航空器管理系统的制作方法

本发明涉及航空器管理系统。

背景技术：

航空器在机场停留时会进行检查和维修。航空器的维修有常规维修和紧急维修。常规维修是预设的定期维修。在常规维修中，根据对构成航空器的各种零部件分别设置的维修间隔的上限值来决定维修项目。在紧急维修中，对突发的问题进行原因调查以及针对原因采取措施。

例如，专利文献1中公开了一种在搭载于航空器的数据记录器中记录飞行中的各种传感器的测量数据的技术。航空器着陆后，在数据记录器中记录的测量数据会被服务器读取，并根据测量数据的分析结果增添常规维修的维修项目。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2013-14151号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

如上述专利文献1中所记载，根据测量数据的分析结果增添常规维修的维修项目，则可以在发生问题之前就采取更换零部件等措施。由此可以减少紧急维修的频率。但是，由于维修项目在快要进行常规维修前才被增添，所以在此之前难以预测常规维修所需时间。

鉴于这样的课题，本发明的目的是提供一种在减少紧急维修频率的同时能够提前预测常规维修所需时间的航空器管理系统。

用于解决课题的手段

为解决上述课题，本发明的航空器管理系统包括：传感器，其搭载于航空器；诊断执行部，其在航空器飞行过程中基于传感器的输出对航空器零部件的健全性进行诊断；以及输出部，当健全性诊断的结果是零部件符合预设的维修推荐条件时，输出部通过无线通信向航空器的外部输出规定的推荐信息。

推荐信息可以是推荐在航空器的下一次常规维修的维修项目中包含零部件的相关维修的信息。

也可以设有维修管理服务器，当有推荐信息输入时，维修管理服务器将零部件的相关维修包含在常规维修的维修项目中，生成常规维修的计划方案。

发明效果

通过本发明，可以实现在减少紧急维修频率的同时提前预测常规维修所需时间。

附图说明

图1是用以说明航空器管理系统的图；

图2是表示诊断装置的构成的框图；

图3(a)和图3(b)是激振部及光纤传感器的说明图；

图4是表示维修管理服务器的构成的框图；

图5是表示诊断装置的处理流程的流程图；

图6是表示维修管理服务器的处理流程的流程图。

符号说明

100航空器管理系统

200航空器

230光纤传感器(传感器)

244诊断执行部

246输出部

310维修管理服务器

具体实施方式

下面参照附图，对本发明的优选实施方式进行详细说明。该实施方式中示出的尺寸、材料以及其它具体数值等仅为用于使发明容易理解的示例，除有特别声明以外，它们不构成对本发明的限制。此外，本说明书及附图中，对于在实质上具有相同功能、构成的要素，将通过附加相同符号以省略重复说明。另外，与本发明没有直接关系的要素将省略图示。

图1是用以说明航空器管理系统100的图。如图1所示，航空器管理系统100构成为包括诊断装置210，以及维修管理服务器310。诊断装置210设置于各航空器200，搭载于航空器200。维修管理服务器310例如设置在各机场。

诊断装置210通过搭载于航空器200的无线通信装置202、基站300、通信网302(lan、互联网等)与维修管理服务器310进行通信。下面先对诊断装置210进行说明，然后再对维修管理服务器310进行说明。

图2是表示诊断装置210的构成的框图。如图2所示，诊断装置210构成为包括存储部220、操作部222、显示部224、通信部226、激振部228、光纤传感器230(传感器)、光谱分析器232、以及控制部234。

存储部220由ram、闪存、hdd等构成。操作部222例如由键盘和重叠于显示部224的触控板构成。操作部222接收用户的操作输入。显示部224由液晶显示器、有机el(electroluminescence，电致发光)显示器等构成。

通信部226与搭载于航空器200的无线通信装置202例如通过有线进行通信。激振部228例如由安装于板上的多个压电元件(piezo元件)构成。

图3(a)和图3(b)是激振部228及光纤传感器230的说明图。图3(a)表示在对象物tg设置了激振部228及光纤传感器230的样子。图3(b)表示光纤传感器230的内部结构。

对象物tg例如是构成航空器200的零部件。对象物tg有多个，激振部228及光纤传感器230设置于多个对象物tg中的每一个。在此，以对象物tg为板状零部件的情况为例进行说明。但是对象物tg的形状不受限制。激振部228及光纤传感器230以适合于对象物tg的形状的方式安装(设置)在对象物tg。

在激振部228的压电元件上连接有未图示的导线。当从导线向压电元件施加电压时，由于压电效果，压电元件的厚度发生变化。通过对多个压电元件中的任意的压电元件施加脉冲电压，对象物tg中被施加了电压的压电元件附近就会发生振动。这样，激振部228就可以使对象物tg振动。

光纤传感器230例如为内在型。即光纤传感器230的光纤自身作为传感器元件发挥功能。不过光纤传感器230也可以是将光纤只作为与其它传感器元件的光传输路径而发挥功能的外部型。光纤传感器230例如通过粘合剂粘合到对象物tg上。

如图3(b)所示，在光纤传感器230中，在涂层或包层内部设置有核芯230a。光从核芯230a中通过。从核芯230a通向外侧的光被包层反射而返回到核芯230a。

核芯230a上设置有光栅部230b。光栅部230b与核芯230a中的其它部位相比，折射率有所不同。光栅部230b在光纤的轴线方向上隔开间隔设置多个。光栅部230b使折射率周期性地变化(fbg：fiberbragggrating，光纤布拉格光栅)。

在光栅部230b中，对于具有宽带光谱的光中的被称为布拉格波长的特定波长，在相互增强的方向发生干涉。因此在光栅部230b中，具有宽带光谱的光中，只有特定的波长分量会被反射。除此以外的波长的光则会通过光栅部230b。

当有外部干扰施加到光栅部230b时，反射光的波长会发生变动。通过测量反射光波长的变化，可以测量施加到光栅部230b的外部干扰。

图2所示的光谱分析器232与光纤传感器230连接。光谱分析器232包括光源和受光部。具有宽带光谱的光从光源发出，并到达光纤传感器230。如上所述，在光纤传感器230中，一部分光发生反射。光谱分析器232的受光部接收反射光。

光谱分析器232检测规定的波长带中的光强度分布。光谱分析器232检测受光部所接收的反射光的波长。由光谱分析器232检测出的波长由未图示的a/d转换器进行a/d转换，并输出到控制部234。

控制部234通过包含中央处理器(cpu)、存储有程序等的rom以及作为工作区域的ram等的半导体集成电路，对诊断装置210整体进行管理和控制。另外，控制部234还作为激振控制部240、收集处理部242、诊断执行部244、输出部246发挥功能。

激振控制部240向激振部228施加电压，使激振部228向对象物tg施加振动(激振)。

收集处理部242通过光纤传感器230，对多个对象物tg中的每一个进行测量。收集处理部242如上所述，使光谱分析器232发射具有宽带光谱的光并检测反射光的波长。收集处理部242通过反射光的波长测量出成为施加到光栅部230b的外部干扰的要因的对象物tg的变化。

在光纤传感器230中预先设定作为测量对象的物理量，例如对象物tg的变形(应力)和温度等。即设置有测量变形用的光纤传感器230和测量温度用的光纤传感器230等。

收集处理部242根据来自测量变形用的光纤传感器230的反射光测量对象物tg的变形。另外，收集处理部242根据来自测量温度用的光纤传感器230的反射光测量对象物tg的温度。

另外，在激振控制部240控制激振部228向对象物tg进行激振时，收集处理部242也可以根据来自测量变形用的光纤传感器230的反射光测量对象物tg的变形。从激振部228的压电元件到光纤传感器230之间，如果对象物tg存在缺损等，则与没有缺损的情况相比，测量出的变形(振动)是不同的。这样，就能够检测出对象物tg的缺损。

就这样，收集处理部242进行收集光纤传感器230对对象物tg的测量数据的收集处理。

诊断执行部244基于收集的测量数据，进行诊断航空器200的对象物tg的健全性的健全性诊断处理。在航空器200飞行中的任意时间点执行收集处理和健全性诊断处理。

在健全性诊断处理中，根据收集到的对象物tg的测量数据，诊断结构体的健全性。诊断执行部244例如以航空器200刚搭载诊断装置210时等没有变形和缺损时的测量数据为基准数据。诊断执行部244通过新测量出的测量数据与基准数据的比较(差分、比等)导出评价值。例如，如上所述，如果检测出对象物tg的缺损，或是变形和温度显示异常值，那么计算出来的值就是健全性低的评价值。

经过健全性诊断处理，诊断执行部244判定对象物tg等零部件是否需要检查和维修。其中，对象物tg等零部件也包括对象物tg以及构成对象物tg的一部分的零部件的任意一种情况。

诊断执行部244例如在评价值小于预先设定的第1阈值时，判定为对象物tg等零部件需要进行紧急维修方式的检查、维修。在紧急维修中，对突发的问题进行原因调查以及针对原因采取措施。因此，当有被判定为需要紧急维修的对象物tg等零部件时，例如会在航空器200下一个着陆的机场实施紧急维修。

另外，当符合预设的维修推荐条件时，诊断执行部244判定该零部件需要进行常规维修方式的检查、维修。在这里，维修推荐条件是评价值例如大于等于第1阈值而小于第2阈值。维修推荐条件不像需要紧急维修那么具有紧急性，但该条件可以任意设定为能够确定推荐进行检查、维修的零部件。

第2阈值被事先设置，其大于第1阈值。在这里，常规维修是预设的定期维修。在常规维修中，基本上是根据针对对象物tg等各个零部件设定的维修间隔的上限值来决定维修项目。对于被判定为需要常规维修的对象物tg等零部件的检查、维修，将增添下一次常规维修的维修项目。

存储部220中登记有将构成航空器200的对象物tg等零部件分别与表示零部件类别的类别信息进行关联的类别表。诊断执行部244参照存储部220的类别表确定需要检查、维修的零部件的类别信息。

在经过诊断执行部244进行的健全性诊断后，如果判定为零部件需要进行检查、维修，则输出部246控制通信部226，通过无线通信向航空器200的外部输出推荐信息。航空器200的外部例如是指维修管理服务器310。推荐信息包括常规维修信息和紧急维修信息中的一方或双方。

常规维修信息中包括需要在航空器200的下一次常规维修的维修项目中以常规维修方式进行检查、维修(评价值大于等于第1阈值且小于第2阈值)的零部件的类别信息。常规维修信息是推荐包含该零部件的相关维修的信息。

紧急维修信息中包括需要以紧急维修方式进行检查、维修(评价值小于第1阈值)的零部件的类别信息。紧急维修信息是推荐在航空器200下一个着陆的机场对评价值小于第1阈值的零部件进行紧急维修的信息。

诊断装置210通过操作部222在存储部220中登记了航空器200之后要着陆的多个机场的通信网302上的地址。因此，输出部246可以向已登记的地址输出推荐信息。

当推荐信息中包含紧急维修信息时，输出部246向航空器200下一个要着陆的机场中设置的维修管理服务器310输出推荐信息。另外，当推荐信息中包含常规维修信息时，输出部246向下一次进行常规维修的机场中设置的维修管理服务器310输出推荐信息。在这里，当还没有决定下一次进行常规维修的机场(存储部220中没有登记)时，输出部246在下一次进行常规维修的机场一被决定下来后，立即向所决定的机场的维修管理服务器310输出推荐信息。

这里说明了航空器200下一个要着陆的机场和要进行下一次常规维修的机场的通信网302上的地址已通过操作部222被登记了的情况。但是，由于存储部220中登记有关联机场名和通信网302上的地址的地址表，所以输出部246也可以从输入的机场名和地址表确定地址。另外，输出部246也可以从航空器200的控制装置(未图示)获取机场名或地址。

图4是表示维修管理服务器310的构成的框图。如图4所示，维修管理服务器310构成为包括存储部320、操作部322、显示部324、通信部326、以及控制部328。

存储部320由ram、闪存、hdd等构成。操作部322例如由键盘和重叠于显示部324的触控板构成。操作部322接收用户的操作输入。显示部324由液晶显示器、有机el显示器等构成。通信部326通过通信网302、基站300、航空器200的无线通信装置202，与诊断装置210进行通信。

控制部328通过包含中央处理器(cpu)、存储有程序等的rom以及作为工作区域的ram等的半导体集成电路，对维修管理服务器310整体进行管理和控制。另外，控制部328还作为通信控制部340、计划部342、显示控制部344发挥功能。

通信控制部340控制通信部326，获取诊断装置210的输出部246所输出的推荐信息。计划部342在由通信部326输入推荐信息后生成、修改维修的计划方案。

存储部320中登记了停留在设置有维修管理服务器310的机场的航空器200的维修计划方案。当推荐信息中包含紧急维修信息时，计划部342生成航空器200的紧急维修计划方案。该计划方案中设定有例如被判定为需要紧急维修的零部件的相关具体检查、维修手段以及所需时间的预测值。

另外，存储部320中预先登记了航空器200的常规维修的计划方案。如上所述，在常规维修中，根据针对对象物tg等各个零部件设定的维修间隔的上限值来决定维修项目。为了防止对象物tg等各个零部件超过维修间隔的上限值，设定了定期维修的频率、进行定期维修的机场、定期维修的维修项目。

当推荐信息中包括常规维修信息时，计划部342修改登记在存储部320中的航空器200的常规维修的计划方案。具体而言，计划部342将关于常规维修信息中所示零部件的相关维修添加到存储部320中登记的常规维修计划方案的维修项目中。

显示控制部344在紧急维修计划方案新生成时，或是在常规维修计划方案更新时，使显示部324显示被生成、更新了的计划方案。例如，作业人员根据显示的计划方案，重新设置维修人员和维修场所的分配。

如上所述，航空器管理系统100根据由健全性诊断处理导出的评价值，增添常规维修的维修项目。由此可以在发生故障前采取更换零部件等措施，减少紧急维修的频率。这其中，在航空器200飞行中进行的健全性诊断处理的结果通过无线通信被输入至维修管理服务器310。由此，在航空器200着陆前就能够预测常规维修所需时间。

图5是表示诊断装置210的处理流程的流程图。图5所示的处理在航空器200飞行中的任意时间点(例如，按规定周期重复)被执行。

(s400)

诊断执行部244基于收集处理部242收集的测量数据，进行诊断航空器200的对象物tg的健全性的健全性诊断处理。

(s402)

诊断执行部244经过健全性诊断处理来判定对象物tg等零部件是否需要紧急维修。如判定为需要紧急维修(s402中的“是”)，则进行s404处理。如判定为不需要紧急维修(s402中的“否”)，则进行s406处理。

(s404)

诊断执行部244生成包含判定为需要紧急维修的零部件的类别信息的紧急维修信息。

(s406)

诊断执行部244经过健全性诊断处理来判定对象物tg等零部件是否需要常规维修。如判定为需要常规维修(s406中的“是”)，则进行s408处理。如判定为不需要紧急维修(s406中的“否”)，则进行s410处理。

(s408)

诊断执行部244生成包含判定为需要常规维修的零部件的类别信息的常规维修信息。

(s410)

诊断执行部244判定是否生成推荐信息，即是否生成常规维修信息或紧急维修信息中的至少一方。生成推荐信息时(s410中的“是”)，进行s412处理。未生成推荐信息时(s410中的“否”)，结束该处理。

(s412)

输出部246控制通信部226，通过无线通信向航空器200的外部输出推荐信息。当推荐信息中包含紧急维修信息时，输出部246向航空器200下一个要着陆的机场中设置的维修管理服务器310输出推荐信息。当推荐信息中包含常规维修信息时，输出部246向下一次要进行常规维修的机场里设置的维修管理服务器310输出推荐信息。

图6是表示维修管理服务器310的处理流程的流程图。图6所示的处理例如按规定周期重复执行。

(s450)

计划部342判定是否从通信部326输入了推荐信息。推荐信息被输入时(s450中的“是”)，进行s452处理。推荐信息未被输入时(s450中的“否”)，结束该处理。

(s452)

计划部342判定推荐信息中是否包括紧急维修信息。包括紧急维修信息时(s452中的“是”)，进行s454处理。不包括紧急维修信息时(s452中的“否”)，进行s456处理。

(s454)

计划部342生成紧急维修计划方案。

(s456)

计划部342判定推荐信息中是否包括常规维修信息。包括常规维修信息时(s456中的“是”)，进行s458处理。不包括常规维修信息时(s456中的“否”)，进行s460处理。

(s458)

计划部342更新常规维修计划方案。

(s460)

显示控制部344在紧急维修计划方案被新生成时，或是在常规维修计划方案更新时，使显示部324显示(报告)被生成、更新了的计划方案。

以上参照附图，对本发明的优选实施方式进行了说明，但显而易见的是，本发明并不限于这些实施方式。本领域技术人员在权利要求书记载的范畴内，显然可以想到各种变更例或修改例，应当理解，这些变更例或修改例也应属于本发明的技术范围。

例如，在上述实施方式中，以激振部228、光纤传感器230为例进行了说明，但是也可以采用其它传感器。激振部228不是必须要包括的部分。另外，虽然是以光纤布拉格光栅方式的光纤传感器230为例进行了说明，但是光纤传感器230也可以是其它方式。不限于波长，也可以利用其它特性(强度、相位、频率、偏振)的变化来测量对象物tg的物理量和化学量。

另外，在上述实施方式中，对推荐信息是推荐在航空器200下次常规维修的维修项目中包含符合维修推荐条件的零部件的相关维修的信息的情况进行了说明。这时，符合维修推荐条件的零部件的维修能够迅速执行。但不局限于下一次常规维修，可以是将符合维修推荐条件的零部件的相关维修包含在下一次以后的任一次常规维修的维修项目中。推荐信息只要是能确定被推测需要常规维修的零部件的信息即可。

另外，上述实施方式说明的是设有维修管理服务器310的情况。在这种情况下，常规维修的计划方案确保会被更新。但是，维修管理服务器310并不是一定要有的组成部分，也可以根据作业人员的操作输入来更新常规维修的计划方案。

工业实用性

本发明可以用于航空器管理系统。