民用飞机实时监控与健康管理技术

1 绪论 1.1 民机健康管理研究的背景及意义 1.2 健康管理研究的国内外研究现状 1.2.1 健康管理的内涵及起源 1.2.2 国外民机健康管理系统开发应用现状及发展趋势 1.2.3 国外民机健康管理技术发展现状和趋势分析 1.2.4 国内民机PHM技术发展现状 2 PHM系统的总体架构设计 2.1 概述 2.1.1 总体架构设计 2.1.2 功能模块设计 2.1.3 硬件架构设计 2.1.4 机载PIIM软件架构设计 2.2 机载总体架构设计 2.3 空地传输总体架构设计 2.4 地面系统总体架构设计 3 飞机实时监控系统 3.1 机载实时状态监控 3.1.1 部件级状态监控 3.1.2 子系统／系统级状态监控 3.1.3 飞机级状态监控 3.2 空地数据传输 3.2.1 实时.ACARS数据传输 3.2.2 航后无线数据传输 3.2.3 新型空地宽带数据传输 3.3 地面实时监控 3.3.1 飞机实时运行状态监控 3.3.2 系统／子系统实时状态监控 3.3.3 部件实时故障监控 3.3.4 部件实时勤务状态监控 4 故障诊断原理与方法 4.1 故障诊断技术概述 4.2 基于维护类手册的故障诊断方法 4.2.1 基于维护类手册的故障诊断思路 4.2.2 维护类手册数据结构分析及应用需求 4.2.3 基于维护类手册的故障诊断系统 4.3 基于案例推理的故障诊断方法 4.3.1 基于案例推理的基本原理 4.3.2 案例的表示与案例库存储结构 4.3.3 案例数据检索方法 4.3.4 案例库数据挖掘 4.3.5 基于案例推理的民机故障诊断系统 4.4 基于系统原理的故障诊断方法 4.4.1 系统原理建模基本要素定义 4.4.2 功能故障有向图分析方法 4.4.3 系统原理建模步骤 4.4.4 基于系统原理故障诊断系统 4.5 小结 5 故障模式分析与寿命预测技术 5.1 故障模式影响分析 5.1.1 设计环节故障模式影响分析 5.1.2 缝翼运动机构系统FMEA分析 5.1.3 发动机故障模式 5.2 基于weibull过程的寿命预测方法 5.2.1 平均剩余寿命预测方法 5.2.2 故障时间外推预测方法 5.2.3 未来故障发生时间的条件分布 5.2.4 未来故障发生时间预测子与预测限 5.3 基于退化量分布的性能退化预测 5.3.1 条件假设 5.3.2 退化量分布拟合 5.3.3 分布参数时序建模 5.3.4 可靠性模型、剩余寿命预测剩余寿命预测 5.3.5 工程应用例 5.4 基于Wiener过程的性能退化预测 5.4.1 Wiener过程 5.4.2 基于Wiener过程的个体性能退化建模 5.4.3 考虑个体差异的Wiener过程退化建模 5.4.4 剩余寿命预测 5.4.5 工程应用例 5.5 基于时间序列模型的缝翼不对称故障预测方法 5.5.1 缝翼不对称故障分析 5.5.2 时间序列模型 5.5.3 工程应用例 5.6 本章小结 6 飞机健康状态评估 6.1 健康状态评估体系 6.1.1 健康状态评估概念与定义 6.1.2 健康状态等级划分 6.1.3 健康状态评估功能架构 6.1.4 飞机健康状态评估的实施途径 6.2 基于故障报告的健康状态评估 6.2.1 健康状态相关的报文信息 6.2.2 故障报告的实时监控与评估 6.2.3 整机健康状态的评估与预报。 6.3 基于性能参数的健康状态评估 6.3.1 基于性能参数的健康状态评估流程 6.3.2 性能参数选择 6.3.3 系统健康状态的评估与预报： 6.3.4 单机健康状态评估与排队 6.4 飞机健康状态评估技术应用 7 实时监控与健康管理系统集成与测试 7.1 PHM系统集成技术 7.1.1 数据收发与处理子系统 7.1.2 数据应用子系统 7.1.3 数据及知识管理子系统 7.1.4 扩展功能子系统 7.2 PHM系统性能测试 7.2.1 测试启动／结束／暂停／再启动准则 7.2.2 测试准备 7.2.3 测试方法 7.2.4 测试策略 7.2.5 测试风险分析 7.3 PHM系统安全设计 7.3.1 物理安全 7.3.2 网络安全 7.3.3 授权控制 7.3.4 数据安全 7.3.5 安全制度 8 基于飞机健康管理的维修控制决策 8.1 PHM技术对维修保障的影响 8.2 基于PHM的飞机维修保障模式 8.2.1 修复性维修 8.2.2 预防性维修 8.2.3 视情维修 8.2.4 增强型视情维修(基于PHM的维修 8.3 视情维修建模方法 8.4 PHM技术对维修大纲分析流程的影响 8.4.1 系统维修任务制定 8.4.2 结构维修任务制定 8.5 民机维修控制决策系统开发 8.5.1 系统功能 8.5.2 系统工作流程 8.5.3 维修监控模块 9 工程应用实例 9.1 概述 9.2 波音飞机健康管理系统 9.2.1 AHM的工作原理 9.2.2 AHM的主要功能 9.2.3 AHM的优点 9.2.4 AHM系统的应用 9.3 空客飞机维修分析系统 9.3.1 AIRMAN的工作原理 9.3.2 AIRMAN的主要功能 9.3.3 AIRMAN的应用 9.4 巴西航空飞机健康、分析和诊断系统 9.5 南航的飞机远程诊断实时跟踪系统 10 相关标准 10.1 概述 10.2 ARINC相关标准 10.2.1 ARINC429广播数据规范 10.2.2 ARINC618地／地面向字符通信的协议 10.2.3 ARINC619机载ACARS终端电子系统 10.2.4 ARINC620数据链地面系统标准和接口规范 10.2.5 ARINC624机载维护系统设计指南 10.3 ISO相关标准 10.4 OSA—Cf3M标准 10.5 IEEE相关标准 10.6 RCTA相关标准 参考文献 缩略语 索引