[发明专利]发起的测试健康管理系统和方法

说明书

本发明涉及发起的测试健康管理系统和方法。一种用于验证控制效应器的响应能力的系统和方法包括：在测试模块中至少处理命令数据和与控制效应器相关联的传感器数据，以生成代表控制效应器健康的控制效应器健康数据。在推理器中处理控制效应器健康数据以：选择性控诉和清除一个或多个故障，基于所控诉的一个或多个故障确定失效是不确定的，确定一个或多个测试激励信号以供应给所述控制效应器来验证不确定失效是存在还是不存在，以及向能与所述控制效应器操作地通信的控制器供应所述一个或多个测试激励信号。

关于联邦资助的研究或开发的声明

本发明在美国空军研究实验室（AFRL）奖励的FA8650-08-D-7803下得到政府支持的情况下做出。政府在本发明中具有某些权利。

技术领域

本发明总体涉及健康管理，并且更具体地，涉及使用各种健康相关数据确定控制效应器（effector）的丧失的和/或剩余的功能能力的系统和方法。

背景技术

诸如各种类型的交通工具（vehicle）的各种系统和包括交通工具的系统与子系统可能经受潜在严峻的环境条件、冲击、震动和正常部件磨损。这些条件以及其它可能对交通工具的操作性具有有害的影响。这些有害影响如果在操作期间经历的话可能留下很少的时间用于纠正行动。因此，在交通工具的环境中最显著的是，健康监视/管理系统正与日俱增地被使用。交通工具健康监视/管理系统监视交通工具的各种健康相关特性。在一些实例中，这样的操作健康特性可以被进一步分解为交通工具的主要操作系统和子系统的健康特性。

一些目前已知的交通工具健康管理系统包括从传感器收集数据和其它机载信号以产生结果的监视器。这些结果然后被提供给推理器（reasoner），推理器尝试基于该信息诊断交通工具的健康。有时，该信息缓慢地到达或者根本未到达推理器。例如，在自主交通工具的发射（lift-off）之前，命令尚未被提供给控制效应器，并且健康管理具有的信息不足以用其来诊断效应器健康。为了克服该缺陷，往往执行飞行前检查，飞行前检查锻炼控制效应器以验证它们的操作。作为第二个示例，如果可疑的效应器故障在自主交通工具飞行期间发生，则将期望的是在开始之后尽可能快地评估效应器的健康。因为有时其中命令为最少的飞行期间，所以评估健康可能必须有意地锻炼可疑的效应器而同时注意维持控制。在健康信息的量和类型或者信息的生成速率方面的缺陷可能限制健康管理系统提供对交通工具能力的迅速评估的能力，从而潜在地使任务、交通工具或二者处于危险当中。

因此，存在对这样的系统和方法的需要，所述系统和方法将加速至健康管理系统的信息流，以能够提供对系统健康的更迅速的诊断。本发明至少解决了该需要。

发明内容

提供本概述来以简化形式描述在具体实施方式中进一步描述的选择概念。本概述并不意图标识所要求保护的主题的关键或必要特征，也不意图用作在确定所要求保护的主题的范围中的帮助。

在一个实施例中，一种用于验证控制效应器的响应能力的方法包括：在测试模块中至少处理命令数据和与控制效应器相关联的传感器数据，以生成代表控制效应器健康的控制效应器健康数据。在推理器中处理控制效应器健康数据以：选择性控诉（indict）和清除一个或多个故障，基于所控诉的一个或多个故障确定失效是不确定的，确定一个或多个测试激励信号以供应给所述控制效应器来验证不确定失效是存在还是不存在，以及向能与所述控制效应器操作地通信的控制器供应所述一个或多个测试激励信号。

在另一实施例中，一种用于确定控制效应器的响应能力的系统，包括测试模块和推理器。测试模块被适配成至少接收命令数据和与控制效应器相关联的传感器数据。所述测试模块被配置为在接收这些数据时生成代表控制效应器健康的控制效应器健康数据。推理器被耦合来接收所述控制效应器健康数据并且被配置为响应于其而（i）选择性控诉和清除一个或多个故障，（ii）确定可被所控诉的一个或多个故障引起的可疑失效，（iii）确定一个或多个测试激励信号以供应给所述控制效应器来验证所述可疑失效是否是实际失效，以及（iv）向能与所述控制效应器操作地通信的控制器供应所述一个或多个测试激励信号。