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항공기에 부착된 적어도 하나의 진동센서; 상기 진동센서로부터의 진동데이터를 이용하여 생성되는 가상 입력데이터와 상기 가상입력데이터에 대응하는 출력데이터를 포함하는 제 1의 입출력 데이터 셋을 생성하며, 상기 제 1의 입출력 데이터 셋에 근거하여 기준모델의 파라미터를 추정하고, 상기 제 1의 입출력 데이터 셋과는 다른 제 2의 입출력 데이터 셋을 이용하여 파라미터 추정오차의 공분산을 구하여 기준모델 데이터베이스를 구축하는 기준모델 데이터베이스 구축장치; 및 상기 진동센서로부터의 진동데이터를 이용하여 의심모델의 파라미터를 추정하고, 추정된 상기 의심모델의 파라미터, 상기 기준모델의 파라미터 및 상기 파라미터 추정오차의 공분산을 이용하여 테스트 변수 및 전달함수의 분자계수값 차를 구하며, 상기 테스트 변수 및 상기 분자계수값 차에 근거하여 항공기 엔진의 이상발생 유무 및 이상발생 원인을 진단하는 이상검출 및 진단장치; 를 포함하는 항공기엔진 이상검출 및 진단시스템
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제 1항에 있어서, 상기 기준모델 데이터베이스 구축장치는, 상기 진동센서로부터의 진동데이터 중 상기 항공기엔진이 정상인 상태에서 나타나는 정상적인 진동데이터를 이용하여 상기 가상 입력데이터를 생성하고, 해당 시점에서의 상기 항공기엔진의 회전자 속도를 출력데이터로서 추출하여 상기 제 1의 입출력 데이터 셋을 생성하며, 상기 진동센서의 또 다른 정상적인 진동데이터 구간에서 상기 제 2의 입출력 데이터 셋을 생성하는 가상 입력데이터 생성 및 출력데이터 추출모듈; 상기 제 1의 입출력 데이터 셋에 최소자승기법을 적용하여 상기 기준모델의 파라미터를 추정하는 기준모델 파라미터 추정모듈; 및 상기 제 1의 입출력 데이터 셋, 상기 제 2의 입출력 데이터 셋, 상기 진동센서로부터의 센서잡음의 분산 및 모델링되지 않은 전달함수들을 이용하여 파라미터 추정오차의 공분산을 구하는 공분산 계산모듈; 을 포함하는 항공기엔진 이상검출 및 진단시스템
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제 2항에 있어서, 상기 기준모델의 파라미터 및 상기 파라미터 추정오차의 공분산을 저장하는 저장모듈을 더 포함하는 항공기엔진 이상검출 및 진단시스템
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제 2항에 있어서, 상기 파라미터 추정오차의 공분산을 구할 때 사용하는 상기 제 1 입출력 데이터 셋 및 상기 제 2의 입출력 데이터 셋에서 각각의 상기 가상 입력데이터를 동일한 가상 입력데이터로 사용함으로써, 공분산을 구하는 수학식 에서, 앞의 두 항은 사라지고, 로 간략화되는 것을 특징으로 하는 항공기엔진 이상검출 및 진단시스템
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제 2항에 있어서, 상기 가상 입력데이터 생성 및 출력데이터 추출모듈은, 상기 회전자 속도와, 적어도 하나의 상기 진동센서로부터 수신한 진동데이터를 미리 정해진 길이만큼의 등속구간이 확인될 때까지 수신하여 항공기 엔진의 시스템을 식별하기 위한 샘플링 시간과 전체 데이터 크기를 결정하고, 상기 회전자 속도에 대응하는 주기, 진폭, 위상을 가지는 가상 입력데이터를 생성하며, 상기 진동데이터의 등속구간에 대하여 영교차 검출을 통해 데이터 추출의 시작점을 선택한 후, 상기 가상 입력데이터에 대응하는 출력데이터를 추출하는 것을 특징으로 하는 항공기엔진 이상검출 및 진단시스템
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제 1항에 있어서, 상기 이상검출 및 진단장치는, 상기 진동센서로부터의 진동데이터 중 상기 항공기엔진이 비정상인 상태에서 나타나는 비정상적인 진동데이터인 의심 진동데이터를 이용하여 가상 입력데이터를 생성하고, 해당 시점에서의 상기 항공기 엔진의 회전자 속도를 출력데이터로서 추출하여 제 3의 입출력 데이터 셋을 생성하는 가상 입력데이터 생성 및 출력데이터 추출 모듈; 상기 제 3의 입출력 데이터 셋에 최소자승기법을 적용하여 의심모델의 파라미터를 추정하는 파라미터 추정모듈; 상기 제 3의 입출력 데이터 셋, 기 저장된 상기 기준모델의 파라미터 및 상기 파라미터 추정오차의 공분산을 이용하여 테스트 변수 및 전달함수간의 분자계수값 차를 구하는 연산모듈; 및 상기 테스트 변수와 상기 분자계수값 차에 근거하여 항공기 엔진의 이상발생 여부를 검출하고 이상발생 원인을 진단하는 이상검출 및 진단모듈; 을 포함하는 항공기엔진 이상검출 및 진단시스템
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제 6항에 있어서, 상기 이상검출 및 진단모듈의 진단결과를 사용자에게 알리는 진단결과 알림모듈을 더 포함하는 항공기엔진 이상검출 및 진단시스템
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제 6항에 있어서, 상기 파라미터 추정모듈은, 를 이용하여 상기 의심모델의 파라미터를 추정하는 항공기엔진 이상검출 및 진단시스템
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제 6항에 있어서, 상기 연산모듈은, 상기 기준모델의 파라미터, 상기 파라미터 추정오차의 공분산 및 상기 의심모델의 파라미터를 이용하여 상기 테스트 변수를 구하는 것을 특징으로 하는 항공기엔진 이상검출 및 진단시스템
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제 9항에 있어서, 상기 테스트 변수(T1)는, 를 이용하여 구해지는 항공기엔진 이상검출 및 진단시스템
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제 9항에 있어서, 상기 연산모듈은, 상기 기준모델의 전달함수와 상기 의심모델의 전달함수 간의 분자계수값 차를 구하는 것을 특징으로 하는 항공기엔진 이상검출 및 진단시스템
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제 11항에 있어서, 상기 의심모델의 전달함수의 분모값은 상기 기준모델의 전달함수의 분모값으로 고정된 것을 특징으로 하는 항공기엔진 이상검출 및 진단시스템
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제 6항에 있어서, 상기 이상검출 및 진단모듈은, 상기 테스트 변수가 미리 정해진 임계치 이상인 경우 항공기 엔진에 이상이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 항공기엔진 이상검출 및 진단시스템
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제 6항에 있어서, 상기 이상검출 및 진단모듈은, 기 저장된 분자계수값 차이별 이상발생 원인을 이용하여 상기 구해진 분자계수값 차에 해당하는 이상발생 원인을 진단하는 것을 특징으로 하는 항공기엔진 이상검출 및 진단시스템
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항공기에 부착된 적어도 하나의 진동센서로부터의 정상적인 진동데이터를 이용하여 생성된 가상 입력데이터 및 상기 가상입력데이터에 대응하는 출력데이터를 포함하는 제 1의 입출력 데이터 셋을 생성하며, 상기 제 1의 입출력 데이터 셋에 근거하여 기준모델의 파라미터를 추정하고, 상기 제 1의 입출력 데이터 셋과는 다른 제 2의 입출력 데이터 셋을 이용하여 파라미터 추정오차의 공분산을 산출하여 기준모델 데이터베이스를 구축하는 단계; 상기 진동센서로부터의 진동데이터를 이용하여 의심모델의 파라미터를 추정하는 단계; 추정된 상기 의심모델의 파라미터, 기 저장된 상기 기준모델의 파라미터 및 파라미터 추정오차의 공분산을 이용하여 테스트 변수 및 전달함수의 분자계수값 차를 구하는 단계; 및 상기 테스트 변수와 상기 분자계수값 차에 근거하여 항공기 엔진의 이상발생 여부를 검출 및 이상발생 원인을 진단하는 단계; 를 포함하는 항공기엔진 이상검출 및 진단방법
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제 15항에 있어서, 상기 기준모델 데이터베이스를 구축하는 단계는, (a) 상기 진동센서로부터의 진동데이터 중 상기 항공기엔진이 정상인 상태에서 나타나는 정상적인 진동데이터를 이용하여 상기 가상 입력데이터를 생성하고, 해당 시점에서의 상기 항공기 엔진의 회전자 속도를 출력데이터로서 추출하여 상기 제 1의 입출력 데이터 셋을 생성하며, 상기 진동센서의 또 다른 정상적인 진동데이터 구간에서 상기 제 2의 입출력 데이터 셋을 생성하는 단계; (b) 상기 제 1의 입출력 데이터 셋에 최소자승기법을 적용하여 기준모델의 파라미터를 추정하는 단계; (c) 상기 제 1의 입출력 데이터 셋, 상기 제 2의 입출력 데이터 셋 및 상기 진동센서의 측정잡음의 분산을 이용하여 불확실성 상한을 반영하는 파라미터 추정오차의 공분산을 구하는 단계; 및 (d) 상기 기준모델의 파라미터 및 상기 파라미터 추정오차의 공분산을 저장하여 기준모델 데이터베이스를 구축하는 단계; 를 포함하는 항공기엔진 이상검출 및 진단방법
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제 16항에 있어서, 상기 (a) 단계는, 상기 진동센서로부터 상기 정상적인 진동데이터를 수신하고, 상기 회전자 속도가 등속도 구간일 때의 진동데이터와 그때의 회전자의 속도를 취득하는 단계; 취득된 상기 회전자의 속도에 대응하는 주기, 위상, 진폭, 샘플링 시간 및 데이터 크기를 가지는 사인파 형태의 가상 입력데이터를 생성하는 단계; 수신된 진동데이터 중 파라미터 추정에 사용할 진동데이터의 등속도 구간을 선택하여 영교차를 통해 데이터 추출의 기준 시작점을 선택하는 단계; 및 선택된 상기 기준 시작점부터 시작하여, 상기 가상 입력데이터에 대응하는 출력데이터를 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기엔진 이상검출 및 진단방법
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제 16항에 있어서, 상기 (a) 단계는, 상기 회전자의 속도를 확인하기 위해 항공기의 전자 시스템으로부터 정보를 수신하고, 상기 진동데이터의 영교차 검출을 통해 사인파의 1 주기에 해당하는 시간 간격(진동데이터가 0을 3번 지나가는 것을 확인한 후 양 끝점 사이의 간격)을 확인하는 것을 특징으로 하는 항공기엔진 이상검출 및 진단방법
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제 15항에 있어서, 상기 의심모델의 파라미터를 추정하는 단계는, 상기 진동센서로부터의 진동데이터 중 상기 항공기엔진이 비정상인 상태에서 나타나는 비정상적인 진동데이터인 의심 진동데이터를 이용하여 가상 입력데이터를 생성하고, 해당 시점에서의 상기 항공기 엔진의 회전자 속도를 출력데이터로서 추출하여 제 3의 입출력 데이터 셋을 생성하는 단계; 상기 제 3의 입출력 데이터 셋에 최소자승기법을 적용하여 의심모델의 파라미터를 추정하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기엔진 이상검출 및 진단방법
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제 15항에 있어서, 상기 항공기 엔진의 이상발생 여부를 검출 및 이상발생 원인을 진단하는 단계 이후, 상기 이상발생 진단결과를 사용자에게 알리는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기엔진 이상검출 및 진단방법
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제 15항에 있어서, 상기 테스트 변수 및 전달함수의 분자계수값 차를 구하는 단계는, 상기 기준모델의 파라미터, 상기 파라미터 추정오차의 공분산 및 상기 의심 데이터로부터 추정된 파라미터를 이용하여 상기 테스트 변수를 구하고, 상기 기준모델의 전달함수와 상기 의심 데이터로부터 추정된 전달함수 간의 분자계수값 차를 구하는 것을 특징으로 하는 항공기엔진 이상검출 및 진단방법
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제 15항에 있어서, 상기 항공기 엔진의 이상발생 여부를 검출 및 이상발생 원인을 진단하는 단계는, 상기 구해진 테스트 변수가 미리 정해진 임계치 이상인 경우 항공기 엔진에 이상이 발생한 것으로 판단하는 단계 및 기 저장된 분자계수값 차별 이상발생 원인을 이용하여 상기 분자계수값 차에 해당하는 이상발생 원인을 진단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기엔진 이상검출 및 진단방법
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