民用飛機健康管理技術

目錄
叢書總序1
叢書總序2
前言
第1章緒論001
1.1健康管理基本概念001
1.2民用飛機健康管理背景及意義002
1.2.1提高航空運輸經(jīng)濟性002
1.2.2提高民機運營核心競爭力002
1.2.3增強主動式快速響應能力003
1.2.4降低飛機維修成本003
1.2.5提高飛機設計水平003
1.3民用飛機健康管理國內外研究現(xiàn)狀004
1.3.1國外民用飛機健康管理服務產(chǎn)品應用現(xiàn)狀004
1.3.2國外研究現(xiàn)狀及技術發(fā)展趨勢009
1.3.3國內技術研究現(xiàn)狀011
第2章面向客戶服務的民用飛機健康管理系統(tǒng)方案015
2.1民用飛機主制造商客戶服務模式分析015
2.2面向客戶服務的健康管理系統(tǒng)功能和使用需求分析016
2.3民用飛機健康管理系統(tǒng)總體方案架構022
2.3.1機載系統(tǒng)025
2.3.2數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)027
2.3.3地面系統(tǒng)028
第3章民用飛機機載健康管理系統(tǒng)設計034
3.1系統(tǒng)架構034
3.2需求分析036
3.2.1數(shù)據(jù)信息需求分析037
3.2.2功能需求040
3.3系統(tǒng)接口和功能模塊040
3.3.1民用飛機機載健康管理系統(tǒng)級功能內部接口定義041
3.3.2民用飛機機載健康管理系統(tǒng)級功能外部接口定義042
3.3.3部件級狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集和總線傳輸043
3.3.4故障診斷045
3.3.5飛機狀態(tài)監(jiān)控045
3.3.6數(shù)據(jù)加載046
第4章民用飛機空地傳輸系統(tǒng)設計047
4.1空地傳輸系統(tǒng)架構設計047
4.2需求分析051
4.3功能模塊052
4.3.1數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)052
4.3.2基于機場無線通信方式的航后PHM數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)060
第5章民用飛機地面監(jiān)控與維護系統(tǒng)設計062
5.1地面系統(tǒng)架構設計062
5.1.1地面系統(tǒng)功能需求分析063
5.1.2架構設計064
5.2功能模塊065
5.2.1數(shù)據(jù)庫065
5.2.2狀態(tài)實時監(jiān)控072
5.2.3故障診斷075
5.2.4預測與健康管理077
5.2.5維修輔助決策078
第6章故障診斷原理及方法080
6.1故障診斷方法概述080
6.1.1基于知識的故障診斷方法概述081
6.1.2基于模型的故障診斷方法概述081
6.1.3基于數(shù)據(jù)驅動的故障診斷方法概述082
6.2基于知識的民用飛機故障診斷方法083
6.2.1基于CBR的故障診斷方法083
6.2.2基于故障隔離手冊的故障診斷方法086
6.3基于模型的民用飛機故障診斷方法088
6.3.1基于卡爾曼濾波的故障診斷方法088
6.3.2基于擴展卡爾曼濾波的故障診斷方法090
6.3.3基于強跟蹤濾波的故障診斷方法091
6.4基于數(shù)據(jù)驅動的民用飛機故障診斷方法093
6.4.1信號處理方法093
6.4.2基于多元統(tǒng)計分析的故障診斷方法101
6.4.3基于機器學習與數(shù)據(jù)挖掘的故障診斷方法106
第7章民用飛機故障壽命預測技術113
7.1故障預測方法概述113
7.2基于可靠性理論的民用飛機故障壽命預測方法114
7.2.1基于LSSVM的飛機性能可靠性壽命預測方法114
7.2.2基于改進威布爾分布的可靠性壽命預測方法116
7.2.3工程應用118
7.3基于失效物理的民用飛機故障預測方法121
7.3.1疲勞裂紋擴展模型122
7.3.2性能退化預測模型124
7.3.3基于Wiener退化過程的壽命預測模型127
7.4基于數(shù)據(jù)驅動的民用飛機故障預測方法131
7.4.1基于時間序列的故障預測方法131
7.4.2基于粒子濾波的故障預測方法135
7.4.3基于神經(jīng)網(wǎng)絡的故障預測方法138
第8章民用飛機健康狀態(tài)評估技術142
8.1民用飛機健康評估基本概念142
8.1.1健康狀態(tài)評估定義142
8.1.2健康評估功能架構143
8.1.3健康評估方法144
8.2基于貝葉斯網(wǎng)絡的民用飛機健康狀態(tài)評估模型146
8.2.1民用飛機健康評估建模問題146
8.2.2基于貝葉斯網(wǎng)絡的健康評估建模147
8.3基于灰色關聯(lián)度及層次分析法的民用飛機健康評估方法148
8.3.1灰色關聯(lián)基本原理148
8.3.2層次分析法基本原理148
8.3.3基于灰色關聯(lián)分析及層次分析法的航空發(fā)動機健康評估模型149
8.3.4航空發(fā)動機健康狀況綜合評估實例150
8.4基于性能參數(shù)的民用飛機健康狀態(tài)評估模型152
8.4.1基于性能參數(shù)的健康狀態(tài)評估流程152
8.4.2性能參數(shù)選擇153
8.4.3系統(tǒng)健康狀態(tài)的評估與預報153
8.4.4單機健康狀態(tài)評估與排隊155
8.5基于隱馬爾可夫模型的民用飛機健康狀態(tài)評估方法156
8.5.1隱馬爾可夫方法及其應用156
8.5.2隱馬爾可夫模型的基本參數(shù)及算法156
8.5.3基于HMM的民用飛機健康狀態(tài)評估方法160
8.5.4工程案例161
第9章視情維修條件下的民用飛機維修決策支持165
9.1基于健康管理技術的維修決策概述165
9.1.1CBM與PHM技術的聯(lián)系165
9.1.2PHM技術對維修保障活動的影響166
9.1.3基于狀態(tài)的視情維修決策的意義168
9.2視情維修條件下的民用飛機維修保障模式169
9.2.1修復性維修171
9.2.2預防性維修172
9.2.3視情維修173
9.2.4PHM技術下的視情維修——CBM+174
9.3民用飛機視情維修決策建模177
9.3.1基于比例危險模型的民用飛機視情維修決策方法182
9.3.2基于延遲時間模型的民用飛機視情維修決策方法186
9.3.3基于WPHM的航空發(fā)動機視情維修決策案例190
9.4結構健康監(jiān)控技術對維修任務的影響194
9.4.1SHM技術與MSG3分析的聯(lián)系194
9.4.2基于SHM的計劃維修任務確定195
第10章基于大數(shù)據(jù)的民用飛機健康管理若干關鍵技術研究197
10.1基于大數(shù)據(jù)的民用飛機健康管理技術發(fā)展概要198
10.1.1國外基于大數(shù)據(jù)的健康管理發(fā)展概要198
10.1.2國內基于大數(shù)據(jù)的健康管理發(fā)展概要199
10.1.3國內外差距200
10.2基于大數(shù)據(jù)的民用飛機健康管理若干關鍵技術200
10.2.1云計算技術200
10.2.2數(shù)據(jù)挖掘技術202
10.3面臨的挑戰(zhàn)與未來展望205
10.3.1民用飛機健康管理面臨的挑戰(zhàn)205
10.3.2民用飛機健康管理未來展望206
第11章基于深度學習的民用飛機故障診斷技術208
11.1多尺度卷積網(wǎng)絡診斷模型208
11.1.1深度殘差網(wǎng)絡模型209
11.1.2多尺度卷積模塊213
11.1.3傳動系統(tǒng)故障診斷215
11.2聚類變分卷積診斷網(wǎng)絡220
11.2.1度量學習220
11.2.2聚類變分卷積網(wǎng)路223
11.2.3傳動系統(tǒng)故障模擬實驗234
參考文獻238