飞行器电子指纹和用飞行器电子指纹监视飞行器部件性能

摘要

制造用于车辆和车辆的所选部件(例如，具有可加热构件的飞行器挡风玻璃)的初始电子指纹。在飞行器的操作期间，比较飞行器的初始电子指纹和飞行器的实时电子指纹，以确定可加热构件的操作性能。提供部件的性能的参数包括预定时间段内的时间计数。随着时间计数在预定时间段期间增加，可加热构件的性能朝不可接受的性能增加。

说明书

技术领域

本发明涉及制造飞行器电子指纹和使用飞行器的电子指纹监视飞行器部件的性能，更具体而言，涉及制造飞行器的电子指纹，以及涉及使用飞行器的电子指纹监视飞行器部件(例如，但不限于，飞行器的可加热窗户)的性能的方法和系统。

背景技术

目前，可接受的实践是将传感器安装在飞行器部件上，例如，但不限于，飞行器窗户，例如，但不限于飞行器挡风玻璃，并且监视传感器的输出以确定飞行器挡风玻璃的操作性能。当传感器的输出指示飞行器窗户在可接受限度之外操作时，采取补救措施。对于监视飞行器的部件的性能和采取补救措施的更详细的讨论，参考美国专利No.8,155,818和8,383,994以及美国公开专利申请2013/0075531，这些文件的全部内容通过引用被结合于此。

虽然用于通过测量传感器的输出来监视飞行器部件的性能的当前技术是可接受的，但是存在限制。更具体而言，但不限制讨论，可用技术的限制之一是来自传感器的信号包括来自飞行器的其它电气部件的电子噪声，并且当作用于传感器的输出以测量飞行器部件的操作性能时，来自飞行器的其它电气部件的电子噪声的贡献没有被作为因子考虑在内或其贡献没有被考虑。作为说明而不是限制讨论，测得的总电子信号包括来自飞行器的其它电气部件的电子噪声和来自传感器的电子信号。当被监视的部件事实上在可接受的限度内操作时，这些组合会误触发传感器，指示它正在可接受的限度之外执行。

如本领域技术人员现在可以理解的，提供一种用于考虑了由飞行器的其它电子元件对传感器的信号的噪声贡献，监视传感器的输出的方法和系统将是有利的。

发明内容

本发明涉及一种通过以下各项等制造用于具有电动物品的飞行器的初始电子指纹的方法，即，通过监视物品的性能以确定物品是否在可接受的性能范围内操作；在正常飞行条件下操作飞行器预定操作时间段，飞行器具有在预定操作时间段期间在可接受的性能范围内操作的物品；在预定操作时间段期间监视飞行器的电气信号，电气信号包括经过飞行器电气系统的电流，其中包括经过所述物品，并且对在所述预定操作时间段期间监视的飞行器的电信号的数据进行操作，以生成用于飞行器的初始电子指纹，初始电子指纹包括阈值电设定点、预定计数时间段和在预定计数时间段期间的拦截时间段，拦截时间段是飞行器的电子信号的曲线覆盖阈值电设定点的时间的量。

本发明还涉及一种通过以下各项等识别车辆的电子指纹的方法，即，通过使用电子装备和方法来监视经过车辆的电流的流动，其中包括经过车辆的物品，以生成指示在可接受的条件下的物品的性能和指示在操作条件下的物品的性能的数据。

本发明还涉及一种通过以下各项等监视安装在车辆中或车辆上的物品的性能的方法，即，通过生成具有物品的车辆的初始电子指纹，初始电子指纹包括，阈值电设定点、预定计数时间段和在预定计数时间段期间的拦截时间段等，拦截时间段是飞行器的电子信号的曲线覆盖设定点的时间的量；生成车辆的实时电子信号，实时电子信号包括阈值电设定点和初始电子指纹的预定计数时间，以及以下定义为“第二拦截时间段”的从在预定操作时间段之后收集到的数据生成的拦截时间段；比较初始电子指纹和实时电子信号以确定拦截时间段和第二拦截时间段之间的差异；以及对拦截时间段和第二拦截时间段之间的差异进行操作，以确定物品是否在可接受的限度内或不在可接受的限度内操作，其中所述生成初始电子指纹、所述生成实时电子信号、所述比较和所述对差异操作使用电子装备来执行。

附图说明

图1是可以在本发明的实践中使用的现有技术飞行器的等距视图。

图2是可以在本发明的实践中使用的飞行器透明件的横截面图。

图3是飞行器透明件的可加热构件的等距视图，其具有指示检测可加热构件的电弧的本发明的特征的框图。

图4是将飞行器的电源连接到图3中所示类型的可加热构件的、本发明的智能电力控制器和监视系统的非限制性实施例的框图。

图5是可以在本发明的实践中使用的电弧监视系统的非限制性实施例的框图。

图6是作为穿过可加热构件的时间的函数的模拟电流信号的曲线或曲线图。

图7-9是模拟图6的曲线的曲线，具有不同电平的电背景噪声。

图10-13是模拟具有和不具有主要电弧的窗户加热电流的曲线。

图14-16是模拟具有和不具有微电弧的加热电流的曲线。

图17是示出作为时间的函数以确定电子指纹的电流的曲线的图。

图18是示出根据本发明的教导的时间段的移位的图。

具体实施方式

如本文所使用的，诸如“内”、“外”、“左”、“右”、“上”、“下”、“水平”、“垂直”等的空间或方向术语涉及本发明，如在附图上的图示中所示的。但是，应当理解，本发明可以假设各种替代朝向并且，相应地，这些术语不应当被认为是限制。另外，在说明书和权利要求中所使用的所有表示维度、物理特点等等的数字应当被理解为在所有情况下都用术语“大约”进行修改。相应地，除非相反地指示，否则在以下说明书和权利要求中阐述的数值可以依赖于本发明期望的和/或试图获得的特性而变化。最起码，并且并非试图限制等同物的教义对权利要求的范围的应用，每个数值参数应当根据所报告的有效数字的位数并通过采用一般的舍入技术来解释。而且，本文公开的所有范围应当被理解为涵盖纳入其中的任何及所有子范围。例如，“1至10”的所述范围应当被认为包括最小值1和最大值10的任何和所有子范围；即，所有以最小值1或更大开头并且以最大值10或更小结束的子范围，例如1至6.7、或3.2至8.1，或5.5至10。而且，如本文所使用的，术语“在…之上定位”或“在…之上安装”意味着在上面定位或安装，但不一定表面接触。例如，在另一物品或物品的组成部分之上“安装”或“定位”的一个物品或物品的组成部分分别并不排除物品之间或者物品的组成部分之间材料的存在。此外，“安装在”或“定位在”另一个物品或物品的部件上的一个物品或物品的部件意味着物品彼此之间的表面接触并且分别排除物品之间或物品的部件之间的材料的存在。

在讨论本发明的非限制性实施例之前，应当理解，本发明就其应用而言不限于在本文所示和讨论的特定非限制性实施例的细节，因为本发明能够有其它实施例。另外，本文用来讨论本发明的术语是为了描述而不是限制。还有，除非另外指出，否则在下面的讨论中相同的编号指相同的元件。

本发明的非限制性实施例将针对飞行器，例如但不限于图1中所示的飞行器10；以及针对飞行器的透明件，例如但不限于飞行器挡风玻璃14。但是，本发明不限于任何特定类型的飞行器和/或飞行器透明件，并且本发明可以在任何类型的飞行器和/或飞行器透明件上实践。此外，本发明可以在商业和住宅窗户上实践，例如但不限于美国专利No.5,675,944中公开的类型；用于任何类型的陆地车辆的窗户；用于任何类型的空中和空间飞船的顶篷、舱窗户和挡风玻璃，用于任何以上或以下容器的窗户，以及用于任何类型的容器的观察侧或门的窗户，例如但不限于冰箱、橱柜和/或烤箱门。

挡风玻璃14优选地是具有传感器的层压挡风玻璃，例如但不限于美国专利No.8,155,816和8,383,994以及美国公开专利申请2013/0075531中公开的传感器类型；美国专利No.8,155,816和8,383,994以及美国公开专利申请2013/0075531的全部公开内容通过引用被结合于此。图2中所示的是可以在本发明的实践中使用的飞行器挡风玻璃14的横截面的非限制性实施例。挡风玻璃14包括通过第一乙烯基夹层26固定到第二玻璃板24的第一玻璃板22；通过第一聚氨酯夹层30固定到第二乙烯基夹层28的第二玻璃板24，以及通过第二聚氨酯夹层34固定到可加热构件32的第二乙烯基夹层28。

在本领域中使用的类型的边缘构件或防潮屏障36(例如但不限于硅橡胶或其它柔性耐久防潮材料)被固定到(1)挡风玻璃20的周边边缘38，即，第一和第二玻璃板22、24的周边边缘38；第一和第二乙烯基夹层26、28的周边边缘38；第一和第二聚氨酯夹层30、34以及可加热构件32的周边边缘38；(2)挡风玻璃14的外表面42的边际或边际边缘40，即，挡风玻璃14的第一玻璃板22的外表面42的边际40，以及(3)挡风玻璃14的外表面46的边际或边际边缘44，即，可加热构件32的外表面46的边际。

如本领域技术人员所理解的，并且不限制本发明，第一和第二玻璃板22、24；第一和第二乙烯基夹层26、28以及第一聚氨酯夹层30形成挡风玻璃14的结构部分或内部段，并且挡风玻璃14的外表面42面向飞行器10的内部(参见图1)，并且第二聚氨酯层34和可加热构件32形成挡风玻璃14的非结构部分或外部段，并且挡风玻璃14的外表面46面向飞行器10的外部。可加热构件32提供热以利用下面讨论的方式从挡风玻璃14的外表面46去除雾和/或熔化其上的冰。

如可以理解的，本发明不限制挡风玻璃14的构造，并且本领域中使用的飞行器透明件的任何构造可以在本发明的实践中使用。例如但不限制本发明，挡风玻璃14可以包括其中第二乙烯基夹层28和第一聚氨酯夹层30被省略的构造，和/或玻璃板22和24是塑料板的构造。

通常，挡风玻璃14的玻璃板22和24是透明的化学强化玻璃板；但是，本发明不限于此，并且玻璃板22和24可以是热强化或热回火玻璃板。此外，如本领域技术人员所理解的，本发明不限制构成挡风玻璃14的玻璃板22和24、乙烯基夹层26和28、或聚氨酯夹层30和34的数量，并且挡风玻璃14可以具有任何数量的板材和/或夹层。

本发明不限制可加热构件32的设计和/或构造，并且本领域中用于加热板材的表面以防止在挡风玻璃的外表面上形成雾、雪和/或冰、以融化挡风玻璃的外表面上的雪和冰、和/或以从挡风玻璃的外表面去除雾、雪和冰的任何导电可加热构件可以在本发明的实践中使用。参考图3，在本发明的一种非限制性实施例中，可加热构件32包括具有应用到玻璃板60的表面64的导电涂层62的玻璃板24，以及与导电涂层62电接触的一对间隔开的母线66、68。本发明不限制导电涂层62的组成，并且本领域已知的任何导电涂层都可以在本发明的实践中使用。例如并且不限制本发明，导电涂层62可以由任何合适的导电材料制成。可以在本发明的实践中使用的导电涂层的非限制性实施例包括但不限于由PPG Industries公司以注册商标NESA出售的那种类型的热解沉积的氟掺杂的氧化锡膜；由PPG Industries公司以注册商标NESATRON出售的那种类型的磁控溅射沉积的锡掺杂的氧化铟膜；由一个或多个磁控溅射沉积膜构成的涂层，其中膜包括但不限于金属膜，例如金属氧化物膜(例如氧化锌和/或锡酸锌)之间的银，其中每一个可以顺序地通过磁控溅射被应用，例如，但不限于，在美国专利No.4,610,771；4,806,220和5,821,001中所公开的。美国专利No.4,610,771；4,806,220和5,821,001的全部内容通过引用被结合于此。

本发明不限于使用导电涂层62来加热玻璃板24，并且本发明预期使用可以被电加热的任何类型的构件，例如但不限于导电布线。布线(例如，在图2和3中以虚线示出的布线69)可以嵌入在塑料夹层的板材中(例如但不限于，母线66和68之间的第二聚氨酯夹层34)，并且电连接到母线86和68。这种加热布置在本领域中已知为PPGIndustries Ohio公司的注册商标AIRCON并且在美国专利No.4,078,107中公开，该专利的全部公开内容通过引用被结合于此。

本发明不限制母线66和68的设计和/或构造，并且本领域中使用的任何类型的母线都可以在本发明的实践中使用。可以在本发明的实践中使用的母线的示例包括但不限于在美国专利No.3,762,902；4,623,389；4,894,513；4,994,650和4,902875中公开的类型，这些专利的全部内容通过引用被结合于此。

在本发明的非限制性实施例中，挡风玻璃14被提供有一个或多个传感器，以监视挡风玻璃14的选定特性的性能。传感器的设计和操作不限制本发明，并且传感器可以是本领域已知的任何类型，例如，但不限制本发明，传感器可以是湿度传感器；导电涂层温度传感器；电弧传感器；冲击传感器和/或破裂传感器等等。传感器的详细讨论见于美国专利No.8,155,816和8,383,994以及美国公开专利申请2013/0075531。在所讨论的本发明的非限制性实施例中，可加热的挡风玻璃14具有监视可加热构件32的性能的电弧传感器，以及在美国公开专利申请2013/0075531中公开的那种类型的智能电力控制器和监视系统72(图3-5)，以当智能电力控制器和监视系统72指示挡风玻璃可能由于可加热构件的不可接受的性能而损坏时，测量可加热构件的性能并关闭可加热构件。

继续参考图3，在本发明的一种非限制性实施例中，每个母线66和68分别通过布线70和71连接到传感器或智能电力控制器和监视系统72(在美国公开专利申请2013/0075531中详细讨论)，并且控制器和监视系统72通过布线或电缆76和77连接到飞行器电源74。虽然不限制本发明，但是母线66的端部79和母线68的端部80与玻璃板24的相邻侧面82-85间隔开，并且涂层62的侧面86与玻璃板24的侧面82-85间隔开，以防止母线66和68和具有飞行器18的金属主体覆盖物87的涂层62(参见图1)的电弧。

温度传感器88安装在导电涂层62上以感测可加热构件32的导电涂层62的温度，并且通过布线或电缆92连接到智能电力控制器和监视系统72。本发明不限于温度传感器88，并且在本领域中使用的任何类型都可以在本发明的实践中使用。此外，本发明不限制在涂层62上安装的温度传感器88的数量，并且任何数量的传感器，例如，一个、两个或三个传感器可以安装在涂层82上以感测涂层62的不同区域的温度。在本发明的一种非限制性实施例中，温度传感器88是热电偶，并且彼此间隔开的三个热电偶(在图3中仅示出了一个)安装在涂层62上。

参考图4，在本发明的一种非限制性实施例中，飞行器电源74通过布线76和77连接到智能电力控制器和监视系统72的窗热控制器93。如本领域技术人员所理解的，本发明不限制电源74，并且电源74可以是如图4中所示的交流电源或本领域已知的直流电源。布线76连接到窗热控制器93的开关98的一个极，并且开关98的另一个极通过布线或电缆102连接到本发明的电弧监视和检测系统100的传感器99。

本发明不限制在本发明的实践中使用的电流变压器99的类型。在本发明的优选实践中，所使用的电流变压器99是将电流降低到较低电平以便于对沿着布线102和70移动的电流进行滤波的电流变压器。

开关98通常处于闭合位置，并且通过沿着布线或电缆104从用于窗热控制器93的热控制器106的控制逻辑转发的信号而从闭合位置移动到打开位置，反之亦然。电弧传感器99通过布线70连接到可加热构件32的母线66。可加热构件32的母线68通过布线71连接到电源74。

飞行器10的其它电气部件103(仅在图4中示出，为了清楚起见被示为框图103)通过布线105和107连接到电源74。本发明不限制电气部件103，并且包括但不限于安全设备，例如，但不限于飞行性能仪器、方便设备，例如但不限于乘客和飞行乘员空调和乘客辅助设备，例如但不限于无线连接和无线电磁干扰。

在本发明的一种非限制性实施例中，智能电力控制器和监视系统72的部件安装在法拉第(Faraday)盒109中，并且法拉第盒109(仅在图4中示出)通过布线或电缆111(参见图4)连接到地面，例如飞行器18的主体81(参见图1)，以阻挡外部静电场和电磁干扰。

继续参考图4，温度传感器88通过布线92连接到电子开关110的一个极，并且开关110的第二极通过布线112连接到窗热控制器93的控制逻辑106。开关110通常处于闭合位置，并且通过沿着布线或电缆114从电弧监视和检测系统100的信号过滤和修改系统116转发的信号从闭合位置移动到打开位置和从打开位置移动到闭合位置。

在本发明的一种非限制性实施例中，当检测到预定条件时，电弧监视和检测系统100将加热构件32和电源74彼此电断开。在所讨论的本发明的非限制性实施例中，感兴趣的预定条件是可加热构件32的主要电弧。如本文所使用的，“主要电弧”被定义为测得的例如经过可加热构件32、超过预定电平的电压/电流。可选地且不限制于本发明，预定条件可以包括但不限于大于预定温度和如美国公开专利申请2013/0075531中所讨论的“微电弧”的可加热构件32的温度。“微电弧”被定义为测得的超过预定值且小于主要电弧的预定值的电压/电流。以上讨论的预定条件的详细讨论在美国公开专利申请2013/0075531中更详细地讨论，并且不认为进一步的讨论是必要的。

现在讨论针对根据本发明的教导的信号监视和检测系统100，其被设计为检测“主要电弧”，并且采取行动以防止对可加热构件32和/或窗户20的损坏。如上所述，“主要电弧”被定义为测得的超过预定电平的电压/电流。预定电平的值不限于本发明，并且该值可以基于主要电弧在预定电平可能损坏窗户20的先前经验。

现在考虑当存在主要电弧时的情况。电弧传感器99(图4)将信号转发到信号过滤和修改系统116。信号过滤和修改系统116确定存在主要电弧沿着布线114转发信号以打开开关110。热控制器106的控制逻辑确定开关110处于打开位置，并且沿着布线104发送信号以打开开关98，从而将电源74和可加热构件32彼此电断开。如本领域技术人员可以理解的，当存在主要电弧时，开关110和/或开关98(图4)被打开。

参考图5，讨论现在针对可以在本发明的实践中使用的电弧监视和检测系统100的信号过滤和修改系统116。信号过滤和修改系统116被开发为根据本发明的教导检测主要电弧，并且采取行动以防止或限制对可加热构件32和/或挡风玻璃20的损坏。

开关98和开关110(参见图4)是响应于转发到开关的信号而打开和闭合的类型。窗热控制器93的热控制器106的控制逻辑是将电信号进行比较的类型的比较器，传感器88设定范围，并且当信号在范围之外时，热控制器的控制逻辑106转发信号以打开开关98，并且当信号在范围之内时，热控制器108的控制逻辑沿着布线104发送信号以闭合开关98。

热控制器106的控制逻辑的特征是其在没有主要电弧时打开和闭合开关98的能力。现在考虑当存在主要电弧的情况。开关110和98保持打开，直到电弧问题解决。在电弧问题被解决之后，开关110闭合。开关110可以由于不再有主要电弧而被手动关闭，或者通过来自过滤和处理系统116的信号关闭。在本发明的另一种非限制性实施例中，一旦检测到主要电弧，开关110就保持打开，直到飞行员复位(闭合)开关，例如但不限于飞行员按下驾驶舱控制面板中的复位功能以关闭开关。如果电弧继续存在，则传感器将再次打开开关。利用这种布置，飞行员最终控制驾驶舱的窗加热能力。

参考图5，信号过滤和处理系统116的信号滤波器148是被选择为与电源74兼容的滤波器，用于给可加热构件28的导电涂层62供能。在本发明的一种非限制性实施例中，电源74(例如，用于Gulfstream飞行器)具有400Hz的主AC电源频率。在这种情况下，滤波器148在本发明的实践中被选择，但不限于本发明的是具有400Hz截止频率的高通滤波器。可以理解，其它飞行器可以具有其它滤波器，例如，大于400Hz(例如500Hz)或小于400Hz(例如100Hz)。

来自滤波器148的滤波信号沿着布线152传送到两级比较器154。比较器154的第一级154A具有双重功能。一个功能是在生成电子指纹(下面详细讨论)时过滤出具有高于预定值的电流/电压电平的信号。比较器154的第一级154A的另一个功能是将电子指纹与实时电子信号进行比较(下面详细讨论)，以确定可加热构件32的操作性能。例如但不限制本发明，每次实时电子信号高于主要电弧的预定值时，第一级154A向比较器154的第二级比较器154B转发计数。

比较器154的第二级154B也具有双重功能。一个功能是改变电子指纹的主要电弧的预定值或电平。比较器154的第二级154B的另一个功能是确定给定时间段中实时电子信号超过主要电弧的预定值的持续时间。当时间超过预定时间段时，来自比较器154的第二级154B的信号沿着布线158被发送到已检测到主要电弧的信号开关140，并且信号开关140沿着布线114发送信号以打开开关110，这使得热控制器108的控制逻辑打开开关98，以防止电流从电源74移动到可加热构件32(参见图4)，如上所述。

在本发明的优选实践中，但不限于此，飞行器的部件的性能，例如，但不限于此，挡风玻璃14的可加热构件32的电弧通过将初始电子指纹与实时电子信号进行比较并分析差异以确定加热构件32是否在可接受的限度内操作来确定。从飞行器电网的详细观察中，确定飞行器具有电子指纹，并且从各种实验中，确定电子信号或指纹的变化可以被用来确定飞行器部件(例如可加热构件32)是否在可接受的限度内操作。术语“初始电子指纹”意味着作为穿过飞行器的布线的时间的函数的电流或电压的测量，其中飞行器具有感兴趣的部件，例如，具有安装在飞行器主体的适当位置、并且电连接到飞行器10的电源的可加热构件32的挡风玻璃14。可以接受飞行器部件在制造“初始电子指纹”时在限度内操作。术语“实时电子信号”意味着在采用“初始电子指纹”之后作为穿过飞行器的布线的时间的函数的电流和/或电压的测量。

现在讨论针对图6-16的曲线图。除非另有说明，否则图6-16的曲线图是使用由美国Massachusetts州的MathWorks of Natick开发的模拟硬件/软件来模拟的。图6中示出的是作为时间的函数(更具体地，作为秒的函数)、模拟用于经过新制造的挡风玻璃14的可加热构件32的母线66和68以及导电涂层82的以安培为单位的加热电流的数据点的曲线或曲线图A。图7的曲线或曲线图B模拟图6的曲线图A的数据点加上由小型飞行器(例如Cessna飞行器)的电子部件贡献的5％的电子噪声。图8的曲线或曲线图C模拟用于图6的曲线图A的数据点加上由中型飞行器(例如Gulfstream G550)的电子部件贡献的20％的电子噪声。图9的曲线或曲线图D模拟用于图6的曲线图A的数据点加上由大型飞行器(例如波音737)的电子部件贡献的40％的电子噪声。

从曲线或曲线图B(图7)、C(图8)和D(图9)中，注意附加的电子噪声被添加到图6的曲线图A的数据点，因为较大的飞行器通常具有比较小飞行器更多的电气部件。已经确定，由飞行器生成的背景噪声由于飞行器仪器操作可能具有非常大幅度的信号尖峰170。信号尖峰170会误触发传感器，例如但不限于智能电弧传感器72。为了提高电弧检测的可靠性并最小化假警报，初始电子指纹与实时电子信号进行数学上的合并和/或与实时电子信号进行比较。以这种方式，保持了可加热构件32的电流信号和最小的背景噪声，并且可加热构件的性能，例如可加热构件32的电弧，通过以例如但不限于以下讨论的方式分析初始电子指纹和实时电子信号之间的差异被确定。

为了描述本发明，但不限制本发明，小型飞行器是正常类别(最大起飞重量为12,500磅并且最大乘客座位容量为9个)，中型飞行器为通勤类别(最大起飞重量为19,000磅并且最大乘客座位容量为19个)，并且大型飞行器是运输类别(最小起飞重量为19,000磅并且最少乘客座位容量为19个)。

图10-13中示出的是用于小型飞行器(图10和11)和中型飞行器(图12和13)的、具有电弧(图11和13)和没有电弧(图10和12)的曲线或曲线图之间的差异。更具体地，图10的曲线图E示出了用于没有主要电弧的小型飞行器的数据点；图11的曲线图F示出了用于具有主要电弧的小型飞行器的数据点；图12的曲线图G示出了用于没有主要电弧的中型飞行器的数据点，以及图13的曲线图H示出了用于具有主要电弧的中型飞行器的数据点。

分别在图10和11中所示的曲线图E和F之间的差异是图11的曲线图F的延伸部分174比图10的曲线图E的延伸部分176长，其指示加热构件的主要电弧有效。同样地，分别在图12和13中所示的曲线图G和H之间的差异是图13的曲线图H的延伸部分178比图12的曲线图G的延伸部分180长，其指示加热构件的主要电弧有效。

如现在可以理解的，当加热构件32具有微电弧时，本发明可以进行实践。如本文所使用的，“微电弧”被定义为测得的超过小于用于主要电弧的预定值的预定值的电压/电流。为了本讨论的目的，主要电弧将就信号的百分比而言具有大得多的幅值。根据需要参考图14-16，图14的曲线或曲线图I是具有没有背景噪声的微电弧的挡风玻璃加热电流的模拟；图15中的曲线图J是模拟没有微电弧的背景电噪声的曲线或曲线图，以及图16中所示的曲线图K是示出嵌入到背景噪声中的微电弧的模拟。如现在可以理解的，图16的曲线图K是具有微电弧和背景噪声的实时电加热电流信号。如本领域技术人员所理解的，通常初始微电弧不需要加热构件32与电源(图4中的74)断开。监视微电弧可以被用来防止主要电弧并防止对窗户的损坏。如本领域技术人员可以理解的，检测主要电弧的讨论适用于确定微电弧。

讨论现在针对生成飞行器的初始电子指纹，并且使用初始电子指纹来确定飞行器的部件(例如但不限于其，飞行器挡风玻璃的可加热构件)是否在可接受的范围内操作的本发明的非限制性实施例。虽然不限制于本发明，但是用来生成初始电子指纹的挡风玻璃在可接受的限度内操作。这可以使用任何测试方式来验证，例如但不限于在挡风玻璃的制造设施和/或飞行器部件的修理中心处对挡风玻璃的可加热构件进行台架测试，或者将具有可加热构件的挡风玻璃安装在飞行器上，仅将可加热构件电连接到电源以使电流穿过可加热构件32。穿过可加热构件32的电流使用任何电弧检测算法来监视，以确定可加热构件是否在可接受的限度内操作。

本发明不限制电弧检测算法，并且本领域已知的任何电弧检测算法可以在本发明的实践中使用，以确定可加热构件32(图3)是否在可接受的限度内操作。在可加热构件的性能被确定为可接受之后，具有可加热构件的挡风玻璃被安装到飞行器并电连接到飞行器的电源。具有可加热构件的飞行器操作预定的时间段，并且与作为时间的函数的电流或电压相关的数据以下面讨论的方式被收集和起作用，以生成具有可加热构件32的飞行器的电路的初始电子指纹。本发明不限制预定的时间段，并且本发明考虑大于零小时至三百小时、大于零小时至二百小时、大于零小时至一百小时、10至30小时、以及30小时的正常操作飞行时间作为足够的预定时间。

讨论现在针对开发初始电子指纹的本发明的非限制性实施例。参考图8，并且不限制于本发明，其中示出了模拟具有20％噪声的挡风玻璃加热电流的曲线C。如果需要参考图4和5，电流经过变压器99以减小电流，并且使减小的电流信号经过滤波器148。电流或信号然后被传递到具有比较器第一级154A和比较器第二级154B的2级比较器154。在本发明的非限制性实施例中，基于飞行器供电类别，滤波器148被选择为具有500Hz截止频率的高通滤波器。例如但不限制本发明，通常为交流电动飞行器选择500Hz的截止频率；通常为直流电动飞行器选择100Hz，并且通常为3相电动飞行器的每个支路选择500Hz驱动滤波器。如现在可以理解的，本发明不限制于滤波器148的值，并且滤波器148的值优选地被选择来提供适当的过滤水平，用于为可加热构件32(参见图3)供电。

在生成用于比较器第一级154A的指纹值时，比较器第二级154B被设置用于将时间阈值计数到预定时间窗口或单元内的预定数。当时间计数达到时间阈值并且时间窗口还未结束时，计数再次开始。每次达到时间阈值并且时间窗口还未结束时，重新开始计数。当时间窗口已结束时，时间计数也结束，并且预定时间窗口和时间计数再次开始。

本发明不限制计数的时间长度。在本发明的一种非限制性实施例中，计数的时间长度是一毫秒；时间计数是100(100毫秒)，并且预定时间窗口是500毫秒。

比较器第一级154A用作为时间计数和预定时间窗口提供电压或电流电平。在本发明的一种非限制性实施例中，功率电平被设置为一安培的一部分，例如但不限于，一安培的十分之一或四分之一。由比较器第一级154A和比较器第二级154B生成的数据沿着电缆194被发送到电子存储装置192。

参考图17，其中示出了由经过500Hz滤波器148的电流生成的数据点的曲线202的曲线图200。曲线图200具有由比较器第一级154A以下面在生成初始电子指纹的过程期间讨论的方式提供的阈值204、206和208。在本发明的这种非限制性实施例中，预定时间窗口处于由比较器154设置的500毫秒的增量。时间计数阈值由比较器第一级154A设置为一百毫秒。时间计数增量在曲线202超过阈值204、208和208的时间段期间做出。

作为说明而不是限制本发明，图17中的阈值水平204从0延伸到500毫秒或一个单元。在本发明的这种非限制性实施例中，在500毫秒的预定时间窗口中的时间计数100是可加热构件32的主要电弧的指示。换句话说，对于500毫秒的预定时间窗口，小于100的时间计数指示没有主要电弧。如可以理解的，图17中所示的204的阈值水平指示主要电弧；但是，挡风玻璃32被预先测试并且没有主要电弧。因此，主要电弧的指示是指示0.25安培的阈值水平204太低并且不存在主要电弧。

比较器第一级154A然后被调整以提供更高的设定点或阈值水平，例如，在所讨论的本发明的非限制性实施例中，阈值水平206被提高到0.75安培。如现在可以理解的，本发明不限制电流电平增加的量。例如但不限制本发明，电流电平可以增加大于0至5％；大于0至10％、大于0至20％、大于0至40％、大于0至60％、大于0至80％、以及大于0至100％、大于0至200％、大于0至300％、大于0至400％。在本发明的非限制性讨论中，电流电平204被提高300％至0.75安培的电流电平206，但是，在本发明的优选实践中，电流水平被提高25％。

参考图17，本发明不限制设定点或阈值水平增加的量。如可以理解的并且不限制本发明，0.25安培的电流电平被选择，使得电流电平低于由曲线图202(图17)所示的挡风玻璃14的可加热构件32(图3)和/或飞行器的电流或电压的预期噪声水平，以确保飞行器的噪声水平和可加热构件32的性能被考虑。

针对阈值水平208的时间计数在点213处开始并在点214处停止，计数在点215处继续并在点216处停止，并且计数在点217处继续并在点218处停止。在这个示例中，500至1000毫秒之间的窗口将具有大于100的时间计数。大于一次100的时间计数指示主要电弧，但是如上所述，挡风玻璃被预先测试，并且大于一次的时间计数不指示挡风玻璃具有主要电弧，但指示设定点或电流电平太低。

继续参考图5和17，比较器第一级154A起作用以将阈值206提高33和1/3％到1安培。阈值现在由数字208指示。时间计数在点226处开始并在点228处停止，在点230处继续并且在点232处停止。在该示例中，对于在1000和1500ms之间的窗口的时间计数是30，或小于100，其指示阈值208可以在初始电子指纹中使用。该过程继续期望的指纹持续时间。在该示例中，在1500到2000毫秒之间的窗口和所有后续单元预计具有小于100的计数。在指纹识别完成之后，当没有主要电弧时，所有单元将具有小于100的计数，并且将存在主要电弧时，所有单元将具有100或更多的计数。阈值水平208是用于确定电弧的初始电子指纹的控制设定点。

在指纹时间段期间，比较器第一侧154A的阈值设定点在一段时间内连续地被验证，例如但不限于30小时。如果比较器第一侧154A的阈值设定点太低，则30小时时间段被重置，并且比较器第一侧154A递增地改变，例如但不限于，如上所述本发明手动或自动地改变。

图17的初始电子指纹是500Hz滤波器(148，图5)、100的时间计数(比较器第二侧154B)和一安培的阈值设定点(来自比较器第一侧154A的设定点)。如本领域技术人员可以理解的，本发明可以通过在最大值处开始阈值水平并且降低阈值水平以达到阈值设定点来实践。虽然不限制本发明，但是，以上述方式确定的比较器第二级240B的阈值设定点的值可以被增加，以补偿附加的电噪声可变性。

在本发明的一种非限制性实施例中，初始电子指纹由滤波器(148，参见图5)的值、(比较器第二侧154B的)时间计数、作为检测到主要电弧的电流值或电压值的(由比较器第一侧154A提供的)阈值设定点来定义。作为说明，用于第一飞行器的电子指纹是500Hz滤波器(148，图5)、100毫秒的时间计数(比较器第二侧154B)和一安培的控制设定点(来自比较器第一侧154A的设定点)。用于第二飞行器的电子指纹是400Hz滤波器(148，图5)；70毫秒的时间计数(比较器第二侧154b)和两安培的阈值设定点(比较器第一侧154A)。用于第三飞行器的电子指纹是100Hz滤波器(148，图5)、200毫秒的时间计数(比较器第二侧154B)和五安培的阈值设定点(比较器第一侧154A)。

如现在可以理解的，本发明不限制预定时间窗口的长度，并且一般而言，它是电气装备的能力的函数。

如本领域技术人员可以理解的，在本发明的另一种非限制性实施例中，初始电子指纹可以由更多或更少的部件构成，这些构件是滤波器、数学运算、信号调节等。进一步并参考图18，本发明预期在滑动窗口上进行时间计数。如图18中所示，窗口300的初始位置由0到500毫秒之间的条302表示；窗口304的初始位置由条306表示并且在500和1000毫秒之间，并且窗口308由条310表示并且在1000和1500毫秒之间。当窗口300的时间段结束时，条302的一部分表示窗口300；条306的一部分表示窗口304；并且条310的一部分表示窗口308向右移位，如图18所示。时间计数在条314的尾部312处开始，现在表示窗口300具有窗口300的一部分和窗口304的一部分。在条314的计数结束时，条314、316和318向右移位，并且现在分别由条320、322和324表示。时间计数现在在条320的结束326处开始，其中条320表示包括窗口300和304的部分的窗口300。

本发明不限制更换的窗口的量，并且该量可以大于0至10％、5％至20％、15％至25％、50％至75％或大于0％至95％。在本发明的一种非限制性实施例中，窗口300(参见图18)减少100毫秒，并且单元304的100毫秒被添加到可移动窗口的条上。滑动窗口提供了对构成图17的曲线的数据点的更完整的采样。例如但不限制本发明，波形可以具有与一个窗口的结束和下一个相邻窗口的开始重叠的部分。当这发生时，波形具有一个部分，其具有用于一个窗口的时间计数，并且波形的一部分具有用于下一个相邻窗口的时间计数。在这种情况下，波形的两个部分的和不提供关于波形的完整信息。使用本发明的实施例提供了波形的完整图片。

在本发明的另一种非限制性示例中，低于阈值设置点208的所有信号被忽略，并且低于某个时间段(作为例子212毫秒)高于阈值设置点208的信号被忽略，并且只有高于阈值设定点并且超过某个时间范围的那些信号被观察为指示电弧。观察可以包括但不限于数学运算或比较或其它信号分析。在本发明的另一种非限制性实施例中，初始电子指纹是波形并且从实时电信号中减去以确定两个信号之间是否存在差异。对差异进行操作以确定差异是否由于电弧(一般由高于阈值设定点的电流值指示，例如但不限于阈值设定点208)或可能发生的其它因素导致。

如美国专利No.8,155,816和8,383,994中所公开的，飞行器的窗户，特别是飞行器挡风玻璃可以包括多于一个传感器。在本发明的一种非限制性实施例中，当窗户具有多于一个传感器时，每个传感器的性能可以被单独确定，并且指纹识别可以被应用到每个传感器。

本发明不限于出于说明目的给出的以上给出和讨论的本发明的实施例，并且本发明的范围仅由以下权利要求和添加到本申请、具有与本申请直接或间接联系的任何附加权利要求的范围限制。