南京航空航天大学导航研究中心, 南京 211000
故障预测与健康管理(PHM) 对提高无人机的可靠性具有重要意义。针对北斗短报文机载PHM通信中数据量与传输效率之间的矛盾, 提出并实现了一种机载PHM通信中的北斗卫星导航系统(BDS)优先级分包传输方法。该方法基于传输信息优先级思路设计了分包传输策略, 平衡了通信频度与容量不足的矛盾, 然后利用丢包重传机制提高了通信的可靠性, 并实现了可视化通信应用。实验结果表明, 所提策略可在规定时间内实现PHM信息的可靠传输, 验证了所设计的BDS优先级分包传输方法在机载PHM信息传输方面的可靠性。
北斗短报文 通信 传输策略 无人机 故障检测与健康管理 BeiDou short message communication transmission strategy UAV PHM
1 北京航空工程技术研究中心，北京 100000
2 沈阳飞机设计研究所，沈阳 110000
故障预测与健康管理(PHM)技术作为新一代飞机设计与使用中的关键技术和重要组成部分，受到国内外专家学者的广泛关注。针对未来航空装备无人化、协同化的特点，利用系统工程的方法对有人机/无人机协同作战机群PHM系统进行场景分析，通过系统用例图与活动图建模对系统需求进行分析综合，提出了一种面向机群的PHM系统顶层架构，包括功能架构设计、逻辑体系架构设计、数据传输服务，并针对系统设计中涉及的关键技术进行论述。研究成果对于协同作战场景下机群PHM系统设计具有一定的指导意义。
有人机/无人机 协同作战 故障预测与健康管理 系统工程 需求分析 体系结构 manned/unmanned aerial vehicle cooperative operation Prognostics and Health Management (PHM) system engineering requirement analysis architecture
中国电子科技集团公司 第三十八研究所, 安徽 合肥 230088
**装备全寿命周期管理的需求推动了雷达故障预测与健康管理技术的研究和发展, 雷达装备也逐步由原先的预防性维修和事后维修模式向视情维修模式转变。大数据技术和雷达健康管理系统的有机结合, 可以有效地整合雷达在役阶段的数据资源, 与设计、制造、售后等其他寿命周期阶段串联在一起, 真正实现雷达装备的全寿命周期管理。提出一种基于大数据的雷达健康管理系统的网络平台框架, 并介绍了雷达健康管理系统的关键技术。
大数据 故障预测与健康管理 视情维修 全寿命周期 big data Prognostic and Health Management Condition -Based Maintenance life cycle 太赫兹科学与电子信息学报
2019, 17(4): 686
为了加快我国核心电子器件的国产化进程，需要对国产核心电子器件的先进性和可靠性进行验证和评估，以推动国产核心电子器件在电子信息装备中的工程应用。首先分析了开展机载红外探测器在线监测和健康管理所需要的关键技术需求，梳理了国产红外探测器的敏感参数和故障模式，最终确定了机载红外探测器进行在线监测和健康管理的关键技术，并且对机载装备在线监测和健康管理系统未来的发展趋势进行了展望。通过对目前机载红外探测器在线监测和健康管理关键技术研究的梳理，为后续机载红外探测器在线监测和健康管理系统的设计、开发与研制做好铺垫。
健康管理 红外探测器 机载 health management infrared detector airborne
航电系统的故障预测与健康管理技术(PHM)能够大幅提高飞机的安全性、可靠性和稳定性,从而减少设备损耗和维修费用。简要介绍了综合模块化航电(IMA)系统的构架和系统管理功能。基于ASAAC标准与OSA-CBM模型,重点对IMA的PHM系统设计从结构、功能分层和树形运行蓝图(RTBP)上进行了分析。最后根据航电系统的特性,对我国未来航电系统PHM技术的应用与发展进行了探讨。
航电系统 故障预测与健康管理 运动蓝图 avionics system prognostics and health management run-time blueprint
中国电子科技集团公司光电研究院, 天津 300308
通过深入研究PHM技术的概念和内涵, 分析了构建机载模块BIT设计及故障诊断系统的基本条件, 提出了在现有机载模块和地面故障检测系统的基础上, 构建机载模块BIT设计及故障诊断系统的具体构架。通过分析总结, 从建模的角度提出基于PHM的故障预测模型设计的思路, 结合机载模块BIT设计及故障诊断的方法及流程, 为机载模块及的在线测试、产品测试性和维修性工作提供理论支持。
预测与健康管理 故障诊断 故障预测模型 机载模块 prognostics and health management (PHM) fault diagnosis fault prediction model airborne module
中航工业西安航空计算技术研究所,西安 710068
针对民用飞机电源系统嵌入式软件的可移植性、可扩展性要求，提出基于统一建模语言(Unified Modeling Language, UML)的面向对象设计方法；针对不同硬件平台上软件开发周期长、成本高的问题，采用分层插件设计方法。按照UML设计的开发过程，建立系统需求的用例图、软件逻辑架构的静态结构模型和运行架构的动态行为模型；对电源系统进行实时健康监控，完成对输出的配电管理。实际使用证明，嵌入式软件具有良好的可移植性、扩展性，软硬件独立设计可缩短系统开发周期、降低成本，系统设计能够实现自身健康管理。
民用飞机 电源系统 统一建模语言 分层插件 健康管理 civil aircraft power supply system UML hierarchical plug-in health management
1 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所，河南 洛阳471000
2 中国人民解放军驻六一三所军事代表室，河南 洛阳471000
现代嵌入系统软件复杂性逐渐增加，使发现和处理运行时软件错误的难度也随之增大,实际应用表明，仍有少数的软件运行时错误并不能通过常规测试方法发现。在嵌入系统软件设计中引入了软件健康管理的方法，来增强嵌入系统软件的可靠性,该方法通过在嵌入系统软件中构建运行时故障监测、诊断和恢复模块来实现。为了验证该方法的有效性，以2005年马来西亚航空公司124航班机载ADIRU发生的软件故障为例，使用AADL语言为ADIRU建立软件模型，并通过该模型验证了软件健康管理方法的有效性。
软件健康管理 软件容错 时间故障传播有向图 software health management software fault-tolerant timed failure propagation graph
北京航空航天大学可靠性与系统工程学院可靠性与环境工程重点实验室, 北京 100191
故障诊断与健康管理(PHM)技术是提高系统可用性、维修效率和降低寿命周期成本的重要手段,已成为未来飞机航空电子系统的一项关键技术和重要目标之一.从航空电子系统和PHM技术的发展角度,总结了国内外PHM技术的发展现状,介绍了综合航空电子PHM系统OSA-CBM开放式体系架构,分析了综合航电PHM系统的关键技术,并对未来综合航空电子PHM技术的发展进行了探讨.
综合航空电子系统 故障诊断 健康管理 故障预测 integrated avionics system fault diagnosis health management fault prediction
空军工程大学航空航天工程学院, 西安 710038
健康管理体系结构关系到综合航电系统和战机的安全性、生存性、维护性等多方面。剖析了综合航电系统体系结构特征和系统失效因素, 明确了系统健康管理需求, 在此基础上, 提出了综合航电系统的层次化健康管理体系结构, 完成了设备层、综合区域层和系统层的健康管理过程设计, 并融合ARINC653和ASAAC两类标准, 设计了体系结构的消息接口和运行蓝图, 最后就下一步要研究和解决的问题进行探讨。
综合航电系统 健康管理体系结构 系统失效 integrated avionics system health management architecture system failure
