[發明專利]面向IMA系統的綜合健康評估方法

有效

• 申請號: 201810172606.1
• 申請日: 2018-03-01
• 公開（公告）號: CN108459582B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 張競凱;池程芝;李鐵穎;徐國靖
• 申請（專利權）人: 中國航空無線電電子研究所
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 上海和躍知識產權代理事務所(普通合伙) 31239
• 代理人: 楊慧

本發明公開了一種面向IMA系統的綜合健康評估方法，包含以下步驟：步驟1、建立健康評估模型；步驟2、將運行數據輸入到健康評估模型得出IMA系統的當前健康等級以及引發后續健康等級跳轉的失效率；其中，健康評估模型中包含四個健康等級，依次是“系統健康”、“功能完整”、“安全態”和“不安全”，以及健康等級之間的跳轉路徑。

技術領域

本發明屬于航空電子技術領域，是一種針對綜合模塊化航空電子系統的綜合健康評估方法。

背景技術

綜合模塊化航空電子系統(簡稱：IMA系統)已經作為重要的信息系統被廣泛應用于新型干線客機和軍用飛機中。自從波音777采用飛機信息管理系統(AIMS)后，空客380、波音787、空客350以及國產在研干線客機均采用了不同構型的IMA系統。由于IMA相對于聯合式航空電子系統在減重、節能、縮短開發周期和方便維護具有顯著優勢，因此IMA在機載信息綜合處理方面的核心價值也日益凸顯。然而由于電子/信息系統本身的特點，被廣泛應用于以發動機、機體結構為對象的健康評估技術尚未應用于IMA系統中。

發明內容

本發明的發明目的在于提供一種面向IMA系統的綜合健康評估方法，用于對IMA系統進行綜合健康度量，通常作為IMA系統PHM功能中的健康評估子功能，目的是利用硬件模塊基本可靠性數據、故障及其時刻、航電功能安全分級及其駐留、航電功能分區監控信息、系統構型及其管理策略對工作中的IMA系統健康狀態進行量化，向飛行員、地面監控人員和維護人員提供針對IMA系統綜合健康評估結果，同時還可以通過該類結果對IMA設計和硬件模塊的選取進行優化。

本發明的發明目的通過以下技術方案實現：

一種面向IMA系統的綜合健康評估方法，包含以下步驟：

步驟1、建立健康評估模型；

步驟2、將運行數據輸入到健康評估模型得出IMA系統的當前健康等級以及引發后續健康等級跳轉的失效率；

其中，健康評估模型中包含四個健康等級，依次是“系統健康”、“功能完整”、“安全態”和“不安全”，各健康等級的跳轉路徑如下：

所有模塊和交換機正常工作時，等級為系統健康；

在“系統健康”等級下，若有通用處理模塊發生故障，通用處理模塊上的所有功能由重構用模塊替代，則等級變成“功能完整”；若再有其它通用處理模塊發生故障，且重構用模塊只能運行安全關鍵功能，則等級變成“安全態”；若有重構用模塊出現故障，造成其替代的安全關鍵功能不能正常運行或所有交換機發生故障，則等級變成“不完全”；

在“系統健康”等級下，若有通用處理模塊發生故障，通用處理模塊上的所有功能能由重構用模塊替代，則等級變成“功能完整”；若有重構用模塊出現故障，造成其替代的安全關鍵功能不能正常運行或所有交換機發生故障，則等級變成“不完全”；

在“系統健康”等級下，若所有重構用模塊發生故障，則等級變成“功能完整”；若再有通用處理模塊或所有交換機發生故障，則等級變成“不完全”；

在“系統健康”等級下，若所有交換機發生故障，則等級變成“不完全”。

優選地，步驟1包含以下步驟：

步驟一、確定系統管理策略，包括：通用處理模塊、重構用模塊和AFDX交換機的拓撲結構，當通用處理模塊失效時的重構策略；

步驟二、統計通用處理模塊上駐留的功能；

步驟三、將功能的等級劃分為安全關鍵功能和非安全關鍵功能；