深圳航空有限責任公司　何　奇

航空電子系統(tǒng)故障預(yù)測與健康管理技術(shù)研究

深圳航空有限責任公司何奇

隨著科技的不斷提升，我國在航天事業(yè)上得到了廣泛的發(fā)展，這些成績的取得與航空電子系統(tǒng)有著密不可分的關(guān)系。對航空電子系統(tǒng)的故障進行預(yù)測與健康管理，是一件十分重要的事情，這樣不僅可以保障我國航空電子系統(tǒng)的質(zhì)量問題，同時，還可以促進我國航空事業(yè)的快速發(fā)展。近幾年來，我國又新興起了一種航空電子故障預(yù)測與健康管理技術(shù)，也簡稱PHM技術(shù)，這是一種可以進行高效檢測與管理的技術(shù)，在對航空電子進行故障預(yù)測和健康管理方面起著十分重要的作用。本文就是對航空電子系統(tǒng)的故障預(yù)測和健康管理技術(shù)進行深入研究和探討，希望可以對航空電子系統(tǒng)未來的發(fā)展做出貢獻。

航空電子系統(tǒng)；故障預(yù)測；健康管理

給飛機造成故障的原因各種各樣，單單是在電子系統(tǒng)方面產(chǎn)生的故障就已經(jīng)占據(jù)了總數(shù)的40%以上，而且針對這些電子系統(tǒng)的維修情況，它們所消耗的時間就已經(jīng)占據(jù)了維修時間總數(shù)的1/3。由此我們可以看出，航空電子系統(tǒng)的地位不容小覷，所以對航空電子故障進行預(yù)測與健康管理技術(shù)十分的重要。相較于以往的診斷技術(shù)而言，目前采用的故障預(yù)測與健康管理技術(shù)，更加的高效以及先進，因此被廣泛的應(yīng)用在航空電子系統(tǒng)的領(lǐng)域之中，而且已經(jīng)逐漸成為了航空電子系統(tǒng)中的主流技術(shù)。

1 故障預(yù)測與健康管理技術(shù)的概述

故障預(yù)測和健康管理技術(shù)，實際上就是指，那些被用來進行監(jiān)控和預(yù)測的電子系統(tǒng)，功能發(fā)揮的程度如何，接著預(yù)測出構(gòu)成航空電子系統(tǒng)的零件的使用壽命，然后，依據(jù)預(yù)測的結(jié)果進行有效的處理。健康管理技術(shù)的作用域特別廣，可以對整個電子系統(tǒng)做出預(yù)測，可以稱得上是一種非常智能化的系統(tǒng)，從某種意義上來說，它不僅可以減少監(jiān)測的時間以及人力和物力的付出，同時，還可以在很大程度上減少維修的費用，進而提高經(jīng)濟效益。還有一點就是，這種技術(shù)對于提高工作效率也起到了極大的作用，可以有效的提升任務(wù)的完成率。

2　故障預(yù)測與健康管理技術(shù)的主要實現(xiàn)方法

在航空電子的故障預(yù)測與健康管理技術(shù)中，故障監(jiān)測可以說是核心任務(wù)，我們所有的措施都是圍繞這一話題進行，當下，我國的航空事業(yè)主要通過以下的幾種方案得以實現(xiàn)：

2.1利用預(yù)警電路法對電子系統(tǒng)故障進行監(jiān)測與管理

和那些正常的電路相比，用預(yù)警電路法對故障進行監(jiān)測，可能發(fā)生的時間要提前一會，而提前的這段時間通常都是用于，接受警報信號，使其可以在第一時間內(nèi)就做出迅速的反應(yīng)，在很大程度上，降低了由于發(fā)生故障，而給電子系統(tǒng)帶來的損失。采取預(yù)警電路法監(jiān)測電子系統(tǒng)中的故障，一般都是通過以下的兩種方法。

（1）在初始階段，預(yù)警電路法和普通的電路在可靠性方面是不存在區(qū)別的，在其他方面的區(qū)別在于，預(yù)警電路法大大的增加了使用的負擔，這樣做可以使預(yù)警電路能夠更早的發(fā)生故障，提前于正常的電路。實現(xiàn)這種方法，通常需要通過一些途徑來完成，譬如，減少預(yù)警電路的線路半徑，進而來提升電路的電流密度，在這種做法之下，我們會發(fā)現(xiàn)，預(yù)警電路產(chǎn)生的熱量高于正常的電路，因此，預(yù)警電路比正常電路提前發(fā)生故障也就不難理解。

（2）提供和正常電路一樣的工作環(huán)境給預(yù)警電路，只不過要使預(yù)警電路的起始壽命更短一些，可以通過一些措施來實現(xiàn)，譬如，電遷移，或者是輻射損傷等。這種做法雖然簡單，但是效果卻十分顯著，可以同上一種方法達到一樣的目標，即提前產(chǎn)生故障。

2.2利用累積損傷模型對電子系統(tǒng)的故障進行監(jiān)測與管理

累積損傷模型，其實是指在失效的物理模型的基礎(chǔ)上建立起來的，關(guān)于各種載荷，或者是各種會造成損傷程度的模型。簡單來說，就是對一些電子系統(tǒng)已經(jīng)使用過的壽命進行探討和研究，然后利用所得信息，計算出電子系統(tǒng)還能剩余多少壽命。需要注意的是，一旦我們建立起了累計損傷模型，就可以對電子系統(tǒng)周期內(nèi)的所有荷載進行分析，包括全部機械、物力以及化工等方面的載荷，分析之后，還可以自動評估電子系統(tǒng)的損傷程度，以及估算去剩余的使用壽命。累積損傷模型，它不僅可以感知到來自外界的溫度、濕度、壓力等，還可以針對這些條件進行有效的計算，然后通過估測電子系統(tǒng)剩余的壽命長短，來分析電子系統(tǒng)產(chǎn)生的故障。

2.3利用監(jiān)測特征參數(shù)法對電子系統(tǒng)故障進行監(jiān)測與管理

監(jiān)測特征參數(shù)法，不難理解，就是指依照電子系統(tǒng)本身就具備的功能和特點，對可以較好反映出系統(tǒng)性能的特征參數(shù)，進行必要的監(jiān)測措施。監(jiān)測特征參數(shù)法可以把得到的信息經(jīng)過一定的程序處理，然后針對處理后的數(shù)據(jù)，還可以進行有效的分析，從而對電子系統(tǒng)的各種故障做出預(yù)測。但是，我們在采取監(jiān)測特征參數(shù)法來進行預(yù)測工作時，一定要非常注意，電子系統(tǒng)本身就存在一些特點，所以，在篩選參數(shù)的時候，一定要按照嚴格的要求進行選取，只有這樣，我們才可以保證，監(jiān)測特征參數(shù)法不僅可以對收集的數(shù)據(jù)和信息進行有效的分析，還可以有效的推測出電子系統(tǒng)的故障類型。

2.4利用綜合法對電子系統(tǒng)的故障進行監(jiān)測與管理

雖然就目前而言，我國航空電子故障預(yù)測與健康管理技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的發(fā)展和應(yīng)用，而且，有越來越多的高效方法被研究出來，來應(yīng)對航空電子系統(tǒng)的故障預(yù)測和健康管理。但是，我們必須清醒的意識到，凡事有利弊，我們必須要知道每種方法都是存在一定的缺陷的，至今為止，人們依然還在尋找更加高效的方案，進而提高航空電子故障預(yù)測和健康管理技術(shù)，在這種形式的推動之下，出現(xiàn)了綜合法這一理論，也就是把多種方法結(jié)合在一起討論。譬如，我們可以上文提到的把監(jiān)測特征參數(shù)法和累積損傷模型這兩種方法有效的結(jié)合起來，然后想出更加有效的方法，使電子系統(tǒng)的故障預(yù)測和管理可以得到更好地發(fā)展。

3　總結(jié)

綜上所述，航空電子的故障預(yù)測與健康管理技術(shù)，確實發(fā)揮了極大的作用，在很大程度上促進了我國航空事業(yè)的發(fā)展。我們應(yīng)該在此基礎(chǔ)上繼續(xù)努力，繼續(xù)前進，爭取不斷地去完善航空電子故障預(yù)測與健康管理技術(shù)，挖掘出更多有利條件，為以后的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。放眼未來，航空電子的故障預(yù)測與健康管理技術(shù)，有著非常寬廣的發(fā)展前景，所以我們應(yīng)該利用好這一優(yōu)勢，把我國的航空事業(yè)推向巔峰。

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