用于检测飞行器的可移动部件的位置和/或操作状态的系统和方法与流程

本发明涉及一种用于检测飞行器的可移动部件的位置和/或操作状态的系统，其中，该系统具有一个可移动部件、两个致动器、两个运动传感器、一个不对称传感器、一个传动系和一个监测装置，其中，所述部件可以由至少两个相互错开(offset)的致动器致动，其中，为一个相应的致动器提供至少一个运动传感器，其中，该运动传感器可以监测所述传动系的机械运动，并且其中，监测装置连接到运动传感器和不对称传感器。

背景技术：

1、从现有技术中已知传感器系统用于监测控制面的正确功能，特别是飞行器的机翼上的。飞行器以已知方式配备有控制面，诸如缝翼和着陆襟翼，以改变机翼的空气动力学特性。

2、这种助升装置的各个襟翼通常由多个致动器一起驱动，致动器在襟翼的长度上错开布置，从而驱动襟翼不同的局部区域。

3、如果两个致动器不同步运行，则由于机械死锁，襟翼会出现偏斜，甚至完全失效。襟翼也可能从致动器脱离(“断开连接”)。

4、偏斜会产生被归类为“灾难性故障”的故障。因此必须持续监测襟翼的位置，这通常需要在独立的监测通道上进行监测。断开连接只会导致灾难性故障和进一步的故障。因此，断开连接故障不得处于休眠状态，可以通过检查间歇或其他监测装置进行监测。由于监测的可用性可能会降低，因此可以接受在飞行中识别到断开连接。

5、对于老式飞行器，有时可以通过增加维护工作利用目测检查来识别出诸如偏斜和断开连接等故障。

6、同时考虑到检查间歇(例如达10,000个飞行周期的量)，这要求致动器适应更高的负荷，例如，第二个致动器的损坏能引起更高的负荷，并由此具有增加的重量。

7、根据新的许可规定，最新设计或获得许可的飞行器使用传感器系统，这些传感器系统在更换传感器或对系统进行其他更改时必须再次重新初始化，以识别可移动元件或襟翼的位置。所述初始化也可称为“校装(rigging)”。

8、根据现有技术，当发生故障时，由于不知道受影响的部件，因此要检查所有传感器或襟翼与结构的连接以及致动器。

9、为了能够监测襟翼处的多个致动器，根据现有技术的传感器运动学或连接被调整为使得传感器测量值彼此之间的可比性是可能的。

10、现有的基于位置的监测系统，特别是用于断开连接识别的监测系统，分辨率较低，因此鲁棒性较差。因此，需要采取进一步的措施，例如减小襟翼间隙或例如提高传感器精度，以提高识别偏斜或断开连接的可能性。

11、现有技术的监测系统尤其具有以下缺点：致动器需要在襟翼处具有彼此类似的运动学。作为维护的一部分，更换零件后需要付出更大的努力。传感器系统的分辨率较低或导致成本较高。传感器系统在操作中鲁棒性较差。需要绝对传感器。不可能在运动学上的不同位置安装传感器。

技术实现思路

1、在此背景下，本发明的基本目的是提供一种相对于现有技术、特别是相对于初始化的改进系统。

2、该目的通过具有独立权利要求1的特征的主题来实现。本发明的有利的进一步扩展是从属权利要求的主题。

3、根据本发明作出了相应规定，系统被配置成使得监测装置和/或运动传感器和/或不对称传感器的初始化可以在系统启动后和/或当部件处于完全缩回和/或完全伸展的位置时进行。

4、初始化优选地仅在完全缩回或完全伸展的位置进行，但也可以在任何其他位置进行。

5、优选地基于术语“不对称传感器”来理解传感器，其被配置成识别不对称，但传感器也可以是任何期望的传感器，也可以基于该术语来理解传感器。

6、传动系优选几乎贯穿整个机翼。

7、优选地规定，监测装置被配置成使得极限值和/或极限曲线能够借助不对称传感器来计算，同时考虑运动条件和/或公差和/或操作条件的校正值，其中，极限值和/或极限曲线能够用于识别部件的偏斜和/或用于识别部件与致动器的断开连接。

8、优选地规定，监测装置被配置成使得初始化通过借助于不对称传感器和相关曲线计算的部件的初始化角度来进行。

9、优选地规定，监测装置被配置成使得部件的角度通过在初始化角度上加上或从初始化角度减去转换后的差别襟翼角度而基于相关曲线产生。

10、优选地规定，监测装置被配置成使得能够比较部件角度与极限值的绝对差，超过极限值能够导致系统关闭和制动器设置。

11、优选地规定，监测装置被配置成使得不对称传感器的值能够被转换为部件的理论角度。

12、优选地规定，监测装置被配置成使得能够形成部件的角度与部件的理论角度之间的差值，并且能够将该差值与极限值进行比较，超过极限值能够导致报告。

13、优选地规定，监测装置被配置成使得能够隔离部件的偏斜原因和/或部件与致动器的断开连接的原因。

14、根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述部件是可致动升力辅助装置，特别是辅助翼或着陆襟翼。

15、优选地规定，运动传感器和/或不对称传感器是增量传感器。

16、本发明还涉及一种飞行器，特别是涉及一种具有根据本发明的系统的飞行器。

17、本发明还涉及一种检测具有根据本发明的系统的飞行器的可移动部件的位置和/或操作状态的方法，其中，在启动系统后和/或当部件处于完全缩回和/或完全伸展的位置时，对监测装置和/或运动传感器和/或不对称传感器进行初始化。

18、通过本发明的系统和方法，有利地省去了传感器更换的初始化或“校装”。该系统在操作中同样具有更大的鲁棒性。改进了对断开连接故障的识别。在发生偏斜和/或断开连接后，可以进行简单的故障隔离。可以实现在襟翼或其驱动系统内进行不同的运动学传感器连接。可以使用较便宜的增量传感器。

19、根据现有技术总是需要的机械到电的校装可以优选地被根据本发明的系统和方法绕过，从而可以减少更换传感器或监测装置的维护工作。

20、优选在识别出偏斜后可以进行故障隔离。

21、优选地，系统的分辨率增加，因此可能的断开连接故障的可识别性由于所识别出的运动差异变大而增加。

22、使用不对称传感器，利用公差和操作条件的校正值来偏移监测装置的与位置相对应的阈值，以确保更高的鲁棒性和所需的触发阈值。优选地补偿襟翼或测量设备运动学中可能存在的差异，以转换为共同的参考值。

23、优选地，在部件完全缩回和/或完全伸展的位置和/或在启动系统后，尤其是在不对称传感器的基础上，进行自动校装。系统的启动可理解为系统的电气部件的接通或向系统的电气部件的首次电能供应。

24、优选地，在不对称传感器和/或系统中存在的其他传感器的测量值的基础上基于运动学和/或操作状态进行补偿。

25、优选地，将襟翼的两个传感器的补偿曲线彼此的差异与基于不对称传感器以及飞行器的操作状态而固定的可变极限值进行比较。

26、飞行器的操作状态可包括飞行器在地面上或飞行中的状态和/或可包括系统的行进方向和/或可包括部件的完全缩回和/或完全伸展的位置和/或可包括飞行速度。该列举不是排他性的。其他示例包括：迎角、负荷状态、外部温度和/或飞行器的高度。

27、优选地，将补偿的运动传感器和不对称传感器曲线的差异与可变极限值进行比较，其中，可变极限值基于不对称传感器和飞行器的操作状态而固定。

28、优选地，通过利用在部件完全缩回状态下垫圈负荷作用的变形以及在该状态下的校装来提高断开连接监测的分辨率。

29、优选地，可以使用不具有任何绝对位置的传感器、即使用增量传感器来实施。

30、该系统的特征优选地经适当修改后也是该方法的特征。

31、在此指出的是，术语“一”和“一个”不一定指代确切的一个元素，即使这代表了一个可能的实施例，但也可以指代多个元素。复数的使用同样包括所提及的元素以单数形式存在，反之，单数形式也包括多个所提及的元素。此外，本文所述的本发明的所有特征可以彼此结合，或者可以根据需要彼此独立地被主张权利。