新一代航空电子综合化及预测与健康管理技术

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1、新一代航空电子综合化及预测与健康管理技术新一代航空电子综合化及预测与健康管理技术赵宁社，翟正军，王国庆(1．西北工业大学计算机学院，陕西西安710072；2．中国航空无线电电子研究所，上海200233)摘要：在介绍航空电子系统发展演变历史的基础上，分析了新一代综合化航电系统的主要特征，深入探讨了航空电子预测与健康管理(PHM)的关键技术，包括失效机理分析、应力损伤评估、故障先兆以及预警电路(canary)4个类别，详细分析了PHM相关的信息融合、人工智能、数据挖掘与预测等技术的实现方法与应用，研究并给出了新一代综合模块化航空电子系统与PHM的体

2、系架构。关键词：航空电子综合化；预测与健康管理；PHM体系架构中图分类号：TP206．3文献标识码：A文章编号：1000—8829(2011)01—0001—05TechnologiesofNewGenerationAvionicsIntegrationandPrognosticsandHealthManagementZHAONing—she，ZHAIZheng-jun，WANGGuo—qing’(1．SchoolofComputerScienceandEngineering，No~hwestemPolytechnicalUniversity，

3、Xi’an710072，China；2．ChinaNationalAeronauticalRadioElectronicsResearchInstitute，Shanghai200233，China)Abstract：Basedontheintroductionoftheevolutionofavionicssystems，themainfeaturesofthenewgenera-tionintegratedavionicssystemareanalyzedandthekeytechnologyofavionicsPHMareprobedde

4、eply，inclu—dingphysical-of-failure(POF)，stressdamageassessment，failureprecursorandcanary．Moreover，thekeytech—nologyandapplicationsofthePHM—relatedinformationfusion，artificialintelligence，dataminingandprognos—ticsarethoroughlyanalyzed．Finally，thearchitectureofllewgenerationin

5、tegratedmodularavionicssystemandPHMareresearchedandgiven．Keywords：avionicsintegration；prognosticsandhealthmanagement；PHMarchitecture航电系统的综合化经历了独立式、联合式、综合式的国内外研究现状，探讨了所需要的关键技术，研究了和先进综合式4个阶段的演变，目前综合化、模块化航新一代综合模块化航空电子系统与PHM的系统结构。空电子(IMA)系统的应用是新一代航空器的突出特1新一代航空电子综合化技术概述点。随着航电系统复杂

6、度的提高，对综合保障和故障诊断维护能力也提出了越来越高的要求。故障诊断技1．．1航空电子综合化发展历史与现状术由外部测试、BIT进化至当前的预测与健康管理航空电子发展之初，研究工作只是针对航空任务(PHM)系统。目前，预测与健康管理(PHM)已成为新有效性进行的，各个部件是完全独立开发、纵向集成一代航空电子可靠性与可维护性发展的必然趋势。国的。这个阶段的航电系统属于独立式结构，系统中各外对IMA和PHM技术进行了深入、系统的研究，我国独立部件如雷达、通信、显示等部件之问采用点对点连新一代飞机的研制对这两项技术也有迫切的需求。本接。文综合论述了新

7、一代航空电子综合化技术和PHM技术随着航空环境与飞行任务日趋复杂，对航空电子的性能要求也与日俱增。航电系统规模不断扩大，机收稿日期：2010—0l一08；修回日期：2010—04—21载电子的种类不断增多，传感器、显示器、控制器等部基金项目：国防“十一五”预研基金资助项目(B2720060300)件都大量重复使用，航电系统串联研发的压力趋向饱作者简介：赵宁社(1975一)，男，博士研究生，主要研究领域为和。研发人员开始研究机载部件之间的联系，根据任嵌入式系统、分布计算；翟正军(1965～)，男，教授，主要研究领务需要，把功能相近、彼此交联的部件

8、进行横向联合，域为航空测控和智能故障诊断；王国庆(1956～)，男，教授，博形成了联合式航空电子系统。这个阶段的代表技术是士生导师，主要研究领域为航空