ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ СИСТЕМА ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ДЛЯ САМОЛЕТА Российский патент 2020 года по МПК G05B19/4065 

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение связано с областью технического обслуживания самолетов.

Уровень техники

В качестве аналога предложена «Интеллектуальная система поиска неисправности на самолете» (патент RU 2680945 С1, авторы: Должиков В.А., Рыжаков С.Г., Перфильев О.В.), которая разделена на защищенную зону, называемую зоной авионики и открытую зону. Система включает в себя первый программный модуль, размещенный в зоне авионики, и второй программный модуль, размещенный в открытой зоне, причем второй модуль содержит математическую модель оборудования самолета, выполнен с возможность вводить в нее отказы, сравнивать ее состояние с отказом, поступившим от первого компьютера, или записью в бортовом журнале, автоматически генерировать представления страниц электронного документа технического обслуживания по совпадению состояния математической модели с отказом, поступившим от первого компьютера, или с записью в бортовом журнале.

В качестве недостатков данной системы можно отметить следующее.

Из описания изобретения следует:

1. При поступлении кода отказа от первого компьютера или записи из бортового журнала, второй компьютер всегда выполняет поиск причин неисправности по математической модели оборудования даже, если поступает один и тот же код с одной и той же причиной отказа. Математическая модель оборудования может быть достаточно сложной и вносить в процесс поиска неисправности существенную задержку, что увеличивает время поиска причин неисправности.

2. Ввиду сложности оборудования самолета, число причин вызывающих один и тот же отказ может быть большим. Оператор, выполняющий проверку рекомендаций, выданных вторым компьютером, перебирает их случайным образом. Действительная причина может оказаться в конце списка причин отказа, что так же увеличивает время поиска неисправности.

Термины и определения

Бортовой журнал - компьютерное мобильное программное приложение с удобным интерфейсом на планшете, смартфоне летчика или авиатехника, в нем размещен электронный документ с описанием неисправности.

Математическая модель оборудования самолета - Математическая модель, реализующая функцию О=Ф (П), где:

О - область значений функции Ф, состоящая из множества отказов оборудования, которые могут быть зафиксированы экипажем или собраны компьютером закрытой зоны за время полета всего парка самолетов данного типа.

К ним, например, относятся:

- несвоевременное прохождение (не прохождение) индикации (сигнализации) работы устройств, агрегатов, функций;

- сообщения об отказах быстросменных блоков (LRU);

- несвоевременное включение (отключение) устройств и агрегатов, функций блоков

LRU;

- неприемлемые погрешности в показаниях измерительных приборов, то есть все то, что может быть зафиксировано субъективно (экипажем) и объективно компьютером закрытой зоны.

П - область определения функции Ф, образованная множеством причин отказов компонентов. К ним относятся отказы, например, проводников, электрических соединителей, автоматов защиты и предохранителей, сигнализаторов, переключателей, источников питания, электро-радио элементов в конструкции самолетных электросборок, отказы, которых приводят к отказам из области значений функции Ф. Каждый элемент из области определения функции Ф, входит в математическую модель оборудования самолета в виде математического описания его функционирования в нормальном состоянии и в состоянии отказа.

Ф - функция отказов, в которой каждому ее значению соответствует некоторое подмножество причин отказов из области определения функции.

Каждая причина отказа из этого подмножества является частным решением функции и описывает частную причину отказа, а все вместе образуют полное решение или полную причину отказа.

Математическое моделирование отказа - введение в математическую модель компонентов отказов и задержек распространения сигналов в линиях электрических связей.

Программный модуль компьютера открытой зоны - содержит математическую модель оборудования самолета, выполняет математическое моделирование отказа, сравнивает ее с записью в бортовом журнале, изменяет область значений и область определения функции Ф по команде оператора и ведет журнал отказов.

Журнал отказов - перечень отказов и соответствующих им частных причин отказов, которые привели к снятию отказа после устранения оператором этих причин. В журнале отказов каждой частной причине отказа (ЧПО) соответствует ранг - числовое значение частоты ее появления в течение жизненного цикла самолета данного типа.

Примерный вид журнала отказов приведен в Таблице 1.

При первом пуске системы, журнал отказов пуст или в нем предустановлены некоторые отказы.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение связано с компьютерной системой технического обслуживания для самолета, оборудованной сетью, которая разделена на защищенную зону, называемую зоной авионики, и открытую зону, при этом зона авионики включает в себя первый компьютер, открытая зона включает в себя второй компьютер, содержащий программный модуль, связанный с первым компьютером через однонаправленную линию связи, проходящую от зоны авионики до открытой зоны, причем программный модуль открытой зоны содержит математическую модель оборудования самолета и журнал отказов, имеет возможность вводить в математическую модель отказы, фиксировать ее состояние, сравнивать его с кодом отказа, поступившим от первого компьютера, или записью в бортовом журнале и генерировать представления страниц электронного документа технического обслуживания и их передачу на рабочее место оператора при совпадении состояния математической модели с кодом отказа, поступившим от первого компьютера, или записью в бортовом журнале.

При этом программный модуль второго компьютера имеет возможность вести журнал отказов.

Технический результат заключается в уменьшении времени поиска причин неисправности.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение:

- с помощью журнала отказов уменьшить время поиска причин неисправности.

Краткое описание чертежей

Работа системы описывается со ссылкой на:

Фиг. 1 иллюстрирует работу заявленной компьютерной системы технического обслуживания.

Фиг. 2а, 2б иллюстрирует алгоритм работы заявленной компьютерной системы технического обслуживания.

Фиг. 3 иллюстрирует модифицированную систему технического обслуживания, в которой журнал отказов входит в состав рабочего места 7.

Фиг. 4а, 4б иллюстрирует модифицированный алгоритм работы программного блока 6, оператора 7.

Осуществление изобретения

Система состоит из двух частей, 1 и 2, соответственно находящихся в зоне (ЗА) авионики и в открытой зоне (ОЗ). Зона авионики включает в себя рабочее место оператора 7, первый компьютер 4 и бортовой журнал 5.

В качестве первого компьютера 4, например, может выступать бортовая система технического обслуживания (БСТО), в которой регистрируются отказы, случившиеся в полете.

Открытая зона включает в себя:

- второй компьютер 3, например, компьютер базового аэропорта авиакомпании;

- рабочее место оператора 8;

- программный модуль 6, содержащий математическую модель оборудования самолета и журнал отказов.

Первый компьютер 4 взаимодействует с программным модулем 6 второго компьютера 3, который связан с первым компьютером 4 из зоны авионики 1 через однонаправленную линию связи, проходящую от зоны авионики до открытой зоны.

Программный модуль 6 содержит математическую модель оборудования самолета и журнал отказов.

Математическая модель оборудования создается на основе конструкторской документации (КД) разработчика самолета и загружается в программный модуль компьютера 3 открытой зоны.

Коды отказов, случившихся в данном полете, в базовом или транзитном аэропорте передаются из первого компьютера 4 зоны авионики (см. Фиг. 1) во второй компьютер 3 открытой зоны. Второй компьютер 3 с помощью программного модуля 6 проверяет по журналу отказов наличие поступивших кодов отказов в прошлом и, если такой отказ уже встречался в течение жизненного цикла всего парка самолетов данного типа, выбирает частную причину отказа (ЧПО) с наибольшим рангом и передает ее на рабочее место оператора 7. Если с рабочего места оператора 7 по сети Интернет поступает во второй компьютер 3 сообщение, что отказ не устранен, то второй компьютер с помощью программного модуля 6 выбирает из журнала отказов следующее ЧПО с меньшим по величине рангом. Процесс повторяется до тех пор, пока не будет обнаружена ЧПО, устраняющая отказ или в журнале отказов закончатся все ЧПО. В последнем случае программный модуль 6 запускает имитацию отказов компонентов из области определения функции Ф математической модели ВС, фиксирует появление значения функции Ф, совпадающее с анализируемым кодом отказа. Фиксирует компоненты, отказы которых соответствуют данному значению функции Ф.

Полученный таким образом набор причин является полной причиной данного отказа. Если полная причина отказа не совпадает с набором причин данного отказа в журнале отказов, то программный модуль 6 добавляет в журнал отказов новые причины и выполняет их проверку.

Если найденное множество причин отказа (полная причина отказа) совпадает с набором причин данного отказа в журнале отказов, то программный модуль 6 направляет на рабочее место оператора 7 сообщение о необходимости устранить причину отказа «традиционным» способом.

Выявив компоненты, отказы которых приводят к данному отказу (неисправности), программный модуль 6 генерирует соответствующие технологические карты (ТК) по их техническому обслуживанию (ТО) и передает по защищенной сети Интернет на ноутбук, планшет или смартфон на рабочее место оператора технического обслуживания 7 для устранения отказа компонентов.

Если после выполнения предписанных операций по ТК, устранения отказа не произошло, то поиск причин отказа выполняется «традиционным» способом. После устранения отказа, оператор с рабочего места 7, по защищенной сети Интернет направляет отчет на рабочее место оператора 8 для уточнения области определения функции Ф математической модели оборудования и журнала отказов. Отчет оператора 7 представляет собой словесное описание установленной причины отказа.

Если программный модуль второго компьютера 3 не обнаружил код в журнале отказов, то программный модуль 6 запускает поиск кода отказа по математической модели. Найденный код вместе с полной причиной отказа добавляется в журнал отказов и запускается процесс анализа ЧПО (см. Фиг. 2а).

В противном случае, компьютер 3 добавляет этот код отказа в область значений функции Ф и журнал отказов, сообщает по защищенной сети Интернет на ноутбук, планшет или смартфон на рабочее место оператора технического обслуживания 7 о необходимости поиска и устранения причин отказа традиционным способом (Фиг. 2а). Однако, после определения причин данного отказа, оператор с рабочего места 7 по защищенной сети Интернет направляет отчет на рабочее место оператора 8 для уточнения области определения функции Ф математической модели оборудования и алгоритма моделирования.

Сведения об отказе, записанные экипажем в бортовой журнал 5, передаются оператором 7 оператору 8 открытой зоны по защищенному каналу сети Интернет.

Оператор 8 формирует с помощью программного модуля 6 второго компьютера 3 код отказа и запускает процесс поиска отказавших компонентов в соответствии с описанным выше алгоритмом (Фиг. 2а, 2б, 2в).

Использование программного модуля 6 с журналом отказов позволяет повысить эффективность поиска причин неисправности, так как журнал отказов второго компьютера 3 позволяет уменьшить число обращений к математической модели оборудования и сообщать оператору рабочего места 7 причины неисправности, ранжированные по частоте их появления, на всем парке воздушных судов данного типа.

В модифицированной системе технического обслуживания (Фиг. 3) журнал отказов 9 входит в состав рабочего места 7. В этом случае пропадает необходимость организации канала удаленной связи первого компьютера 4 со вторым компьютером 3, так как оператор рабочего места 7 находится в непосредственной близости к воздушному судну и связь с компьютером 4 может быть выполнена проводной связью, что упрощает конструкцию системы. А так как журнал отказов содержит информацию обо всех отказах ранее встречавшихся на воздушном судне данного типа, оператору рабочего места 7 доступна ранжированная по частоте появления информация о причинах отказа, и он может выполнить их проверку без удаленного взаимодействия со вторым компьютером 3. Обращение ко второму компьютеру 3 выполняется оператором рабочего места 7 только для получения причин отказов ранее не встречавшихся, когда необходимо обращение к математической модели оборудования. Это уменьшает число обращений оператора рабочего места 7 ко второму компьютеру 3, что в свою очередь упрощает систему в целом и уменьшает время поиска причин неисправности (Фиг. 4а, 4б).

Интеллектуальная система технического обслуживания для самолета содержит сеть, разделенную на защищенную зону, называемую зоной авионики, и открытую зону. Зона авионики содержит первый компьютер, открытая зона содержит второй компьютер, взаимодействующий с первым компьютером через однонаправленную линию связи. Открытая зона содержит программный модуль с включенной в него математической моделью оборудования самолета, выполненный с возможностью вводить в нее отказы, сравнивать ее состояние с отказом, поступившим от первого компьютера, или записью в бортовом журнале. Программный модуль второго компьютера выполнен с возможностью создавать журнал отказов, ранжировать отказы по частоте появления определенным образом. Обеспечивается уменьшение времени поиска причин неисправности. 1 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.

1. Интеллектуальная система технического обслуживания для самолета, оборудованная сетью, которая разделена на защищенную зону, называемую зоной авионики, и открытую зону, при этом зона авионики включает в себя первый компьютер, открытая зона включает в себя второй компьютер, взаимодействующий с первым компьютером через однонаправленную линию связи, проходящую от зоны авионики до открытой зоны, содержащий программный модуль, который содержит математическую модель оборудования самолета, выполнен с возможностью вводить в нее отказы, сравнивать ее состояние с отказом, поступившим от первого компьютера, или записью в бортовом журнале, отличающаяся тем, что программный модуль второго компьютера выполнен с возможностью создавать журнал отказов, ранжировать отказы по частоте появления, а генерирование представления страниц электронного документа технического обслуживания и их передача на рабочее место второго оператора происходит, начиная с отказа наивысшего ранга.

2. Интеллектуальная система технического обслуживания для самолета по п. 1, отличающаяся тем, что рабочее место второго оператора взаимодействует с первым компьютером через однонаправленную линию связи, проходящую от зоны авионики до открытой зоны, и выполнено с возможностью создавать журнал отказов, ранжировать отказы по частоте появления и генерировать представление страниц электронного документа технического обслуживания второму оператору, начиная с отказа наивысшего ранга.