本發(fā)明涉及飛機(jī)發(fā)動機(jī)和相關(guān)組件的實時監(jiān)控，且更確切地說，本發(fā)明涉及用于飛機(jī)傳感器聯(lián)網(wǎng)的無線發(fā)動機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，其符合排放標(biāo)準(zhǔn)且確定飛機(jī)發(fā)動機(jī)的維護(hù)計劃表。

背景技術(shù)：

harris公司開發(fā)一種無線發(fā)動機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)(wems)模塊，所述模塊實時監(jiān)控飛機(jī)發(fā)動機(jī)，而不用借助與許多飛機(jī)系統(tǒng)介接的較大地面數(shù)據(jù)鏈路單元。在共同轉(zhuǎn)讓的第6,943,699號；第7,456,756號；第7,595,739號；第7,755,512號；和第9,026,336號美國專利案中揭示wems模塊；其揭示內(nèi)容以全文引用的方式并入本文中。在一個實例中，wems模塊將其發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)發(fā)射到座艙無線lan單元(cwlu)以供駕駛艙進(jìn)一步處理，或經(jīng)由衛(wèi)星發(fā)射到基于地面的發(fā)動機(jī)服務(wù)提供商。

在一個實例中，wems模塊介接到全權(quán)數(shù)字發(fā)動機(jī)控制器(fadec)/發(fā)動機(jī)控制單元(ecu)，且安裝于發(fā)動機(jī)上，且可通過記錄數(shù)百個發(fā)動機(jī)參數(shù)(取樣頻率例如為一秒或更小)，記錄、存儲、加密和發(fā)射“完整飛行”發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)。其具有優(yōu)選的共形天線和rf收發(fā)器使用rf/802.11/蜂窩技術(shù)下載(和上傳)數(shù)據(jù)，所述技術(shù)包含其它擴(kuò)頻技術(shù)(如非限制性實例)。

這種使用wems模塊收集和存儲“完整飛行”發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)的行為允許對發(fā)動機(jī)進(jìn)行高級預(yù)測和診斷，且增加發(fā)動機(jī)“在翼時間”(tow)，并降低發(fā)動機(jī)每小時的維護(hù)費(fèi)用(mcph)。在一個實例中，使用rf/(802.11)擴(kuò)頻/蜂窩信號將wems數(shù)據(jù)下載到機(jī)場服務(wù)器以供處理，和/或經(jīng)由因特網(wǎng)、pstn、蜂窩或其它通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)搅硪还ぷ髡疽杂糜谶M(jìn)行飛行后分析。也可將數(shù)據(jù)上傳到wems模塊，所述wems模塊包含用于機(jī)載處理的算法。wems模塊提供直接安裝于發(fā)動機(jī)上的自動無線解決方案，其利用很大的兆字節(jié)文件記錄大渦輪發(fā)動機(jī)和小渦輪發(fā)動機(jī)兩者的完整飛行發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)，且使用高速數(shù)據(jù)鏈路進(jìn)行提取。

近來，聯(lián)邦航空管理局(faa)同航空公司合作，以識別從飛機(jī)發(fā)動機(jī)排放的污染物，且研究其對環(huán)境和氣候改變的影響。飛機(jī)發(fā)動機(jī)會排放二氧化碳(co2)、水蒸汽(h2o)、氮氧化物(例如一氧化氮或二氧化氮)、硫氧化物、一氧化碳(co)、部分燃燒或未燃盡的碳?xì)浠衔?hc)、顆粒物質(zhì)(pm)和其它化合物和污染物。許多這些化合物和污染物由飛機(jī)在靠近地球表面處(例如小于地平面上方3,000英尺)排放。在飛機(jī)發(fā)動機(jī)以其最低燃燒效率操作時，例如在開始起飛或著陸，輪子還在地面上時，會生成過量的一氧化碳和一些碳?xì)浠衔?。較大數(shù)量的飛機(jī)發(fā)動機(jī)排放物和污染物在機(jī)場排放，或就在著陸后或著陸前在機(jī)場排放。出于此原因，許多民用航空當(dāng)局要求監(jiān)控這些飛機(jī)發(fā)動機(jī)排放物。一些國家甚至建議，對飛機(jī)在其領(lǐng)域所排放的污染物超過閾值的飛機(jī)公司罰款。

與降低飛機(jī)排放物的這些問題有關(guān)的是飛機(jī)內(nèi)容納的眾多傳感器的安全相關(guān)應(yīng)用，且確保在緊急情況下的冗余操作。飛機(jī)具有冗余布線，這會給飛機(jī)增重，從而又使從飛機(jī)發(fā)動機(jī)排放的污染物增加。由于大量冗余電線的存在，這又形成了一種故障點(diǎn)。出于所述原因，無線航空電子設(shè)備內(nèi)部通信(waic)系統(tǒng)已發(fā)展出新的標(biāo)準(zhǔn)，其允許無線電臺在單個飛機(jī)上的兩個或大于兩個點(diǎn)之間通信，同時也與飛機(jī)中的集成無線和/或安裝組件(例如無線傳感器)通信。waic是基于短程無線電技術(shù)，其距離通常小于100米，且低速率數(shù)據(jù)通信具有10毫瓦的低發(fā)射功率電平，且高速率數(shù)據(jù)應(yīng)用具有50毫瓦的發(fā)射功率電平。waic系統(tǒng)提供相異的冗余、更少電線，且連接器接腳故障降低。這些系統(tǒng)也降低斷裂絕緣和破損導(dǎo)體的風(fēng)險，且準(zhǔn)許在與無線傳感器通信的網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(包含顯示器和激勵器)之間聯(lián)網(wǎng)，且提供有線連接器失效的緊急情況下的通信冗余。布線的減少和所得飛機(jī)重量的減少也使得能夠燃燒較少燃料，從而有助于減少排放物，并符合一些管轄區(qū)所要求的更嚴(yán)格的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)和閾值。waic系統(tǒng)也可通過減少老化布線數(shù)量，簡化和減少飛機(jī)布線的壽命周期成本并利用新無線傳感器從飛機(jī)系統(tǒng)和表面獲得更多數(shù)據(jù)，來增加可靠性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

用于飛機(jī)發(fā)動機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)包括與飛機(jī)發(fā)動機(jī)相關(guān)聯(lián)的多個無線發(fā)動機(jī)傳感器，且每一無線發(fā)動機(jī)傳感器經(jīng)配置以感測發(fā)動機(jī)參數(shù)，作為與來自飛機(jī)發(fā)動機(jī)的環(huán)境發(fā)動機(jī)排放物有關(guān)的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)，且發(fā)射發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)。發(fā)動機(jī)監(jiān)控模塊包括：外殼，其經(jīng)配置以安裝在飛機(jī)發(fā)動機(jī)處；無線收發(fā)器，其由外殼攜載，且經(jīng)配置以從發(fā)動機(jī)傳感器接收發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)；存儲器，其由外殼攜載；和處理器，其由外殼攜載，且耦合到存儲器和無線收發(fā)器。處理器經(jīng)配置以收集并在存儲器中存儲發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)，且處理發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)并在環(huán)境發(fā)動機(jī)排放物超過閾值時產(chǎn)生警報。

用于環(huán)境發(fā)動機(jī)排放物的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)可包括總碳?xì)浠衔?thc)、總有機(jī)氣體(toc)、顆粒物質(zhì)(pm)、一氧化碳(co)、二氧化硫和氮氧化物中的至少一個的排氣濃度。處理器可經(jīng)配置以基于飛機(jī)的飛行階段處理發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)，且在環(huán)境發(fā)動機(jī)排放物超過相應(yīng)飛行階段的閾值時產(chǎn)生警報。飛行階段可包含飛機(jī)滑行、起飛、爬升、巡航、下降、最后進(jìn)場和滑行中的至少一個。

無線收發(fā)器可經(jīng)配置以向飛機(jī)發(fā)射警報。至少一個通信裝置可位于駕駛艙內(nèi)，所述駕駛艙接收警報，且包含顯示器，所述顯示器經(jīng)配置以向駕駛艙中的機(jī)組人員顯示警報。發(fā)動機(jī)參數(shù)可包括關(guān)于飛機(jī)發(fā)動機(jī)在飛行期間感測到的排氣溫度(egt)的數(shù)據(jù)，且處理器可經(jīng)配置以在egt超過閾值時產(chǎn)生警報。多個發(fā)動機(jī)傳感器可包括經(jīng)配置以測量飛機(jī)的排氣尾流中的微粒排放物的傳感器。

基于地面的接收器可接收關(guān)于環(huán)境發(fā)動機(jī)排放物的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)。處理器可耦合到基于地面的接收器，且經(jīng)配置以將關(guān)于環(huán)境發(fā)動機(jī)排放物的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)與飛機(jī)發(fā)動機(jī)的飛行階段相關(guān)，且執(zhí)行分析以確定飛機(jī)發(fā)動機(jī)的維護(hù)計劃表。處理器可經(jīng)配置以使用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)基于飛機(jī)發(fā)動機(jī)的飛行階段，執(zhí)行關(guān)于環(huán)境發(fā)動機(jī)排放物的數(shù)據(jù)的分析。多個無線發(fā)動機(jī)傳感器可經(jīng)配置以感測飛機(jī)發(fā)動機(jī)的低壓縮機(jī)速度(n1)、高壓縮機(jī)速度(n2)、機(jī)油壓力、機(jī)油溫度和燃料流量。多個無線發(fā)動機(jī)傳感器還可經(jīng)配置以測量氣壓、空氣濕度、風(fēng)速和空氣溫度中的至少一個。

用于飛機(jī)發(fā)動機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)包括發(fā)動機(jī)監(jiān)控模塊，所述發(fā)動機(jī)監(jiān)控模塊包括：外殼，其經(jīng)配置以安裝在飛機(jī)發(fā)動機(jī)處；無線收發(fā)器，其由外殼攜載；存儲器，其由外殼攜載；和處理器，其由外殼攜載，且耦合到存儲器和無線收發(fā)器。處理器經(jīng)配置以收集并在存儲器中存儲關(guān)于在飛機(jī)發(fā)動機(jī)操作期間由多個發(fā)動機(jī)傳感器感測的多個發(fā)動機(jī)參數(shù)的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)?；诘孛娴慕邮掌骺山?jīng)配置以從無線收發(fā)器接收發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)。處理器可耦合到接收器，且經(jīng)配置以接收發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)，將發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)與飛機(jī)發(fā)動機(jī)的飛行階段相關(guān)，且執(zhí)行分析以確定飛機(jī)發(fā)動機(jī)的維護(hù)計劃表。

處理器可經(jīng)配置以使用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)的分析。貝葉斯網(wǎng)絡(luò)可包括具有包括發(fā)動機(jī)性能參數(shù)范圍的變量的決策樹。發(fā)動機(jī)性能參數(shù)可包括關(guān)于來自飛機(jī)發(fā)動機(jī)的環(huán)境發(fā)動機(jī)排放物的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)。用于環(huán)境發(fā)動機(jī)排放物的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)可包括總碳?xì)浠衔?thc)、總有機(jī)氣體(toc)、顆粒物質(zhì)(pm)、一氧化碳(co)、二氧化硫和氮氧化物中的至少一個的排氣濃度。飛行階段可包含飛機(jī)的滑行、起飛、爬升、巡航、下降、最后進(jìn)場和滑行中的至少一個。發(fā)動機(jī)參數(shù)可包括關(guān)于飛機(jī)發(fā)動機(jī)在飛行期間感測到的排氣溫度(egt)的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)。發(fā)動機(jī)參數(shù)可包括飛機(jī)發(fā)動機(jī)的低壓縮機(jī)速度(n1)、高壓縮機(jī)速度(n2)、機(jī)油壓力、機(jī)油溫度和燃料流量的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)。發(fā)動機(jī)參數(shù)也可包括氣壓、空氣濕度、風(fēng)速和空氣溫度的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)。

飛機(jī)包括飛機(jī)內(nèi)容納的無線傳感器服務(wù)器和多個飛機(jī)隔艙。每一飛機(jī)隔艙包括：網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其包括無線網(wǎng)關(guān)收發(fā)器；和多個無線傳感器，其各自連接到待感測的飛機(jī)組件。每一無線傳感器可包括傳感器收發(fā)器，所述傳感器收發(fā)器經(jīng)配置以從感測的飛機(jī)組件接收飛機(jī)數(shù)據(jù)，且經(jīng)由相應(yīng)飛機(jī)隔艙內(nèi)的網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的無線網(wǎng)關(guān)收發(fā)器將飛機(jī)數(shù)據(jù)發(fā)射到無線傳感器服務(wù)器。

飛機(jī)隔艙中的至少一個包括發(fā)動機(jī)機(jī)艙和發(fā)動機(jī)機(jī)艙內(nèi)所負(fù)載的飛機(jī)發(fā)動機(jī)。多個無線傳感器可包括無線發(fā)動機(jī)傳感器。發(fā)動機(jī)機(jī)艙內(nèi)容納的網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可包括發(fā)動機(jī)監(jiān)控模塊，所述發(fā)動機(jī)監(jiān)控模塊包括：外殼，其經(jīng)配置以安裝在飛機(jī)發(fā)動機(jī)處；無線收發(fā)器，其由外殼攜載，且經(jīng)配置以從無線發(fā)動機(jī)傳感器接收發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)；存儲器，其由外殼攜載；和處理器，其由外殼攜載，且耦合到存儲器和無線收發(fā)器，且經(jīng)配置以收集并在存儲器中存儲發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)，且將發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)發(fā)射到飛機(jī)傳感器服務(wù)器。

每一無線發(fā)動機(jī)傳感器可經(jīng)配置以感測發(fā)動機(jī)參數(shù)，作為關(guān)于來自飛機(jī)發(fā)動機(jī)的環(huán)境發(fā)動機(jī)排放物的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)。用于環(huán)境發(fā)動機(jī)排放物的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)可包括總碳?xì)浠衔?thc)、總有機(jī)氣體(toc)、顆粒物質(zhì)(pm)、一氧化碳(co)、二氧化硫和氮氧化物中的至少一個的排氣濃度。飛機(jī)可包括現(xiàn)有機(jī)載通信網(wǎng)絡(luò)。每一網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可連接到現(xiàn)有機(jī)載通信網(wǎng)絡(luò)。發(fā)動機(jī)機(jī)艙處的現(xiàn)有機(jī)載通信網(wǎng)絡(luò)可包括連接到發(fā)動機(jī)監(jiān)控模塊的全權(quán)數(shù)字發(fā)動機(jī)控制器/發(fā)動機(jī)控制單元(fadec/ecu)?，F(xiàn)有機(jī)載通信網(wǎng)絡(luò)可包括航空電子設(shè)備數(shù)據(jù)總線。飛機(jī)組件可包括致動器或顯示器。

多個飛機(jī)隔艙可包括駕駛艙、座艙隔艙、航空電子設(shè)備隔艙、貨物隔艙、艙底、發(fā)動機(jī)機(jī)艙、燃料箱、豎直和水平穩(wěn)定器、起落架艙和襟翼部件中的至少一個。無線傳感器服務(wù)器可包括服務(wù)器處理器和服務(wù)器存儲器。服務(wù)器處理器可經(jīng)配置以在服務(wù)器存儲器內(nèi)存儲從網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的每一個接收的飛機(jī)數(shù)據(jù)。每一網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可配置成多跳網(wǎng)絡(luò)配置，以使用無線通信協(xié)議相互通信，且在無線傳感器服務(wù)器和無線傳感器之間通信。無線通信協(xié)議可包括時分多址(tdma)、頻分多址(fdma)、碼分多址(cdma)、空分多址(sdma)和正交頻分復(fù)用(ofdm)中的至少一個。

用于飛機(jī)發(fā)動機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)包括發(fā)動機(jī)監(jiān)控模塊，所述發(fā)動機(jī)監(jiān)控模塊具有：外殼，其經(jīng)配置以安裝在飛機(jī)發(fā)動機(jī)處；無線收發(fā)器，其由外殼攜載；存儲器，其由外殼攜載；和處理器，其由外殼攜載，且耦合到存儲器和無線收發(fā)器。處理器經(jīng)配置以收集并在存儲器中存儲關(guān)于在飛機(jī)發(fā)動機(jī)的操作期間由多個發(fā)動機(jī)傳感器感測的多個發(fā)動機(jī)參數(shù)的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)，且將發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)發(fā)射到飛機(jī)中。發(fā)動機(jī)控制器耦合到飛機(jī)發(fā)動機(jī)，且經(jīng)配置以控制發(fā)動機(jī)操作參數(shù)。發(fā)動機(jī)控制器經(jīng)配置以接收從發(fā)動機(jī)監(jiān)控模塊發(fā)射的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)，且接收當(dāng)前天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，并處理發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)和當(dāng)前天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，且基于由天氣變化引起的預(yù)測飛行操作改變飛行期間的發(fā)動機(jī)操作參數(shù)。

飛機(jī)的駕駛艙內(nèi)可容納發(fā)動機(jī)控制器。所感測的發(fā)動機(jī)參數(shù)包含環(huán)境發(fā)動機(jī)排放物，包括總碳?xì)浠衔?thc)、總有機(jī)氣體(toc)、顆粒物質(zhì)(pm)、一氧化碳(co)、二氧化硫和氮氧化物中的至少一個的排氣濃度。發(fā)動機(jī)控制器可經(jīng)配置以基于飛機(jī)的飛行階段處理發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)。飛行階段可包含飛機(jī)的滑行、起飛、爬升、巡航、下降、最后進(jìn)場和滑行中的至少一個。所感測的發(fā)動機(jī)參數(shù)可包括關(guān)于飛機(jī)發(fā)動機(jī)在飛行期間所感測的排氣溫度(egt)的數(shù)據(jù)。傳感器可連接到發(fā)動機(jī)控制器，且經(jīng)配置以測量飛機(jī)的排氣尾流中的微粒排放物。

附圖說明

從以下本發(fā)明的詳細(xì)說明中，在依據(jù)附圖考慮時，本發(fā)明的其它目標(biāo)、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。

圖1為噴氣式發(fā)動機(jī)的部分片段等角視圖，其展示根據(jù)非限制性實例的安裝于發(fā)動機(jī)上且與fadec/ecu介接的wems模塊。

圖2為展示根據(jù)非限制性實例的與fadec/ecu介接以用于下載完整飛行發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)文件且上傳算法和其它數(shù)據(jù)的wems模塊的框圖。

圖3為展示根據(jù)非限制性實例的可下載到機(jī)場服務(wù)器且由pstn、因特網(wǎng)或蜂窩基礎(chǔ)架構(gòu)傳遞到實時分析工作站的wems發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)的框圖。

圖4為展示根據(jù)非限制性實例的與基于地面的系統(tǒng)無線通信的多個wems模塊的框圖。

圖5為展示根據(jù)非限制性實例的基本功能組件的wems模塊的高級框圖。

圖6為根據(jù)非限制性實例的實例噴氣式發(fā)動機(jī)的截面，所述噴氣式發(fā)動機(jī)產(chǎn)生將由例如無線傳感器收集且被存儲和從wems模塊發(fā)射的發(fā)動機(jī)事件。

圖7為展示根據(jù)非限制性實例的可由wems模塊監(jiān)控的發(fā)動機(jī)開始時和飛行期間的各種噴氣式發(fā)動機(jī)事件報告的圖表。

圖8為展示根據(jù)非限制性實例的用于與無線傳感器通信且操作為網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的模塊組件的細(xì)節(jié)的wems模塊的框圖。

圖9為根據(jù)非限制性實例的飛機(jī)和其發(fā)動機(jī)以及將發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)發(fā)射到座艙無線lan單元的wems模塊的部分片段視圖。

圖10為展示根據(jù)本發(fā)明的非限制性實例的與發(fā)動機(jī)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(ewsn)和發(fā)動機(jī)服務(wù)提供商(esp)操作中心通信的wems模塊的框圖。

圖11為展示根據(jù)非限制性實例的不同飛行階段相對于飛機(jī)發(fā)動機(jī)排放物的曲線圖。

圖12為展示氮氧化物標(biāo)準(zhǔn)的推力對壓力比的曲線圖。

圖13為展示飛機(jī)發(fā)動機(jī)排放物數(shù)據(jù)和導(dǎo)出的排放系數(shù)的圖表，所述排放系數(shù)可用以確定飛機(jī)發(fā)動機(jī)排放物的閾值。

圖14為展示在飛機(jī)排放物超過閾值時產(chǎn)生警報的過程的高級流程圖。

圖15為展示根據(jù)非限制性實例的進(jìn)行分析以使用發(fā)動機(jī)排放物數(shù)據(jù)確定維護(hù)計劃表的過程的高級流程圖。

圖16為展示用于使用現(xiàn)有數(shù)據(jù)的天氣和wems發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)來改變發(fā)動機(jī)操作參數(shù)的過程的高級流程圖。

圖17為展示根據(jù)非限制性實例的飛機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的飛機(jī)的環(huán)境視圖，所述飛機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)具有與無線傳感器通信的網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和作為網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的wems模塊。

圖18為展示根據(jù)非限制性實例的各自具有網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和無線傳感器的多個飛機(jī)隔艙的框圖。

具體實施方式

現(xiàn)在將參考附圖在下文中更加全面地描述本發(fā)明，在這些附圖中示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。然而，本發(fā)明可以按許多不同形式實施，并且不應(yīng)被解釋為限于本文所闡述的實施例。更準(zhǔn)確地說，提供這些實施例是為了使得本公開內(nèi)容將是透徹并且完整的，并且這些實施例將把本發(fā)明的范圍完整地傳達(dá)給所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員。貫穿附圖相同數(shù)字指相同元件，且在替代實施例中加撇標(biāo)號用于指示類似元件。

根據(jù)非限制性實例，wems模塊可在飛機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中用作網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，所述網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在多跳網(wǎng)絡(luò)配置中與其它網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通信，且使用無線通信協(xié)議與無線傳感器服務(wù)器和無線傳感器通信。

wems模塊也可供飛機(jī)發(fā)動機(jī)單獨(dú)使用，且處理和存儲發(fā)動機(jī)參數(shù)作為與來自飛機(jī)發(fā)動機(jī)的環(huán)境發(fā)動機(jī)排放物有關(guān)的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)，并處理所述發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)。其可在環(huán)境發(fā)動機(jī)排放物超過閾值時產(chǎn)生警報。舉例來說，在飛機(jī)接近機(jī)場時，wems模塊可通過警報用信號通知飛行員：環(huán)境發(fā)動機(jī)排放物已超出所述機(jī)場或管轄區(qū)的閾值，且可作出發(fā)動機(jī)調(diào)整，從而遵守所述管轄區(qū)或機(jī)場所建立的排放物指南。而且，可將包含環(huán)境發(fā)動機(jī)排放物的發(fā)動機(jī)參數(shù)存儲和下載到例如位于發(fā)動機(jī)服務(wù)提供商處的基于地面的接收器。發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)可與飛行階段相關(guān)，且例如使用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行分析(例如概率分析)以確定飛機(jī)發(fā)動機(jī)的維護(hù)計劃表。

也有可能利用來自wems模塊(例如在耦合到飛機(jī)發(fā)動機(jī)且經(jīng)配置以控制發(fā)動機(jī)操作參數(shù)的發(fā)動機(jī)控制器中)的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)處理天氣預(yù)報數(shù)據(jù)。發(fā)動機(jī)控制器可位于駕駛艙，且處理發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)和當(dāng)前天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，且基于由天氣變化引起的預(yù)測飛行操作改變飛行期間的發(fā)動機(jī)操作參數(shù)。這可包含感測環(huán)境發(fā)動機(jī)排放物，且基于飛機(jī)的飛行階段處理發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)。有可能測量排氣溫度，且使之與感測到的碳排放物相關(guān)，且確定碳信用額度數(shù)據(jù)。而且，有可能實時監(jiān)控從wems模塊獲得的完整飛行發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)，且測量碳排放物以確定碳信用額度。

現(xiàn)參看圖1，wems模塊20直接安裝于噴氣式發(fā)動機(jī)22上，且在實例中，電連接到fadec/ecu控制單元24，所述fadec/ecu控制單元也安裝于噴氣式發(fā)動機(jī)上。噴氣式發(fā)動機(jī)22展示渦輪26的基本元件和其它組件。噴氣式發(fā)動機(jī)整流罩(也被稱作機(jī)艙28)以虛線展示，且為分離隔艙。wems模塊20安置于整流罩內(nèi)，且如下文中更詳細(xì)地解釋，可操作為飛機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中的網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，作為無線航空電子設(shè)備內(nèi)部通信(waic)系統(tǒng)的部分。wems模塊20可包含基本功能rf和存儲器組件，例如共同轉(zhuǎn)讓的第6,047,165號；第6,148,179號；和第6,353,734號美國專利案的地面數(shù)據(jù)鏈路單元和發(fā)動機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中所揭示的基本功能rf和存儲器組件，所述專利案的揭示內(nèi)容以全文引用的方式并入本文中。取決于優(yōu)選共形天線的類型和用于噴氣式發(fā)動機(jī)的整流罩28(即機(jī)艙)的性質(zhì)，wems模塊可安裝于發(fā)動機(jī)上的不同位置。

wems模塊20不僅可操作為網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，而且其也可在環(huán)境發(fā)動機(jī)排放物超過閾值時產(chǎn)生警報。wems模塊20也可與圖1中通常展示為29的無線傳感器陣列來回通信。wems模塊20(作為網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn))不僅與位于其它飛機(jī)隔艙中的其它網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通信，而且也與形成無線傳感器陣列29的個別無線傳感器通信。

現(xiàn)參看圖2，說明可操作為使信號到噴氣式發(fā)動機(jī)22和信號來自噴氣式發(fā)動機(jī)22的雙向多路復(fù)用器的fadec/ecu24的基本框圖。信號包含模擬和數(shù)字信號，且fadec/ecu24從飛機(jī)32的駕駛艙30向發(fā)動機(jī)發(fā)出命令。其也發(fā)射發(fā)動機(jī)狀態(tài)和健康信號。許多信號由fadec/ecu24處理，所述fadec/ecu接著經(jīng)由arinc429總線34發(fā)射信號到駕駛艙30和從駕駛艙30發(fā)射信號，在此非限制性實例中發(fā)射速率通常為10千位/秒。

在一個實例中，wems模塊20包含分離數(shù)據(jù)地址作為ip地址(針對每一模塊)，其鏈接到發(fā)動機(jī)的序列號。wems模塊20安裝于發(fā)動機(jī)上，且例如通過fadec/ecu上的另一端口或直接在arinc429總線34中與fadec/ecu24介接。在wems模塊20中建立射頻收發(fā)器能力，且所述射頻收發(fā)器能力可操作以用于記錄、壓縮和加密完整飛行數(shù)據(jù)文件。通常，wems模塊20將使用在一個實例中形成為小片狀天線的共形天線40，其具有郵票的大小，例如安裝于外殼(即，罩殼41)上，從而形成wems模塊20的保護(hù)外殼。盡管共形天線為優(yōu)選的，但有可能使用分離天線，這取決于安裝wems模塊20的整流罩和發(fā)動機(jī)類型。分離天線可安裝于機(jī)身上的分離位置或其它位置上以用于增強(qiáng)通信。

wems模塊20可使用存檔數(shù)據(jù)存儲裝置以用于記錄、存儲和加密且接著稍后發(fā)射“完整飛行”發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)。在一個實例中，wems模塊20可以優(yōu)選的一秒取樣頻率記錄數(shù)百條發(fā)動機(jī)參數(shù)。如下文中更詳細(xì)地解釋，可修改此取樣頻率。因此，wems模塊20允許高級預(yù)測和診斷技術(shù)以增加發(fā)動機(jī)“在翼時間”(tow)，且降低發(fā)動機(jī)維護(hù)成本。舉例來說，wems模塊20可以噴氣式發(fā)動機(jī)診斷單元進(jìn)行操作，例如用于預(yù)測和健康管理應(yīng)用，包含由紐約州羅切斯特市的impacttechnologies有限責(zé)任公司設(shè)計的預(yù)測和健康管理應(yīng)用。

wems模塊20可由幾乎任何類型(包含擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù))的射頻信號下載發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)。wems模塊20可利用蜂窩、因特網(wǎng)或pstn通信基礎(chǔ)架構(gòu)操作，以下載完整飛行發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)文件，且上傳算法或其它數(shù)據(jù)或程序。通常，每一wems模塊將包含分離因特網(wǎng)協(xié)議(ip)地址，以使得其可單獨(dú)尋址以用于識別且上傳和下載數(shù)據(jù)。wems模塊20也可與無線傳感器陣列29無線地通信，且還操作為網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，且接收關(guān)于環(huán)境排放物的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)。也可將發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)下載到發(fā)動機(jī)服務(wù)提供商以供進(jìn)一步處理以便確定維護(hù)計劃表。

圖3展示飛機(jī)32的高級框圖，所述飛機(jī)包含下載發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)到機(jī)場服務(wù)器42和/或從機(jī)場服務(wù)器42上傳數(shù)據(jù)以用于機(jī)載處理的wems模塊20，所述機(jī)場服務(wù)器可與例如公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(pstn)、因特網(wǎng)或蜂窩基礎(chǔ)架構(gòu)等通信網(wǎng)絡(luò)44一起操作。機(jī)場服務(wù)器42包含接收器和發(fā)射器，且通過通信網(wǎng)絡(luò)44與例如由發(fā)動機(jī)服務(wù)提供商(esp)48提供的飛行后分析工作站或具有處理能力以分析所下載發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)(包含排放物數(shù)據(jù))和確定飛機(jī)發(fā)動機(jī)的最佳維護(hù)計劃的其它站通信，且因此延長發(fā)動機(jī)在飛機(jī)上工作而不用移除發(fā)動機(jī)的時間。舉例來說，esp48處的實時分析工作站可直接連接到機(jī)場服務(wù)器，或可直接從wems模塊20接收發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)。

在飛行期間或在飛機(jī)接近機(jī)場時，wems模塊可處理發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)，包含由任何無線或有線傳感器感測的環(huán)境發(fā)動機(jī)排放物，且在發(fā)動機(jī)排放物超過閾值時產(chǎn)生警報。警報將通知飛行員：飛機(jī)可能超出特定管轄區(qū)內(nèi)的排放物限值，且能夠修改其發(fā)動機(jī)操作，例如收油門。而且，esp48處的實時分析工作站可獲得發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)(包含發(fā)動機(jī)排放物)，且使發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)與飛機(jī)發(fā)動機(jī)的飛行階段相關(guān)，且執(zhí)行分析以確定飛機(jī)發(fā)動機(jī)的維護(hù)計劃表。也可考慮在翼時間。如果無法減少排放物，或如果排放物指示需要服務(wù)或維護(hù)，那么可能需要進(jìn)行維護(hù)。分析可包含使用下方所解釋的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，所述貝葉斯網(wǎng)絡(luò)包含具有變量的決策樹，所述變量包括在一個實例中與發(fā)動機(jī)排放物相關(guān)的發(fā)動機(jī)操作性能參數(shù)的范圍。

現(xiàn)參看圖4，展示可供wems模塊20使用的無線擴(kuò)頻數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的總體通信系統(tǒng)架構(gòu)的代表性實例。在此實例中，架構(gòu)具有三個互連的子系統(tǒng)：(1)發(fā)動機(jī)wems子系統(tǒng)100；(2)地面子系統(tǒng)200(通常以機(jī)場為主，但不一定是在機(jī)場)；和(3)遠(yuǎn)程發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)控制中心300，其用于分析任何下載的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)。一個飛機(jī)32的wems系統(tǒng)100可包含多個wems模塊20，所述wems模塊各自安裝于發(fā)動機(jī)上，具有所說明的四個發(fā)動機(jī)100a到100d。兩個飛機(jī)32和32'經(jīng)說明為各自具有相應(yīng)wems模塊20、20'。每一wems模塊20、20'包含機(jī)載單元(au)102、102'，其各自包含處理器、收發(fā)器、存儲器和其它必要組件。每一wems模塊20、20'用來通過無線通信鏈路120與地面子系統(tǒng)200的無線路由器(wr)區(qū)段201通信。出于描述的目的，參考一個飛機(jī)32和wems模塊20進(jìn)行以下描述。

無線路由器區(qū)段201將其從wems模塊20接收的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)文件直接經(jīng)由有線以太網(wǎng)lan207路由到機(jī)場基站202，或在此一個非限制性實例中通過局域網(wǎng)207和機(jī)場居住者無線橋區(qū)段203間接路由。無線通信鏈路120可為擴(kuò)頻射頻(rf)鏈路，其具有處于電磁波譜的未授權(quán)部分中的載波頻率，例如在2.4到2.5ghzs-頻帶內(nèi)(如一個非限制性實例)。無線通信鏈路120也可為rf、因特網(wǎng)、蜂窩或其它鏈路。

在此實例中，地面子系統(tǒng)200包含多個地面和/或機(jī)場居住者無線路由器區(qū)段201，其中的一個或多個分散在由系統(tǒng)服務(wù)的各種機(jī)場的環(huán)境內(nèi)。相應(yīng)地面和/或機(jī)場無線路由器201用來從wems模塊20接收向地?zé)o線傳輸?shù)陌l(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)。每一地面子系統(tǒng)無線路由器201可將發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到基站202的服務(wù)器/存檔計算機(jī)終端204，所述基站可駐留在機(jī)場或其它位置處的地面子系統(tǒng)200的局域網(wǎng)207上。

基站202可經(jīng)由局部通信路徑207(遠(yuǎn)程網(wǎng)關(guān)(rg)區(qū)段206經(jīng)由通信路徑230介接到所述局部通信路徑)耦合到遠(yuǎn)程發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)控制中心300的中心網(wǎng)關(guān)(cg)區(qū)段306，其中分析來自各種飛機(jī)的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)文件。作為非限制性實例，通信路徑230可包含isdn電話公司(telco)陸線，且網(wǎng)關(guān)區(qū)段可包含標(biāo)準(zhǔn)lan接口?？墒褂闷渌ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)，例如蜂窩、因特網(wǎng)或其它無線通信。應(yīng)觀察到，地面子系統(tǒng)控制中心通信例如可使用例如衛(wèi)星鏈路或蜂窩等其它通信媒體，而不脫離本發(fā)明的范圍。

遠(yuǎn)程發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)控制中心300可包含系統(tǒng)控制器(sc)區(qū)段301和多個工作站(ws)303，其經(jīng)由局域網(wǎng)305互連到系統(tǒng)控制器301。發(fā)動機(jī)安全、維護(hù)和監(jiān)控分析員在遠(yuǎn)程發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)控制中心300評估從地面子系統(tǒng)200的機(jī)場基站區(qū)段202輸送到遠(yuǎn)程發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)控制中心300的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)文件?？沙鲇诓煌康姆峙湎鄳?yīng)工作站303。

系統(tǒng)控制器301可具有服務(wù)器/存檔終端單元304，其優(yōu)選地包含數(shù)據(jù)庫管理軟件，所述數(shù)據(jù)庫管理軟件用于在其從地面子系統(tǒng)檢索下載文件時提供發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)文件的有效傳送和分析。作為非限制性實例，一旦已檢索到文件，此數(shù)據(jù)庫管理軟件便可從基站區(qū)段的存儲器刪除現(xiàn)有文件。

如上文所簡要描述，且如圖5中所概略地說明，每一wems模塊20通?？砂鈿?1和雙向無線(基于射頻載波)子系統(tǒng)，所述雙向無線子系統(tǒng)容納例如微處理器132等處理單元和相關(guān)聯(lián)的存儲器或數(shù)據(jù)存儲裝置134，所述相關(guān)聯(lián)的存儲器或數(shù)據(jù)存儲裝置充當(dāng)存檔數(shù)據(jù)存儲裝置134a和用于進(jìn)行通信(包含包通信)的緩沖器134b。存儲器134耦合到fadec/ecu。處理單元132可接收和壓縮發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)，且將經(jīng)壓縮數(shù)據(jù)存儲于其相關(guān)聯(lián)的存儲器134中。報告可由處理單元132產(chǎn)生，所述報告包含許多項發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)，以及來自發(fā)動機(jī)的排放物是否超過閾值。

發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)和報告可經(jīng)由rf收發(fā)器136和其優(yōu)選共形天線40下載。為了提供雙向rf通信能力，收發(fā)器136可與圖4中所示的無線路由器201一起操作以用于上傳和下載數(shù)據(jù)。而且，wems模塊20可操作為網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，且與無線傳感器陣列29(圖1)無線通信，如下文進(jìn)一步解釋。

如果rf通信鏈路為擴(kuò)頻和優(yōu)選802.11鏈路，那么在此非限制性實例中，所關(guān)注的未授權(quán)2.4到2.5ghzs-頻帶區(qū)段的多個子帶通道中的每一個可為可用的，且優(yōu)選使用?？墒褂闷渌词跈?quán)或授權(quán)頻帶。無線路由器201可連續(xù)地廣播詢問信標(biāo)，所述詢問信標(biāo)含有表示機(jī)場的排放功率電平限制的信息。使用其收發(fā)器內(nèi)的自適應(yīng)功率單元，wems模塊20可通過將其排放功率調(diào)整為將不超過由管控機(jī)場的管轄區(qū)所強(qiáng)加的通信限制的水平，對此信標(biāo)信號作出響應(yīng)。無線(rf)收發(fā)器136接著存取存儲于存儲器134中的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)文件，加密發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)，且經(jīng)由無線地面通信鏈路的選定子通道將發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)文件發(fā)射到無線路由器201。

接收方無線路由器201將數(shù)據(jù)文件暫時轉(zhuǎn)發(fā)到基站區(qū)段，直到可經(jīng)由通信路徑230將文件自動發(fā)射到遠(yuǎn)程發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)控制中心300以供分析為止。

出于參考的目的，參考圖6和7描述噴氣式發(fā)動機(jī)，可使用其上所描述的無線發(fā)動機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)(wems)模塊20。每一發(fā)動機(jī)可具有一個發(fā)動機(jī)安裝wems模塊20，且每一wems模塊可具有特定數(shù)據(jù)地址(例如因特網(wǎng)地址或其它ip地址)，從而允許服務(wù)提供商近實時地存取wems模塊和其數(shù)據(jù)，且執(zhí)行“智能”維護(hù)。此地址鏈接到發(fā)動機(jī)序列號，且將用以存儲常規(guī)和關(guān)鍵發(fā)動機(jī)信息。使用wems模塊因此可減少發(fā)動機(jī)每小時的維護(hù)費(fèi)用(mcph)。

圖6說明通常指示為400的噴氣式發(fā)動機(jī)的一個截面，其展示基本組件和進(jìn)入和來自噴氣式發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)氣流fadec/ecu控制402，所述發(fā)動機(jī)氣流fadec/ecu控制可用于實時監(jiān)控發(fā)動機(jī)事件。這些事件可在開始起飛的第一分鐘左右期間下載到遠(yuǎn)程發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)控制中心300，或保存到wems模塊中的存儲器，且稍后被下載以確定目的地處是否能保證“在翼”發(fā)動機(jī)維護(hù)。

出于清楚起見，描述此噴氣式發(fā)動機(jī)的參考數(shù)字從400開始依次向后。如圖6中所示，發(fā)動機(jī)氣流fadec/ecu控制402可包含核心隔艙泄壓；機(jī)油箱加壓；機(jī)油箱通風(fēng)；主動間隙控制；低壓和高壓補(bǔ)償；通風(fēng)和排干功能。這些功能可通過基本fadec/ecu控制系統(tǒng)402監(jiān)控，如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員所已知。圖6中的發(fā)動機(jī)實例對應(yīng)于具有fadec/ecu或pmc控制的通用電動cf6-80c2高級設(shè)計，其具有n1推力管理和共渦輪機(jī)械設(shè)備。盡管說明此噴氣式發(fā)動機(jī)，但自然可使用用于不同噴氣式發(fā)動機(jī)的其它控制系統(tǒng)，如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員所已知。

所說明的發(fā)動機(jī)的一個葉片具有六個可變級和加固型級，其具有低排放燃燒器和30個加壓噴嘴和改進(jìn)的排放物。發(fā)動機(jī)具有克維拉安全殼，從而得到較低安全殼重量和復(fù)合風(fēng)扇外部導(dǎo)流板。發(fā)動機(jī)具有增強(qiáng)型高壓渦輪機(jī)(hpt)，所述hpt具有一個葉片材料的級和高級冷卻以及主動間隙控制。

風(fēng)扇模塊包含鋁/克維拉安全殼404和93英寸經(jīng)改進(jìn)的航空/葉片406。風(fēng)扇模塊具有合成的外部導(dǎo)流板408，所述外部導(dǎo)流板具有鋁/復(fù)合尾部風(fēng)扇箱410和鈦風(fēng)扇框412以用于減少損失。風(fēng)扇模塊另外具有四級正交增壓器414和風(fēng)扇撐桿(具有12個位置)416之間的可變旁通閥(vbv)。發(fā)動機(jī)包含壓縮機(jī)入口溫度(cit)探針418。

高壓壓縮機(jī)包含igv護(hù)罩密封件420和具有級3-14424的溝槽式罩殼的葉片鳩尾密封422。壓縮機(jī)包含輪葉平臺密封426和短繩級8低損耗泄壓系統(tǒng)428和改進(jìn)的摩擦外罩降低間隙430。

壓縮機(jī)后框包含燃燒器430和點(diǎn)火器插塞432，所述點(diǎn)火器插塞具有燃料噴嘴434和外部導(dǎo)流板436。壓縮機(jī)后框包含通風(fēng)口密封件438和4r/a/o密封件440和4r軸承442和4b軸承444。壓縮機(jī)后框還包含5r軸承446和5r/a/o密封件448、散流器450和壓力平衡密封件452。壓縮機(jī)后框還包含級1噴嘴454。

高壓渦輪區(qū)包含控制級1和2的主動間隙，以及指示為456的涂布護(hù)罩。高壓渦輪區(qū)還包含定向固化級1葉片和阻尼葉片458，以及冷卻空氣輸送系統(tǒng)。高壓渦輪包含熱匹配支撐結(jié)構(gòu)和主動間隙控制和簡化撞擊，其具有支架輪葉支撐和線性艙頂。改進(jìn)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)荷載路徑具有改進(jìn)的圓度控制、固體護(hù)罩和改進(jìn)的艙頂。這些組件位于高壓渦輪區(qū)的通常為460的區(qū)域內(nèi)。

低壓渦輪技術(shù)區(qū)包含間隙控制462、360e罩殼464、從排放氣體移除渦流的空氣動力撐桿466和形成為單件式鑄造的渦輪后框468。

許多這些組件包含無線發(fā)動機(jī)傳感器和結(jié)構(gòu)力傳感器，所述傳感器在開始起飛期間且貫穿整個飛行過程產(chǎn)生信號?？山?jīng)由wems模塊20將信號中繼到地面上維護(hù)機(jī)組人員和/或分離的遠(yuǎn)程發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)控制中心，所述遠(yuǎn)程發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)控制中心具有其自身的處理器和數(shù)據(jù)分析以用于進(jìn)行高級分析。

圖7說明在一個實例中在發(fā)動機(jī)開始期間監(jiān)控的組件，所述組件包含發(fā)動機(jī)液壓系統(tǒng)、油壓(psi)、發(fā)動機(jī)斷路開關(guān)、油溫(攝氏度)、燃料流量(lb/hr)、n2l和n1l(兩者按百分比計算)、油溫和egt(兩者單位是攝氏溫度)和wf。在曲線圖的豎軸上展示一些范圍，而在曲線圖的橫軸上展示時間。

根據(jù)非限制性實例，且如下文進(jìn)一步詳細(xì)描述，可在wems模塊20內(nèi)感測和處理環(huán)境發(fā)動機(jī)排放物，所述wems模塊在個別或組合組件的環(huán)境發(fā)動機(jī)排放物(例如總碳?xì)浠衔?超過閾值時產(chǎn)生警報。在一個非限制性實例中，閾值可由特定國家的國際民用航空組織(icao)或在不同飛行階段期間來自飛機(jī)發(fā)動機(jī)的排放物的通用國際標(biāo)準(zhǔn)建立。環(huán)境發(fā)動機(jī)排放物的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)可由其它傳感器感測，以使得在非限制性實例中，可建立總碳?xì)浠衔?thc)、總有機(jī)氣體(tog)、顆粒物質(zhì)(pm)、一氧化碳(co)、二氧化硫和氮氧化物中的至少一個的排氣濃度?？筛袦y個別組件的碳?xì)浠衔锖推渌袡C(jī)氣體。

紅外激光和相關(guān)聯(lián)的傳感器或其它尾流分析裝置480(圖6)可用以檢測尾流排放物，或其它技術(shù)可用于分析來源于飛機(jī)排氣的尾流，且結(jié)合無線或有線發(fā)動機(jī)傳感器更準(zhǔn)確地確定來自飛機(jī)的環(huán)境發(fā)動機(jī)排放物。特定傳感器可用以測量排放物，所述傳感器包含用于在直接噴氣式發(fā)動機(jī)排氣處或在尾流內(nèi)測量二氧化氮(no2)、硝酸(hno3)和硝酸銨(nh4no3)微粒以及其它顆粒物質(zhì)和無機(jī)或有機(jī)化合物的傳感器。這將允許很早識別超過icao限值的發(fā)動機(jī)。

現(xiàn)在關(guān)于圖8到10描述wems模塊，所述wems模塊也可作為網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，其與位于其它發(fā)動機(jī)隔艙中的其它網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行多跳通信，且與發(fā)動機(jī)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(ewsn)通信以用于以不同取樣速率取樣無線發(fā)動機(jī)傳感器，且在來自發(fā)動機(jī)的排放物超過例如由icao建立的閾值的情況下產(chǎn)生警報，且用于確定發(fā)動機(jī)的維護(hù)計劃表。出于描述的目的，參考數(shù)字從500開始依次向后。wems模塊20、噴氣式發(fā)動機(jī)22、fadec/ecu控制單元24、噴氣式發(fā)動機(jī)整流罩或機(jī)艙28、座艙處的駕駛艙30、飛機(jī)32、arinc429總線34、共形天線40和罩殼41(外殼)的參考數(shù)字在整個描述中保持不變，具有類似參考數(shù)字。

圖8為類似于圖5中所示的wems模塊的wems模塊20的框圖，但是圖8展示可根據(jù)非限制性實例使用的不同功能組件和子組件的更多細(xì)節(jié)。fadec24與wems模塊20介接，且向wems模塊中的電力控制器502提供電力，所述wems模塊與基帶媒體存取控制(mac)電路504和雙wifi/wimax無線電506交互操作，所述雙wifi/wimax無線電又充當(dāng)根據(jù)802.11和802.16標(biāo)準(zhǔn)的收發(fā)器。在一個實例中，其為第一無線發(fā)射器。此收發(fā)器(無線電)506可在其它標(biāo)準(zhǔn)下操作，但是通過共形天線發(fā)射和接收數(shù)據(jù)，所述共形天線在此實例中對應(yīng)于發(fā)射(tx)共形天線42a和接收(rx)共形天線42b。

fadec24經(jīng)由arinc429總線34與處理器510通信，所述處理器在此非限制性實例中對應(yīng)于芯片上系統(tǒng)(soc)，例如霍爾特hi-8582/8583集成電路芯片。此芯片與接口現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)512交互操作，所述fpga與ata控制器514和發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)存儲516(例如60gb快閃存儲器)交互操作。接口fpga512與處理器(如wems主機(jī)cpu518)交互操作，所述wems主機(jī)cpu又與程序閃存和ram520以及基帶媒體存取控制電路504交互操作。相關(guān)聯(lián)的發(fā)動機(jī)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(ewsn)中央處理單元(cpu)522和收發(fā)器523可充當(dāng)詢問單元和如下文所解釋的用于無線發(fā)動機(jī)傳感器的接收器。收發(fā)器(無線電)523可通過共形天線發(fā)射和接收數(shù)據(jù)，例如在發(fā)射(tx)共形天線524a和接收(rx)共形天線524b處所說明的實例。

如所說明，接收共形天線524b可從無線傳感器和其它傳感器或裝置(例如紅外傳感器和光學(xué)器件，以及感測發(fā)動機(jī)自身處以及尾流中的排放物的接收器)接收發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)和環(huán)境排放物數(shù)據(jù)?？蓪⑾嗤瑪?shù)據(jù)發(fā)射到fadec。無線電506可在不同協(xié)議下操作，以便利用其它網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)射和接收數(shù)據(jù)，如下文中更詳細(xì)地解釋。

在此系統(tǒng)中，在wems模塊20安裝于飛機(jī)發(fā)動機(jī)上之后，不需要飛機(jī)修改，且不需要手動干預(yù)。如下文在飛行期間所指示，wems模塊20獲取、存儲和加密“完整飛行發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)”，且可在飛行期間或飛行后自動且無線地下載發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的非限制性實例，wems模塊20可在飛行期間獲取大量的數(shù)據(jù)，且例如使用符合arinc429的通信協(xié)議提供所述獲取的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)的全球“實時”下載。此為在最高端商業(yè)和運(yùn)輸飛機(jī)上用作雙線數(shù)據(jù)總線和數(shù)據(jù)協(xié)議以支持航空電子設(shè)備局域網(wǎng)(lan)的航空電子設(shè)備數(shù)據(jù)總線的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。所述總線為具有分離的發(fā)射和接收端口的自定時和自同步串行數(shù)據(jù)總線。雙絞線提供平衡差分通信信令。

每一arinc通信包通常具有32位值和五個字段，所述字段包含奇偶校驗位、用以指示數(shù)據(jù)字段是否有效的正負(fù)號/狀態(tài)矩陣(ssm)、用以指示字中的數(shù)據(jù)被視為正確數(shù)據(jù)的正常操作(no)；用以指示數(shù)據(jù)由測試源提供的功能測試(ft)；用以指示使得數(shù)據(jù)待檢或遺漏的故障的故障警告(fw)；和用以指示數(shù)據(jù)遺漏或不精確的未經(jīng)計算數(shù)據(jù)(ncd)。ssm(如正負(fù)號/狀態(tài)矩陣)可指示數(shù)據(jù)的正負(fù)號或其它定向，例如北/南或東/西。arinc429芯片上系統(tǒng)電路510(例如霍爾特集成電路hi-8582或hi-8583)為硅門cmos裝置，所述硅門cmos裝置將16位并行數(shù)據(jù)總線直接介接到arinc429串列總線24。arinc429處理器510包含兩個接收器，所述接收器各自具有標(biāo)簽辨識、32x32fifo和模擬線路接收器。每一接收器可最多編程16個標(biāo)簽。

圖9說明根據(jù)本發(fā)明的非限制性實例的飛機(jī)32和兩個飛機(jī)發(fā)動機(jī)22的片段截面圖，所述飛機(jī)發(fā)動機(jī)各自具有發(fā)動機(jī)安裝wems模塊20。飛機(jī)32包含駕駛艙530，所述駕駛艙具有座艙無線lan單元(cwlu)532，所述cwlu充當(dāng)無線接入點(diǎn)，且從wems模塊20接收通信信號。cwlu532與包含衛(wèi)星數(shù)據(jù)單元542、低噪聲放大器/功率放大器(lna/pa)544和高增益衛(wèi)星通信天線546的衛(wèi)星通信單元540交互操作。這些組件形成用于衛(wèi)星通信鏈路的第二無線發(fā)射器。cwlu532也與uhf收發(fā)器550交互操作，所述uhf收發(fā)器可用于空對地通信，例如飛機(jī)上使用的早期空對地?zé)o線電話頻帶。uhf收發(fā)器也充當(dāng)?shù)诙o線發(fā)射器。使用wems模塊20、cwlu532和衛(wèi)星554說明多跳通信，所述衛(wèi)星與地面入口點(diǎn)556用戶衛(wèi)星天線(例如接收發(fā)動機(jī)服務(wù)提供商(esp)562的數(shù)據(jù)的衛(wèi)星接收碟形天線)通信。在飛行期間，wems模塊20無線地連接到座艙無線lan單元532，且可將關(guān)鍵“飛行中發(fā)動機(jī)安全數(shù)據(jù)”下載到esp562，或具有分析數(shù)據(jù)的機(jī)載處理器。此數(shù)據(jù)可支持用于海洋航線的faaetops(擴(kuò)展式雙操作)。

衛(wèi)星通信鏈路提供“實時”發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)傳送，且支持esp處或機(jī)載的關(guān)鍵發(fā)動機(jī)決策(包含“飛行中發(fā)動機(jī)關(guān)閉”)，以確定發(fā)動機(jī)中的一個是否應(yīng)關(guān)閉?？稍诎l(fā)動機(jī)服務(wù)提供商562處實現(xiàn)飛機(jī)發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)的實時分析，所述實時分析包含用于發(fā)動機(jī)診斷的基于性能的合約報告、飛機(jī)發(fā)動機(jī)的健康和狀態(tài)、性能燃燒、在翼時間和環(huán)境影響(碳排放物)或機(jī)載飛機(jī)。衛(wèi)星通信可包含不同通信信令和協(xié)議，包含直接廣播衛(wèi)星(dbs)、固定衛(wèi)星服務(wù)(fss)、ku、ka和c頻帶通信。

或者，uhf收發(fā)器550可用于以848到850mhz和894到896mhz(作為可連接到地面系統(tǒng)的早期電話頻帶的部分)通信。如圖8和9中所示的系統(tǒng)允許在飛行期間下載大量“高價值”和“時間關(guān)鍵”數(shù)據(jù)，且提供發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)的全球“實時”下載。wems模塊20與國際航班上通?？捎玫馁Y源介接，所述資源包含根據(jù)非限制性實例在arinc763標(biāo)準(zhǔn)下操作的wifi座艙無線lan單元532，其應(yīng)用于服務(wù)器機(jī)載商業(yè)飛機(jī)，允許乘客擁有“天上辦公室”?？山尤肟罩行l(wèi)星通信，所述空中衛(wèi)星通信根據(jù)arinc741標(biāo)準(zhǔn)使用衛(wèi)星數(shù)據(jù)單元542和所描述的其它組件操作。航空公司現(xiàn)可更密切地監(jiān)控飛機(jī)發(fā)動機(jī)性能，包含符合適用于雙發(fā)動機(jī)飛機(jī)的iawetops認(rèn)證要求，其航線轉(zhuǎn)向時間比使用一個發(fā)動機(jī)大60分鐘，且使得航線轉(zhuǎn)向時間比具有大于兩個發(fā)動機(jī)的飛機(jī)大180分鐘。etops為由美國聯(lián)邦航空管理局(faa)定義的擴(kuò)展式雙操作的首字母縮寫，且允許雙發(fā)動機(jī)客機(jī)(例如空中客車a300或波音737一直到波音787)飛行先前雙發(fā)動機(jī)飛機(jī)所不能飛的長距離線路。

wems數(shù)據(jù)(如實時飛機(jī)發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù))允許飛機(jī)機(jī)組人員決策以進(jìn)行飛行中檢查，且必要時關(guān)閉或調(diào)整發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)推力。算法可編程到wems模塊20或駕駛艙處或基于地面的esp562處的處理器中以提供處理，從而基于感測的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)確定發(fā)動機(jī)操作參數(shù)，且確定如果已超出某些發(fā)動機(jī)操作參數(shù)，那么是否應(yīng)進(jìn)行飛行中關(guān)斷。可甚至在飛行期間將算法上傳到wems模塊20，從而允許wems模塊20可“實時地”配置。也有可能關(guān)于什么樣的超過數(shù)將進(jìn)行研究和處理(取決于環(huán)境或其它條件)從駕駛艙向wems模塊20進(jìn)行請求。舉例來說，有可能配置wems模塊20以在飛行期間僅下載特定監(jiān)控參數(shù)和數(shù)據(jù)，而不是下載大量數(shù)據(jù)。wems模塊因此可配置以便進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、存儲和發(fā)射(包含廢氣排放物)。wems模塊20可配置，且可從駕駛艙或從esp562進(jìn)行編程。舉例來說，如果在飛行期間發(fā)生振動，那么有可能增加各種振動發(fā)動機(jī)傳感器的取樣頻率，同時減少其它傳感器的取樣頻率，以使得在飛行期間收集更多關(guān)于振動統(tǒng)計的數(shù)據(jù)。

在一個實例中，wems模塊根據(jù)ieee802.11或ieee802.16標(biāo)準(zhǔn)操作，且在優(yōu)選2.4ghz頻帶下在無線局域網(wǎng)(wlan)530下實施。wems模塊也在3.6和5.0ghz頻帶下操作?？罩姓{(diào)制技術(shù)使用與802.11b和8011g協(xié)議中定義的基本協(xié)議(通常使用2.4ghzism頻帶)相同的基本協(xié)議，其將各種頻帶中的每一個劃分成通道。舉例來說，將2.4000到2.4835ghz頻帶劃分成以5mhz間隔開的13個通道，通道的可用性通常由各個國家調(diào)整。因此，取決于飛機(jī)的全世界地理位置，wems單元20可經(jīng)由其無線電506在不同通道上且以不同功率(取決于特定地點(diǎn)的管轄要求)通信。取決于地區(qū)要求，通道中的一些也可重疊。通常將數(shù)據(jù)幀劃分成特定的標(biāo)準(zhǔn)化段，所述特定的標(biāo)準(zhǔn)化段包含mac標(biāo)頭、有效載荷和幀校驗序列字段(fcs)。可使用不同mac標(biāo)頭和幀控制字段，且將其再分成各種子域。這些可取決于飛機(jī)的地理位置和地區(qū)管轄規(guī)則進(jìn)行修改。

802.16為用于無線城域網(wǎng)的無線寬頻帶標(biāo)準(zhǔn)，如在名稱“wimax”(全球微波接入互操作性)下商品化的無線man。wimax利用無線本地環(huán)路標(biāo)準(zhǔn)化空中接口和相關(guān)功能。wimax需要物理裝置層(phy)，且以可縮放ofdma(正交分頻多重存取)操作以攜載數(shù)據(jù)，且支持約1.25mhz與20mhz之間具有約2,048個副載波的通道帶寬。其支持自適應(yīng)調(diào)制解碼和有效64qam譯碼方案。在一些情況下，可使用16qam和qpsk。系統(tǒng)的wems模塊20和其它相關(guān)聯(lián)的組件可包含多進(jìn)多出(mimo)天線以提供用于較高帶寬的非視線傳播(nols)特性和用于良好誤差性能的混合自動重復(fù)請求(harq)。mac子層可包含數(shù)個會聚子層，所述會聚子層描述例如以太網(wǎng)、非同步傳輸模式(atm)和因特網(wǎng)協(xié)議(ip)等金屬線技術(shù)如何封裝于空中接口上，以及如何分類數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)傳送期間可使用高級加密標(biāo)準(zhǔn)(aes)或數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)(des)以得到較高安全性?？墒褂酶鞣N功率節(jié)省機(jī)構(gòu)，包含睡眠或空轉(zhuǎn)模式?？赏ㄟ^分配在訂戶臺與基站之間的每一連接來支持服務(wù)品質(zhì)(qos)。

圖10說明wems模塊20可如何在無線連接中與由多個不同無線發(fā)動機(jī)傳感器形成的現(xiàn)有發(fā)動機(jī)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(ewsn)600交互操作，所述無線發(fā)動機(jī)傳感器在此實例中說明為個別節(jié)點(diǎn)600a到600f，以提供旋轉(zhuǎn)子系統(tǒng)(例如飛機(jī)發(fā)動機(jī)中的渦輪葉片和軸承組合件)和氣體路徑參數(shù)(例如溫度、振動、應(yīng)力和壓力)的精確監(jiān)控。盡管僅說明六個無線發(fā)動機(jī)傳感器，但應(yīng)理解，用于一個噴氣式飛機(jī)發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)600可包含最小數(shù)百個此類無線發(fā)動機(jī)傳感器。傳感器將感測包含發(fā)動機(jī)排放物的不同發(fā)動機(jī)參數(shù)。在wems模塊20處的分離ewsncpu522(對應(yīng)于圖8中的ewsncpu)可與從不同無線發(fā)動機(jī)傳感器接收的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)交互操作以進(jìn)行通信，且所述cpu可配置形成ewsn600的無線傳感器改變?nèi)铀俾?，且通過與無線發(fā)動機(jī)傳感器中的每一個交互操作的適當(dāng)無線收發(fā)器來詢問傳感器。從無線發(fā)動機(jī)傳感器接收的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)可如上文所解釋地處理，且通過fadec或通過與選定傳感器的無線通信來調(diào)整飛機(jī)組件。

wems模塊20不僅介接到如圖10中所說明的fadec24，而且也無線地介接到無線發(fā)動機(jī)傳感器，所述無線發(fā)動機(jī)傳感器經(jīng)配置以形成ewsn600，且監(jiān)控關(guān)鍵發(fā)動機(jī)參數(shù)。ewsn拓?fù)淇刹煌诤唵涡切尉W(wǎng)絡(luò)以及高級多跳無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。跳數(shù)與網(wǎng)絡(luò)之間的傳播可通過路由或溢流進(jìn)行。如圖10中所展示，各種無線發(fā)動機(jī)傳感器包含燃料流量感應(yīng)器(sf)；溫度傳感器(st)；壓力傳感器(sp)；水平傳感器(sl)；加速度傳感器(sa)；和振動傳感器(sv)。當(dāng)然，出于說明的目的，這僅是代表性樣本，且在飛機(jī)發(fā)動機(jī)中使用許多其它無線發(fā)動機(jī)傳感器。無線發(fā)動機(jī)傳感器中的每一個可包含雙向且提供發(fā)動機(jī)控制的各種換能器。每一無線發(fā)動機(jī)傳感器形成無線節(jié)點(diǎn)，且可包含感測機(jī)制，且包含無線電收發(fā)器和天線以及微控制器(處理器)和相關(guān)聯(lián)的軟件和能量(或功率)源。這允許實時檢測和診斷故障，可向飛行員警示所述故障。

ewsn600與wems模塊20交互操作，且提供經(jīng)濟(jì)的方法來監(jiān)控、檢測和診斷發(fā)動機(jī)的渦輪單元或其它組件內(nèi)的問題和目標(biāo)機(jī)械加壓組件。使用ewsn600也提供在fadec24與ewsn數(shù)據(jù)源之間的數(shù)據(jù)融合的機(jī)會，以將數(shù)據(jù)自動和無線地轉(zhuǎn)發(fā)到基于地面的發(fā)動機(jī)服務(wù)提供商操作中心562以用于進(jìn)行飛行后分析，且允許檢測、診斷和預(yù)報不同渦輪組件內(nèi)出現(xiàn)的問題。從ewsn600獲得的數(shù)據(jù)提供渦輪組件故障的早期檢測和診斷，且?guī)椭乐篂?zāi)難性的故障，且允許實時數(shù)據(jù)獲取寶貴的發(fā)動機(jī)可操作、性能和設(shè)計信息。駕駛艙30可包含座艙無線lan單元532，所述座艙無線lan單元包含局部發(fā)動機(jī)診斷單元574，所述局部發(fā)動機(jī)診斷單元可為用于局部發(fā)動機(jī)診斷的處理器或其它c(diǎn)pu。

局部發(fā)動機(jī)診斷574可包含耦合到飛機(jī)發(fā)動機(jī)且經(jīng)配置以控制發(fā)動機(jī)操作參數(shù)的發(fā)動機(jī)控制器578。此可為到發(fā)動機(jī)的有線連接或無線連接。發(fā)動機(jī)控制器接收發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)，并且還天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，且處理發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)和當(dāng)前天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，且基于由天氣變化引起的預(yù)測飛行操作改變飛行期間的發(fā)動機(jī)操作參數(shù)，如下文將更詳細(xì)地解釋。wems數(shù)據(jù)可包含感測發(fā)動機(jī)參數(shù)作為環(huán)境發(fā)動機(jī)排放物，所述環(huán)境發(fā)動機(jī)排放物包括總碳?xì)浠衔?thc)、總有機(jī)氣體(toc)、顆粒物質(zhì)(pm)、一氧化碳(co)、二氧化硫和氮氧化物中的至少一個的排氣濃度。感測發(fā)動機(jī)參數(shù)還可包含飛機(jī)發(fā)動機(jī)在飛行期間的排氣溫度(egt)。感測發(fā)動機(jī)參數(shù)也可包含在飛機(jī)的排氣尾流中感測的微粒排放物。

圖10也說明發(fā)動機(jī)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)600可如何下載發(fā)動機(jī)排放物數(shù)據(jù)?？蓪⒕哂邢嚓P(guān)發(fā)動機(jī)排放物數(shù)據(jù)的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)從wems模塊20發(fā)射到其它網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)以用于存儲于傳感器服務(wù)器中。數(shù)據(jù)也存儲于wems模塊20中。可將一起具有發(fā)動機(jī)排放物數(shù)據(jù)的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)下載到例如在圖9和10中說明為562的發(fā)動機(jī)服務(wù)提供商(esp)，且進(jìn)行分析。處理器可接收發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)，使發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)與飛機(jī)發(fā)動機(jī)的飛行階段相關(guān)，且執(zhí)行分析以確定飛機(jī)發(fā)動機(jī)的維護(hù)計劃表。發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)的分析可包含使用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，所述貝葉斯網(wǎng)絡(luò)包含具有包括與例如發(fā)動機(jī)排放物相關(guān)的發(fā)動機(jī)性能參數(shù)的范圍的變量的決策樹。此外，wems模塊可利用其處理器分析發(fā)動機(jī)排放物數(shù)據(jù)，且在發(fā)動機(jī)排放物超過閾值時產(chǎn)生警報。此情形在飛機(jī)接近可具有要求排放物不超過閾值的管轄法的機(jī)場時尤其相關(guān)，且如果有可能，那么飛行員可調(diào)整發(fā)動機(jī)操作使其處于排放物限值內(nèi)。而且，它將給予飛行員必要的信息以用于進(jìn)行可能需要的任何發(fā)動機(jī)維護(hù)。舉例來說，可清潔燃料流量輸送系統(tǒng)，且對噴氣式發(fā)動機(jī)執(zhí)行其它短期維護(hù)操作。如果wems模塊20產(chǎn)生警報，那么警報可顯示于移動顯示裝置575(例如能夠處理且在裝置上顯示其它數(shù)據(jù)的飛行機(jī)組人員的平板裝置)上。

圖11展示作為非限制性實例的不同飛行階段和可測量的環(huán)境發(fā)動機(jī)排放物數(shù)據(jù)的類型(包含與渦輪(n1)的rpm、空氣/燃料比(a/f)和燃料流量(單位是kg/s)相關(guān)的發(fā)動機(jī)操作參數(shù))的曲線圖?？蓽y量以獲得發(fā)動機(jī)發(fā)射數(shù)據(jù)的其它環(huán)境發(fā)動機(jī)排放參數(shù)包含二氧化碳(co2)的百分比、一氧化碳(co)、碳?xì)浠衔?hc)、氮氧化物nox)，其單位皆為百萬分率(ppm)。此數(shù)據(jù)可包含一氧化碳(co)或碳?xì)浠衔?hc)(如ch4)，以及氮氧化物(如no2)，單位是每公斤(kg)燃料多少克。圖11的曲線圖展示某些組件的環(huán)境排放物如何在空轉(zhuǎn)期間以及在較低發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下增加，且在巡航時最小。不同類型的無線和/或有線發(fā)動機(jī)傳感器可用以感測和測量環(huán)境排放物。作為非限制性實例，用于感測發(fā)動機(jī)排放物的其它裝置包含氣溶膠質(zhì)譜儀(ams)、多角度吸收光度計(maap)、冷凝微粒計數(shù)器(cpc)和差分遷移率分析儀(dma)。可使用其它實例。

也有可能處理關(guān)于發(fā)動機(jī)氣體溫度(egt)對風(fēng)扇轉(zhuǎn)速(例如核心速度(n2)和風(fēng)扇轉(zhuǎn)速(n1))的數(shù)據(jù)。如果感測到egt上與約5到10度的閾值平均值的溫度差，那么此情形可指示發(fā)動機(jī)的退化。已發(fā)現(xiàn)可分析風(fēng)扇轉(zhuǎn)速對燃料流量，且從閾值的2％改變是顯著的。這些是可用于確定應(yīng)何時產(chǎn)生警報的實例閾值。

通常，計量表是不可靠的，且有可能查看發(fā)動機(jī)核心速度egt和燃料流量。噴氣式發(fā)動機(jī)的性能退化往往會增加燃燒器入口溫度和燃料空氣比，這會增加煙塵排放物。個別碳?xì)浠衔锓N類的測量值指示大部分主要種類的碳?xì)浠衔锏呐欧盼镏笖?shù)隨著增加發(fā)動機(jī)功率而相互成比例地下降。在甲醛中也可見到此情形，甲醛是豐富排放的碳?xì)浠衔?，且可?zhǔn)確地測量。如顆粒物質(zhì)(pm)的微?；衔锟砂蛩猁}和有機(jī)揮發(fā)性餾分。這些化合物中的一些也可在尾流中通過紅外激光和相關(guān)光學(xué)器件和接收器測量，且所接收的信息于檢測器中處理。人們相信硫酸鹽比重與發(fā)動機(jī)功率具有極少相關(guān)性，但在低發(fā)動機(jī)功率處，排氣中的有機(jī)組分最大。

羰基排放物的三個組成部分為甲醛、乙醛和丙酮。wems模塊20將分析這些環(huán)境排放物，且在飛機(jī)接近機(jī)場并排放過量的排放物或著陸時產(chǎn)生警報。如果排放物突然增加，那么wems模塊20也可在起飛之后或在巡航期間產(chǎn)生警報。wems模塊20也可經(jīng)由座艙無線lan單元(532)或網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)將排放物數(shù)據(jù)和其它發(fā)動機(jī)報告數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到駕駛艙，如下文中更詳細(xì)地解釋，以使得駕駛艙的飛行員或其它機(jī)組成員可檢索數(shù)據(jù)，且在駕駛艙中的顯示裝置(例如，平板、手機(jī)或其它裝置575(圖10))上顯示所述數(shù)據(jù)。

此類型的信息對于飛行機(jī)組人員來說是有益的，因為在較高發(fā)動機(jī)功率設(shè)定下會生成氮氧化物。在最小空轉(zhuǎn)推力處(例如在飛機(jī)停在機(jī)場時)，氮氧化物排放物指數(shù)也具有高值。碳?xì)浠衔镫S著功率增加而降低，且推力最小(例如約21％)，例如功率設(shè)定被稱作最小空轉(zhuǎn)。在最小空轉(zhuǎn)推力處，碳?xì)浠衔锏臐舛茸畲?，且碳?xì)浠衔锏呐欧盼镏笖?shù)最高。一氧化碳排放物隨著功率設(shè)定的下降而增加，且在最小空轉(zhuǎn)推力處，一氧化碳排放物指數(shù)為最高值。

應(yīng)理解，飛機(jī)污染物可在如下三個不同分區(qū)中在物理上和/或化學(xué)上變換：(1)在離開發(fā)動機(jī)內(nèi)的燃燒器之后，(2)在熱排氣尾流中的發(fā)動機(jī)的下游，和(3)在排放物冷卻，且與周圍大氣混合之后。在熱燃燒氣體與環(huán)境空氣混合以快速冷卻氣流，且形成氣溶膠微粒時，較重的碳?xì)浠衔锟稍陲w機(jī)發(fā)動機(jī)離開時冷凝。在排氣尾流處，一些排放物繼續(xù)冷卻，且一些分子經(jīng)歷產(chǎn)生冷凝到微粒(在尾流中碰撞并形成較大微粒)中的其它分子的化學(xué)反應(yīng)，但大小仍是微觀的。尾流中的所得顆粒物質(zhì)(pm)中的一些可固體或液體，且包含煙塵中的碳、例如硝酸銨和硫酸銨等無機(jī)鹽，以及冷凝到氣溶膠微粒中的重碳?xì)浠衔铩?/p>

排放物中的一些對氣候改變和/或空氣質(zhì)量兩者具有不同影響。舉例來說，co2、h20、氮氧化物、硫氧化物和顆粒物質(zhì)(例如非揮發(fā)性化合物)皆可對氣候改變產(chǎn)生影響，而包含碳?xì)浠衔铩⒓淄?ch4)和一氧化碳(co)的相同產(chǎn)物可影響空氣質(zhì)量。二氧化碳為碳?xì)浠衔锶剂贤耆紵漠a(chǎn)物，例如噴氣式飛機(jī)得到燃料且與空氣中的氧氣組合以生成co2。水蒸汽也是完全燃燒的產(chǎn)物。燃料中的氫氣與空氣中的氧氣組合以生成凝結(jié)尾跡(如凝跡)中的水。在空氣穿過飛機(jī)發(fā)動機(jī)中的高溫/高壓燃燒室時生成氮氧化物，且空氣中存在的氮?dú)夂脱鯕庑纬傻趸?。這些氮氧化物促成臭氧和二次顆粒物質(zhì)(pm)形成。

燃燒碳?xì)浠衔锟蔀椴煌耆?，如未燃盡的碳?xì)浠衔?uhc)或揮發(fā)性有機(jī)化合物(voc)，且可排除一些低反應(yīng)性化合物。碳?xì)浠衔锱欧盼镏械囊恍┚哂卸拘?。有危害的空氣污染?hap)促成臭氧形成。甲烷是基本的碳?xì)浠衔?，且機(jī)場中甲烷的影響高度取決于當(dāng)?shù)丨h(huán)境。一氧化碳的形成是由于燃料中碳的不完全燃燒，但也會促成臭氧形成。硫氧化物在大多數(shù)石油燃料中存在的少量硫在燃燒期間與空氣中的氧氣組合時生成，且促成二次顆粒物質(zhì)形成。許多非揮發(fā)性顆粒物質(zhì)(pm)是小煙塵微粒，例如由于不完全燃燒且由經(jīng)冷凝氣體的氣溶膠形成的黑色碳。這些組分可能足夠小從而被吸入，且可影響老年人和年輕人，且在一些環(huán)境條件下會有嚴(yán)重的后果，且出于所述原因，這些組分被密切地監(jiān)視。

可將來自尾流的二氧化氮(no2)轉(zhuǎn)換成硝酸(hno3)蒸氣，其與大氣中的氨氣相互作用，且形成硝酸銨(nh4no3)微粒。氧化反應(yīng)可涉及來自尾流的氣態(tài)碳?xì)浠衔铮耶a(chǎn)生形成有機(jī)氣溶膠微粒的可冷凝的有機(jī)化合物。大濃度的這些組件會對健康產(chǎn)生威脅，且展示檢查和維持恰當(dāng)排放水平的重要性。例如地平面臭氧、一氧化碳、硫氧化物、氮氧化物和鉛等其它顆粒物質(zhì)(pm)是飛機(jī)可促成的共同空氣污染物。氣候可能會有一些影響，且在任何分析中應(yīng)被考慮進(jìn)來，例如用于確定維護(hù)計劃表?？梢钥紤]氣候?qū)ξ擦髦泻涂赡茉谂艢馓幍暮娇张欧盼锏挠绊憽?/p>

由于例如二氧化碳和水蒸汽等氣體以及由燃?xì)鉁u輪燃燒器中的不完全燃燒產(chǎn)生的例如一氧化碳、碳?xì)浠衔锖秃谏嘉⒘５任廴疚飼固柲芎蜔彷椛湎嗷プ饔?，氣候效?yīng)可能會有影響。在存在水蒸汽的情況下，任何硫氧化物排放物會形成硫酸，這可進(jìn)一步與地球邊界層中的氨氣相互作用，以形成硫酸銨微粒。已知氮氧化物會影響臭氧的形成，且在巡航海拔形成硝酸，且在存在氨氣的情況下在邊界層中形成硝酸銨微粒，且將影響空氣質(zhì)量，且因此被監(jiān)控。在巡航海拔處的煙塵和黑色碳微粒與例如硫酸或硝酸等其它化學(xué)品相互作用，且形成小微粒，所述小微粒充當(dāng)用于在某些條件下冷凝存在于上層大氣中的水蒸汽的成核點(diǎn)。其可形成較大微粒和凝結(jié)尾跡。較小微?？杀３衷诖髿庵袘腋「L時間，且對人體健康造成風(fēng)險。

其它化合物可與飛機(jī)排氣相關(guān)聯(lián)，且由各種傳感器感測。這些化合物包含苯、pah、醛、丙酮、乙炔、鉻、二甲苯、汞、鎳、甲苯、苯酚、甲酚和相關(guān)化合物。發(fā)現(xiàn)氮氧化物主要存在于進(jìn)場、起飛和爬升階段(被稱為lto循環(huán))。對于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的人員來說，測量這些化合物和其它排放物的重要性是顯而易見的。臭氧可減損肺功能，而一氧化碳對心臟血管會有影響。氮氧化物將刺激肺且降低對呼吸傳染的抵抗力。顆粒物質(zhì)可影響過早死亡率，且加重呼吸和心血管疾病，并改變肺功能，且增加呼吸系統(tǒng)癥狀(這是由于肺組織和結(jié)構(gòu)的改變以及更改的呼吸防御機(jī)構(gòu))。揮發(fā)性有機(jī)化合物(voc)可刺激眼睛和呼吸道，且造成頭痛、頭昏眼花、視覺障礙和記憶損傷。

也存在包含臭氧、一氧化碳、氮氧化物、微粒物質(zhì)和揮發(fā)性有機(jī)化合物的空氣污染物的環(huán)境效應(yīng)。在飛機(jī)處或在發(fā)動機(jī)服務(wù)提供商處進(jìn)行處理時可考慮發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)和環(huán)境排放物數(shù)據(jù)。在飛機(jī)處約1米內(nèi)或附近取樣時，排放微粒在單大小模式內(nèi)對數(shù)正態(tài)分布。此情形可與下游約200米相比，其中下游微粒分布展現(xiàn)出兩個相異的模式。一個模式可對應(yīng)于非揮發(fā)性，且在大致相同直徑處觀察到的峰值為1米樣本。剛成核硫和有機(jī)微粒占有的其它微粒的峰值可小于12納米。

已發(fā)現(xiàn)對于任何給定天的平流輸送的尾流數(shù)據(jù)，給定級別內(nèi)的發(fā)動機(jī)間的變化小于5％的基于質(zhì)量和數(shù)目排放物指數(shù)。環(huán)境大氣條件的改變很可能影響顆粒物質(zhì)排放物，且預(yù)期對微粒數(shù)目的影響大于對微粒質(zhì)量的影響。因此，于分析中，可考慮天氣條件，例如氣壓、空氣濕度、風(fēng)速和空氣溫度。

已發(fā)現(xiàn)，噴氣式發(fā)動機(jī)中的性能退化傾向于增加燃燒器入口溫度，反映排氣溫度(egt)和燃料空氣比的增加，這會增加煙塵排放物。因此，可在不同飛行階段的排放物與用于維護(hù)或發(fā)動機(jī)檢修需要之間進(jìn)行直接相關(guān)。無線發(fā)動機(jī)傳感器可考慮可測量的不同參數(shù)，包含總和非揮發(fā)性氣溶膠。dgeom為基于數(shù)目的幾何平均直徑，其也可被認(rèn)為是如幾何標(biāo)準(zhǔn)差的西格馬?？煽紤]如基于質(zhì)量(體積度量)幾何平均直徑的dgeomm，其包含基于數(shù)目的排放物指數(shù)(ein)和基于質(zhì)量的排放物指數(shù)(eim)。許多噴氣式發(fā)動機(jī)表明dgeom隨著功率增加。也發(fā)現(xiàn)相對于排放物測量值中的鉻，其并非顯著不同于環(huán)境濃度。已確定金屬分布的變化在發(fā)動機(jī)之間比在發(fā)動機(jī)荷載之間大得多。過濾器上收集的離子質(zhì)量可能很低，以使得僅硫酸鹽離子高于檢測儀器的檢測限值。

可由發(fā)動機(jī)服務(wù)提供商使用以確定維護(hù)計劃表的許多閾值可為從icao標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)出的那些閾值，所述icao標(biāo)準(zhǔn)通常使用3,000英尺作為斷點(diǎn)，且限定混合高度為出現(xiàn)污染物混合的大氣的豎直區(qū)域。在所述高度上方，釋放的污染物通常不會與地平面排放物混合，且不會對本地區(qū)域中的地平面濃度起作用。通常，3,000英尺水平被用作標(biāo)準(zhǔn)。因此，混合分區(qū)的高度主要影響進(jìn)場和爬升的時間中模式，且在計算氮氧化物排放物而非碳?xì)浠衔锘蛞谎趸紩r此情形最為顯著。閾值中的一些可被視為icao發(fā)射數(shù)據(jù)，和由icao釋放的導(dǎo)出的排放系數(shù)，如例如圖12中所闡述。根據(jù)非限制性實例，此數(shù)據(jù)和導(dǎo)出排放系數(shù)可用以確定警報的閾值，且確定維護(hù)計劃表。

甚至在1,500英尺處(保守假設(shè))，對一氧化碳和碳?xì)浠衔锏牡仄矫鏉舛鹊挠绊懞苄?。但對于高?,000英尺的飛機(jī)高程，氮氧化物可為大量的，這是由于臭氧效應(yīng)。通常，氮氧化物為二氧化氮(no2)，但氮氧化物(no)有問題，且可進(jìn)行測量。在一些情況下，例如在環(huán)境上有挑戰(zhàn)性的盆地(例如洛杉磯盆地)中，二氧化氮濃度可小于二氧化氮的濃度。

氮氧化物排放水平的改變也可與同燃燒器流量參數(shù)有關(guān)的排放物相關(guān)。舉例來說，比燃料消耗量(sfc)和燃燒器流量參數(shù)對組件老化的敏感度可通過增加循環(huán)溫度和壓力來增強(qiáng)。這將導(dǎo)致氮氧化物排放物對用于循環(huán)的發(fā)動機(jī)降級的較高敏感性。發(fā)動機(jī)性能退化可與隨時間推移的不同老化條件相關(guān)聯(lián)，且可包含歸因于銹蝕、外來對象攝取、沉淀物積聚(匯集)、部分沖蝕和通用磨損的發(fā)動機(jī)部分的物理變形。對于包含排氣溫度(egt)、比燃料消耗量sfc的燃料消耗或燃料流量(ff)、渦輪入口溫度、低或高壓滑閥速度(分別為n1或n2)和/或發(fā)動機(jī)壓力比(epr)和其它發(fā)動機(jī)性能標(biāo)準(zhǔn)改變的可測量發(fā)動機(jī)參數(shù)中的物理改變，降級更為明顯。已發(fā)現(xiàn)流量容量改變中的組件效率損失可在出現(xiàn)egt上升時導(dǎo)致較熱循環(huán)溫度。舉例來說，可指示具有egt的閾值，且在30到50k之間的egt的上升和/或在2％到4％之間的sfc的增加需要檢修。因此，sfc的3％增加將為合理的降級限值，且因此對氮氧化物排放物具有影響。

可應(yīng)用用于循環(huán)的不同排放物相關(guān)和方程。表6中發(fā)現(xiàn)用于不同發(fā)動機(jī)循環(huán)的實例，如lukachko和waitz的標(biāo)題為“發(fā)動機(jī)老化對飛機(jī)nox排放物的影響(effectsofengineagingonaircraftnoxemissions)”(asme，1997)的文章中所描述，所述揭示內(nèi)容以全文引用的方式并入本文中。這些類型的方程可例如在分析中使用，且在下方再現(xiàn)：

圖13為較高推力發(fā)動機(jī)的nox標(biāo)準(zhǔn)的曲線圖，其展示克/千牛(g/kn)的推力對壓力比(pr)。曲線圖適用于重新經(jīng)鑒定的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的nox標(biāo)準(zhǔn)，額定推力在26.7之間但小于或等于89.0kn，且由壓力比和額定推力區(qū)分。此類型的曲線圖有助于建立用于產(chǎn)生警報和用于輔助維護(hù)動作和確定維護(hù)計劃表的閾值。在聯(lián)邦寄存器(2012年6月18號星期一第77卷第117號規(guī)則和規(guī)章，第36356頁)中發(fā)現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)的實例，所述揭示內(nèi)容以全文引用的方式并入本文中。

可考慮尾流分析。應(yīng)理解，尾流為移動通過另一列且可在飛機(jī)處測量的一個流體的列。不同技術(shù)可用以分析尾流。可產(chǎn)生激光束，且光學(xué)器件將激光束聚焦到排氣尾流中，且產(chǎn)生火花。在飛機(jī)上可攜載其它感測設(shè)備。

在非限制性實例中，發(fā)動機(jī)服務(wù)提供商(esp)可接收包含發(fā)動機(jī)排放物數(shù)據(jù)的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)，且處理數(shù)據(jù)并執(zhí)行分析以確定飛機(jī)發(fā)動機(jī)的維護(hù)計劃表。此可包含使用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)的分析，所述貝葉斯網(wǎng)絡(luò)包括具有包括發(fā)動機(jī)性能參數(shù)的范圍的變量的決策樹。可使用其它預(yù)測性分析。數(shù)據(jù)可匯編為數(shù)據(jù)包流，其含有具有二進(jìn)制標(biāo)頭以維持較佳數(shù)據(jù)跟蹤的壓縮xml文件，且數(shù)據(jù)可破壞飛行計劃相關(guān)、海洋或主機(jī)軌跡報告。有可能使用spss作為統(tǒng)計包，例如社會科學(xué)相關(guān)軟件和特定數(shù)據(jù)分析。

可使用xml撕碎機(jī)撕碎數(shù)據(jù)。易變數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可用以創(chuàng)建數(shù)據(jù)字符串?？墒褂梅秶指畋怼Ｘ惾~斯網(wǎng)絡(luò)可被用作圖解模型，所述圖解模型經(jīng)由定向非循環(huán)圖表示隨機(jī)變量和條件依賴性，其中貝葉斯網(wǎng)絡(luò)表示維護(hù)征兆之間的概率性關(guān)系以計算發(fā)動機(jī)維護(hù)的概率，所述維護(hù)征兆包含發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)反映發(fā)動機(jī)磨損和關(guān)于發(fā)動機(jī)排放物的問題。有效算法可用以執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)中的推理和學(xué)習(xí)。

圖14為說明wems模塊可如何在環(huán)境發(fā)動機(jī)排放物超過閾值時產(chǎn)生警報的高級流程圖760。參考數(shù)字從700開始依次向后。過程開始(框702)。在wems模塊內(nèi)實時收集發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)(框704)。作為非限制性實例，此發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)包含來自傳感器(例如感測發(fā)動機(jī)排放物(例如顆粒物質(zhì)、碳?xì)浠衔锖偷趸?的無線發(fā)動機(jī)傳感器)的發(fā)動機(jī)排放物數(shù)據(jù)。此數(shù)據(jù)還可包含如先前所描述的來自尾流分析的排放物數(shù)據(jù)。

在wems模塊20處，處理發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)，且將其剖析成用于個別排放物組分的數(shù)據(jù)，例如氮氧化物的濃度或選定碳?xì)浠衔锏臐舛?框706)。也可關(guān)于飛行階段剖析數(shù)據(jù)。如上文所描述，也感測其它排放物組分，且所列出的僅是非限制性實例。wems模塊處的處理器比較每一個別排放物組分與所述組分的閾值(框708)，且確定其是否超過閾值(框710)。如果任何排放物組分超過閾值，那么wems模塊產(chǎn)生到駕駛艙的警報(框712)。如果在駕駛艙處超出閾值，那么飛行員可采取校正動作或計劃進(jìn)行維護(hù)(框714)。過程結(jié)束(框716)。如果排放物組分不超過閾值，那么過程再次開始。

在操作實例中，飛機(jī)可接近機(jī)場附近的地理區(qū)域。局部管轄區(qū)可具有嚴(yán)格環(huán)境規(guī)則，其管控來自飛機(jī)的發(fā)動機(jī)排放物在管轄區(qū)所強(qiáng)加的特定限值或閾值內(nèi)。舉例來說，可要求總碳?xì)浠衔锘蛱囟ㄌ細(xì)浠衔锘虻趸锏陀诶缬蒳cao建立且在上文描述的某一閾值。局部管轄區(qū)也可對可能未維持那些排放物處于或低于閾值的任何飛機(jī)罰款，且例如從wems模塊或其它保留記錄的數(shù)據(jù)庫中抽查飛機(jī)記錄，以確定排放物是否大于任何閾值。甚至可在機(jī)場處發(fā)生測量，使用感測設(shè)備測量排氣。而且，在空轉(zhuǎn)時，排放物可能很高，這是因為飛行員增加推力或渦輪速度，使得機(jī)場處的排放物過量，且超出閾值。飛行員可能夠通過下調(diào)或改變?nèi)剂狭髁?，作出校正性動作。如果不能，那么可計劃進(jìn)行維護(hù)。

圖15為高級流程圖，其在750處說明用于使用包含發(fā)動機(jī)排放物數(shù)據(jù)的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)和使用例如貝葉斯網(wǎng)絡(luò)確定飛機(jī)發(fā)動機(jī)的維護(hù)計劃表的實例方法。過程開始(框752)，且收集包含發(fā)動機(jī)排放物的完整飛行發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)(框754)。此數(shù)據(jù)將包含飛行條件和飛機(jī)飛行通過的已知天氣模式，因為所述飛行條件和天氣模式可影響不同飛行階段的推力、渦輪速度和環(huán)境發(fā)動機(jī)排放物。在飛機(jī)著陸之后，將完整飛行發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)下載到發(fā)動機(jī)服務(wù)提供商(esp)(框756)。然而，如上所指出，可在飛行期間下載數(shù)據(jù)。esp包含從相同發(fā)動機(jī)的過去飛行確定的發(fā)動機(jī)性能參數(shù)的大數(shù)據(jù)庫和從相同型號的其它飛機(jī)發(fā)動機(jī)確定的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)和發(fā)動機(jī)性能參數(shù)的數(shù)據(jù)庫。位于發(fā)動機(jī)服務(wù)提供商的服務(wù)器處理完整飛行發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)(所述數(shù)據(jù)包含環(huán)境發(fā)動機(jī)排放物和與飛行條件和天氣相關(guān)的數(shù)據(jù))，以通過飛行階段確定與發(fā)動機(jī)排放物相關(guān)的最值得注意的當(dāng)前環(huán)境操作性能參數(shù)(框758)。這些環(huán)境操作性能參數(shù)包含每一組分或污染物的平均或均值排放物，例如在特定飛行階段的選定碳?xì)浠衔锘虻趸铩⒋嬖诳稍跇O短時段內(nèi)偏離正常值(取決于包含天氣或其它正常偏差的飛行條件)的發(fā)動機(jī)排放物的尖峰和峰值。將預(yù)期這些情形。

服務(wù)器接著將處理數(shù)據(jù)，且基于飛行條件的歷史數(shù)據(jù)庫和數(shù)次過去飛行的已知環(huán)境排放物通過飛行階段預(yù)測正常環(huán)境操作性能參數(shù)(框760)。貝葉斯網(wǎng)絡(luò)可被用以使用排放物數(shù)據(jù)和從在一個飛行期間下載的完整飛行發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)獲得的已知飛行條件和天氣影響輔助預(yù)測正常環(huán)境操作性能參數(shù)。

基于飛機(jī)發(fā)動機(jī)中的磨損和/或故障的分析和經(jīng)執(zhí)行以在確定組件和維護(hù)計劃表的情況下確定可能故障和/或磨損的分析，當(dāng)前環(huán)境操作性能參數(shù)與經(jīng)預(yù)測正常環(huán)境操作性能參數(shù)相關(guān)(框762)?？墒褂貌煌治鏊惴ǎ怕史治龀绦?、學(xué)習(xí)算法和其它統(tǒng)計方法。這些還可包含相關(guān)方法、多變量統(tǒng)計過程分析、模式辨識方法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯、隱藏馬爾可夫模型、判別分析和其它方法。一個優(yōu)選實例為例如貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，且包含具有包括發(fā)動機(jī)操作性能參數(shù)的范圍(例如測量的每一組分(例如選定碳?xì)浠衔?的環(huán)境排放物的范圍)的變量的決策樹。過程結(jié)束(框764)。還已知的是，貝葉斯網(wǎng)絡(luò)可表示故障組件與環(huán)境排放物之間的概率性關(guān)系。在給定環(huán)境排放物的情況下，可確定故障組件的概率。貝葉斯網(wǎng)絡(luò)僅為上文所提到的可使用的一種分析類型。

圖16為展示用于使用當(dāng)前天氣預(yù)報數(shù)據(jù)和wems模塊和其發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)以基于由天氣變化引起的預(yù)測飛行操作改變飛行期間的發(fā)動機(jī)操作參數(shù)的過程的高級流程圖。過程開始(框770)，且在wems模塊中收集關(guān)于感測發(fā)動機(jī)參數(shù)的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)包含環(huán)境發(fā)動機(jī)排放物(框772)。將發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)下載到例如位于駕駛艙處的發(fā)動機(jī)控制器(框774)。在發(fā)動機(jī)控制器內(nèi)接收天氣預(yù)報數(shù)據(jù)(框776)。基于發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)和當(dāng)前天氣預(yù)報數(shù)據(jù)確定發(fā)動機(jī)操作參數(shù)(框778)，且在飛機(jī)行進(jìn)到改變天氣模式中時，改變發(fā)動機(jī)操作參數(shù)(框780)。過程結(jié)束(框782)?？蓪εcwems數(shù)據(jù)耦合的天氣預(yù)報數(shù)據(jù)使用大數(shù)據(jù)分析以用于預(yù)測飛行信息和改變飛行期間的發(fā)動機(jī)操作參數(shù)。各種傳感器可確定將多少碳排放物釋放到大氣中，且使用尾流診斷熔融天氣預(yù)報數(shù)據(jù)以確定對排放物的地理影響?？蓮奶鞖夥?wù)提供商獲得天氣預(yù)報數(shù)據(jù)?？墒褂锰鞖夥?wù)提供商的廣泛數(shù)據(jù)分析，其包含高空風(fēng)、溫度、壓力和類似數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。有可能不僅改變發(fā)動機(jī)操作，而且改變其它航空系統(tǒng)，包含自動飛行系統(tǒng)，例如用于減少最優(yōu)海拔下的阻力系數(shù)。廣泛天氣數(shù)據(jù)也可與從wems模塊獲得的過去發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)分析耦合，其是關(guān)于機(jī)身中的發(fā)動機(jī)在飛機(jī)在不同地形(例如沙漠、海洋、苔原和其它地理區(qū)域)上方飛行時如何操作。此信息可用以確定碳積分信用額度，所述碳信用額度是指可買賣的憑證或許可，其表示發(fā)射1噸二氧化碳或所述質(zhì)量的另一溫室氣體(具有等效于1噸二氧化碳的二氧化碳)的權(quán)利。有可能使用苛刻天氣檢測和警告方法(例如共同轉(zhuǎn)讓的第15/003,935號美國專利申請案中所揭示的方法)檢測苛刻前面天氣。發(fā)動機(jī)控制器可包含收發(fā)器，所述收發(fā)器可與苛刻天氣檢測和警告裝置合作以從此處接收信號。因為引入新的地球同步地球觀察衛(wèi)星，所以能夠收集大氣探測值，例如溫度和濕度。系統(tǒng)具有半球面覆蓋范圍和高分辨率(例如4km)和約5到10分鐘的快速刷新，且可用以生成穩(wěn)定性(as)和風(fēng)力測量值，其與基于地面的雷達(dá)組合以生成將來天氣的圖形表示，從而使得飛行座艙更便于觀察天氣模式。有可能測量排氣溫度，且使之與感測的碳排放物相關(guān)，并確定碳信用額度數(shù)據(jù)，且在一些情況下使之與天氣模式相關(guān)。而且，有可能實時監(jiān)控從wems模塊獲得的完整飛行發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)，且測量碳排放物以確定碳信用額度，且將其添加到上文所描述的分析天氣參數(shù)中。

現(xiàn)在參考圖17和18，更詳細(xì)地說明飛機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)800作為之前通常描述的waic的部分。作為參考，數(shù)字從800開始依次向后。飛機(jī)801包含多個飛機(jī)隔艙。每一飛機(jī)隔艙包含網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)804，且具有無線網(wǎng)關(guān)收發(fā)器806和(任選地)存儲器807。多個無線傳感器808各自連接到待感測的飛機(jī)組件。如圖17中最佳地所示，每一無線傳感器808包含傳感器收發(fā)器810，所述傳感器收發(fā)器經(jīng)配置以從感測的飛機(jī)組件接收飛機(jī)數(shù)據(jù)，且經(jīng)由位于相應(yīng)飛機(jī)隔艙802內(nèi)的網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)804將所述飛機(jī)數(shù)據(jù)發(fā)射到無線傳感器服務(wù)器812。每一網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)804可連接到例如航空電子設(shè)備數(shù)據(jù)總線等現(xiàn)有機(jī)載通信網(wǎng)絡(luò)820，并且每一網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)804還可在多跳網(wǎng)絡(luò)配置中配置以相互通信，且使用無線通信協(xié)議與無線傳感器服務(wù)器812和無線傳感器808通信。無線通信協(xié)議的實例包含時分多址(tdma)、頻分多址(fdma)、碼分多址(cdma)、空分多址(spma)和正交頻分復(fù)用(ofdm)中的至少一個。

飛機(jī)可包含許多不同飛機(jī)隔艙，且圖18將隔艙說明為駕駛艙802a、座艙隔艙802b、航空電子設(shè)備隔艙802c、貨物隔艙802d、艙底802e、發(fā)動機(jī)機(jī)艙802f、燃料箱802g、豎直和水平穩(wěn)定器802h、起落架艙802i和襟翼部件802j。無線傳感器808所介接的不同飛機(jī)組件可包含致動器或顯示器，如非限制性實例。無線傳感器服務(wù)器812包含服務(wù)器收發(fā)器812a、處理器812b和存儲器812c。服務(wù)器處理器812b經(jīng)配置以在存儲器812c內(nèi)存儲從一個非限制性實例中的網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)804中的每一個接收的飛機(jī)數(shù)據(jù)。發(fā)動機(jī)機(jī)艙802f處的機(jī)載通信網(wǎng)絡(luò)820可包括如先前所描述且連接到發(fā)動機(jī)監(jiān)控模塊的全權(quán)數(shù)字發(fā)動機(jī)控制器/發(fā)動機(jī)控制單元(fadec/ecu)，所述發(fā)動機(jī)監(jiān)控模塊在此實例中充當(dāng)與其它網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通信的網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)804。

wems模塊20為在一個飛機(jī)上的不同點(diǎn)之間的此無線航空電子設(shè)備內(nèi)部通信(waic)無線通信網(wǎng)絡(luò)的部分，且針對安全相關(guān)應(yīng)用進(jìn)行操作。waic網(wǎng)絡(luò)可符合例如在由國際電信聯(lián)盟(itu)頒布的無線航空電子設(shè)備內(nèi)部通信(waic)的技術(shù)特性和可操作目標(biāo)中提供的標(biāo)準(zhǔn)。

不同隔艙802中的不同無線傳感器802可包含用以感測座艙壓力，感測未占有和占有區(qū)中的煙塵，感測燃料箱和燃料管線，且感測乘客和貨物門和隔板處的接近度和滲漏的傳感器。閥和其它機(jī)械移動部分、ecs、emi檢測、事故照明控制、一般照明控制和座艙控制可包含傳感器。一些傳感器可放置在座艙中的可卸除式項目上例如用于存量控制。占有區(qū)中可使用超過130個煙塵傳感器。較大飛機(jī)可具有約80個燃料箱和燃料線路傳感器，其操作為小于10kbit/s低數(shù)據(jù)速率應(yīng)用。

其它外部或外傳感器應(yīng)用可包含冰檢測、起落架或接近度感測，例如輪胎壓力和制動器溫度。起落架傳感器可包含車輪速度傳感器，其用于防滑控制和用于轉(zhuǎn)向的位置反饋。其它傳感器應(yīng)用包含飛行控制感測和與位置反饋和控制參數(shù)相關(guān)聯(lián)的傳感器。可使用貨物隔艙數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)傳感器。這些傳感器可在低數(shù)據(jù)速率下操作?？稍陲w機(jī)結(jié)構(gòu)內(nèi)部和外部兩者使用例如大于10kbit/s每一節(jié)點(diǎn)的第一速率的高數(shù)據(jù)速率。高數(shù)據(jù)速率應(yīng)用可包含空氣數(shù)據(jù)傳感器、fadec飛機(jī)接口、發(fā)動機(jī)預(yù)測傳感器、駕駛艙和座艙機(jī)組人員語音傳感器、駕駛艙處的固定成像感測、座艙機(jī)組人員固定成像感測和駕駛艙機(jī)組人員運(yùn)動視頻感測。其它應(yīng)用可包含與航空電子設(shè)備通信總線、音頻通信系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)傳感器、外部成像傳感器(例如相機(jī))和主動振動控制相關(guān)聯(lián)的那些應(yīng)用。每一無線傳感器可包含具有射束寬度的天線，所述射束寬度可在50度到180度的射束寬度之間變化，且一些低增益天線可具有大于180度的射束寬度。

wems模塊20有益于發(fā)電設(shè)計，以使得飛機(jī)渦輪設(shè)計者受益于在其發(fā)動機(jī)的連續(xù)場操作期間收集的數(shù)據(jù)。此情形允許將來發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的安全性、可靠性和效率的設(shè)計改進(jìn)。任務(wù)關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)(mcn)也將能夠基于由可與ewsn600交互操作的wems模塊獲得的數(shù)據(jù)探究商業(yè)航空市場的相關(guān)機(jī)會，其為用于實時、連續(xù)和主動的將來電子啟用飛機(jī)健康管理(ahm)的潛在驅(qū)動器。一個有益的機(jī)會適用于具有健康和利用率監(jiān)控系統(tǒng)(hums)的商業(yè)/軍事直升機(jī)技術(shù)。

發(fā)動機(jī)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)600中可使用不同無線發(fā)動機(jī)傳感器。通常，每一無線發(fā)動機(jī)傳感器形成無線發(fā)動機(jī)傳感器節(jié)點(diǎn)，且提供無線電接口和處理器能力。無線發(fā)動機(jī)傳感器可在噴氣式渦輪發(fā)動機(jī)的苛刻環(huán)境中以600或更大攝氏度操作，以測量應(yīng)力、熱和氣體。這些無線發(fā)動機(jī)傳感器相比于有線傳感器是有利的，所述有線傳感器難以不可行或太昂貴和可能以致不能實施旋轉(zhuǎn)組件，所述旋轉(zhuǎn)組件會損壞金屬線，使得飛機(jī)發(fā)動機(jī)中的有線傳感器不切實際。一些無線發(fā)動機(jī)傳感器使用無源電源，因為電池電源也是不切實際的。

這些無線發(fā)動機(jī)傳感器通常是輕量的，且共形以用于在不同旋轉(zhuǎn)和非旋轉(zhuǎn)表面上使用，且可在渦輪噴氣式發(fā)動機(jī)內(nèi)部操作，而不用去平衡發(fā)動機(jī)或擾亂空氣動力學(xué)。無線發(fā)動機(jī)傳感器有可能測量具有50khz變化的應(yīng)力，且以甚至較高頻率操作，其中發(fā)生的模態(tài)振動的頻率是輪葉通過頻率的兩到約三倍。在一個實例中，無線發(fā)動機(jī)傳感器由在超過1,000℃下操作的表面聲波(saw)裝置形成。因此允許其被用于苛刻射頻(rf)多路徑和多普勒環(huán)境中的不同無線應(yīng)力、溫度和感測應(yīng)用。

在一個非限制性實例中，saw傳感器在詢問期間從諧振天線結(jié)構(gòu)俘獲rf能量，例如從wems模塊的收發(fā)器發(fā)出的信號，以通過耦合到襯底材料的壓電激勵不同表面聲波。通常，金屬反射器之間的聲波延遲與給予應(yīng)力的瞬間所經(jīng)歷的應(yīng)力成比例，且因此，應(yīng)力感測是裝置的特性。將反射聲波再輻射回到rf域中，且由遠(yuǎn)程rf詢問單元(例如由wems模塊處的收發(fā)器)接收現(xiàn)在經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)信號，且通過任何相關(guān)聯(lián)的ewsncpu處理發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)。舉例來說，在此非限制性實例中，基于接收到的信號的階段在ewsncpu處計算兩個應(yīng)力反射器之間的任何微分時間延遲。rf“數(shù)據(jù)”與“參考”信號之間的任何時間跨度通常約為100到200納秒，且因此在收集數(shù)據(jù)點(diǎn)時，以高rpm旋轉(zhuǎn)的噴氣式發(fā)動機(jī)凍結(jié)在適當(dāng)位置。

如所描述的無線發(fā)動機(jī)傳感器的優(yōu)點(diǎn)包含無源功率特征，其在高溫下與小的輕量且共形以最小化對發(fā)動機(jī)性能的影響的無線技術(shù)一起不具有復(fù)雜電路故障。

再次參看圖10，也有可能具有無源、無線發(fā)動機(jī)傳感器網(wǎng)絡(luò)600，其使用微波聲學(xué)傳感器，例如使用聲波技術(shù)作為體聲波(baw)裝置、薄膜體聲諧振器(fbar)、聲板模式(apl)裝置或表面聲波(saw)裝置，如上文所描述且如以引用方式并入的第9,026,336號美國專利案和共同轉(zhuǎn)讓的第14/810,535號美國申請案中所描述，且公開為第2015/0330869號美國專利公開案，所述揭示內(nèi)容以全文引用的方式并入本文中。

無線發(fā)動機(jī)傳感器也可使用上文所識別和以引用方式并入的專利申請案和專利中所描述的微機(jī)電系統(tǒng)(mems)技術(shù)和rf電動lc傳感器和高溫?zé)狁詈匣蛏踔凉鈱W(xué)傳感器。

無線發(fā)動機(jī)傳感器可形成為具有鉛-鑭-鋯酸鹽-鈦酸鹽(plzt)陶瓷電容器(具有溫度依賴特性)的電感器，且包含電感器-電容器(l-c)調(diào)諧電子振蕩器，其并有溫度敏感材料，電容值的改變是歸因于轉(zhuǎn)變成振蕩器頻率(如上文識別且以引用方式并入的專利和專利申請案中所描述)中的調(diào)制的溫度變化。

通信模塊可使用bfsk(二進(jìn)制相移密鑰)調(diào)制和跳頻擴(kuò)頻(fhss)多址實施與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)接口、頻率合成器和發(fā)射器以及接收器的通信。通信協(xié)議堆疊實施方案可包含微處理器和可編程邏輯。作為節(jié)點(diǎn)的每一無線發(fā)動機(jī)傳感器可發(fā)射其自身的功率容量數(shù)據(jù)，以便從一個或多個其它傳感器節(jié)點(diǎn)接收功率數(shù)據(jù)，且可通過無線傳感器通信網(wǎng)絡(luò)確定最優(yōu)數(shù)據(jù)發(fā)射路由線路。通常，數(shù)據(jù)發(fā)射路由線路將通過具有最大功率容量的一個或多個無線傳感器節(jié)點(diǎn)。一些功率路由可利用至少特設(shè)、點(diǎn)播距離矢量路由協(xié)議(aodd)、動態(tài)源路由(dsr)和全局狀態(tài)路由(gsr)中的一個來實施。

每一無線發(fā)動機(jī)傳感器節(jié)點(diǎn)也可發(fā)射表示其位置的數(shù)據(jù)，且如果在固定位置中，那么所述位置數(shù)據(jù)將為恒定的。如果無線發(fā)動機(jī)傳感器位于旋轉(zhuǎn)組件上，那么傳感器位置將改變，且位置數(shù)據(jù)將優(yōu)選地與傳感器數(shù)據(jù)和功率容量數(shù)據(jù)具有發(fā)射。有可能使用任何接收的識別數(shù)據(jù)來確定無線發(fā)動機(jī)傳感器節(jié)點(diǎn)是否發(fā)射識別數(shù)據(jù)作為網(wǎng)絡(luò)的成員。每一無線發(fā)動機(jī)傳感器節(jié)點(diǎn)可被指派對類似于tdma系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)的給定存取時間。有可能使用振動-供電產(chǎn)生器作為由發(fā)動機(jī)振動驅(qū)動的電力供應(yīng)器的部分，且將機(jī)械功率轉(zhuǎn)換成電力?？墒褂胢ems技術(shù)實施不同功率提取機(jī)構(gòu)以使得節(jié)點(diǎn)盡可能小。

如之前所指出，wems模塊10包含如圖10中所示的ewsncpu，其可由wems模塊中的處理器(在機(jī)組人員處或駕駛艙處的處理器)或由發(fā)動機(jī)服務(wù)提供商操作中心562遠(yuǎn)程配置。操作中心也可經(jīng)由wems模塊將指令發(fā)射到ewsn600，以改變特定無線發(fā)動機(jī)傳感器上的取樣速率。對于不同無線發(fā)動機(jī)傳感器中的每一個，取樣速率是可編程的，以準(zhǔn)許可編程傳感器監(jiān)控，提供故障的檢測和診斷，且允許智能維護(hù)以用于使用“定制化取樣”“實時”監(jiān)控關(guān)鍵發(fā)動機(jī)參數(shù)。

結(jié)合wems模塊使用ewsn提供推力下降到安全起飛所要求的最小值的起飛的經(jīng)改進(jìn)監(jiān)控，因為可以較大速率(例如在起飛時)取樣不同無線發(fā)動機(jī)傳感器，且可調(diào)整推力。在一些場合中，在完整推力將大于安全要求(例如重量較低的飛機(jī)、長跑道或頂頭風(fēng))時，有可能通過經(jīng)由fmc(飛行管理系統(tǒng))告訴發(fā)動機(jī)oat(室外空氣溫度)高得多，選擇低于完全推力的推力設(shè)定。使用ewsn進(jìn)行的溫度控制是有益的，且各種起飛表可被用作輔助。

如之前所指出，有可能使用排氣溫度(egt)界限作為發(fā)動機(jī)的正常操作egt溫度與其最大egt(即在這一溫度下必須檢測、檢修或替換發(fā)動機(jī))之間的緩沖。較高egt可為可使得壓縮機(jī)失速的hpc磨損的指示?？蓽y量不同變量，例如通過燃料計量閥的流量、可變泄壓閥、可變定子脈、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速(n1)、核心速度(n2)、風(fēng)扇入口溫度、風(fēng)扇入口壓力、lpc出口溫度、燃燒器靜壓、hpt排氣溫度和核心排氣壓力。可測量其它致動器，包含燃料流量(wf)、可變泄壓閥(vbv)和可變定子脈(vsv)操作。

egt可與被稱作發(fā)動機(jī)壓力比(epr)的主要發(fā)動機(jī)功率指示相比較。舉例來說，在滿功率epr下，存在最大準(zhǔn)許egt限值。一旦發(fā)動機(jī)達(dá)到其達(dá)到此egt限值的階段，那么發(fā)動機(jī)需要維護(hù)。在egt限值下方的量為egt界限，且此界限將在發(fā)動機(jī)為新發(fā)動機(jī)或已檢修過時為最大。egt界限為發(fā)動機(jī)的正常操作egt溫度與其最大egt之間的緩沖，且較高egt為可造成壓縮機(jī)失速的hpc磨損的指示。發(fā)動機(jī)罕見地以完整推力額定值使用，且通常具有起飛功率的減載運(yùn)行電平，其減少egt，且增加egt界限。以5％和10％減載運(yùn)行將減少egt，且增加egt界限多達(dá)36度。如果飛機(jī)起飛重量小于準(zhǔn)許最大起飛重量(mtow)，且長跑道可用或oats相對較低，那么可使用減載運(yùn)行。

空氣框健康管理允許通過整合無線發(fā)動機(jī)傳感器、重建構(gòu)損壞領(lǐng)域且估計結(jié)構(gòu)耐久性和剩余可用壽命的感測材料和高級算法來進(jìn)行飛行中診斷和評估。這些算法可并入于wems模塊內(nèi)，且并有高級信息處理技術(shù)，包含神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)、模糊邏輯系統(tǒng)、模式辨識、用于頻譜分析和特征提取的信號處理，以及用于檢測、估計、預(yù)測和融合的統(tǒng)計算法。也有可能使用ewsn600和wems模塊20維持lru(管線可更換的單元)故障狀態(tài)，所述狀態(tài)具有氣體路徑影響，例如氣體路徑傳感器或致動器中的偏移誤差。此情形可減少假警報和假不明確性。如所描述的wems模塊20也實現(xiàn)較大控制生命有限部分(llp)，例如對于發(fā)動機(jī)完整性來說很關(guān)鍵且難以檢查發(fā)動機(jī)外部的旋轉(zhuǎn)渦輪發(fā)動機(jī)部分。wems模塊20結(jié)合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)600提供發(fā)動機(jī)條件基本維護(hù)(cbm)，以優(yōu)化發(fā)動機(jī)維護(hù)成本，同時增加可操作性能，其中有高級機(jī)群管理和飛機(jī)發(fā)動機(jī)的移除規(guī)劃。

無線發(fā)動機(jī)傳感器可基于從wems模塊20接收的發(fā)動機(jī)取樣算法感測發(fā)動機(jī)參數(shù)作為發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)。可經(jīng)由基于地面的收發(fā)器和處理器上傳新的算法，作為處理發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)控制中心300的部分?？刂浦行?00將產(chǎn)生新發(fā)動機(jī)感測算法且將其發(fā)射回到飛機(jī)，所述新發(fā)動機(jī)感測算法可直接發(fā)射到wems模塊20，且接著發(fā)射到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(ewsn)600或在大多數(shù)環(huán)境中經(jīng)由cwlu532發(fā)射到wems模塊。wems模塊20可存儲動態(tài)或靜態(tài)算法。上傳到wems模塊的動態(tài)算法可經(jīng)由到個別傳感器的指令指示傳感器網(wǎng)絡(luò)600取樣新發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)，從而開始、停止或改變?nèi)铀俾省；诘孛娴目刂浦行?00產(chǎn)生發(fā)動機(jī)性能報告，其指示發(fā)動機(jī)健康和狀態(tài)。這些可為對應(yīng)于滑行、起飛、爬升、巡航、下降、最后進(jìn)場和滑行的飛行階段的微型報告。

可使用飛行階段的差分燃料流量分析渦輪發(fā)動機(jī)的比較燃料性能。此可包含安裝于飛機(jī)上且使用共同環(huán)境因素的雙渦輪發(fā)動機(jī)或多個渦輪發(fā)動機(jī)的比較燃料性能。舉例來說，每一飛行階段對應(yīng)于某一時間周期或時間范圍，例如滑行、起飛和前文所指出的其它階段。對于每一渦輪發(fā)動機(jī)，在每一飛行階段或階段組合或完整飛行處的燃料的重量可使用例如在階段中的一個處或在階段的組合處消耗的燃料重量計算為每一階段處的絕對值，或發(fā)動機(jī)1的所有階段添加在一起，和在存在兩個發(fā)動機(jī)時在發(fā)動機(jī)2中的一個或多個階段消耗的燃料重量。取決于發(fā)動機(jī)和飛機(jī)的類型，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員已知可使用不同的準(zhǔn)則。

因為將算法上傳到wems模塊20，且將數(shù)據(jù)從無線發(fā)動機(jī)傳感器600發(fā)射到wems模塊20，且發(fā)射到飛機(jī)內(nèi)的無線lan單元532中，所以飛行員可能夠訪問數(shù)據(jù)以用于機(jī)載處理飛機(jī)。飛行員可起始發(fā)動機(jī)操作改變，例如在緊急情況期間關(guān)閉發(fā)動機(jī)，或如果飛行員想要關(guān)于特定發(fā)動機(jī)組件的額外數(shù)據(jù)，那么飛行員起始改變選定發(fā)動機(jī)處的傳感器的取樣。飛行員可起始其它發(fā)動機(jī)操作改變。優(yōu)選的是，將數(shù)據(jù)卸載到基于地面的控制中心300以用于處理。wems可實時地經(jīng)配置有上傳新發(fā)動機(jī)取樣算法或用以操作發(fā)動機(jī)和其它飛機(jī)系統(tǒng)的其它算法。發(fā)動機(jī)操作中的重要考慮因素為排氣溫度(egt)，其可指示渦輪發(fā)動機(jī)的操作效率。舉例來說，如果發(fā)動機(jī)需要維護(hù)或具有結(jié)構(gòu)完整性問題或其它問題，那么排氣溫度通常將在某一時間段內(nèi)增加，且高于正常值。飛行員可起始額外發(fā)動機(jī)傳感器取樣，以增進(jìn)對不同飛行階段期間的發(fā)動機(jī)操作和性能的較佳理解，且維持對于在飛行階段或其它飛行環(huán)境期間排氣溫度如何改變的較佳控制。在某些情形中，系統(tǒng)有利地“在發(fā)動機(jī)上”而非從駕駛艙監(jiān)控渦輪發(fā)動機(jī)的健康和狀態(tài)。

應(yīng)理解，排氣溫度為發(fā)動機(jī)健康的極好測量和機(jī)械應(yīng)力的總指示符，其中egt隨時間推移熱上升，因為發(fā)動機(jī)用掉其有用的在翼生命?？稍诨诘孛娴目刂浦行?00處確定關(guān)于實際操作溫度與被稱為紅線的絕對最大操作溫度之間的任何溫差，所述紅線隨egt界限而變。基于地面的控制中心300可利用飛行員確定何時施加完整推力，且確定是否超越egt最大值。而且，基于地面的控制中心300可確定飛行員如何操作發(fā)動機(jī)，這可對排氣溫度具有影響，且使得發(fā)動機(jī)早早出故障。飛行員稍后可明智地采取更好的飛行操作。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將想到本發(fā)明的許多修改及其它實施例，其具有前述描述和相關(guān)聯(lián)的圖式中所呈現(xiàn)的教示內(nèi)容的益處。因此，應(yīng)理解，本發(fā)明不限于所揭示的具體實施例并且意圖將修改和實施例包含于所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。