[發明專利]冰晶結冰發動機事件概率估計裝置、系統和方法

有效

• 申請號: 201510445994.2
• 申請日: 2015-07-27
• 公開（公告）號: CN105373693B
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: M·L·格林澤茲;J·G·馬森;M·帕特諾
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民;趙志剛

本發明涉及冰晶結冰發動機事件概率估計裝置、系統和方法。本文描述的一種裝置包括估計模塊，該估計模塊基于紅外衛星數據、數值天氣預測數據和與至少一個實際冰晶結冰發動機事件對應的經驗數據，估計冰晶結冰發動機事件的概率。該裝置還包括數據產品模塊，該數據產品模塊產生指示冰晶結冰發動機事件的概率的估計值的數據產品。附加地，該裝置包括輸出模塊，該輸出模塊將數據產品通信到接收方。

技術領域

本發明大體涉及確定大氣狀況，并且更具體地涉及確定大氣中的冰水含量以及估計冰晶結冰發動機事件的概率。

背景技術

大氣中的冰水含量被定義為大氣中的冰顆粒的濃度。大氣中某些區域趨于比另一些區域具有更高的冰水含量。

具有低冰水含量的大氣區域對于飛行器的飛行會更安全。作為一個示例，高冰水含量可能與飛行器發動機內的冰晶結冰事件關聯。當空氣中的冰顆粒濃度進入飛行器發動機之后融化并在發動機的表面上再凍結時，發生此類冰晶結冰發動機事件，對發動機工作特性產生影響。更具體地，冰晶結冰發動機事件能夠被定義為當凍結或混合的相云顆粒(例如，缺少明顯量的過度冷卻液體和機身結冰)在發動機內逐漸增多時。此類事件在發動機內能夠引起發動機退化。

發明內容

響應于本領域的當前狀態，并且具體地響應于常規大氣冰水確定系統和/或用于估計冰晶結冰發動機事件的概率的系統的缺點，研發本申請的主題。其中一種此類缺點包括常規大氣冰水確定系統不能精確確定(例如，預測)或檢測大氣中包含小顆粒、高濃度冰水含量或高濃度小顆粒冰水的區域，并因此不能確定可能遭受更大概率的冰晶結冰發動機事件的大氣區域。一些廣泛可用的天氣和大氣狀況檢測系統(諸如車載雷達)可能能夠檢測具有大的冰顆粒的冰水的濃度。然而，這類系統不能充分檢測具有小的冰顆粒的冰水濃度。

任意天氣和大氣狀況檢測系統不能依賴憑經驗觀察到的、與實際冰晶結冰發動機事件有關的數據，因為此類事件常常發生在遠程的大氣區域(諸如遠程的熱帶水域)，其中憑經驗觀察到的天氣和大氣狀況不可用。例如，遠程地球位置趨于缺乏基于地面的經驗數據，諸如來自天氣雷達覆蓋的數據、天氣氣球數據和表面觀察值。因此，難于檢測有利于形成小顆粒、高濃度冰水含量的一般天氣形態或大氣狀況。

本申請的主題已經經研發以提供一種克服至少一些上述討論的現有技術的缺點的裝置、系統和方法。更具體地，在一些實施例中，本文所述的一種裝置、系統和方法用于確定(例如，估計)潛在地包含高濃度的小顆粒冰水并因此存在較高概率的冰晶結冰發動機事件的大氣區域。在某些實施方式中，本公開的裝置、系統和方法不依賴于來自常規雷達檢測系統的冰顆粒數據來估計常常由具有小顆粒、高濃度冰水含量的區域引用的冰晶結冰發動機事件的概率。相比之下，在此類實施方式中，利用所確定的、與小顆粒、高濃度冰水含量的形成有關的更可靠的大氣狀況數據。此外，盡管基于地面的經驗數據可能不可用，但在一些實施方式中，本公開的裝置、系統和方法利用直接與飛行器發動機中的實際冰晶結冰發動機事件有關和/或在該事件期間獲得的可用經驗數據(例如，基于飛行的經驗數據)，估計冰晶結冰發動機事件的概率。

鑒于對現有技術的先前改進，在一些實施例中，本公開建立天氣形態或大氣狀況，以在全球范圍內估計冰晶結冰發動機事件的概率(其可以直接或間接基于小顆粒、高濃度冰水含量的估計)，并因此在全球范圍內確定有利于飛行器發動機中的冰晶結冰事件的近實時狀況。通常地，如本公開所建立的，最大概率的冰晶結冰發動機事件在與對流云天氣系統(諸如所謂的中尺度對流系統)有關的大氣狀況中飛行期間發生，其中主要在暖和與潮濕大氣區域中形成中尺度對流系統。盡管許多可變因素會影響對流云天氣系統(其引起高濃度、小顆粒冰水含量的大氣區域)的形成和演變，但是已經發現僅一些可變因素(例如，來自衛星的紅外云頂溫度數據、可降水量數據以及具體高度溫度數據)的組合占主導地位，并因此僅這些可變因素用于在地圖上確定與高濃度、小顆粒冰水含量有關的冰晶結冰發動機事件的高概率的潛在區域。