[發(fā)明專利]基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的民機(jī)復(fù)雜系統(tǒng)故障診斷方法

有效

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• 申請日: 2018-04-16
• 公開（公告）號: CN109829468B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫見忠;李超役;劉翠
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 賀翔

本發(fā)明公開了基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的民機(jī)復(fù)雜系統(tǒng)故障診斷方法，涉及民用飛機(jī)復(fù)雜系統(tǒng)的故障診斷領(lǐng)域，能夠有效的利用飛機(jī)飛行過程中所采集的數(shù)據(jù)以及工程師的經(jīng)驗(yàn),來快速準(zhǔn)確的排故,保障航空公司正常飛行計劃的安排。本發(fā)明解決了民機(jī)復(fù)雜系統(tǒng)航線故障診斷和隔離耗時耗力的問題，只需在航后對數(shù)據(jù)記錄儀所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，然后輸入故障和故障表現(xiàn)層各節(jié)點(diǎn)的映射關(guān)系表，網(wǎng)絡(luò)就會給出相應(yīng)的診斷結(jié)果，相比起查閱手冊更加方便快捷，且通過實(shí)際數(shù)據(jù)的變化得到的診斷結(jié)果也更加具有科學(xué)性，可為航空公司節(jié)省維修成本，提高飛機(jī)利用率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及民用飛機(jī)復(fù)雜系統(tǒng)的故障診斷領(lǐng)域，尤其涉及基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的民機(jī)復(fù)雜系統(tǒng)故障診斷方法。

背景技術(shù)

近幾年隨著監(jiān)測技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)代商業(yè)大型飛機(jī)都開始配備有飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)(Aircraft condition monitoring system，ACMS)，通過飛機(jī)上布設(shè)的大量傳感器以及探測器，ACMS可以在飛機(jī)運(yùn)行期間收集大量的飛行數(shù)據(jù)，包括環(huán)境、載荷、狀態(tài)和性能等數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)保存在各種記錄儀中。除了數(shù)據(jù)記錄、存儲之外，特定故障相關(guān)的某時段內(nèi)的飛行數(shù)據(jù)還可以通過飛機(jī)通信尋址報告系統(tǒng)(Aircraft communication addressing andreporting，ACARS)進(jìn)行實(shí)時的空地數(shù)據(jù)的傳輸。對于航空公司的運(yùn)營商來說，通過對飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘并分析其趨勢可以監(jiān)測系統(tǒng)或部件的退化趨勢并進(jìn)行主動維護(hù)。因此，應(yīng)用飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行飛機(jī)系統(tǒng)故障診斷和預(yù)測，輔助機(jī)務(wù)人員完成預(yù)防維修工作，對于保障飛機(jī)的運(yùn)行安全性、使用性、經(jīng)濟(jì)性和準(zhǔn)點(diǎn)率具有重要意義。

目前我國的主流機(jī)型波音737系列、空客320系列都設(shè)計安裝了大量的機(jī)載監(jiān)測設(shè)備，例如各種類型傳感器、控制器以及儀器儀表等。這些狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備可以監(jiān)控飛行數(shù)據(jù)、維修檢查操作等，監(jiān)測數(shù)據(jù)可以為飛行品質(zhì)監(jiān)控、飛行安全風(fēng)險評估、故障診斷與預(yù)測以及維修管理等提供依據(jù)。例如，飛機(jī)空調(diào)系統(tǒng)飛行采集數(shù)據(jù)包括各類溫度、位置、壓力傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)，各類閥門開度、過熱保護(hù)等控制器監(jiān)測信號數(shù)據(jù)，以及各類儀器儀表等數(shù)據(jù)。采集后的飛行數(shù)據(jù)被記錄在不同類型的記錄器。這些記錄器包括DFDR(Data Flight DataRecorder)、QAR(Quick Access Recorder)、WQAR(Wireless Quick Access Recorder)和DAR(Data Access Recorder)等。除了空調(diào)系統(tǒng)直接采集的相關(guān)參數(shù)之外，能夠影響到空調(diào)系統(tǒng)工作狀況的參數(shù)還包括環(huán)境載荷參數(shù)、航空發(fā)動機(jī)N1和N2轉(zhuǎn)速、飛行高度、飛行速度等。這些參數(shù)都是空調(diào)系統(tǒng)性能評估與狀態(tài)監(jiān)控的主要輸入信號。可以為空調(diào)系統(tǒng)故障分析、事件分析、維修管理等提供決策依據(jù)。

目前，國內(nèi)航空公司在對飛機(jī)起落架系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)等復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行航線故障診斷時主要依賴廠家提供的排故手冊以及工程師自身經(jīng)驗(yàn)積累，存在較多不確定性，因此整個排故較為緩慢，有時一個閥門的故障甚至導(dǎo)致飛機(jī)停場一天，極大的影響了航空公司正常飛行計劃和經(jīng)濟(jì)效益。

因此，現(xiàn)有技術(shù)中缺乏一種診斷方法,能夠有效的利用飛機(jī)飛行過程中所采集的數(shù)據(jù)以及工程師的經(jīng)驗(yàn),來快速準(zhǔn)確的排故,保障航空公司正常飛行計劃的安排。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的民機(jī)復(fù)雜系統(tǒng)故障診斷方法，能夠有效的利用飛機(jī)飛行過程中所采集的數(shù)據(jù)以及工程師的經(jīng)驗(yàn),來快速準(zhǔn)確的排故,保障航空公司正常飛行計劃的安排。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：