로 견인부에 의해 경사부(600)를 지나도록 견인된다.
경사부(600)는 제1 경사면(610) 및 제2 경사면(620)을 포함하도록 형성될 수 있다.
구체적으로 제1 경사면(610)은 지면에 대하여 제1 경사각(A1)만큼 상향 경사를 갖도록 형성된다. 또한 제2 경사면(620)은 지면에 대하여 제2 경사각(A2)만큼 상향 경사를 갖도록 형성된다. 경사부(600)는 제2 경사각(A2)이 제1 경사각(A1)에 비하여 상대적으로 크도록 형성될 수 있다. 예를 들어 제1 경사각(A1)은 10°~30°으로 형성되고 제2 경사각(A2)은 45°~90°일 수 있다.
경사부(600)의 높이 및 제2 경사각(A2)의 크기는 랜딩기어(landing gear; 420)의 완충력을 고려하여 형성될 수 있다. 랜딩기어(410)는 항공기 등이 이착륙하거나 항공기가 지상에 계류중일 때 항공기의 무게를 지지하는 구조물 일 수 있다.
구체적으로, 검사 대상 기체(400)가 바닥에 충돌하는 충격이 랜딩기어(420)에 완전히 흡수되지는 못 하도록 경사부(600)의 높이와 제2 경사각(A2)의 크기가 정해질 수 있다. 또한, 검사 대상 기체(400)가 바닥에 충돌하는 충격에 의해 검사 대상 기체(400)에 지나친 충격이 가해져 손상을 일으키지 않도록 경사부(600)의 높이와 제2 경사각(A2)의 크기가 정해질 수 있다.
즉, 바퀴(410)가 제2 경사면(620)을 따라 바닥으로 추락하여 바닥에 부딪히는 충격에 의해 기체 내부에 고정되지 않은 이물질이 흔들릴 수 있을 정도의 충격이 가해지되, 충격에 의해 검사 대상 기체(400)가 손상되지는 않도록 경사부(600)의 높이 및 제2 경사각(A2)이 형성될 수 있다.
도 4에서 경사부(600)의 형상이 삼각형의 단면을 가진 것으로 도시되었으나 이는 예시적인 것이며, 경사부(600)의 형상은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 경사부(600)는 아치형으로 구비되거나, 단면이 제1 경사각(A1)과 제2 경사각(A2)을 가진 사다리꼴이 되도록 구비될 수 있다.
도 5는 크레인(crane; 520)을 이용하여 검사 대상 기체(400)를 바닥에서 이격되도록 견인한 후 다시 바닥으로 추락시키는 것을 표현한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이 견인부는 검사 대상 기체(400)를 지면으로부터 이격되도록 견인하는 크레인(520)일 수 있다.
예를 들어, 크레인(520)은 단말기(300)와 통신 가능하도록 연결되어 단말기로부터 제어 명령을 받도록 구비될 수 있다.
크레인(520)은 검사 대상 기체(400)의 일측을 소정 높이까지 지면에서 이격되도록 견인한 후 다시 검사 대상 기체(400)의 일측을 지면으로 추락시키도록 구동될 수 있다.
예를 들어, 크레인(520)은 검사 대상 기체(400)의 일측을 소정 높이까지 제1 속도로 들어올린 후, 검사 대상 기체(400)의 일측이 지면을 향해 제2 속도로 추락시키도록 구동될 수 있다. 구체적으로 크레인(520)은 제2 속도가 제1 속도보다 상대적으로 빠르도록 구동될 수 있다.
또는 예를 들어, 크레인(520)은 검사 대상 기체(400)의 일측을 소정 높이까지 들어올린 후, 검사 대상 기체(400)의 일측이 자유 낙하되도록 할 수 있다.
경사부(600) 및 견인차(510)를 사용하여 검사 대상 기체(400)에 충격을 주는 방식과 마찬가지로 또는 유사하게, 크레인(520)이 검사 대상 기체(400)를 견인하는 소정 높이는 랜딩기어(420)의 완충력을 고려하여 정해질 수 있다.
구체적으로 검사 대상 기체(400)를 견인하는 소정 높이는 검사 대상 기체(400)가 바닥에 충돌하는 충격이 랜딩기어(420)에 완전히 흡수되지는 못 하는 높이일 수 있다. 또한, 검사 대상 기체(400)가 바닥에 충돌하는 충격에 의해 검사 대상 기체(400)에 지나친 충격이 가해져 손상을 일으키지 않는 높이 일 수 있다.
즉, 검사 대상 기체(400)를 견인하는 소정 높이는 바퀴(410)가 지면에 추락하여 기체 내부에 고정되지 않은 이물질이 흔들릴 수 있을 정도의 충격을 주되, 검사 대상 기체(400)에 지나친 충격이 가해지지 않는 정도의 높이로 설정될 수 있다.
즉, 경사부(600)의 높이와 크레인(520)이 검사 대상 기체를(400) 견인하는 소정 높이는 검사 대상 기체(400)의 종류 및/또는 랜딩기어(420)의 완충력을 고려하여 설정될 수 있다.
도 3 및 도 5는 검사 대상 기체(400)의 전륜(前輪, 410)측을 지면으로부터 이격시킨 후 바닥으로 추락시키는 예를 들었으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 검사 대상 기체(400)의 후륜(後輪)이 경사부(600)를 지난 후 추락되거나, 크레인(520)이 후륜측을 들어올린 후 바닥으로 추락시킬 수 있다.
또는, 전륜 및 후륜이 복수의 경사부(600)를 따라 이동된 후 바닥으로 추락되거나, 크레인(520)이 검사 대상 기체(400)를 바닥과 평행하도록 들어올린 후 바닥으로 추락시킬 수 있다.
검사 대상 기체(400)가 바닥으로 추락되어 바닥과 충돌하는 충격에 의해 발생한 소리는 음향 탐지 센서(100)에 의해 측정될 수 있다.
측정된 소리는, 검사 대상 기체(400)가 바닥과 충돌하여 검사 대상 기체(400) 자체에서 발생한 소리(이하, 기본 소리) 및 검사 대상 기체(400)의 내벽과 이물질이 부딪혀 나는 소리(이하, 이물질 소리)를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 이물질은 고정되지 않은 물체로서 검사 대상 기체(400) 내부에 방치된 물체일 수 있다. 따라서, 검사 대상 기체(400)에 이물질이 존재하는 경우, 상기 충격에 의해 이물질이 흔들려 검사 대상 기체(400)의 내벽과 부딪힐 수 있다.
음향 탐지 센서(100)는 자신을 기준으로 이물질 소리의 음원의 방향 및/또는 거리를 측정하도록 구비될 수 있다.
구체적으로 음향 탐지 센서(100)는 이물질 소리의 음원과 음향 탐지 센서(100) 사이의 거리를 측정할 수 있도록 구비될 수 있다. 음향 탐지 센서(100)는 음향 탐지 센서(100)와 이물질 소리의 음원 사이의 거리 정보를 포함하는 검사 데이터를 이물질 추정부(200)로 송신할 수 있다.
구체적으로 제1 음향 탐지 센서(101)는 제1 음향 탐지 센서(101)와 이물질 소리의 음원 사이의 거리인 제1 음원 거리의 거리 정보를 포함하는 제1 검사 데이터를 이물질 추정부(200)로 송신할 수 있다.
마찬가지로 또는 이와 유사하게, 제2 음향 탐지 센서(102)는 제2 음향 탐지 센서(102)와 이물질 소리의 음원 사이의 거리인 제2 음원 거리의 거리 정보를 포함하는 제2 검사 데이터를 이물질 추정부(200)로 송신할 수 있다.
마찬가지로 또는 이와 유사하게, 제3 음향 탐지 센서(103)는 제3 음향 탐지 센서(103)와 이물질 소리의 음원 사이의 거리인 제3 음원 거리의 거리 정보를 포함하는 제3 검사 데이터를 이물질 추정부(200)로 송신할 수 있다.
마찬가지로 또는 이와 유사하게, 제4 음향 탐지 센서(104)는 제4 음향 탐지 센서(104)와 이물질 소리의 음원 사이의 거리인 제4 음원 거리의 거리 정보를 포함하는 제4 검사 데이터를 이물질 추정부(200)로 송신할 수 있다.
또는 제1 음향 탐지 센서(101), 제2 음향 탐지 센서(102), 제3 음향 탐지 센서(103) 및/또는 제4 음향 탐지 센서(104)는 각각 자신을 기준으로 이물질 소리의 음원의 방향과 거리 정보를 포함하는 제1 내지 제4 검사 데이터를 이물질 추정부(200)로 송신할 수 있다.
또는, 제1 내지 제4 음향 탐지 센서(100)는 각각 자신을 기준으로 음원까지의 거리, 소리의 고저, 소리의 크기 및/또는 소리의 음색을 측정할 수 있도록 구비될 수 있다. 이 경우, 제1 내지 제4 음향 탐지 센서(100)는 음원까지의 거리, 소리의 고저, 소리의 크기 및/또는 소리의 음색의 측정 값인 제1 내지 제4 검사 데이터를 이물질 추정부(200)로 송신할 수 있다.
이물질 추정부(200)는 검사 데이터(제1 검사 데이터, 제2 검사 데이터, 제3 검사 데이터 및/또는 제4 검사 데이터)를 기반으로 검사 대상 기체(400) 내부의 이물질 존부를 추정할 수 있다.
예를 들어 이물질 추정부(200)는 이물질이 없는 것으로 확인된 검사 대상 기체(400)이용하여 미리 측정한 기준 데이터와 검사 데이터를 비교하여 이물질의 존부를 추정할 수 있다. 구체적으로, 이물질 추정부(200)는 기준 데이터와 검사 데이터가 임계값이상 차이나는 경우 이물질이 있는 것으로 추정할 수 있다.
예를 들어, 이물질이 있는 것으로 추정한 경우 이물질 추정부(200)는 이물질에 대한 정보를 추출하도록 구비될 수 있다.
즉, 이물질이 있는 것으로 추정한 경우 이물질 추정부(200)는 기준 데이터를 이용하여 기본 소리와 관련된 데이터는 제외하고, 검사 데이터에 포함된 이물질 소리와 관련된 데이터를 추출하도록 구비될 수 있다.
이물질 소리와 관련된 데이터를 이용하여, 이물질 추정부(200)는 이물질의 종류 정보 및 이물질의 검사 대상 기체(400) 내 위치 정보를 포함하는 이물질 정보를 추출하도록 구비될 수 있다.
예를 들어 이물질 추정부(200)는 이물질 소리와 관련된 데이터로부터 이물질에 대한 정보를 추출하는 미리 학습된 인공지능 알고리즘을 포함할 수 있다.
상기 인공지능 알고리즘은 검사 데이터에서 이물질 소리와 관련된 데이터를 추출하고, 추출된 데이터를 이용하여 이물질에 대한 정보를 추출하도록 학습될 수 있다.
이물질 소리와 관련된 데이터는 예를 들어, 이물질 소리의 음원에서 음향 탐지 센서(100)까지의 거리, 이물질 소리의 고저, 이물질 소리의 크기 및/또는 이물질 소리의 음색에 대한 정보를 포함할 수 있다.
이물질 소리와 관련된 데이터를 추출한 이물질 추정부(200)는 이물질 소리의 음원과 음향 탐지 센서(100) 사이의 거리 정보를 이용하여 이물질의 검사 대상 기체(400) 내 위치 정보를 추출할 수 있다.
예를 들어 이물질 추정부(200)는 송신된 제1 내지 제4 검사 데이터를 기반으로 이물질의 위치를 추정할 수 있다.
보다 상세하게 이물질 추정부(100)는 제1 내지 제4 검사 데이터에서 이물질 소리와 관련된 데이터를 추출하여 이물질의 검사 대상 기체(400) 내의 위치 정보를 추출할 수 있다.
예를 들어, 이물질 추정부(100)는 이물질 소리와 관련된 데이터로부터 제1 내지 제4 음원 거리에 대한 정보를 추출할 수 있다.
예를 들어, 이물질 추정부(100)는 기체 데이터를 이용하여 검사 대상 기체(400) 내부에서 제1 음향 탐지 센서(101)와 제1 음원 거리, 제2 음향 탐지 센서(102)와 제2 음원 거리 및 제3 음향 탐지 센서(103)와 제3 음원 거리만큼 이격된 지점인 추정 지점에 이물질이 존재하는 것으로 추정할 수 있다.
구체적으로 이물질 추정부(100)는, 기체 데이터를 이용하여 추정 지점을 연산하고 추정 지점에 이물질이 존재하는 것으로 추정할 수 있다.
또한, 이물질 추정부(200)는 검사 대상 기체(400) 내부에서 제4 음향 탐지 센서(104)와 제4 음원 거리만큼 이격된 부분들의 정보를 이용하여 추정된 이물질 위치의 오차를 보정할 수 있도록 구비될 수 있다.
예를 들어, 이물질 추정부(100)는 제1 음향 탐지 센서(101), 제2 음향 탐지 센서(102) 및 제3 음향 탐지 센서(103) 중 두 개의 음향 탐지 센서에서 송신한 검사 데이터와 제4 음향 탐지 센서(104)에서 송신한 제4 검사 데이터를 이용하여 보정 지점들을 연산할 수 있다.
일 예로 보정 지점은, 검사 대상 기체(400) 내부에서 제1 음향 탐지 센서(101)와 제1 음원 거리, 제2 음향 탐지 센서(102)와 제2 음원 거리 및 제4 음향 탐지 센서(104)와 제4 음원 거리만큼 이격된 지점일 수 있다.
보정 지점들을 연산한 이물질 추정부(200)는 기체 데이터를 이용하여 보정 지점들과 추정 지점의 중간 위치를 연산할 수 있다. 이물질 추정부(200)는 중간 위치에 이물질이 존재하는 것으로 추정하고 이에 대한 결과를 단말기(300)로 전송할 수 있다.
또는 이물질 추정부(200)는 이물질 소리와 관련된 데이터로부터 제1 내지 제4 음원 거리와 이물질 소리 음원의 방향에 대한 정보를 추출할 수 있다.
즉, 이물질 추정부(200)는 제1 음향 탐지 센서(101)에서 이물질 소리 음원의 방향과 제1 음원 거리, 제2 음향 탐지 센서(102)에서 이물질 소리 음원의 방향과 제2 음원 거리, 제3 음향 탐지 센서(103)에서 이물질 음원의 방향과 제3 음원 거리 및 제4 음향 탐지 센서(104)에서 이물질 소리의 음원의 방향과 제4 음원 거리를 이용하여 이물질의 위치를 추정할 수 있다.
이물질의 위치를 추정한 이물질 추정부(200)는 이물질의 검사 대상 기체(400) 내의 위치 정보를 단말기(300)로 송신한다.
예를 들어 이물질 추정부(200)는 기체 데이터를 이용하여 3D 도면 상에 이물질의 위치를 매핑한 이물질의 검사 대상 기체(400) 내의 위치 정보를 단말기(300)로 송신할 수 있다.
또는 이물질 추정부(200)는 기체 데이터의 설계 정보 및/또는 구성요소 정보를 이용하여 검사 대상 기체(400)의 특정 위치의 명칭을 이물질의 검사 대상 기체(400) 내의 위치 정보로서 단말기(300)로 송신할 수 있다.
또한, 이물질 추정부(200)는 이물질의 종류 정보를 추출하도록 미리 학습된 인공지능 알고리즘을 포함할 수 있다.
예를 들어, 이물질 추정부(200)는 이물질 소리와 관련된 데이터에 포함된 이물질 소리의 고저, 이물질 소리의 크기 및/또는 이물질 소리의 음색에 대한 정보와 기체 데이터를 이용하여 이물질의 종류 정보를 추출하도록 미리 학습된 인공지능 알고리즘을 포함할 수 있다.
또는 이물질 추정부(200)는 제1 내지 제4 검사 데이터에 포함된 소리의 파형과 기준 데이터의 파형을 비교하여 이물질의 존부를 추정하고, 이물질에 대한 정보를 추출하도록 학습된 인공지능 알고리즘을 포함할 수 있다.
또는 이물질 추정부(200)는 검사 대상 기체(400) 내부에서 이물질의 위치별 및 이물질의 종류별로 검사 데이터를 미리 측정하여 저장한 룩업테이블을 이용하여 이물질의 종류 정보 및 이물질의 검사 대상 기체 내 위치 정보를 추출하도록 구비될 수 있다.
예를 들어, 이물질 추정부(200)는 음향 탐지 센서(100)로부터 검사 데이터가 수신되면 기저장된 룩업 테이블에 대응되는 검사 대상 기체(400) 내부에서 이물질 위치와 이물질의 종류를 매핑하여 이물질의 종류 정보 및 이물질의 검사 대상 기체 내 위치 정보를 추출하도록 구비될 수 있다.
구체적으로 기저장된 룩업 테이블은 단말기(300) 또는 이물질 추정부(200)에 저장된 데이터일 수 있다. 또는 룩업 테이블은 단말기(300) 또는 이물질 추정부(200)와 통신가능하도록 연결된 별도의 데이터베이스에 저장된 데이터일 수 있다.
이물질의 종류 정보를 추출한 이물질 추정부(200)는 이물질의 종류 정보를 단말기(300)로 송신한다.
단말기(300)는 결과에 대한 피드백을 사용자로부터 입력 받을 수 있으며 이물질 추정부(200)의 인공 지능 알고리즘은 이를 이용하여 학습할 수 있도록 구비될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기체 내부의 이물질 검출 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기체 내부의 이물질 검출 방법은, 본 발명의 일 실시예에 따른 기체 내부의 이물질 검출 시스템(1)을 이용하여 검사 대상 기체(400) 내의 이물질을 검출할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기체 내부의 이물질 검출 방법은, 검사 대상 기체(400)의 일측이 바닥보다 높게 위치되는 단계(s11), 검사 대상 기체(400)의 일측이 바닥으로 추락되는 단계(s12), 검사 대상 기체(400)가 바닥으로 추락되어 바닥과 충돌하는 충격에 의해 발생한 소리가 측정되는 단계(s13), 상기 소리의 측정값인 검사 데이터를 기반으로 검사 대상 기체(400) 내부의 이물질 존부가 추정되는 단계(s14) 및 이물질에 대한 정보가 추출되는 단계(S15)를 포함할 수 있다.
검사 대상 기체(400)의 일측이 바닥보다 높게 위치되는 단계(s11)에서는 견인부(510, 520)가 검사 대상 기체(400)의 일측이 바닥에서 이격되도록 견인한다.
예를 들어, 상술한 바와 같이 견인차(510)와 경사부(600)를 이용하여 검사 대상 기체(400)의 일측이 바닥에서 이격될 수 있다.
구체적으로 검사 대상 기체(400)의 일측이 바닥보다 높게 위치되는 단계(s11)에서 견인차(510)가 검사 대상 기체(400)를 경사부(600) 방향으로 견인하여 검사 대상 기체(400)의 전륜이 제1 경사면(610)을 따라 이동될 수 있다.
또는, 검사 대상 기체(400)의 일측이 바닥보다 높게 위치되는 단계(s11)에서 크레인(520)이 검사 대상 기체(400)의 일측(예를 들어 전륜측)이 바닥에서 이격되도록 견인할 수 있다.
다만, 상술한 바와 같이 이는 예시적인 것일 뿐이며, 검사 대상 기체(400)의 일측이 바닥보다 높게 위치되는 단계(s11)에서 견인부(510, 520)는 검사 대상 기체의 전륜측 및/또는 후륜측이 바닥보다 높게 위치되도록 견인할 수 있다.
또한, 검사 대상 기체(400)의 일측이 바닥보다 높게 위치되는 단계(s11)에서는 검사 데이터에 노이즈가 포함되는 것을 방지하기 위해, 검사 대상 기체(400)가 시동이 꺼진 상태로 견인될 수 있다.
검사 대상 기체(400)의 일측이 바닥으로 추락되는 단계(s12)에서는 견인부(510, 520)에 의해 검사 대상 기체(400)의 일측이 바닥으로 추락된다.
예를 들어, 검사 대상 기체(400)의 일측이 바닥으로 추락되는 단계(s12)에서는 견인차(510)가 검사 대상 기체(400)를 견인하여 검사 대상 기체(400)의 전륜(410)이 제2 경사면(620)을 따라 바닥으로 추락된다.
또는, 검사 대상 기체(400)의 일측이 바닥으로 추락되는 단계(s12)에서는 크레인(520)이 검사 대상 기체(400)의 일측이 바닥으로 추락되도록 구동될 수 있다.
예를 들어 크레인(520)은 검사 대상 기체(400)의 일측이 바닥으로 추락되어 전륜(410)이 바닥과 충돌하도록 구동될 수 있다.
검사 대상 기체(400)가 바닥으로 추락되어 바닥과 충돌하는 충격에 의해 발생한 소리가 측정되는 단계(s13)에서는 검사 대상 기체(400)의 일측이 바닥과 충돌하는 충격에 의해 발생한 소리가 음향 탐지 센서(100)에 의해 측정된다.
음향 탐지 센서(100)는 소리를 측정한 측정값인 검사 데이터를 이물질 추정부(200)로 송신한다.
소리의 측정값인 검사 데이터를 기반으로 검사 대상 기체(400) 내부의 이물질 존부가 추정되는 단계(s14)에서는 이물질 추정부(200)가 수신한 검사 데이터를 기반으로 검사 대상 기체(400) 내부의 이물질 존부를 추정한다.
소리의 측정값인 검사 데이터를 기반으로 검사 대상 기체(400) 내부의 이물질 존부가 추정되는 단계(s14)에서 이물질 추정부(200)는 이물질이 없는 검사 대상 기체를 이용하여 미리 측정한 기준 데이터와 검사 데이터를 비교하여 이물질의 존부를 추정할 수 있다.
이물질 추정부(200)가 검사 데이터를 기반으로 검사 대상 기체(400)에서 이물질 존부를 추정하는 것에 대한 자세한 내용은 본 발명의 일 실시예에 따른 기체 내부의 이물질 검출 시스템(1)에서 상술한 바와 같다.
소리의 측정값인 검사 데이터를 기반으로 검사 대상 기체(400) 내부의 이물질 존부가 추정되는 단계(s14)에서 이물질이 존재하는 것으로 추정된 경우 이물질 추정부(200)는 이물질에 대한 정보가 추출되는 단계(S15)를 진행할 수 있다.
이물질 추정부(200)는 이물질이 존재하는 것으로 추정한 경우 검사 데이터를 기반으로 이물질에 대한 정보를 추출할 수 있다.
이물질에 대한 정보는 이물질의 종류 정보 및 이물질의 검사 대상 기체 내 위치 정보를 포함할 수 있다.
이물질 추정부(200)가 이물질에 대한 정보를 추출하는 것에 대한 자세한 내용은 본 발명의 일 실시예에 따른 기체 내부의 이물질 검출 시스템(1)에서 상술한 바와 같다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 기체 내부의 이물질 검출 시스템 100: 음향 탐지 센서
101: 제1 음향 탐지 센서 102: 제2 음향 탐지 센서
103: 제3 음향 탐지 센서 104: 제4 음향 탐지 센서
200: 이물질 추정부 300: 단말기
400: 검사 대상 기체 410: 바퀴
420: 랜딩기어 510: 견인차
520: 크레인 600: 경사부
610: 제1 경사면 620: 제2 경사면
A1: 제1 경사각 A2: 제2 경사각

Claims (7)

  1. 검사 대상 기체의 일측이 바닥보다 높게 위치되는 단계;
    상기 검사 대상 기체의 일측이 상기 바닥으로 추락되는 단계;
    상기 검사 대상 기체가 상기 바닥으로 추락되어 상기 바닥과 충돌하는 충격에 의해 발생한 소리가 측정되는 단계; 및
    상기 소리의 측정값인 검사 데이터를 기반으로 상기 검사 대상 기체 내부의 이물질 존부가 추정되는 단계;를 포함하고,
    상기 높게 위치되는 단계에서는, 상기 검사 데이터에 노이즈가 포함되는 것을 방지하기 위해, 상기 검사 대상 기체는 시동이 꺼진 상태로 상기 바닥에 대해 상향 경사를 형성한 경사면을 따라 견인되어 상기 검사 대상 기체의 일측이 타측보다 높이 위치되고,
    상기 바닥으로 추락되는 단계에서는, 상기 검사 대상 기체가 견인되어 상기 검사 대상 기체의 일측이 상기 경사면의 단부를 지나 추락되는, 기체 내부의 이물질 검출 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 이물질 존부가 추정되는 단계에서는,
    이물질이 없는 검사 대상 기체를 이용하여 미리 측정한 상기 충격에 의해 발생한 소리의 측정값인 기준 데이터와 상기 검사 데이터를 비교하여, 상기 이물질의 존부가 추정되는, 기체 내부의 이물질 검출 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 이물질이 존재하는 것으로 추정되는 경우, 상기 이물질에 대한 정보가 추출되는 단계;를 더 포함하는 기체 내부의 이물질 검출 방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 이물질에 대한 정보가 추출되는 단계에서는,
    상기 검사 데이터로부터 상기 이물질에 대한 정보를 추출하도록 미리 학습된 인공지능 알고리즘이 이용되는, 기체 내부의 이물질 검출 방법.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 인공지능 알고리즘은,
    상기 검사 데이터로부터 상기 이물질의 종류 정보 및 상기 이물질의 검사 대상 기체 내 위치 정보를 포함하는 상기 이물질에 대한 정보를 추출하는, 기체 내부의 이물질 검출 방법.
  6. 삭제
  7. 검사 대상 기체의 일측이 상기 검사 대상 기체의 타측보다 높게 위치되도록, 시동이 꺼진 상태의 상기 검사 대상 기체를 바닥에 대해 상향 경사를 형성한 경사면을 따라 견인하는 견인부;
    상기 검사 대상 기체의 일측이 상기 경사면의 단부를 지나 상기 바닥으로 추락되어, 상기 검사 대상 기체의 일측이 상기 바닥과 충돌하는 충격에 의해 상기 검사 대상 기체 내에서 발생한 소리를 측정하는 음향 탐지 센서; 및
    상기 음향 탐지 센서가 상기 소리를 측정한 측정값인 검사 데이터를 기반으로 상기 검사 대상 기체 내의 이물질 존부를 추정하는 이물질 추정부;를 포함하는, 기체 내부의 이물질 검출 시스템.
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