空气动力学结构的负荷估计系统技术方案

本发明专利技术涉及用于空气动力学结构的负荷估计系统。一种识别风引起的负荷的方法和装置。接收飞行器运转期间由飞行器内的信息记录器记录的一组飞行器参数的信息。使用该组飞行器参数的信息估计飞行器的空气动力学结构上的若干负荷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体涉及飞行器，并且具体地，涉及管理飞行器。更具体地，本专利技术涉及用于飞行器内空气动力学结构的负荷估计系统的方法和装置。
技术介绍
在飞行器运转期间，飞行器遭遇许多不同负荷。例如，负荷会在飞行器起飞、飞行、着陆和飞行的其他阶段期间施加在飞行器的不同部分。识别这些负荷有助于运转在期望性能和安全水平上的飞行器的设计、检查和维修。例如，在飞行期间飞行器可能遭遇风引起的负荷。这些负荷将影响飞行器的不同部分。例如，风引起的负荷可能位于机翼、机翼结构、外壳、机身或者飞行器的一些其他部分。在不同高度飞行器遭遇的风是不同的。因此，不同高度处的风可能在飞行器上产生不同水平的力。经常地，飞行器在飞行期间可能遭遇阵风。阵风是随机发生的一阵风。这种风会具有超过一些间隔期间测量的最低风速一些量的风速。换句话说，在一天中阵风可能是具有比指定条件下具体位置的测量风速高的速度的一阵风。飞行器遭遇的风也可能是微爆流的形式。微爆流是可以生成扩散、直线风的局部性下沉空气柱。作为另一个例子，风可能是风切变的形式。风切变可能具有施加负荷在飞行器上的垂直和水平分量。这些和其他形式的风产生的负荷可能引起飞机疲劳并导致影响飞行器性能的飞行器内的非一致性。这些负荷引起的疲劳可能在飞行器寿命期间飞行器的多个运转实例中发生。可以通过识别飞行器剩下的疲劳寿命来确定是否应当在飞行器上执行维修。在此说明性例子中，飞行器的疲劳寿命是，在不期望的结果发生之前，飞行器经历的具体特征的应力循环次数。疲劳直接和飞行器运转期间发生的负荷相关。由于阵风的随机性质，根据阵风进行疲劳识别比期望的更困难。因此，期望拥有一种考虑到至少一项上述问题和可能其他问题的方法和装置。
技术实现思路
在一个说明性实施例中，一种负荷估计系统包含风负荷分析器。风负荷分析器被配置为接收飞行器运转期间由信息记录器记录的一组飞行器参数的第一信息。风负荷分析器被进一步配置为根据第一信息识别与机翼上的若干负荷有关的第二信息。风负荷分析器更进一步被配置为使用第二信息估计飞行器的机翼上的若干负荷。在另一个说明性实施例中，一种装置包含风负荷分析器。风负荷分析器被配置为接收飞行器运转期间由飞行器中的信息记录器记录的一组飞行器参数的信息。风负荷分析器进一步被配置为使用该组飞行器参数的信息估计飞行器的空气动力学结构上的若干负荷。在又一个说明性实施例中，提供了一种识别风引起的负荷的方法。飞行器运转期间在飞行器内接收信息记录器记录的一组飞行器参数的信息。使用该组飞行器参数的信息估计飞行器的空气动力学结构上的若干负荷。本专利技术能够包括一种负荷估计系统，该系统可以包括风负荷分析器，所述风负荷分析器被配置为接收飞行器运转期间由信息记录器记录的一组飞行器参数的第一信息，根据第一信息识别与机翼上的若干负荷有关的第二信息，以及使用第二信息估计飞行器的机翼上的若干负荷。所述负荷估计系统可以包括动作识别器，该动作识别器被配置为根据风负荷分析器估计的机翼的若干负荷识别飞行器的维修。风负荷分析器可以包括神经网络，该神经网络被配置为接收第一信息并使用第一信息识别第二信息。风负荷分析器也可以包括估计器，该估计器被配置为使用第二信息估计飞行器的机翼上的若干负荷。可以使用信息记录器记录的第一信息和用于飞行器的机翼的传感器生成的训练信息训练神经网络。训练信息可以在飞行器测试期间生成。第二信息选自切变、弯矩或扭矩中的至少一个。第二信息可能是针对飞行器的机翼内的一组节段。该组飞行器参数可以选自毛重、飞机垂直加速度、飞机横向加速度、滚转角、滚转率、空气速度、马赫数、高度、襟翼角、攻角或侧滑角中的至少一个。信息记录器可以选自飞行记录器或飞行管理计算机中的至少一个。本专利技术能够包括一种装置，该装置可以包括风负荷分析器，所述风负荷分析器被配置为接收飞行器运转期间由飞行器内的信息记录器记录的一组飞行器参数的信息，以及使用该组飞行器参数的信息估计飞行器的空气动力学结构上的若干负荷。所述信息可以是第一信息，并且所述风负荷分析器被配置为使用该组飞行器参数的第一信息估计飞行器的空气动力学结构上的若干负荷时，风负荷分析器被配置为根据第一信息识别与空气动力学结构上的若干负荷有关的第二信息并使用第二信息估计飞行器的空气动力学结构上的若干负荷。所述装置还可以包括动作识别器，该动作识别器被配置为根据风负荷分析器估计的空气动力学结构的若干负荷识别所述飞行器的维护。风负荷分析器可以包括神经网络，其被配置为接收第一信息并使用第一信息识别第二信息。风负荷分析器可能进一步包括估计器，该估计器被配置为使用第二信息估计飞行器的空气动力学结构上的若干负荷。所述空气动力学结构可以选自机翼、水平稳定器、垂直稳定器、控制面、方向舵和襟翼中的一个。本专利技术能够包括用于识别风引起的负荷的方法，该方法可以包括接收飞行器运转期间由飞行器内的信息记录器记录的一组飞行器参数的信息；以及使用该组飞行器参数的信息估计飞行器的空气动力学结构上的若干负荷。所述信息可以是第一信息并且其中估计步骤可以包括根据第一信息识别与机翼上的若干负荷有关的第二信息；以及使用第二信息估计飞行器的空气动力学结构上的若干负荷，其中所述估计由神经网络执行。所述方法还可以包括根据估计的机翼的若干负荷识别飞行器的动作。所述空气动力学结构可以选自机翼、水平稳定器、垂直稳定器、控制面、方向舵和襟翼中的一个。上述特征、功能和优点能够在本专利技术的各种实施例中独立实现，或在其他实施例中组合，其进一步细节能够参考下面的描述和附图看出。附图说明所附权利要求书中阐述了说明性实施例中被认为具有新颖性的特征。然而，当结合附图阅读时，通过参考本公开的下列说明性实施例的详细描述，将最好地理解说明性实施例和优选使用模式、进一步目的及其优点，其中：图1是根据一个说明性实施例的飞行器的示意图；图2示出根据一个说明性实施例的负荷环境的框图；图3示出根据一个说明性实施例的神经网络的框图；图4示出根据一个说明性实施例的识别风引起的负荷的过程的流程图；图5示出根据一个说明性实施例的训练神经网络的过程的流程图；图6示出根据一个说明性实施例的数据处理系统的框图；图7示出飞行器制造和使用方法的框图；以及图8示出在其中一个说明性实施例可以实施的飞行器的框图。具体实施方式说明性实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种负荷估计系统(212)，其包含风负荷分析器(216)，该风负荷分析器被配置为：接收飞行器(202)运转期间由信息记录器(224)记录的一组飞行器参数(222)的第一信息(226)，根据所述第一信息(226)识别与机翼(210)上的若干负荷(206)有关的第二信息(228)，以及使用所述第二信息(228)估计所述飞行器(202)的所述机翼(210)上的所述若干负荷(206)。

【技术特征摘要】
2013.12.05 US 14/097,3651.一种负荷估计系统(212)，其包含风负荷分析器(216)，该风负
荷分析器被配置为：
接收飞行器(202)运转期间由信息记录器(224)记录的一组飞行
器参数(222)的第一信息(226)，
根据所述第一信息(226)识别与机翼(210)上的若干负荷(206)
有关的第二信息(228)，以及
使用所述第二信息(228)估计所述飞行器(202)的所述机翼(210)
上的所述若干负荷(206)。
2.根据权利要求1所述的负荷估计系统(212)，其进一步包含：
动作识别器(218)，其被配置为根据所述风负荷分析器(216)估计
的所述机翼(210)的所述若干负荷(206)识别所述飞行器(202)的维
护。
3.根据权利要求1或2所述的负荷估计系统(212)，其中所述风负
荷分析器(216)包含：
神经网络(232)，其配置为接收所述第一信息(226)以及使用所述
第一信息(226)识别所述第二信息(228)。
4.根据权利要求3所述的负荷估计系统(212)，其中所述风负荷分
析仪(216)进一步包含：
估计器(234)，其配置为使用所述第二信息(228)估计所述飞行器
(202)的所述机翼(210)上的所述若干负荷(206)。
5.根据权利要求3或4所述的负荷估计系统(212)，其中，使用所
述信息记录器(224)记录的所述第一信息(226)和由用于所述飞行器
(202)的所述机翼(210)的传感器(242)生成的训练信息(238)训
练所述神经网络(232)。
6.根据权利要求5所述的负荷估计系统(212)，其中所述训练信息
(238)在所述飞行器(202)的测试期间生成。
7.根据任一项前述权利要求所述的负荷估计系统(212)，其中所述
第二信息(...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·C·龙，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国;US