[發明專利]一種智能模擬仿真飛行中飛機故障分析系統及方法

有效

• 申請號: 202210359279.7
• 申請日: 2022-04-06
• 公開（公告）號: CN114692416B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 常兵;薛楨一;樊榮
• 申請（專利權）人: 江蘇銳天智能科技股份有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/15;G08G5/00;G06F111/10
• 代理公司: 南京明杰知識產權代理事務所(普通合伙) 32464
• 代理人: 賈娜娜

1.一種智能模擬仿真飛行中飛機故障分析方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1：采集歷史試飛任務中飛機的故障數據和試飛的航線軌跡數據；

S2：建立仿真飛行模型，進行飛機故障模擬飛行；

S3：進行飛機試飛，并傳輸試飛數據；

S4：比對模擬飛行數據和試飛數據，分析故障情況；

S5：依據故障情況生成故障處理方案；

在步驟S1-S2中：采集歷史試飛任務中飛機的所有故障數據，將所有故障數據存儲到故障數據管理中心中，生成故障數據庫，采集試飛同一架飛機時，不同試飛過程中飛機的航線軌跡，采集到按照不同航線試飛時，飛機出現相同故障時所處位置在二維平面上的坐標集合為(a，b)＝{(a1，b1)，(a2，b2)，...，(an，bn)}，其中，n表示飛機出現相同故障的試飛航線數量，對出現相同故障的試飛航線軌跡進行擬合，得到n條擬合曲線，調取歷史故障數據，建立故障的仿真模型，將故障數據代入到仿真模型中：通過仿真模型設置不同的歷史試飛任務中出現的故障，進行故障模擬飛行，得到模擬數據；

在步驟S3中：在模擬飛行的同時，分別按照n條航線進行試飛，得到試飛航線起點位置坐標集合為(A，B)＝{(A1，B1)，(A2，B2)，...，(An，Bn)}，得到隨機一條擬合曲線方程為：yi＝f(xi)，根據下列公式計算隨機一條航線發生故障時的飛行路程Di：

其中，Ai表示對應試飛航線起點位置的橫坐標，ai表示在對應航線上飛機出現與在其余n-1條航線上相同的故障位置的橫坐標，得到n條航線發生相同故障時的飛行路程集合為D＝{D1，D2，...，Dn}，根據下列公式判斷故障是否受到飛行航線影響：

其中，σ表示n條航線飛行路程的差異系數，設置差異系數閾值σ'，比較σ和σ'：若σ≤σ'，說明差異系數未超出閾值，判斷對應故障不受飛行航線影響；若σσ'，說明差異系數超出閾值，判斷對應故障受到飛行航線影響，在分析試飛故障數據時提醒考慮航線情況；

在步驟S4-S5中：比對模擬飛行數據和試飛數據，分析故障發生原因并生成故障處理方案，在分析故障原因時，分析模擬飛行軌跡和試飛軌跡是否存在偏差：獲取到模擬飛行起點和終點的位置坐標分別為(p，q)和(p’，q’)，設定的試飛起點和終點位置與模擬飛行相同，對模擬飛行軌跡進行擬合，得到擬合后的曲線方程為Y’＝F(X’)，根據下列公式計算模擬飛行軌跡和試飛軌跡的偏差值P：

設置偏差閾值P’，比較P和P’：若P≤P’，說明偏差未超出閾值，判斷軌跡偏差對故障分析結果影響小；若PP’，說明偏差超出閾值，判斷軌跡偏差對故障分析結果影響大，需要重新進行模擬飛行，得到模擬數據后重新進行數據比對，生成故障處理方案。

2.根據權利要求1所述的一種智能模擬仿真飛行中飛機故障分析方法，其特征在于：在試飛過程中，實時傳輸試飛故障數據至接收終端，將接收到的數據輸入到仿真模型中，通過仿真模型實時處理和試飛時相同的操作下的模擬飛行數據，若遇到多機試飛情況：分析在飛行數據傳輸時產生的干擾信號和干擾產生原因：獲取到當前試飛飛機傳輸故障信號范圍為：以故障位置(ai，bi)為圓心、半徑為r的圓所在的范圍內，獲取到其余與試飛飛機同時發生故障的飛機傳輸信號范圍：圓心坐標集合為(X，Y)＝{(X1，Y1)，(X2，Y2)，...，(Xm，Ym)}，半徑集合為R＝{R1，R2，...，Rm}，其中，m表示其余與當前試飛飛機同時進行試飛的飛機數量，當前試飛飛機傳輸故障信號是否會受到干擾：比較和r+Ri：若說明對應試飛飛機對當前試飛飛機傳輸故障信號不產生干擾，其中，(Xi，Yi)表示其余隨機一個試飛飛機的故障位置坐標，Ri表示對應飛機傳輸故障信號范圍的半徑，若m架飛機都符合判斷當前試飛飛機傳輸故障信號不會受到干擾；若存在一架飛機符合條件，判斷當前試飛飛機傳輸故障信號受到干擾，干擾信號來自符合條件的試飛飛機，對當前試飛飛機的飛行航線進行調整，調整后傳輸試飛故障數據至接收終端。