民用飞机健康管理技术研究

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1、民用飞机健康管理技术研究曹全新等2014年12月第45卷第4期(总第158期)民用飞机健康管理技术研究曹全新，杨融，刘子尧(上海飞机设计研究院，上海201210)[摘要]随着民用飞机的系统集成度和复杂性大大提高，为降低民用飞机的运营成本、提高安全性和可靠性，民用飞机健康管理系统成为航空制造行业的发展趋势。本文简要介绍了民用飞机健康管理技术在国内外的发展现状，现阶段技术条件下所面临的问题以及所涉及的关键技术。着重介绍了民用飞机健康管理技术研究的方法和研究的内容，并对民用飞机健康管理技术未来的发展趋势进行了展望。[关键词]民用飞机；健康管理；事故症候；趋势预测；数据挖掘[中图分类号]

2、V249．1[文献标识硼A[DOI编码]10．3969／j．issn．1006．141X．2014．04．04『文章编号11006141X(2014)04-0015—05PrognosticsandHealthManagementTechnicalStudyforCivilAircraftCAOQuan-xin，YANGRong,LIUZi-yao(ShanghaiAircraftDesignandResearchInstitute，Shanghai201210，China)Abstract：Wimthedevelopmentoftechnology．civilaircrafts

3、ystemsarebecomingincreasinglyintegratedandcomplex．Inordertoreduceoperatingcostsofcivilaircraft，ensuresecurityandreliability，civilaircraftPHMtechnologyhasbecomeadevelopmenttrendintheaviationmanufacturingindustry．ThearticlebrieflydescribestheissuesofcivilaircraftPHMtechnologyundercurrentdevelop

4、mentathomeandabroad．thetechnicalproblemsandthereleventtechnologies．ThecivilaircraftPHMresearchmethodsanddetails．aswellasitsfuturetrendsareintroduced．Keywords：civilaircraft；prognosticsandhealthmanagement；accidentsymptom；trendforecast；datamining1引言飞机健康管理系统是为了降低由于系统或部件失效所导致的飞机灾难或事故，并为飞行机组、地勤和维修人

5、员提供连续的机载系统或部件的健康运行状态态势预警监控。健康管理系统由分散于飞机及机载系统间的传感器、相应的数据处理软件，硬件等构成。健康管理系统需要在飞机的关键位置布置恰当的传感器来监测相应的子系统(如：动力系统、飞行控制系统、起落架系统、液压系统、航空电子系统等)状态和状态变量(如：温度、压力、振动、速度和流量等)。获得的数据由机载数据分析系统进行分析。同时，所使用的数据也传送到地面的保障支持中心，以提供更多的数据分析能力。这样，通过无线网络或者其他更便捷的通讯技术来实现与地面支持中心的数据传输，可以在飞机飞行时就实现数据分析。一些非关键的数据可以在飞行中进行存December

6、2014V01．45No．4(serialNo．158)航空电子技术AVIONICSTECHNOLOGY匡i—I禽Ⅲ啪雕星芒盍罂庞巴迪公司的eService将CRJ和O系列飞机的维修资源提升至新水平。上述系统有些已经历了十余年的发展和沉淀，这些系统的应用极大提高了航空公司的运营、维护工作效率，优化了航空公司的维修模式，得到航空公司的广泛认同，逐渐成为提升机型竞争力的重要手段‘11。2．2面临的问题飞机健康管理研究的对象是飞机。飞机是一个典型的复杂系统，决定了相应的健康管理系统的复杂性，具体体现在飞机一般由飞机机体、飞机机械系统、飞机推进系统、飞行控制系统、飞机电子电气系统等功能相

7、对独立的的子系统组成，每一个子系统又由若干单元、部件、组件、器件等组成。随着飞机的功能和性能变得更加完善和强大，相应的组成也变得更加复杂，对其安全性的要求也变的更高。要实现健康管理所需关注的对象众多，有关飞机健康的各种信号信息复杂多样，有连续的、离散的，有动态的、静态的，需要采用的监测方法多样，相应的诊断预测方法也各异，所以在飞机健康管理系统设计上，需要考虑多种问题：(1)飞机健康管理系统应怎样搭建、采用怎样的系统结构。飞机健康管理技术是一项新兴的技术，具体的技术路线还在摸索中，