[发明专利]一种在飞机系统中确定飞机传感器故障并校正飞机传感器测量的计算机实现的方法

说明书

提供一种在飞机系统中确定飞机传感器故障并校正飞机传感器测量的计算机实现的方法。所述计算机实现的方法包括：使用基于物理学的高保真模型确定操作条件内的高保真系统响应，在所述操作条件期间，可检测感兴趣的传感器的传感器漂移；使用飞机系统控制器、使用所述高保真系统响应创建降阶模型(ROM)，其中所述ROM与正常操作时的所述感兴趣的传感器相矣；使用所述ROM计算至少一个降阶传感器值；确定所述降阶传感器值与来自所述感兴趣的传感器的传感器测量读数之间的误差值；以及将所述误差值与误差阈值进行比较，其中当所述误差值大于所述误差阈值时，所述感兴趣的传感器已经发生故障。

技术领域

本文所公开的主题总体上涉及传感器监测，并且更具体地说，涉及在冗余传感器之间确定传感器故障或校正传感器测量。

背景技术

许多飞机系统包括用于系统控制和保护逻辑的许多传感器。这些传感器中的一些不是冗余的，并且因此当传感器漂移远离其校准或者已经发生故障而没有明显警告时，这通常难以检测到。此外，即使具有冗余传感器，当这两个传感器中的一个漂移并且冗余传感器之间给出不一致测量时，难以检测两个传感器中的哪一个已经漂移。因此，控制系统通常使用两个读数中的更保守的一个，这通常降低系统性能和效率。

通常在开发测试中观察传感器漂移。此外因为许多传感器用于保护性停机或限制系统硬件温度/压力以防止损坏，所以如果传感器读取不正确，那么系统逻辑不能适当地控制系统，并且可能发生硬件损坏。

因此，存在对提供针对故障和漂移监测一个或多个传感器的更好方法的需要。

发明内容

根据一个实施方案，提供一种在飞机系统中确定飞机传感器故障并校正飞机传感器测量的计算机实现的方法。所述计算机实现的方法包括：使用基于物理学的高保真模型确定操作条件内的高保真系统响应，在所述操作条件期间，可检测感兴趣的传感器的传感器漂移；使用飞机系统控制器、使用所述高保真系统响应创建降阶模型(ROM)，其中所述ROM与正常操作时的所述感兴趣的传感器相关；使用所述 ROM计算至少一个降阶传感器值；确定所述降阶传感器值与来自所述感兴趣的传感器的传感器测量读数之间的误差值；以及将所述误差值与误差阈值进行比较，其中当所述误差值大于所述误差阈值时，所述感兴趣的传感器已经发生故障。

除以上所述的特征中的一个或多个之外，或者作为替代方案，所述计算机实现的方法的另外的实施方案可包括：基于所述误差值生成维护消息；将所述维护消息储存在所述飞机系统控制器中的计算机可读存储介质中；以及从所述飞机系统控制器传输所述维护消息。

除以上所述的特征中的一个或多个之外，或者作为替代方案，所述计算机实现的方法的另外的实施方案可包括：基于所述维护消息生成通知；以及将所述通知传输到服务人员在驾驶舱处可见的显示器，其中所述通知标识所述感兴趣的传感器，并且通知所述感兴趣的传感器已经发生故障或漂移并提供更换建议。

除以上所述的特征中的一个或多个之外，或者作为替代方案，所述计算机实现的方法的另外的实施方案可包括：基于所述误差值在所述飞机系统控制器中生成保护所述飞机系统的校正控制信号；以及将所述校正控制信号传输到所述飞机系统的一个或多个部件。

除以上所述的特征中的一个或多个之外，或者作为替代方案，所述计算机实现的方法的另外的实施方案可包括：其中创建所述ROM 包括从高保真参数集中选择与所述感兴趣的传感器强相关的参数子集，其中所述参数子集在所述飞机系统中具有对应的传感器，以使得来自所述传感器的测量值可用于生成降阶传感器值。

除以上所述的特征中的一个或多个之外，或者作为替代方案，所述计算机实现的方法的另外的实施方案可包括：其中创建所述ROM 还包括确定所述ROM的ROM回归系数。

除以上所述的特征中的一个或多个之外，或者作为替代方案，所述计算机实现的方法的另外的实施方案可包括：其中所述ROM的所述参数子集包括系统压力、系统温度、阀位置、控制基准、与周围环境有关的特性以及与飞机操作有关的特性中的一个或多个。