呂 琛,馬 劍,王自力

(1.北京航空航天大學(xué) 可靠性與系統(tǒng)工程學(xué)院，北京 100191；2.可靠性與環(huán)境工程技術(shù)國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100191)

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PHM技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展情況綜述

呂 琛1，2,馬 劍1，2,王自力1，2

(1.北京航空航天大學(xué) 可靠性與系統(tǒng)工程學(xué)院，北京 100191；2.可靠性與環(huán)境工程技術(shù)國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100191)

隨著現(xiàn)代武器裝備復(fù)雜化、綜合化、智能化程度的不斷提高，傳統(tǒng)的故障診斷技術(shù)難以適應(yīng)新的需求。為了滿足信息化戰(zhàn)爭對(duì)武器裝備作戰(zhàn)效能和快捷、精準(zhǔn)、持續(xù)保障的要求，20世紀(jì)90年代中期，PHM(故障預(yù)測(cè)與健康管理)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。從發(fā)展概況、應(yīng)用成效、PHM驗(yàn)證評(píng)價(jià)、典型案例分析以及發(fā)展規(guī)劃5個(gè)方面總結(jié)了國外PHM技術(shù)發(fā)展的應(yīng)用成效；并對(duì)國內(nèi)PHM技術(shù)的基礎(chǔ)理論、工程技術(shù)與應(yīng)用方面的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了總結(jié)；通過對(duì)比國內(nèi)外PHM技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用現(xiàn)狀，總結(jié)分析了目前國內(nèi)PHM技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與國外先進(jìn)水平之間的差距以及未來發(fā)展的借鑒啟示。

故障預(yù)測(cè)與健康管理；國內(nèi)外現(xiàn)狀；驗(yàn)證評(píng)價(jià)；差距分析；借鑒啟示

0 引言

現(xiàn)代武器裝備復(fù)雜性、綜合化、智能化程度不斷提高，為了以更經(jīng)濟(jì)有效的方式滿足信息化戰(zhàn)爭對(duì)武器裝備作戰(zhàn)效能和快捷、精確、持續(xù)保障的要求，20世紀(jì)90年代中期，PHM(prognostics and health management)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，隨即得到了美英等軍事強(qiáng)國的高度重視。PHM技術(shù)是指采用傳感器信息、專家知識(shí)及維修保障信息，借助各種智能算法與推理模型實(shí)現(xiàn)武器裝備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)、判別以及管理，實(shí)現(xiàn)低虛警率的故障檢測(cè)與隔離，并最終實(shí)現(xiàn)智能任務(wù)規(guī)劃及基于設(shè)備狀態(tài)(歷史、當(dāng)前及未來狀態(tài))的智能維護(hù)，以取代傳統(tǒng)基于事件的事后維修或基于時(shí)間的定期檢修[1]。當(dāng)前，PHM技術(shù)已成為現(xiàn)代武器裝備實(shí)現(xiàn)自主式后勤(automatic logistics，AL)和降低全壽命周期費(fèi)用的關(guān)鍵核心技術(shù)。

PHM技術(shù)實(shí)現(xiàn)了武器裝備管理方法從健康監(jiān)測(cè)向健康管理(容錯(cuò)控制與余度管理、自愈調(diào)控、智能維修輔助決策、智能任務(wù)規(guī)劃等)的轉(zhuǎn)變，從對(duì)當(dāng)前健康狀態(tài)的故障檢測(cè)與診斷轉(zhuǎn)向?qū)ξ磥斫】禒顟B(tài)的預(yù)測(cè)，從被動(dòng)性的反應(yīng)性維修活動(dòng)轉(zhuǎn)向主動(dòng)性、先導(dǎo)性的維修活動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)在準(zhǔn)確的時(shí)間對(duì)準(zhǔn)確的部位采取準(zhǔn)確的維修活動(dòng)[2]。PHM技術(shù)的主要功能如圖1所示，主要包括關(guān)鍵系統(tǒng)/部件的實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控(傳感器監(jiān)測(cè)參數(shù)與性能指標(biāo)等參數(shù)的監(jiān)測(cè))、故障判別(故障檢測(cè)與隔離)、健康預(yù)測(cè)(包括性能趨勢(shì)、使用壽命及故障的預(yù)測(cè))、輔助決策(包括維修與任務(wù)的輔助決策)和資源管理(包括備品備件、保障設(shè)備等維修保障資源管理)、信息應(yīng)需傳輸(包括故障選擇性報(bào)告、信息壓縮傳輸?shù)?與管理等方面。

圖1 PHM技術(shù)與應(yīng)用范圍

1 國外PHM技術(shù)發(fā)展情況

1.1 發(fā)展概況

隨著系統(tǒng)和設(shè)備復(fù)雜性的增加以及信息技術(shù)的發(fā)展，國外PHM技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)歷了外部測(cè)試，機(jī)內(nèi)測(cè)試(BIT，Built-in Test)、智能BIT、綜合診斷、PHM 共5個(gè)階段[1]。于此同時(shí)，維修決策技術(shù)的發(fā)展也經(jīng)歷了事后維修、周期預(yù)防性維護(hù)、狀態(tài)維護(hù)(CBM，condition based maintenance)、智能維護(hù)(在CBM的基礎(chǔ)上，更多考慮設(shè)備未來的健康狀態(tài))[3]。PHM技術(shù)在產(chǎn)品應(yīng)用層次上，從過去的部件與分系統(tǒng)級(jí)，發(fā)展到覆蓋整個(gè)平臺(tái)各個(gè)主要分系統(tǒng)的系統(tǒng)集成級(jí)；PHM技術(shù)在產(chǎn)品應(yīng)用層面上，從電子產(chǎn)品擴(kuò)展至機(jī)構(gòu)與結(jié)構(gòu)、機(jī)電產(chǎn)品等領(lǐng)域。通過逐步完善，PHM目前已形成了包含精簡化、智能化、同步化、標(biāo)準(zhǔn)化、持續(xù)化的技術(shù)方法體系[4]，制定了包含數(shù)據(jù)采集與傳輸、數(shù)據(jù)處理(狀態(tài)監(jiān)測(cè)、健康評(píng)估、預(yù)測(cè)診斷)、決策支持、綜合信息管理功能的技術(shù)結(jié)構(gòu)，并形成了相對(duì)完善的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，以及技術(shù)轉(zhuǎn)化應(yīng)用與技術(shù)集成機(jī)制。

目前，PHM技術(shù)已經(jīng)得到美英等軍事強(qiáng)國的深度研究與推廣應(yīng)用，并正在成為新一代飛機(jī)、艦船和車輛等武器裝備研制階段與使用階段的重要組成部分。代表性的PHM相關(guān)系統(tǒng)包括：F-35飛機(jī)PHM系統(tǒng)、直升機(jī)健康與使用監(jiān)控系統(tǒng)(HUMS)、波音公司的飛機(jī)狀態(tài)管理系統(tǒng)(AHM)、NASA 飛行器綜合健康管理(IVHM)、美國海軍綜合狀態(tài)評(píng)估系統(tǒng)(ICAS)以及預(yù)測(cè)增強(qiáng)診斷系統(tǒng)(PEDS)[2]。

1.2 應(yīng)用成效

國外PHM技術(shù)應(yīng)用情況如表1所示，歐美各國的PHM技術(shù)應(yīng)用范圍覆蓋各類先進(jìn)武器裝備，而且數(shù)量眾多。在PHM技術(shù)的實(shí)施效果方面，F(xiàn)-35飛機(jī)最為顯著，采用PHM技術(shù)后飛機(jī)的故障不可復(fù)現(xiàn)率減少82%，維修人力減少20%～40%，后勤規(guī)模減小50%，出動(dòng)架次率提高25%，飛機(jī)的使用與保障費(fèi)用比過去的機(jī)種減少了50%以上，而使用壽命達(dá)8 000飛行小時(shí)[2]。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)充分證明了PHM在降低維修保障成本，提高武器裝備安全性、可用度與完好性，確保任務(wù)成功性，提升作戰(zhàn)效能方面的重要作用[5-6]。

表1 PHM技術(shù)在國際軍事領(lǐng)域的應(yīng)用情況

1.3 PHM驗(yàn)證評(píng)價(jià)

驗(yàn)證評(píng)價(jià)是確認(rèn)PHM設(shè)計(jì)結(jié)果是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，從而對(duì)設(shè)計(jì)完善和改進(jìn)提出反饋的重要手段，是PHM設(shè)計(jì)開發(fā)、成熟化及部署應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[7-8]。美國已公開的PHM驗(yàn)證系統(tǒng)如表2所示。最有代表性的是F-35飛機(jī)PHM驗(yàn)證與評(píng)估虛擬測(cè)試臺(tái)，采用全數(shù)字仿真技術(shù)的驗(yàn)證環(huán)境及標(biāo)準(zhǔn)化PHM指標(biāo)體系。在對(duì)PHM系統(tǒng)故障檢測(cè)、診斷、失效過程的預(yù)測(cè)能力定量評(píng)價(jià)時(shí)，采用可配置的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，通過OSA-CBM的通用PHM服務(wù)接口模塊，與飛機(jī)各供應(yīng)商提供的各層次算法模型交聯(lián)，最終實(shí)現(xiàn)有效的驗(yàn)證評(píng)價(jià)[7,9-11]。

表2 國外已公開的PHM相關(guān)驗(yàn)證系統(tǒng)

國外PHM驗(yàn)證評(píng)價(jià)系統(tǒng)特點(diǎn)及趨勢(shì)如下：

1)豐富的故障數(shù)據(jù)庫：包含仿真故障注入數(shù)據(jù)、試驗(yàn)臺(tái)故障注入數(shù)據(jù)、武器裝備測(cè)試數(shù)據(jù)及實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)等。半實(shí)物仿真以及全數(shù)字仿真是未來發(fā)展趨勢(shì)。

2)針對(duì)PHM全流程：從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、輔助決策及信息管理等多個(gè)層次，對(duì)傳感器及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、故障診斷與預(yù)測(cè)算法模型、推理模型、輔助決策模型等功能模塊進(jìn)行驗(yàn)證。

3)可模擬用戶操作，實(shí)現(xiàn)人在回路的測(cè)試。

4)標(biāo)準(zhǔn)化、可配置的驗(yàn)證評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；評(píng)價(jià)指標(biāo)覆蓋面廣，包括誤差、穩(wěn)定性、重復(fù)性、可靠性、不確定性等方面。

5)端到端測(cè)試環(huán)境，驗(yàn)證過程可跟蹤復(fù)現(xiàn)。

6)分布式、網(wǎng)絡(luò)化的開發(fā)式軟硬件架構(gòu)，符合OSA-CBM的通用PHM服務(wù)接口，多地理位置供應(yīng)商PHM聯(lián)合驗(yàn)證。

1.4 發(fā)展規(guī)劃

在分析NASA和美國空軍PHM相關(guān)技術(shù)規(guī)劃的基礎(chǔ)上，以航空航天裝備為例，國外未來的PHM技術(shù)發(fā)展規(guī)劃可總結(jié)為3個(gè)技術(shù)層次(如圖2所示)。從失效物理、數(shù)據(jù)分析、傳感器等基礎(chǔ)技術(shù)研究，到子系統(tǒng)級(jí)的監(jiān)測(cè)、診斷、預(yù)測(cè)和失效緩解技術(shù)研究，再到機(jī)體結(jié)構(gòu)、機(jī)載系統(tǒng)和推進(jìn)系統(tǒng)等PHM設(shè)計(jì)，最后實(shí)現(xiàn)對(duì)全機(jī)的故障預(yù)測(cè)與健康管理。該技術(shù)發(fā)展規(guī)劃主要針對(duì)3個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域(綜合飛行健康評(píng)估與管理、飛行環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)檢測(cè)與管理、PHM系統(tǒng)綜合集成技術(shù))、七個(gè)任務(wù)方向(機(jī)體結(jié)構(gòu)、推進(jìn)系統(tǒng)、機(jī)載系統(tǒng)、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)檢測(cè)與管理、PHM體系結(jié)構(gòu)、PHM能力驗(yàn)證、系統(tǒng)集成與評(píng)價(jià))展開[15-17]。

圖2 PHM技術(shù)層次

2 國內(nèi)PHM技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

2.1 基礎(chǔ)理論

我國在PHM系統(tǒng)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證基礎(chǔ)理論與方法研究方面起步較晚，研究基礎(chǔ)比較薄弱?！笆濉?/p>

以來，國內(nèi)相關(guān)院所主要在航空航天裝備領(lǐng)域開展了一系列的PHM系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)研究工作，并結(jié)合型號(hào)技術(shù)攻關(guān)，邊研究邊驗(yàn)證、迭代完善、雙線并行，取得了一定的成果。目前，已初步構(gòu)建了一套典型機(jī)電、電子、結(jié)構(gòu)類產(chǎn)品的健康表征、健康度量與演化規(guī)律挖掘的方法體系，形成了相關(guān)的診斷與預(yù)測(cè)模型設(shè)計(jì)方法。PHM驗(yàn)證基礎(chǔ)研究方面，“十二五”期間開展了一定的PHM系統(tǒng)驗(yàn)證與評(píng)價(jià)、試驗(yàn)驗(yàn)證系統(tǒng)設(shè)計(jì)等技術(shù)方法研究，并形成了相關(guān)演示系統(tǒng)與輔助工具。

2.2 工程技術(shù)

結(jié)合裝備使用和維修保障情況，我國在航空、航天、船舶、兵器等領(lǐng)域正逐步開展相關(guān)工程技術(shù)研究。在PHM系統(tǒng)能力與需求分析基礎(chǔ)上，從物理結(jié)構(gòu)、綜合診斷、信息處理以及功能結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行了PHM體系架構(gòu)與集成的初步研究；與此同時(shí)，也開展了PHM系統(tǒng)參數(shù)指標(biāo)體系、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等研究。在上述研究基礎(chǔ)之上，開發(fā)了相應(yīng)的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)智能傳感器、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)集成驗(yàn)證平臺(tái)、機(jī)電PHM原型系統(tǒng)與案例庫、系統(tǒng)測(cè)試性設(shè)計(jì)分析工具、嵌入式智能診斷原型系統(tǒng)，以輔助開展PHM系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

2.3 工程應(yīng)用

我國在裝備PHM系統(tǒng)工程應(yīng)用方面，已遠(yuǎn)滯后于國外發(fā)達(dá)國家先進(jìn)水平，目前PHM技術(shù)尚未開展全面工程轉(zhuǎn)化應(yīng)用。在航空領(lǐng)域，圍繞型號(hào)技術(shù)攻關(guān)，針對(duì)飛控作動(dòng)器系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器驅(qū)動(dòng)裝置、液壓能源系統(tǒng)、附件機(jī)匣、供電系統(tǒng)、航電處理機(jī)、金屬/復(fù)合材料機(jī)體結(jié)構(gòu)等開展了測(cè)試性設(shè)計(jì)與驗(yàn)證、診斷與性能衰退預(yù)測(cè)等技術(shù)研究及相關(guān)驗(yàn)證。在航天領(lǐng)域，目前衛(wèi)星電源系統(tǒng)主要開展太陽電池陣、蓄電池與控制器的在軌狀態(tài)監(jiān)測(cè)、性能退化預(yù)測(cè)、運(yùn)行管理與延壽；載人航天也針對(duì)部分關(guān)鍵系統(tǒng)開展了狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障容錯(cuò)控制。在船舶領(lǐng)域，針對(duì)主機(jī)與輔機(jī)系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備(柴油機(jī)、泵類設(shè)備、調(diào)距槳裝置、艦面系統(tǒng)等)，主要開展?fàn)顟B(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷、運(yùn)行與輔助維修決策等技術(shù)應(yīng)用。在兵器領(lǐng)域，針對(duì)發(fā)射車開展了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的車載狀態(tài)監(jiān)測(cè)與輔助維修指導(dǎo)、監(jiān)測(cè)中心增強(qiáng)診斷、任務(wù)與維修輔助決策工程應(yīng)用。

3 國內(nèi)外PHM技術(shù)差距分析

PHM技術(shù)在國內(nèi)相對(duì)來說還是一個(gè)比較新穎的概念，研究起步較晚。雖然開展了大量工作，并取得了顯著的研究成果，但前期主要是跟蹤國外工程應(yīng)用，在相關(guān)基礎(chǔ)理論與技術(shù)、系統(tǒng)綜合集成等方面的研究還較少。具體表現(xiàn)在：

1)在PHM系統(tǒng)集成與使能技術(shù)方面。國外已開展了大量的相關(guān)研究和應(yīng)用工作[18-21]，國內(nèi)僅是跟蹤國外的工程應(yīng)用，設(shè)計(jì)方面相對(duì)落后，PHM系統(tǒng)集成與使能工具設(shè)計(jì)相關(guān)研究較少，尚無具體工程應(yīng)用案例，亟待進(jìn)一步深入研究。

2)在復(fù)雜系統(tǒng)健康管理方面，國外已開展了大量的基于PHM的維修決策研究工作和應(yīng)用；同時(shí)，國外已在自愈材料、智能結(jié)構(gòu)方面開展了大量的研究，部分技術(shù)已有應(yīng)用。國內(nèi)裝備仍以周期性預(yù)防維護(hù)為主，基于PHM的裝備任務(wù)規(guī)劃與維修策略研究工作較少；我國在裝備自愈研究方面開展較晚，自愈材料與智能結(jié)構(gòu)研究方面以理論研究為主，而應(yīng)用研究較少。

3)在復(fù)雜系統(tǒng)健康診斷與預(yù)測(cè)方面，國內(nèi)外在此方面研究差距不大，某些方向已達(dá)到國際先進(jìn)水平。在方法研究上，國內(nèi)外均開展基于故障物理、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、模型、專家知識(shí)的診斷與預(yù)測(cè)技術(shù)研究。但是，在技術(shù)成熟度上與應(yīng)用廣度上，國外領(lǐng)先國內(nèi)。尤其在應(yīng)用于PHM的新型智能傳感器技術(shù)及裝置研發(fā)上，國外已遠(yuǎn)領(lǐng)先于國內(nèi)。

4)在PHM能力試驗(yàn)驗(yàn)證方面，國外已開展了大量研究工作，國內(nèi)在PHM設(shè)計(jì)驗(yàn)證方面，也開展了初步的研究工作，但目前還沒有成熟的PHM體系綜合建模、試驗(yàn)驗(yàn)證與能力評(píng)價(jià)技術(shù)方法體系，相關(guān)驗(yàn)證輔助工具與平臺(tái)成果還較少。

4 PHM發(fā)展與應(yīng)用建議

綜合以上差距與不足，通過分析國外發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，國內(nèi)PHM技術(shù)研究可以重點(diǎn)從以下幾個(gè)方面開展。

1)在 PHM技術(shù)發(fā)展規(guī)劃方面。借鑒NASA和美國空軍的PHM發(fā)展規(guī)劃，我國航空、航天、船舶與兵器領(lǐng)域也必須制定循序漸進(jìn)的技術(shù)發(fā)展計(jì)劃，如：從基礎(chǔ)的失效物理、零部件的基礎(chǔ)研究，到子系統(tǒng)級(jí)的監(jiān)測(cè)、診斷、預(yù)測(cè)和容錯(cuò)控制技術(shù)研究，再到機(jī)身、機(jī)載系統(tǒng)和推進(jìn)系統(tǒng)等的PHM設(shè)計(jì)，最后實(shí)現(xiàn)全機(jī)的PHM。

2)在PHM基礎(chǔ)理論與技術(shù)方面。在PHM基礎(chǔ)理論與技術(shù)方面需要解決以下幾個(gè)問題：一是如何針對(duì)故障診斷與預(yù)測(cè)的需求，開展新型智能傳感器攻關(guān)？二是如何針對(duì)不同部件、設(shè)備、系統(tǒng)層次，準(zhǔn)確地度量系統(tǒng)的健康狀態(tài)，挖掘系統(tǒng)健康演化規(guī)律？三是針對(duì)故障預(yù)測(cè)的不確定性，如何提高預(yù)測(cè)的有效性與準(zhǔn)確性？四是如何有效實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜系統(tǒng)的維修優(yōu)化決策、健康自愈與控制，實(shí)現(xiàn)健康管理？

3)在PHM工程應(yīng)用方面。一是在系統(tǒng)集成應(yīng)用方面，如何采用并行工程原理，將PHM與被監(jiān)控產(chǎn)品設(shè)計(jì)同步，實(shí)現(xiàn)PHM系統(tǒng)協(xié)同設(shè)計(jì)；二是如何進(jìn)行PHM的診斷預(yù)測(cè)能力認(rèn)知、功能仿真試驗(yàn)驗(yàn)證、以及定量性能評(píng)價(jià)。

5 結(jié)論

作為現(xiàn)代武器裝備實(shí)現(xiàn)自主式后勤(automatic logistics，AL)和降低全壽命周期費(fèi)用的關(guān)鍵核心技術(shù)，PHM技術(shù)正逐漸受到國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)的廣泛關(guān)注。本文總結(jié)了國外PHM技術(shù)發(fā)展的應(yīng)用成效與發(fā)展?fàn)顩r，分析了國內(nèi)外技術(shù)差距，并在此基礎(chǔ)之上給出了PHM發(fā)展與應(yīng)用建議。綜合上述總結(jié)與分析，依據(jù)PHM技術(shù)綜合多學(xué)科專業(yè)的特點(diǎn)，我國PHM技術(shù)的發(fā)展建議總結(jié)為以下幾點(diǎn)：

1)遵循技術(shù)自身發(fā)展規(guī)律和我國PHM技術(shù)現(xiàn)狀，制定科學(xué)化的頂層技術(shù)路線圖和技術(shù)里程碑。

2)緊跟技術(shù)發(fā)展潮流，積極借鑒當(dāng)前流行的大數(shù)據(jù)分析、云計(jì)算、自主系統(tǒng)、信息物理系統(tǒng)、微機(jī)電系統(tǒng)等軟硬件信息處理與技術(shù)手段，強(qiáng)化PHM關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)。

3)依據(jù)系統(tǒng)工程原理，在PHM技術(shù)與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)-開發(fā)-應(yīng)用過程中，逐步提升我國PHM體系綜合建模、協(xié)同設(shè)計(jì)與驗(yàn)證評(píng)價(jià)能力，并形成一套標(biāo)準(zhǔn)化、開放化接口的協(xié)同設(shè)計(jì)工具與一體化驗(yàn)證平臺(tái)。

[1]張寶珍,曾天翔.PHM:實(shí)現(xiàn)F-35經(jīng)濟(jì)可承受性目標(biāo)的關(guān)鍵使能技術(shù)[J].航空維修與工程,2005(6):20-23.

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A State of the Art Review on PHM Technology

Lü Chen1,2, Ma Jian1,2, Wang Zili1,2

(1.School of Reliability and System Engineering, Beihang University, Beijing 100191,China；2.School of Astronautics, Beihang University, Beijing 100191, China)

As the modern weaponry is becoming more complex, integrated and intelligent, the traditional fault diagnosis methods are difficult to meet the new needs. To economically and effectively meet the requirements of information war, such as the operational effectiveness of weaponry, and quick, accurate, continuous support, PHM (Prognosis and Health Management) emerged in the mid-1990s. In this paper, the applications and developments of PHM technology abroad are summarized from the aspects of general situation, application effects, PHM verification and evaluation, typical case analysis and development program. And we also make a summary in terms of the fundamental theory, engineering technologies, and applications of PHM technology in China. By comparing the current development and application situation of PHM technology in China and abroad, the gap between our development and international advanced level is analyzed, and the lessons and enlightenments for future developments are summarized.

prognosis and health management; state of art; verification and evaluation; gap analysis; lessons and enlightenments.

2016-02-28；

2016-04-25。

國家自然科學(xué)基金(51575021，51105019); 國防技術(shù)基礎(chǔ)(Z1320113B002)。

呂 琛(1974-)，男，遼寧大連人，博士，教授，博士研究生導(dǎo)師，主要從事故障預(yù)測(cè)與健康管理方向的研究。

1671-4598(2016)09-0001-04

10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2016.09.001

V240.2；TP206

A