飛機故障診斷中飛參的數據支持作用研究

胡侃

（東方航空技術有限公司，上海 201202）

引言

針對飛機發電機振動特征參數多、故陣特征參數難以準確識別飛機發電機健康狀況的現狀，設計了發電機振動信號實時采樣裝置對飛機發電機轉動時的多種頻域參數及幅域參數進行采樣，并引入小波分析計算各頻帶能量值，構建神經網絡進行故障判定，選用不同的振動特征參數組合對檢驗樣本進行驗證以期獲得指向性較好的飛機發電機故障特征參數。診斷結果表明，利用RBF網絡對發電機故障診斷，采用基于幅值域的特征參數峭度指標、峰值因子、脈沖指標、裕度指標、歪度和基于頻域的重心頻率、均方根頻率、頻率標準差，再考慮進小波包分頻帶能量值作為神經網絡的輸入參數指標，可取得良好的診斷準確率。

一、飛機機械故障特征

（一）層次性由于民航飛機機械結構主要是由各種零部件所組成的，一旦各零部件間運行出現不協調或者不規范，勢必會造成機械故障。機械故障層次性實際上就是在民航飛機發生故障的時候，根據其維修難以程度進行劃分，主要分為高層和低層。在高層次機械故障出現的時候，維修難度自然也較大，甚至還需要進行零部件更換。一般來說，高層次故障大多數是從低層次故障上逐漸延伸的，因此，在診斷故障時，會按照低層次到高層次的順序進行檢查，并通過高層次故障再向低層次推理，從而找到故障來源。

（二）相關性民航飛機的機械結構十分復雜，由于零部件數量非常多，而且彼此之間的聯系非常繁雜，因此，在某單元發生機械故障的時候，勢必會引發其他零部件故障。因此，在排查機械故障故障時，確定并排除故障點之后，還需要深入排查周圍零部件，以此保證機械整體性能。

（三）復雜性由于民航飛機機械機構的繁雜性，在某一點發生故障時，極有可能誘發其他潛在故障，產生并發性，從而增加故障診斷的復雜性。因此，在診斷故障的時候，既要診斷發生的具體位置，還需要詳細排查可能出現的故障點，避免再次出現故障。

二、飛參數據在飛機故障診斷中的實際應用

飛參系統主要是指飛機參數記錄系統，主要包括三個方面，分別是機載采集記錄系統、地面數據處理系統、地面保障系統，從整體角度分析，飛參系統是一項應用在飛機上的監測記錄系統，主要是利用飛參記錄器或者飛行數據記錄器進行記載。除此之外，飛參記錄系統的傳感器能夠將非電量信號及時轉變為電信號，在應用信號調節器的調節可以及時將數據記錄，并且能夠按照幀格式進行編碼，將所有的信號都以數據的形式進行展現。此外，在記錄器上鎖記載的飛參信息通過相關的轉錄機進行轉錄，方便對飛參信息進行分析。機載設備工作狀態信息只能表征該架飛機的目前狀況或一個時期以來的工作狀態，如果要對其進行狀況評判、故障預測及使用壽命控制，必須結合本架飛機的相關維修信息，包括飛機的使用時間、日歷年限、飛行科目、歷史故障等，同時還要結合其它同類飛機的維修信息和維修經驗，只有將大量信息進行融合，才能做出正確、有效的評判。飛機狀態監控及故障預測依據是當前飛機狀態與歷史狀態，尤其是故障發生前關鍵性能參數的變化趨勢。因此為了能有效的進行狀態監控和故障預測，需要首先對各系統、設備的故障模式展開描述，為對比分析找到參考依據，這種描述主要采用基于關鍵性能參數變化趨勢和關聯規則的描述。對故障模式的描述主要來源于兩個方面：一是對故障系統和設備故障時及故障前一定時間段飛參數據的變化趨勢；二是航空維修人員維護經驗的積累，即對參數變化趨勢和不同參數間存在關系的關聯規則式的描述。

將飛參數據應用到飛機故障診斷中之后，需要根據實際情況而展開研究與分析。例如：在一次空中縱向漂擺事故征候的時候，飛行員反映飛機用駕駛儀定高保持在2500m高度的時候進行返場，但是發生了縱向漂擺，到時高度從2500m下降到1200m。假如在飛機上沒有安裝飛參系統，那么在發生這種情況的時候則無法依據飛行員的描述進行判斷，也無法及時查清安全隱患。而應用飛參系統可以以動畫的形式進行模擬，可以將飛機的飛行情況進行在現，并且根據飛參系統可以表明：駕駛儀所存在的定高燈亮無法保持高度故障，并且如果飛機控制系統在操作的時候動作比較猛，則會導致飛機出現縱向飄擺的現象，這一結論能夠對飛機系統設計改進提供良好的理論基礎與技術依據。

結語

綜上所述，從客觀的角度而言，飛參系統主要是以準確、有效的數據為飛機的安全、飛行數據評估、飛機事故鑒定以及飛機狀態分析等提供幫助作用，而隨著我國現代航空技術的不斷發展與緊蹙，促使飛參系統中所記錄的數據也越發的全面，這使得飛機的飛行與飛機的安全得到了較為有效的基礎保障。此外，飛參不僅僅需要局限于采集數據、記錄數據、處理數據等，還需要確保飛參系統可以對所采集的數據展開深度的挖掘與處理，將飛參系統開拓成為一項集綜合數據處理以及故障診斷系統為一體的新型參數處理系統，從而為飛機的飛行與飛機的安全提供良好的基礎保障。