[發(fā)明專利]一種用于確定結(jié)構(gòu)變形的方法和裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310075700.2
• 申請(qǐng)日: 2013-03-11
• 公開（公告）號(hào): CN103308027A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·D·卡恩斯;M·S·小烏爾西亞;C·L·戴維斯;C·L·戈登三世
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 波音公司
• 主分類號(hào): G01B21/32
• 分類號(hào): G01B21/32
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般涉及結(jié)構(gòu)變形，并且特別涉及確定結(jié)構(gòu)變形。更特別地，本發(fā)明涉及利用測(cè)量的應(yīng)變數(shù)據(jù)和啟發(fā)式模型來確定結(jié)構(gòu)的變形的方法和裝置。

背景技術(shù)

與平臺(tái)關(guān)聯(lián)的若干結(jié)構(gòu)在平臺(tái)工作期間經(jīng)歷變形。如本文所用，結(jié)構(gòu)的“變形”是結(jié)構(gòu)形狀從其基準(zhǔn)形狀的任何變化。典型地，與平臺(tái)關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)在平臺(tái)工作期間對(duì)施加于結(jié)構(gòu)的一個(gè)或更多個(gè)載荷作出響應(yīng)而發(fā)生變形。結(jié)構(gòu)在平臺(tái)工作期間的變形可能使結(jié)構(gòu)的性能從期望的性能水平降低。

作為一個(gè)說明性示例，與飛行器關(guān)聯(lián)的天線系統(tǒng)可以在飛行器飛行期間對(duì)施加于天線系統(tǒng)的多個(gè)載荷和/或壓力作出響應(yīng)而發(fā)生變形。天線系統(tǒng)的變形可能降低天線系統(tǒng)的性能。特別地，天線系統(tǒng)的變形可能導(dǎo)致其在選定的容限外工作。

在一個(gè)說明性示例中，天線系統(tǒng)可以是相控陣列天線系統(tǒng)。這種類型天線系統(tǒng)的變形可能比預(yù)期更加影響天線系統(tǒng)的電子波束轉(zhuǎn)向性能。例如，天線系統(tǒng)形成的波束可能被轉(zhuǎn)向到相對(duì)于期望的波束方向在選定的容限外的方向。當(dāng)天線系統(tǒng)的至少一部分發(fā)生變形時(shí)，這種類型的轉(zhuǎn)向就可能發(fā)生。確定天線系統(tǒng)所經(jīng)歷的變形量能夠被用來電子地補(bǔ)償這種變形。

用于確定與平臺(tái)關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)的變形的一些當(dāng)前可用系統(tǒng)包括使用光學(xué)系統(tǒng)、成像系統(tǒng)、光纖系統(tǒng)、坐標(biāo)測(cè)量機(jī)（CMM）系統(tǒng)、照相機(jī)/攝像機(jī)和/或其它類型的設(shè)備。這些不同的設(shè)備在平臺(tái)工作期間被用于確定與平臺(tái)關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)的變形。

但是，這些當(dāng)前可用系統(tǒng)不能以期望的準(zhǔn)確度水平確定結(jié)構(gòu)變形。此外，用于確定結(jié)構(gòu)變形的這些當(dāng)前可用系統(tǒng)可能比預(yù)期更復(fù)雜、耗時(shí)和/或昂貴。因此，希望有一種方法和裝置，其考慮了上述所討論的問題中的一個(gè)或更多個(gè)以及可能的其它問題。

發(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)說明性實(shí)施例中，提供一種用于確定結(jié)構(gòu)的變形的方法。為多個(gè)訓(xùn)練事例中的每個(gè)訓(xùn)練事例確定訓(xùn)練變形數(shù)據(jù)（Training?deformation?data）。為多個(gè)訓(xùn)練事例中的每個(gè)訓(xùn)練事例確定訓(xùn)練應(yīng)變數(shù)據(jù)（Training?strain?data）。訓(xùn)練變形數(shù)據(jù)和訓(xùn)練應(yīng)變數(shù)據(jù)被配置為由啟發(fā)式模型使用以增加由啟發(fā)式模型生成的輸出數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。利用多個(gè)訓(xùn)練事例中的每個(gè)訓(xùn)練事例的訓(xùn)練變形數(shù)據(jù)和訓(xùn)練應(yīng)變數(shù)據(jù)來調(diào)整啟發(fā)式模型的一組參數(shù)，以便于啟發(fā)式模型被訓(xùn)練以基于輸入應(yīng)變數(shù)據(jù)生成結(jié)構(gòu)的估計(jì)變形數(shù)據(jù)。估計(jì)變形數(shù)據(jù)具有期望的準(zhǔn)確度水平。

在另一個(gè)說明性實(shí)施例中，提供一種用于管理結(jié)構(gòu)的性能的方法。為多個(gè)訓(xùn)練事例中的每個(gè)訓(xùn)練事例確定結(jié)構(gòu)的訓(xùn)練變形數(shù)據(jù)和訓(xùn)練應(yīng)變數(shù)據(jù)。每個(gè)訓(xùn)練事例被配置為由啟發(fā)式模型使用以增加由啟發(fā)式模型生成的輸出數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。結(jié)構(gòu)被配置為與平臺(tái)關(guān)聯(lián)。利用多個(gè)訓(xùn)練事例中的每個(gè)訓(xùn)練事例的訓(xùn)練變形數(shù)據(jù)和訓(xùn)練應(yīng)變數(shù)據(jù)來調(diào)整啟發(fā)式模型的一組參數(shù)，以便于啟發(fā)式模型被訓(xùn)練以基于輸入應(yīng)變數(shù)據(jù)生成結(jié)構(gòu)的估計(jì)變形數(shù)據(jù)。估計(jì)變形數(shù)據(jù)具有期望的準(zhǔn)確度水平。當(dāng)結(jié)構(gòu)與平臺(tái)關(guān)聯(lián)時(shí)，在平臺(tái)工作期間利用與結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的傳感器系統(tǒng)生成結(jié)構(gòu)的應(yīng)變數(shù)據(jù)。利用啟發(fā)式模型和作為啟發(fā)式模型的輸入應(yīng)變數(shù)據(jù)的應(yīng)變數(shù)據(jù)來生成結(jié)構(gòu)的估計(jì)變形數(shù)據(jù)。利用由啟發(fā)式模型生成的估計(jì)變形數(shù)據(jù)來調(diào)整結(jié)構(gòu)的一組控制參數(shù)，以便于結(jié)構(gòu)在平臺(tái)工作期間具有期望的性能水平。

在又一個(gè)說明性實(shí)施例中，一種裝置包含啟發(fā)式模型和訓(xùn)練器。啟發(fā)式模型被配置為基于輸入應(yīng)變數(shù)據(jù)生成結(jié)構(gòu)的估計(jì)變形數(shù)據(jù)。估計(jì)變形數(shù)據(jù)具有期望的準(zhǔn)確度水平。訓(xùn)練器被配置為確定多個(gè)訓(xùn)練事例中的每個(gè)訓(xùn)練事例的訓(xùn)練變形數(shù)據(jù)和訓(xùn)練應(yīng)變數(shù)據(jù)。訓(xùn)練器被進(jìn)一步配置為利用為多個(gè)訓(xùn)練事例中的每個(gè)訓(xùn)練事例確定的訓(xùn)練變形數(shù)據(jù)和訓(xùn)練應(yīng)變數(shù)據(jù)來訓(xùn)練啟發(fā)式模型，以便啟發(fā)式模型基于輸入應(yīng)變數(shù)據(jù)以期望的準(zhǔn)確度水平生成結(jié)構(gòu)的估計(jì)變形數(shù)據(jù)。

這些特征和功能可以在本發(fā)明的各種實(shí)施例中單獨(dú)實(shí)現(xiàn)，或者可以在其它實(shí)施例中進(jìn)行組合，其中進(jìn)一步的細(xì)節(jié)可以參見以下描述和附圖。

附圖說明

在所附權(quán)利要求中闡述了被認(rèn)為是說明性實(shí)施例的新穎性特點(diǎn)的特征。但是，通過參閱本發(fā)明的說明性實(shí)施例的以下詳細(xì)描述并連同附圖一起理解，將更容易理解說明性實(shí)施例及其優(yōu)選的使用方式、進(jìn)一步的目標(biāo)和特征，其中：

圖1是根據(jù)說明性實(shí)施例的訓(xùn)練環(huán)境的框圖的示圖；

圖2是根據(jù)說明性實(shí)施例的訓(xùn)練環(huán)境的示圖；

圖3是根據(jù)說明性實(shí)施例與相控陣列天線關(guān)聯(lián)的多個(gè)傳感器的示圖；

圖4是根據(jù)說明性實(shí)施例的估計(jì)變形數(shù)據(jù)表的示圖；

圖5是根據(jù)說明性實(shí)施例的實(shí)際變形數(shù)據(jù)表的示圖；

圖6是根據(jù)說明性實(shí)施例的估計(jì)變形測(cè)量結(jié)果與實(shí)際變形測(cè)量結(jié)果之間的差值表的示圖；