本发明专利技术涉及一种监控飞行器(1)的起飞和/或降落过程的方法、装置以及系统，所述方法特别是用于电动的垂直起降飞行器(1)，在所述方法中，通过监控站的至少一个传声器(4、5)对起飞和/或降落场地(2)的监控区进行监控，以检测起飞或降落的飞行器(1)在进场或离场时的噪声排放数据，并且由监控站将检测到的噪声排放数据传送给评估单元。至关重要的是，由评估单元将检测到的噪声排放数据与特征性的噪声排放数据进行比较以对检测到的噪声排放数据进行分析评估。分析评估。分析评估。
【技术实现步骤摘要】
监控飞行器的起飞和/或降落过程的方法、装置以及系统
[0001]本专利技术涉及一种监控飞行器的起飞和/或降落过程的方法、一种监控飞行器的起飞和/或降落过程的装置以及一种监控飞行器的起飞和/或降落过程的系统。
技术介绍
[0002]已知也称为VTOL(Vertical Take
‑
off and Landing，垂直起降)的垂直起降飞行器既用于自主地或由同行的飞行员控制地运送人员，也用于远程控制或自主地运送货物。这种垂直起降飞行器例如由申请人的专利申请DE 10 2012 202 698 A1中已知。
[0003]对于垂直起降飞行器的运行，安全性是非常重要的。但这不仅涉及针对乘客或飞行员的防坠机安全性。由于垂直起降飞行器要直接在居住区、特别是在城市的人口稠密地带使用，因此，安全起飞和降落以及安全飞越居住区是极为重要的。
技术实现思路
[0004]因此，本专利技术的目的在于，提出一种方法以及一种装置，所述方法和装置能够以简单的方式和形式提早发现飞行器上的异常情况和故障，以便提高飞行安全性。
[0005]所述目的通过根据方案1的方法来实现。根据本专利技术的方法的有利的设计方案在方案2至6中给出。此外，所述目的通过具有方案7的特征的装置来实现。根据本专利技术的装置的有利的设计方案在方案8至12中给出。根据本专利技术的目的还通过根据方案13的根据本专利技术的系统来实现。根据本专利技术的系统的有利的设计方案在方案14至19中给出。在此，为了避免重复，通过引用将各方案的原文明确地包含在说明书中。
[0006]在根据本专利技术的监控飞行器的起飞和/或降落过程的方法中：
[0007]A通过监控站的至少一个传声器对起飞和/或降落场地的监控区进行监控，以检测起飞或降落的飞行器在进场或离场时的噪声排放数据；
[0008]B由监控站将检测到的噪声排放数据传送给评估单元；以及
[0009]C由评估单元将检测到的噪声排放数据与特征性的噪声排放数据进行比较，以对检测到的噪声排放数据进行分析评估。
[0010]垂直起飞或降落的飞行器会产生由各种原因引起的噪声排放。通常，噪声排放主要由空气动力学噪声和马达/旋翼噪声组成。这里空气动力学噪声通常是指空气在飞行器的构件周围流动时产生的噪声。这种气流会形成压力波，即噪声。
[0011]马达/旋翼噪声通过电机运行中的噪声形成，这个部分很少，并且马达/旋翼噪声还通过旋翼叶片的运动产生的噪声形成。此外，例如当飞行器的承载结构部件由于缺陷而局部发生强烈振动时，也会产生机械噪声。在传统的直升机中，通过一个或多个发动机还会产生额外的噪声。与此相对，对于电动的垂直起降飞行器，如申请人的品牌飞行器，电动机产生的噪声要低得多。
[0012]本专利技术的基础在于申请人认识到，检测这些噪声排放数据可以得到关于飞行器状态的信息。将检测到的噪声排放数据与特征性的噪声数据相比较可以确认检测到的噪声排
放数据与特征性的噪声排放数据之间的偏差并由此得出关于飞行器状态的结论。例如活动部件、锁销松动或马达运行中的异常等缺陷会导致噪声排放出现变化。
[0013]优选地，在方法步骤C中的比较以相同类型飞行器的、优选来自数据库的特征性的噪声排放数据为基础。对于所选择类型的飞行器，检测到的噪声排放数据与特征性的噪声排放数据之间的比较可以确认存在这样的偏差，该偏差例如可以得出关于飞行器上存在故障的结论。
[0014]在根据本专利技术的方法的一个优选的实施形式中，在方法步骤C中的比较是根据对相同类型飞行器的特征性的离场噪声或进场噪声排放的频谱和/或幅值的比较来进行的。频率和幅值可以用已知的方式和形式记录并且将其与特定类型的飞行器所存储的数据相比较。
[0015]优选地，所述比较通过评估单元自动进行。例如这种自动的比较由一种算法来执行，所述算法基于频率域和/或幅值将检测到的噪声排放数据与已知飞行器类型的特征性的噪声排放数据相比较。
[0016]这里，在本专利技术范围内的是，所述评估单元是飞行器的一部分，例如是机载电子设备的一部分。然而，所述评估单元同样可以在飞行器之外构成，优选与控制单元一起和/或构造成地面单元的一部分。
[0017]频谱和/或幅值存在显著偏差时，可以得出发生故障的结论，例如出现松动的部件、锁销或马达上的异常。这种显著偏差可能例如由于承载结构的锁销松动或由于承载结构的两个结构件之间的连接松开而出现。在这种情况下，在频谱中额外地出现由于松动的部件的噪声排放而形成的频率。
[0018]在本说明书的范围内，“检测到的噪声排放数据与特征性的噪声排放数据之间的显著偏差”的含义是，频谱中和/或相对于幅值的偏差在某个公差范围之外。当然，频谱和/或幅值即使对于相同类型的飞行器也不是完全一致的，而是具有某些微小偏差。但这种微小偏差并不是表明出现了故障，而是例如由于环境条件、进场和离场速度或干扰噪声等原因导致的。
[0019]偏差在什么时候被认为是飞行器故障造成的显著偏差，取决于飞行器的类型。这里旋翼的数量和布置形式、飞行器承载结构的设计、材料和类似因素起着决定性的作用。
[0020]在本专利技术的另一个实施形式中，当检测到的噪声排放数据与特征性的噪声排放数据之间存在显著的偏差时，向控制单元发送消息。这里，所述控制单元可以是飞行器的一部分，其方式例如是，向飞行员提供信息。但所述控制单元也可以设计在飞行器之外，例如构造成地面单元的一部分。在这种情况下，所述信息例如以维护请求的形式发送，这样，地面人员在飞行器着陆进近时就已经得到通知，在飞行器重新起飞之前必须实施维护措施。根据对发送给控制单元的信息的分析评估可能发放或拒绝发放起飞许可。优选在维护请求之后必须发放主动的起飞许可，从而确保了较为安全的重新使用。
[0021]在根据本专利技术的方法的一个优选的实施形式中，将检测到的已确认具有显著偏差的噪声排放数据存储在数据库中。优选将检测到的噪声排放数据的频谱和/或幅值存储在数据库中，并且在识别到显著偏差并对这种偏差的原因进行分析评估之后，给所述噪声排放数据标注所述显著偏差的原因。将来检测到的噪声排放数据可以与存储的噪声排放数据相比较，以便在着陆进近时就可以得出何种故障是所述显著偏差的原因的结论。由此实现
了这样的优点，即，所述方法自学习式地实现了持续地改进数据库基础并且由此改善了分析评估的质量。
[0022]优选将检测到的与特征性的噪声排放数据没有显著偏差的噪声排放数据也存储在数据库中。由此，表明飞行器没有故障的噪声排放数据的数据集得到增长。由于上面描述的原因，这里得到这样的优点，即，利用每个存储的噪声排放数据集来改进分析评估的质量。为此，可以使用现有技术在先已知的传感器，以获得所需的数据。
[0023]本专利技术的所述目的还通过根据方案7的前序部分所述的监控飞行器的起飞和/或降落过程的装置来实现。
[0024]如本身已知的那样，这种装置包括监控站，所述监控站具有至少一个传声器，以在起飞和/或降落场地的监控区内检测起飞或降落的飞行器在进场或离场本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种监控飞行器的起飞和/或降落过程的方法，所述方法特别是用于电动的垂直起降飞行器(1)，其中，在所述方法中，A通过监控站的至少一个传声器(4、5)对起飞和/或降落场地(2)的监控区(3)进行监控，以检测起飞或降落的飞行器(1)在进场或离场时的噪声排放数据；B由监控站将检测到的噪声排放数据传送给评估单元；C由评估单元将检测到的噪声排放数据与特征性的噪声排放数据进行比较，以对检测到的噪声排放数据进行分析评估。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在方法步骤C中的所述比较以如下方式进行：以相同类型飞行器(1)的、优选来自数据库的特征性的噪声排放数据为基础，并根据对相同类型飞行器的特征性的进场噪声或离场噪声排放的频谱和/或幅值来比较。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，当检测到的噪声排放数据与特征性的噪声排放数据之间存在显著偏差(10)、特别是幅值和/或频谱上具有显著偏差时，向控制单元发送消息，优选发送维护请求形式的消息，和/或根据对所述消息的分析评估发放起飞许可。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将检测到的与特征性的噪声排放数据没有显著偏差的噪声排放数据存储在数据库中，特别是将检测到的在方法步骤C中的所述比较中没有得出显著偏差(10)的噪声排放数据的频谱和/或幅值存储在数据库中。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将检测到的具有已确认存在显著偏差(10)的噪声排放数据存储在数据库中，特别是将检测到的噪声排放数据的频谱和/或幅值存储在数据库中。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过环境传感器测量环境数据，以能够建立噪声排放数据与环境数据的对应关系，所述环境数据优选是关于风强度和风向、温度和/或空气湿度的环境数据。7.一种监控飞行器的起飞和/或降落过程的装置，所述装置包括具有至少一个传声器(4、5)的监控站，以在起飞和/或降落场地(2)的监控区(3)中检测起飞或降落的飞行器(1)在进场和离场时的噪声排放数据，其特征在于，所述装置包括至少一个评估单元，所述评估单元构造成从所述监控站获取噪声排放数据，并且所述评估单元配置成，通过将检测到的噪声排放数据与相同类型飞行器的特征性的噪声排放数据进行比较来分析评估噪声排放数据。8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述监控站具有至少两个传声器(4、5)，特别优选具有至少四个传声器，优选所述监控站具有多个所述传声器，多个所述传声器利用传感器技术覆盖所述起飞和/或降落场地(2)的监控区。9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述至少两个传声器(4、5)沿所述飞行器(1)的进场或离场路径的两侧对称设置，优选所述至少两个传声器(4、5)朝向彼此地定向，优选的是，所述传声器(4、5)相对于地面具有倾斜角度，所述倾斜角度优选小于40
°
、优选小于20
°
、特别优选小于或等于10
°
。10.根据前述权利要求7至9中任一项所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：U，
申请(专利权)人：沃科波特有限公司，
类型：发明
国别省市：
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