故障注入技术在飞行器非电系统中的应用进展

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1、第4卷第3期2013年8月航空工程进展ADVANCESINAERONAUTICALSCIENCEANDENGINEERINGV01．4N0．3Aug．2013文章编号：1674—8190(2013)03—261_07故障注入技术在飞行器非电系统中的应用进展于琦，万方义，郭英男，赵阳(西北工业大学航空学院，西安710072)摘要：故障注入是一种基于试验的测评方法，是飞行器综合健康管理的重要组成部分，在提高飞行器的安全性方面具有重要作用。本文介绍了故障注入技术的基本原理，详细阐述了故障注入的各种实现方法在

2、飞行器中的应用现状，重点分析了故障注入技术在飞行器结构、防热、液压、机械等非电系统应用中的关键技术以及存在的技术难点，并展望了该领域的发展。关键词：飞行器；故障注入；健康管理；非电系统中图分类号：V267文献标识码：AApplicationofFaultsIIljectionTechnologiesforAircraftNon。electronicSystemYuQi，WanFangyi，GuoYingnan，ZhaoYang(SchoolofAeronautics，NorthwesternPoIyt

3、echnicalUniversity，Xi’an710072，China)Abstract：Faultsinjectiontechn0109ies，whichareimportantcomponentofintegratedvehiclehealthmanagement(IVHM)systemandcanbeusedtoestimatethesafetystatusofvehiclesbylotsofexpe“ments，arebeingpaidmoreandmoreattention．Basedon

4、theprincipleoffaultsinjection，severalmethodsoffaultsinjectionandtheirapplicationsinaircraftaredescribedindetail．Fordifferentsystemsorsubsystemsofaircraft，thekey—pointofdifferentfaultsinjectiontechnoIogieshavebeendiscussed．Especially，fornon—electronicsys

5、tem，includingthestructuresystem，thermal—protection，hydraulicandmechanicalsystem，therearesomeparticulartechnologiesandupdatedpromotionswhichmaymakethesystemhealthmanagementmoreeasyandconvenient．A11thein—vestigationonfaultsinjectiontechnologiesw-llbeusefu

6、ltotheIVHMsystemanditsimplement．Keywords：aircraft；faultinjection；healthmanagement；non—electronicsystem0引言随着航空航天技术的发展，飞行器的安全性与可用性以及飞行器后勤保障体系的高效性与经济性成为日益突出的问题。美国联邦航空局(FAA)和国家运输安全委员会(NTSB)的统计数据表明，全世界的飞行事故约有24％是由飞行器子系统和部件的故障引起，26％是由飞行失控引起，而大部收稿日期：2013一03—04

7、；修回日期：201304—22基金项目：国家自然科学基金(10402035)西北工业大学基础基金(JC201216)通信作者：于琦，physics2009@yah00．cn分飞行失控是由硬件和系统的故障引起的[1]。飞行器在寿命周期内，承受复杂的载荷，并且受到腐蚀、磨损、老化、疲劳、意外损伤等因素的影响，各个系统或构件均可能出现故障。设计人员需要了解飞行器在各种故障状态下的响应，以便对飞行器的安全性、可用性、容错能力等性能指标进行分析和评估，为改进或优化设计提供依据。因此，需要采用故障注入技术，人为地

8、将故障注入目标系统，并对目标系统在注入故障后的响应进行监测、记录和分析。故障注入作为一种基于试验的测评方法，最早是在20世纪70年代初期提出的，目的是针对程序的可靠性进行评估。之后便得到了迅速地发展，广航空工程进展第4卷泛应用于软件系统和大规模集成电路的容错性能验证[2]。随着故障注入理论的完善和故障注人具体实现方法的改进，故障注入技术的应用逐渐从软件系统、电路系统等电子系统向结构系统、防热系统、液压系统和机械系统等非电系统方面拓展，在航空航天领域的应用