全動飛行模擬機可靠性分析基礎研究

何元旭

摘要：飛機模擬機需要承載高強度高負荷的訓練工作，受到不同強度交變載荷的沖擊，這對模擬機的可靠性提出了較高的要求。文章介紹了飛機模擬機可靠性研究過程中應該注意的問題，說明了數據的采集與處理過程，并闡述了穩定性方案等內容。模擬機的可靠性需要保證數據可靠，對工作環境和運行狀態均有要求。

關鍵詞：飛機模擬機；可靠性；穩定性；飛行訓練；維修方案；數據收集 文獻標識碼：A

中圖分類號：V217 文章編號：1009-2374（2016）22-0015-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.22.008

目前，飛機模擬機是飛行員進行實際訓練的主要設施裝備，飛機模擬機的可靠性越來越受到技術人員的關注。傳統修護過程主要是定期的進行模擬機的安全檢查，發現問題后進行補修，可能造成裝備在多次重復的裝拆過程中自身發生破損。對模擬機的安全評價和運行可靠性評價是重要的過程，提高維修方案的時效性，不斷對比模擬機運行的狀況與實際的維護成本需要進行科學的可靠性分析方法，而不能進行簡單的維護修復。這樣使得模擬機的破壞率增加，影響了正常工作。文章介紹了飛機模擬機可靠性研究時需要注意的基本問題，然后針對數據的采集和處理進行說明，最后闡述了可靠性設計方案。

1 飛機模擬機可靠性研究應注意的問題

飛機模擬機的可靠性是指在模擬機在產品規定的時間里，可以完成特定的功能，并保證功能完整性的能力。可靠性設計的基本內容包括工作環境和條件、規定時間、指定的功能等。環境條件是指模擬機使用環境狀況包括溫度、氣壓以及適度等參數，在一定的相對溫度、氣壓等工作環境中，相同規格的模擬機應該具有相同的使用壽命和可靠性。但是不同的工況條件，即使模擬機規格相同，可靠性也可能存在加大偏差。規定時間是指模擬機完成指定任務的時間，隨著飛機模擬機工作循環次數的增加、工作環境的變化、時間和任務量的增加，其發生故障的概率就增加，可靠性下降。一般而言，飛機模擬機在出場時都附有一定的技術指標，而且在使用前需要進行機器的校核檢驗，對可靠性進行合理評估。飛機模擬機出現故障時需要徹底調查飛機的功能和性能界限，有利于故障的排查。

在對飛機模擬機進行可靠性分析時需要采用適當的方法。在對實際工程進行數據的采集與分析的基礎上對分析的結果進行判斷，為進行飛機模擬機的可靠性分析，需要明確模擬機的可靠性評價指標，然后在數據分析的基礎上對各個指標進行綜合評價打分，通過加權求和可以獲得總的可靠度得分。飛機模擬機的評價指標應包括機隊的可靠性、整機的可靠性、部件裝備的可靠性等多個指標因素。模擬機可靠性評價的結果應該是保持模擬機可靠性的總體方案，為下一階段可靠性方案的實施進行合理規劃做出指導說明，形成后續的可靠性管理體系。

2 數據可靠性收集與處理

飛機模擬機可靠性分析需要在一定的指標作用下，充分收集數據，并深入研究數據內部規律，挖掘數據的變化趨勢，為可靠性分析提供有意義的數據原本。在數據的采集過程中需要建立具有數據收集、分析、后處理和反饋功能的總體系統，并針對每個環節進行有效的動態參數追蹤與控制。數據的采集系統需要協調每個環節工作特性，分析具體的數據變化區間。由于在飛機模擬機工作過程中環境參數變化大，需要檢測數據多，檢測人員需要做好記錄，并根據不同的工作時間對工作階段進行合理劃分，保證數據可靠。

數據的預處理是重要的過程，一些具有時間序列特點的數據通常具有一定的動態變化性，由于一些數據的使用對數據有較高的要求，直觀的數據并不能完成數據挖掘的開展。機器工作狀況具有一定的閾值要求，需要進行統計性能的標準的分析方法，將采集到的數據與標準數據進行對比。通過圖表等形式觀察變化趨勢，并通過預測模型進行預測，確定數據是否合理，通過與閾值比較確定模擬機的安全性能狀態。在數據的收集與處理過程中，系統需要收集的數據項目以及內容如表1

所示：

數據采集項目主要包括基本數據和輔助數據，從表1中可以看出，模擬機的運行時間是重要的數據關注對象。為了保證數據的可靠性，飛行訓練部門需要建立一套完整的數據采集體系，根據工作流程以及實際工作狀況進行詳細記錄，以此確定數據的采集可靠合理。另外，在一定的條件下，數據可以完成錄入與檢索功能。數據在分析前，管理部門需要建立一套可靠的管理機制，這個過程對于數據的審核和確認是非常有利的。同時數據的標準化、相關性方面需要進行核實，減少大量的數據分析，實現對數據的降維，便于數據的記錄和數據材料的制定。在數據文件初步制定完成后，可靠性管理部門需要開展會議調查，避免主觀的數據處理造成后續工作的偏差。根據規范的數據采集標準，按照一定的時間周期對可靠性數據進行規范化的總結匯總。

對于一些沒有閾值控制的數據分析過程，分析人員需要進行異常現象的檢查與控制，對數據進行抽樣檢查，對缺陷數據進行均值處理或其他數據處理辦法進行補充。數據分析過程中，可以采用一些輔助的統計方法，根據表1中的分析因素，進行全面的可靠性分析。大數據通常滿足一定的分布規律，在概率統計中，大量數據滿足正態分布，這對于數據處理是有利的，數據的可靠程度對模擬機可靠性分析是非常重要的。

3 可靠性方案介紹

飛機模擬的可靠性方案的輸出是通過研究之后的，具有一定數據可靠性的設計方案形式。模擬機需要具有一整套的可靠性設計方案，設計方案的內容包括方案應用范圍、可靠性術語的介紹以及相關的組織機構、維修管理方案、完整的控制方案等。控制方案包括對模擬機的運行原理、可靠穩定的控制程序、穩定的數據采集過程、數據系統的說明以及數據錯誤糾正等方面的控制。數據的研究與分析處理后，根據目前的數據以及數據的累計分析，適當地進行文件固化等形式，形成可靠的研究成果并投入到實際的應用當中。

與飛機模擬機的可靠性研究緊密聯系的是運行狀態判斷，飛機模擬機的整機具有龐大的系統，而且設備較多，每個設備的壽命和穩定性均影響了整機的可靠性。飛機模擬機存儲的數據量巨大，在進行模擬機的維護工作時，根據合理的維修方案，做到高效、低成本。通過優化設計方案不斷鞏固現有的模擬機安全性水平，在實際運行時改進方案措施，通過反饋信息優化方案。在設計方案中需要加入標準化的對比，結合目前的使用經驗和可靠性分析情況，分別在生產廠商、飛行員訓練中心以及管理部門形成可靠性管理文件。

4 結語

傳統的維修工作雖然可以保證模擬機的暫時使用，但是在某種程度上會給模擬機帶來損害，影響正常工作。可靠性高的飛機模擬機可以實現訓練的高效率與高質量進行，模擬機的維修概念也不僅是以前的定期故障檢查，而是采用了許多具有實時檢測功能和預防功能的維修方法，降低模擬機的故障率，減少破損后的修復

工作。

參考文獻

[1]霸振國.飛行模擬機設備亟待建立附加鑒定標準[J].

中國民用航空，2012，（11）.

[2]陳又軍.現代飛行模擬機技術發展概述[J].中國民航

飛行學院學報，2011，（2）.

[3]楊宇青.在飛行模擬機系統中建立備件計劃管理體系

[J].計算機工程與應用，2004，（22）.

[4]劉芳.空中交通管制模擬機培訓面臨的問題[J].中國

校外教育，2013，（23）.

（責任編輯：黃銀芳）