[發明專利]一種機載信息系統的故障實時檢測方法

在審

• 申請號: 202110579503.9
• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN113360306A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 韓康;李雪源;馬曉晨;周斌
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司西安航空計算技術研究所
• 主分類號: G06F11/07
• 分類號: G06F11/07
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 趙逸宸

本發明屬于機載嵌入式軟件，涉及機載信息系統故障實時綜合檢測方法，用于機載信息系統的維護，在故障分析時能夠快速定位故障模塊或設備，診斷發生故障的原因，以便及時排除故障。本發明具有結合信息系統物理架構緊密可以快速定位故障模塊或設備；實時上報故障信息減少故障延時帶來的損害；綜合分析個模塊故障信息給出更為全面、準確的故障診斷報告；以及完善的故障信息記錄方便維護等優點。具體包括(1)定義系統故障樹；(2)定義故障數據源；(3)定義故障方程；(4)實時接收故障數據；(5)故障數據解析；(6)計算故障方程；(7)故障信息記錄。

技術領域

本發明屬于機載嵌入式軟件，具體涉及機載信息系統故障的檢測方法，用于機載信息系統的維護和故障排除，在故障分析時查看故障記錄，可以快速定位出故障模塊或設備，診斷發生故障的原因，以便及時排除故障。

背景技術

機載信息系統是飛機信息化程度提高的產物，主要用于提高飛機維護的經濟性與便捷性，其物理架構一般由設備和模塊組成。隨著航空工業的快速發展，機載信息系統出現在越來越多的民用客機上了，功能也越來越強大，隨之而來的是系統內設備之間的耦合和交聯也越來越復雜，既增加了故障發生的概率的同時也給其自身的故障原因的分析帶來困難，因而設計有效的故障診斷系統對于機載信息系統正常工作至關重要。由于現階段對于機載信息系統的研究不夠充分，導致專用的故障診斷方法研究也比較少，而其他領域的故障診斷方法不能針對機載信息系統的物理架構做專門設計，因而也存在效率不高的問題；同時現代民用客機系統的維護多采用更換組成模塊的方式以節約用時，而傳統的故障診斷方法不能快速、準確地定位出故障模塊或設備，因而增加了維護所用的時長。

CN202010942739.X公開了題為“一種基于故障傳遞特征匹配的飛機系統故障診斷方法”的發明專利申請，該方法利用大量飛機系統故障數據，利用神經網絡或者模式識別方式進行訓練得到各種系統不同故障特征模型；在得到飛機各系統故障特征模型后，通過對飛機系統間交互原理構建系統間故障擴散模型，得到以樹狀結構進行傳遞的故障擴展線路圖譜；利用從總線采集的飛機各系統數據與故障模型庫中的故障特性模型進行特征匹配，以確定系統是否有潛在的故障。當某一故障特性得到匹配后，利用構建好的故障網絡對關聯故障進行匹配，從而提高匹配的置信度，并根據故障網絡對故障根源進行追溯，以及對未來的故障發展趨勢進行預測。

上述方法基于已知故障數據，通過神經網絡學習或者模式識別方式構建事故模型，在故障數據較少的階段，對于新發故障較難預測，且其預測只能基于傳導性故障鏈條進行故障趨勢預測，對于新機型、新模塊、新結構的預測性較差，前期僅能記錄而無法實現預測及提醒，響應程度較弱。同時，神經網絡學習或者模式識別方式成本較高，民用客機應用阻力相對較大。

發明內容

為了解決背景技術中提到的機載信息系統的維護問題，本發明在研究了機載信息系統的一般物理架構的基礎上，提出一種機載信息系統故障實時綜合檢測方法，可以有效地對系統各設備和模塊實時進行故障檢測，綜合系統內各設備及模塊的故障運算邏輯，定位出發生故障的模塊或設備，對故障原因做出推斷，協助維護人員及時排除故障，以減少故障分析的成本。

本發明的基本原理如下：

本發明根據機載信息系統的一般架構，通過設置系統內各設備檢測點，實時上報檢測結果，綜合各模塊或設備的檢測結果，并計算相應的故障運算邏輯，得出故障診斷結果，定位出故障發生的模塊，分析出故障發生的原因，并記錄故障相關信息。

本發明的具體技術方案是：

本方案是一種基于機載信息系統物理架構的實時綜合檢測裝置，包括：

配置單元和運行單元；

所述配置單元包括故障樹建立模塊、故障方程創建模塊、故障數據源存儲區和故障方程存儲區；

所述運行單元包括依次通信的故障數據接收模塊、故障數據解析模塊、故障數據存儲區、故障方程計算隊列、故障方程解算模塊、故障日志記錄隊列、故障記錄模塊、故障日志存儲區；