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综合航空电子系统故障诊断与健康管理技术发展

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航空电子系统在实际的应用中发挥着巨大的作用,就其发展趋势来讲,整体上是综合性的。航空电子系统故障诊断有着不可分离的关系,但是随着航空电子系统的进一步发展,故障诊断也时常难以跟上航空电子系统综合化的发展方向,无法科学正确地对航空电子系统进行故障的诊断。这是综合航空电子系统在发展中所遇到的难题,应该根据它的发展特点,结合故障诊断的具体特征,找出两方面共同拥有的特性,讨论出两者在航空中的具体应用。通过这些途径,真正了解综合航空电子系统和故障诊断的联系,找到更好的发展方式。

【关键词】综合航空电子系统 故障诊断 健康管理技术

综合航空电子系统在当今航空事业的发展中占领着重要的位置,它功能强大,能够承担许多与航空有关的任务。由于综合航空电子系统所存在的环境存在一定的复杂性,所以在发挥作用的过程中会出现故障,严重影响到航空器的安全。因此,为了有效地减少危险性的发生,就必须对综合航空电子系统进行故障诊断,才能够起到降低危险性的作用,保证航空器飞行时的安全。故障诊断与健康管理技术也被称为PHM技术,在综合航空电子系统的维护方面也有着积极影响,这项技术极其重要,能够降低维修成本,更大限度地保证航空器运营时间。

1 综合航空电子系统故障诊断与健康管理技术研究现状

1.1 国外研究

在国内,对故障诊断与健康管理技术的研究已经达到了前所未有的高度,其中的原因在于国外科学技术的发展非常迅速,这为PHM技术的研究提供了技术支撑。此外,国外优秀的研究人士也为此做出了巨大的贡献,不仅探索出了当今综合航空电子系统的发展特征,而且针对其中的疑难问题,进行讨论与钻研得到了满意的答案。以美国为例,不仅有自己独特的监控系统,而且通过应用PHM技术,让直升机在完成任务中获得了更高的效率,充分发挥了PHM技术的作用。

1.2 国内研究

我国对PHM技术的研究远远不及国外,其中,科技的发展落后于国外,而且在优秀人才方面,我国也处于弱势地位。我国对PHM技术大多限于理论研究,在实际的应用中,还处于比较薄弱的阶段,在完整理论的构建方面,也还需要做出更多的努力。综合航空电子系统的发展具有多面性,必须通过科学的研究找出故障诊断与健康的管理技术,才能够让我过航空事业的发展迎来更好的前景。国内对PHM技术的研究还应该加大力度,才能够不断满足我国社会的发展需要。

1.3 整体需要加强

科技的发展非常迅速,国家和社会也处于不断上升的发展趋势之中。综合航空电子系统也会得到不断的进步,就需要更加先进的故障诊断与健康管理技术来与之相适应,共同推动国家航空事业的进一步腾飞。因此,不管是对于国外,还是对于国内来讲,都不能停止研究与探索的脚步,而是应该在原来的基础上不断创新,研究出更加具有权威性的PHM技术,在现今以及将来的社会发展中创造更多的效益,不断推动本国航空事业的发展与进步。

2 综合航空电子系统故障诊断与健康管理技术面临的挑战

2.1 数据获取困难

在综合航空电子系统的故障诊断中,有许多地方都会应用到数据,这些数据是航空器在发生故障时由于信号的改变而产生的,但是要通过特定的运算方法才能够得到。因为在航空器发生故障时,存在突发性的情况,所以就难以根据信号的变化得到准确的估算值,用于系统的故障诊断,这就增加了诊断的难度。由于具备突发性特征的航空故障发生的频率较高,所以就会对综合航空电子系统的正常运行造成严重的不良影响,难以在规定的时间之内完成相应的任务。

2.2 故障模型建立困难

综合航空电子系统在发生故障时,往往是多种因素共同作用的结果,所以,要想准确地诊断航空系统的故障,就必须弄清楚各种因素所造成的损伤度有何种联系。这就需要建立故障模型,对各类损伤的数据进行分析,并且找出其中存在的联系,判断各类因素的叠加会造成何种损伤的后果。但是在现实中往往会因为各种因素的复杂性而导致故障模型建立的失败,无法根据模型来有效地诊断综合航空电子系统的故障。

2.3 电子元件各不相同

在综合航空电子系统中,电子元件发挥着重要的作用,它是航空系统正常发挥作用的关键所在,必须保证其质量,才能够保证航空系统的安全性。目前在我国,科技的发展促进了电子元件的发展进步,它的质量有了很大的提升。但是,由于电子元件来源的不同,生产标准的不统一,也导致了电子元件在具体的质量方面存在许多差别,比如使用寿命会有所不同。这会影响到航空电子系统故障诊断的精确性。

3 综合航空电子系统故障诊断与健康管理关键技术分析

3.1 分类监测技术

综合航空电子系统具备极强的复杂性,其中电子元件众多,且具有难以监测的特点,就导致了航空电子系统监测的复杂性。基于这个问题,PHM技术具备巨大的优势,因为它能够针对航空电子系统中的不同部分,分别展开监测工作,获取准确的数据,以此作为航空电子系统故障诊断的依据。分类监测技术的存在能够为综合航空电子系统故障检测带来巨大的益处,对于当今的我国来讲,是技术上的一个巨大进步。

3.2 故障预测技术

综合航空电子系统在构造方面的特征决定了其故障诊断需要一定的技术,系统中元器件数量大、种类多,并且在发生故障时,每一个组成部分都呈现出不同的特点。在故障状态时,元器件处于检测阶段的时间非常之短,难以在有限的时间之内得到准确的检测数据,进而利用数据建立故障模型。而故障预测技术就能够解决这个问题,虽然当前在我国这项技术的发展仍然不成熟,但是也能够起到一定的作用。这项技术中所采用的累积法、预警监测法都是航空电子系统故障预测技术中的不二选择。

3.3 故障诊断技术

综合航空电子系统的故障诊断需要一系列的程序,不仅要通过预测、计算这些步骤,而且在必要时还要对监测的数据进行分析与结果的估测,在故障位置的判断方面,也要做到精准无误。在航空电子系统内部,故障诊断法需要利用系统内部各个结构之间的关系,辨识相关矩阵,才能够促进故障模型的形成。在故障诊断技术中,常用的主要是根据数据通过推理得出结论,或者是通过分析模型来探究出航空电子系统的故障所在。

参考文献

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[2]卢海涛,王自力.综合航空电子系统故障诊断与健康管理技术发展[J].电光与控制,2015,08:60-65+86.

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作者单位

中国飞行试验研究院 陕西省西安市 710089