曲昌琦 周銳 杜寶 隆金波

摘要：故障預(yù)測與健康管理（prognostic health management，PHM）是一種利用采集到的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理后，針對航空裝備的當(dāng)前狀態(tài)監(jiān)測、診斷以及預(yù)測從而得到智能決策的技術(shù)。PHM能最大限度地保障航空裝備的運行安全，提高保障任務(wù)的能力。在PHM的整個階段會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，目前已有部分國內(nèi)外機構(gòu)針對PHM數(shù)據(jù)體系進行了研究與構(gòu)建，然而大部分的數(shù)據(jù)僅僅是針對PHM數(shù)據(jù)的管理維護方面做了探討，并不能清晰地、深入地梳理出現(xiàn)役航空裝備的設(shè)計數(shù)據(jù)、使用數(shù)據(jù)、驗證數(shù)據(jù)之間的邏輯關(guān)系，所以構(gòu)建一套完整的PHM數(shù)據(jù)體系架構(gòu)成為當(dāng)前極為重要的工作。本文以航空裝備PHM技術(shù)為背景，貫穿裝備生產(chǎn)制造全生命周期時間線，基于PHM系統(tǒng)的設(shè)備級、區(qū)域級、平臺級數(shù)據(jù)的構(gòu)建、融合為主線，補全PHM數(shù)據(jù)管理維護數(shù)據(jù)，形成一套具有航空裝備特色的PHM數(shù)據(jù)體系架構(gòu)，完善PHM不同數(shù)據(jù)要素之間的邏輯關(guān)系。

關(guān)鍵詞：航空裝備；故障預(yù)測；健康管理；數(shù)據(jù)體系

中圖分類號：V37文獻標(biāo)識碼：ADOI：10.19452/j.issn1007-5453.2020.12.008

隨著我國航空裝備的大力發(fā)展，對航空裝備的通用質(zhì)量特性提出很高的要求，故障預(yù)測與健康管理（PHM）作為航空裝備的診斷預(yù)測技術(shù)，能最大程度地保障航空裝備的運行和使用安全，完成既定的任務(wù)，并且能降低全生命周期的維護費用。PHM技術(shù)利用盡可能少的傳感器采集系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)信息，借助智能算法（如物理模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)融合、模糊邏輯、專家系統(tǒng)等）評估系統(tǒng)對象的健康狀態(tài)，在系統(tǒng)故障發(fā)生前對其故障進行預(yù)測，并結(jié)合各種可利用的資源信息提供一系列的維修保障措施以實現(xiàn)系統(tǒng)的視情維修[1-2]。PHM可以降低維護成本，提高系統(tǒng)的設(shè)計特性，優(yōu)化維修決策機制，并為產(chǎn)品設(shè)計和驗證的優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐和建議決策[3-4]。

數(shù)據(jù)作為PHM中的輸入尤為重要，數(shù)據(jù)的不全面以及不準(zhǔn)確將導(dǎo)致航空裝備在維修保障中不能有效地降低維修成本，同樣也不能正確地指導(dǎo)航空裝備的正向設(shè)計，不能為正向設(shè)計帶來指導(dǎo)作用。目前國內(nèi)外的科研機構(gòu)、高校大多在研究PHM的數(shù)學(xué)模型算法，很少有學(xué)者在PHM數(shù)據(jù)體系架構(gòu)上做深入的研究和探討。

隨著航空裝備結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化、飛行任務(wù)的多樣化，在飛行過程中，決策的重要性就日益突出。決策的正確與否會關(guān)系到飛行的安全，而進行決策的基礎(chǔ)是依靠在執(zhí)行任務(wù)過程中采集到的數(shù)據(jù)，針對這些數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)融合，利用決策樹和決策方法來判斷航空裝備的狀態(tài)，并且提出相應(yīng)的建議[5-6]。但是進行正確決策的基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)，因此，在現(xiàn)代航空裝備的健康管理體系中，數(shù)據(jù)是被擺在第一位的，如果不能明確哪些數(shù)據(jù)作為輸入部分應(yīng)用到PHM技術(shù)中，會導(dǎo)致數(shù)據(jù)缺失、數(shù)據(jù)整合程度低等問題，使得PHM技術(shù)不能完全發(fā)揮其實際意義[7-8]。因此需要構(gòu)建出一套完整的PHM數(shù)據(jù)體系架構(gòu)，確保數(shù)據(jù)在設(shè)計、研制以及使用過程中的完整性，并將這一類數(shù)據(jù)之間的關(guān)系、使用時機和產(chǎn)生時機進行深入梳理，從而最大程度地發(fā)揮數(shù)據(jù)在航空裝備健康管理體系中的價值。

本文以航空裝備PHM技術(shù)為背景，貫穿航空裝備生產(chǎn)制造全生命周期時間線，基于PHM系統(tǒng)的設(shè)備級、區(qū)域級、平臺級數(shù)據(jù)的構(gòu)建、融合為主線，補全航空裝備PHM數(shù)據(jù)管理維護數(shù)據(jù)，形成一套具有航空裝備特色的PHM數(shù)據(jù)體系架構(gòu)，完善航空裝備PHM不同數(shù)據(jù)要素之間的邏輯關(guān)系。

1航空裝備健康管理數(shù)據(jù)

1.1數(shù)據(jù)類型

航空裝備在設(shè)計、生產(chǎn)以及使用的過程中會產(chǎn)生很多的數(shù)據(jù)，一是結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，主要來自于基于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的業(yè)務(wù)系統(tǒng)或按二維表結(jié)構(gòu)進行邏輯表達的數(shù)據(jù)；二是非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，如圖片、音頻、視頻、報告、文檔等形式的數(shù)據(jù)；三是半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，如XML、HTML文件等。

航空裝備的數(shù)據(jù)從收集使用的角度可按以下幾種類型劃分：（1）航空裝備定義數(shù)據(jù)：航空裝備的基本組成結(jié)構(gòu)特征、性能技術(shù)指標(biāo)、固有質(zhì)量特性的一組數(shù)據(jù)，包括如航空裝備、子系統(tǒng)和組部件的基本配置關(guān)系，設(shè)計規(guī)范和技術(shù)報告，可靠性。（2）航空裝備健康評估數(shù)據(jù)：運行狀態(tài)數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)、操作狀態(tài)數(shù)據(jù)、診斷結(jié)果、預(yù)測結(jié)果、模型算法數(shù)據(jù)等。（3）航空裝備健康決策數(shù)據(jù)：任務(wù)數(shù)據(jù)、維修數(shù)據(jù)、決策數(shù)據(jù)、備件數(shù)據(jù)、設(shè)計數(shù)據(jù)等。（4）其他數(shù)據(jù)：成本數(shù)據(jù)、履歷數(shù)據(jù)、技術(shù)資料等。

1.2數(shù)據(jù)來源

航空裝備的健康管理的數(shù)據(jù)來源主要從以下幾個階段來考慮。首先是針對航空裝備的設(shè)計階段，包括航空裝備的設(shè)計規(guī)范報告，其次是針對航空裝備的使用過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，如傳感器采集的數(shù)據(jù)以及故障數(shù)據(jù)信息，最后通過智能算法產(chǎn)生的決策信息指導(dǎo)維修航空裝備：（1）航空裝備的設(shè)計規(guī)范報告、性能技術(shù)指標(biāo)等輸入數(shù)據(jù)；（2）用來設(shè)計航空裝備所要求的通用質(zhì)量特性數(shù)據(jù)；（3）航空裝備的層級之間的數(shù)據(jù)；（4）航空裝備組件級別的交聯(lián)關(guān)系數(shù)據(jù)；（5）航空裝備的所有傳感器的采集數(shù)據(jù)；（6）所有航空裝備的故障信息、狀態(tài)信息數(shù)據(jù)；（7）發(fā)動機指示和機組警告系統(tǒng)（engine indication and crew alerting system，EICAS）生成的所有的有關(guān)航空裝備的警告信息；（8）其他數(shù)據(jù)信息。

1.3數(shù)據(jù)特點

航空裝備數(shù)據(jù)本身具備以下的一些特點：數(shù)據(jù)量大，類型眾多，管理難度大；數(shù)據(jù)使用周期長，對共享程度要求高；數(shù)據(jù)按批/架次管理；存在數(shù)據(jù)集成的問題；數(shù)據(jù)應(yīng)長期保存，數(shù)據(jù)安全性要求高。

健康管理的數(shù)據(jù)在航空裝備的數(shù)據(jù)特點的基礎(chǔ)上有一些大數(shù)據(jù)固有的數(shù)據(jù)特點，不僅對正常使用的數(shù)據(jù)要做到記錄，同時也要對故障數(shù)據(jù)、衰退曲線做到記錄；不僅對系統(tǒng)之間的功能數(shù)據(jù)做好記錄，也要能及時梳理出數(shù)據(jù)之間的傳遞和關(guān)聯(lián)關(guān)系，而且數(shù)據(jù)要做到實時性強，不然達不到監(jiān)測、診斷以及預(yù)測的能力。主要有以下特點。

（1）數(shù)據(jù)量龐大

初期裝備的數(shù)據(jù)量以及數(shù)據(jù)規(guī)模較少，使用過程中隨著時間的推移，數(shù)據(jù)體量會愈發(fā)龐大，其中包含了大量的正常使用數(shù)據(jù)，僅有少部分的故障數(shù)據(jù)以及衰退曲線數(shù)據(jù)，如何從龐大的數(shù)據(jù)體量中對所需要的數(shù)據(jù)進行篩選成為PHM數(shù)據(jù)需求的一個難點。

（2）數(shù)據(jù)的多樣性

數(shù)據(jù)的多樣性體現(xiàn)在復(fù)雜裝備中的系統(tǒng)較多，系統(tǒng)之間的關(guān)系非常復(fù)雜，耦合性強。采集的數(shù)據(jù)類型豐富（振動、壓力、電壓、電流、溫度、噪聲等）；數(shù)據(jù)的維度多樣：運行狀態(tài)數(shù)據(jù)、控制狀態(tài)數(shù)據(jù)、可靠性數(shù)據(jù)、備件數(shù)據(jù)；如何通過多樣的數(shù)據(jù)來表征當(dāng)前裝備的健康狀況以及壽命曲線成為PHM數(shù)據(jù)的另一個難點。

（3）數(shù)據(jù)的實時性

PHM的功能有狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷以及壽命預(yù)測，如果數(shù)據(jù)的實時性差，監(jiān)測的狀態(tài)就會有偏差從而導(dǎo)致誤報信息，甚至在發(fā)生故障的時候不能做出相應(yīng)的決策從而導(dǎo)致嚴(yán)重的損失。

（4）數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性

數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性在PHM技術(shù)體系中也是至關(guān)重要的，數(shù)據(jù)作為PHM的輸入部分，其真實性不能得到保障會造成后端輸出結(jié)果以及決策支持的誤導(dǎo)，所以PHM的數(shù)據(jù)需要確保其準(zhǔn)確有效。

1.4數(shù)據(jù)格式

航空裝備的健康管理數(shù)據(jù)需要對數(shù)據(jù)格式做標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)范化航空電子測試數(shù)據(jù)采集和記錄機制是保證飛機安全、提高出勤率和訓(xùn)練效果、支持飛機有效使用的基礎(chǔ)，有著重要的意義：

（1）隨著飛機內(nèi)部結(jié)構(gòu)與交聯(lián)關(guān)系的復(fù)雜，規(guī)范化航空裝備健康管理數(shù)據(jù)采集和記錄機制可以將飛機的飛行數(shù)據(jù)信息快速、有效、全面地獲取并且存儲下來，保證飛機安全和支持飛機有效地使用。

（2）規(guī)范化航空裝備健康管理數(shù)據(jù)采集和記錄機制，會根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)實時分析飛機的飛行狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)故障，會報警并且確定故障級別及提供應(yīng)對措施。

（3）規(guī)范化航空裝備數(shù)據(jù)采集和記錄機制進行深入的“信息挖掘”，可以為飛機的地面維護、故障分析、訓(xùn)練效果與作戰(zhàn)性能評估等提供有效的分析手段和決策支持。

對航空裝備的數(shù)據(jù)規(guī)范化可分別從以下幾個角度進行考慮。

（1）基本數(shù)據(jù)字典

基本數(shù)據(jù)字典是對所有各類數(shù)據(jù)的規(guī)范化文件要求，具體包含基礎(chǔ)編碼和數(shù)據(jù)的規(guī)范要求，包括數(shù)據(jù)編碼及數(shù)據(jù)類型等。上述數(shù)據(jù)字典應(yīng)該包括相關(guān)數(shù)據(jù)的字段名稱、屬性名稱、數(shù)據(jù)類型等說明。

（2）關(guān)系數(shù)據(jù)信息

采用數(shù)據(jù)表單形式存儲的裝備、保障系統(tǒng)和應(yīng)用數(shù)據(jù)等規(guī)定的相關(guān)數(shù)據(jù)，同時列出關(guān)系模式。

（3）電子文件數(shù)據(jù)

對描述具體功能、原理或結(jié)構(gòu)所涉及的電子文件，使用相對路徑存儲在數(shù)據(jù)庫中，利用表格存儲文件信息。

2傳統(tǒng)PHM相關(guān)的數(shù)據(jù)體系架構(gòu)

2.1民機PHM數(shù)據(jù)體系架構(gòu)

圖1是某民機故障診斷、預(yù)測與健康管理（diagnosis prognosis and health management，DPHM）支持系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程圖，每個核心業(yè)務(wù)體現(xiàn)DPHM健康管理支持系統(tǒng)與民機運營支持核心業(yè)務(wù)之間的數(shù)據(jù)交換關(guān)系，其中涉及的運營支持主要業(yè)務(wù)職能域包括：服務(wù)構(gòu)型管理、技術(shù)支援、工程支援、維修支援、航材工程、技術(shù)出版物、飛行運行支援等，外部相關(guān)包括供應(yīng)商、第三方航材維修機構(gòu)（maintenance， repair & operations，MRO）、航空公司等[9]。

DPHM健康管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)來源主要體現(xiàn)在飛機自動傳輸?shù)臄?shù)據(jù)、電子化手冊的數(shù)據(jù)、在役飛機的構(gòu)型管理、維修支援信息以及備件的信息，通過DPHM的模型進行處理后將故障信息、預(yù)測信息等關(guān)鍵信息上報到供應(yīng)商，將運行數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息上報到航空公司。民機健康管理應(yīng)用的大數(shù)據(jù)層涉及飛機健康狀態(tài)的數(shù)據(jù)種類多、量級大、格式復(fù)雜，包括機載監(jiān)控傳感器機組數(shù)據(jù)、故障報告、維護數(shù)據(jù)、服務(wù)通告等，業(yè)務(wù)邏輯層通過對各類健康數(shù)據(jù)進行綜合收集和管理，分析典型系統(tǒng)故障特點及數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性，應(yīng)用預(yù)測模型進行數(shù)據(jù)分析、識別、推理、預(yù)測等處理，對飛機系統(tǒng)進行狀態(tài)監(jiān)控、故障定位、趨勢分析以及健康狀況評估；決策輸出層形成健康分析報告與維修派遣決策，將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為航空公司可直接識別與應(yīng)用的維修保障工作指令，與運行控制、維修控制、機務(wù)維修等主要業(yè)務(wù)流程高度融合，提高航空公司運營效率，節(jié)省經(jīng)濟成本。其中，供應(yīng)商和MRO從DPHM系統(tǒng)中得到故障信息，得到數(shù)據(jù)后可以安排排故維修的流程。

然而該民機數(shù)據(jù)體系架構(gòu)缺少設(shè)計時健康管理數(shù)據(jù)的展現(xiàn)過程，同時各階段的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系梳理得不夠明確。

2.2試驗裝備保障大數(shù)據(jù)管理體系架構(gòu)

參考文獻[10]提出了一個試驗裝備保障大數(shù)據(jù)管理體系總體架構(gòu)，針對當(dāng)前試驗裝備保障數(shù)據(jù)建設(shè)方面存在的問題及其數(shù)據(jù)量巨大、來源分散、格式多樣等特點，引入大數(shù)據(jù)技術(shù)概念及核心技術(shù)，提出了一種試驗裝備保障大數(shù)據(jù)管理體系的構(gòu)建思路，并對其總體架構(gòu)、功能及關(guān)鍵技術(shù)進行設(shè)計和分析，為研究新形勢下試驗裝備保障體系建設(shè)提供有益的參考價值，提高試驗裝備保障決策的科學(xué)性，使試驗裝備保障更加智能化、精確化、快速化。

如圖2所示，該體系主要是針對裝備保障大數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的管理，該數(shù)據(jù)體系包括兩個部分：安全防護體系和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系。安全防護體系分別從數(shù)據(jù)的采集端到數(shù)據(jù)的存儲和數(shù)據(jù)的接口部分均給出了數(shù)據(jù)在不同層級的關(guān)聯(lián)關(guān)系，是一個自底向上的傳遞過程，最終通過數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理后給出試驗裝備的各項業(yè)務(wù)應(yīng)用，如試驗裝備保障業(yè)務(wù)管理、試驗裝備保障綜合信息展現(xiàn)、試驗裝備管理保障能力分析、試驗裝備發(fā)展趨勢分析、試驗任務(wù)保障能力評估。

然而該架構(gòu)并沒有從需求分析入手，沒有優(yōu)化數(shù)據(jù)采集的過程，另外該架構(gòu)也僅僅是針對裝備試驗階段的大數(shù)據(jù)管理體系，并沒有考慮到整個航空裝備的全壽命周期階段，同時并沒有將數(shù)據(jù)的采集、存儲以及處理過程關(guān)聯(lián)起來，導(dǎo)致數(shù)據(jù)體系的各個模塊呈現(xiàn)出孤島行為。

3航空裝備PHM數(shù)據(jù)體系架構(gòu)

本文的PHM數(shù)據(jù)體系分別從航空裝備的全生命周期的維度以及航空裝備健康管理的物理架構(gòu)的維度對數(shù)據(jù)之間的關(guān)系、數(shù)據(jù)之間的接口進行了描述（見圖3）。

3.1基于生命周期維度

在方案階段，以需求為牽引，收集類似航空裝備型號PHM覆蓋情況，確定PHM數(shù)據(jù)需求，并對所需要的數(shù)據(jù)進行甄別、篩選；方案階段制訂好適合PHM技術(shù)開發(fā)的各數(shù)據(jù)方案；研制階段的FMEA數(shù)據(jù)體系，通過使用階段產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息進行清洗，針對診斷和預(yù)測進行校驗，驗證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

（1）論證階段

在論證階段首先搜集類似型號的設(shè)計規(guī)范報告、設(shè)計要求報告，搜集性能要求指標(biāo)，并根據(jù)類似型號的PHM覆蓋情況，確定PHM的數(shù)據(jù)需求，完成需求的轉(zhuǎn)化，最終將需求進行分配，充分論證數(shù)據(jù)需求的必要性。

（2）方案階段

方案階段應(yīng)明確監(jiān)測對象，明確診斷層級以及診斷指標(biāo)，確定預(yù)測的對象，最終確認(rèn)傳感器的安裝位置，明確好需要的數(shù)據(jù)類型，制訂好數(shù)據(jù)的傳輸方案、數(shù)據(jù)存儲方案以及數(shù)據(jù)融合方案，最終明確頂層數(shù)據(jù)的耦合關(guān)系，建立好數(shù)據(jù)的采集機制。

（3）研制階段

航空裝備的研制階段應(yīng)針對傳感器采集到的數(shù)據(jù)進行甄別，根據(jù)需求得到的性能指標(biāo)對所有的數(shù)據(jù)進行應(yīng)用設(shè)計，對數(shù)據(jù)進行約束，對數(shù)據(jù)進行采集、存儲、傳輸，以及監(jiān)測模型、診斷模型、預(yù)測模型的構(gòu)建，并形成能指導(dǎo)綜合保障的決策信息。

（4）使用階段

所有的數(shù)據(jù)要能做到可追溯，并在使用過程中對數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、正確性以及適用性進行驗證，對診斷的結(jié)果以及預(yù)測的結(jié)果進行校驗。

3.2基于物理架構(gòu)維度

從裝備的層級進行數(shù)據(jù)體系研究，從成員級、區(qū)域級到最終的平臺級的數(shù)據(jù)體系構(gòu)建，先確定好成員級所需的數(shù)據(jù)，然后確認(rèn)好傳感器的位置，并對傳感器的布局進行優(yōu)化，制訂好數(shù)據(jù)傳輸、存儲以及融合方案，進行數(shù)據(jù)融合并形成區(qū)域級數(shù)據(jù)的應(yīng)用模型，最后明確頂層的數(shù)據(jù)關(guān)系，將成員級、區(qū)域級的數(shù)據(jù)信息最終形成能表達平臺級的健康指標(biāo)。

最后從PHM不同功能進行研究，從狀態(tài)檢測、健康評估、預(yù)測評估以及決策生成方面對數(shù)據(jù)的要求及需求進行捕獲，對不同功能的數(shù)據(jù)進行清洗、篩選以及融合，最終達到設(shè)備級的狀態(tài)監(jiān)測、區(qū)域級的故障診斷以及整個平臺的健康度評估，對關(guān)鍵部件、關(guān)鍵系統(tǒng)以及整個航空裝備的壽命進行預(yù)測。

3.3基于功能架構(gòu)維度

（1）監(jiān)測

在論證階段和方案階段先確定好設(shè)備級監(jiān)測對象，在設(shè)計階段根據(jù)應(yīng)用場景構(gòu)建監(jiān)測的模型，并在最終的使用階段對監(jiān)測模型進行驗證。

（2）診斷

在論證階段和方案階段確定好區(qū)域級的診斷指標(biāo)，根據(jù)指標(biāo)確認(rèn)好測試的傳感器以及機內(nèi)BIT等是否滿足要求，如果不能滿足，要在原有的測試基礎(chǔ)上增加測試，如人工測試或者ATE等，最終在設(shè)計階段形成區(qū)域級的診斷推理模型，在使用階段進行診斷能力的確認(rèn)與驗證。

（3）預(yù)測

在論證階段和方案階段確認(rèn)好關(guān)鍵設(shè)備作為預(yù)測對象，在設(shè)計階段通過采集數(shù)據(jù)以及故障數(shù)據(jù)構(gòu)建預(yù)測模型，在使用階段驗證預(yù)測模型的準(zhǔn)確性。

4結(jié)論

PHM非常適合應(yīng)用于復(fù)雜裝備系統(tǒng)，它能夠很好地提高裝備綜合保障能力。數(shù)據(jù)在PHM中占據(jù)重要的角色，本文對當(dāng)前航空裝備的數(shù)據(jù)進行了梳理，從數(shù)據(jù)的類型、數(shù)據(jù)來源和數(shù)據(jù)格式等進行了研究，并在此基礎(chǔ)上針對PHM系統(tǒng)分別從三個維度上對航空裝備PHM的數(shù)據(jù)體系架構(gòu)進行了描述。通過研究，可以得出以下結(jié)論：

（1）基于生命周期維度，從不同階段對裝備需要的數(shù)據(jù)進行了描述及匯總，將不同階段的數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)進行了描述。

（2）基于物理架構(gòu)維度，從不同的物理層級上入手對PHM的數(shù)據(jù)之間的需求分配進行描述。

（3）基于不同功能維度，對不同功能需求的數(shù)據(jù)進行了描述，最終完善PHM數(shù)據(jù)體系的框架，使該數(shù)據(jù)體系在不同功能上具有完整性。

通過建立航空裝備的健康管理數(shù)據(jù)體系旨在解決數(shù)據(jù)規(guī)模大、增速快、共享利用不夠等問題，介紹了航空裝備健康管理數(shù)據(jù)的類型、數(shù)據(jù)來源及特點，通過比對傳統(tǒng)的健康管理相關(guān)的數(shù)據(jù)體系架構(gòu)，分析傳統(tǒng)數(shù)據(jù)體系對于航空裝備的當(dāng)前數(shù)據(jù)體系情況提出了一種針對航空裝備健康管理數(shù)據(jù)體系的研究思路，著重從統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范采集方式、數(shù)據(jù)分析展現(xiàn)、總體架構(gòu)設(shè)計等方面進行了研究分析，實現(xiàn)了航空裝備保障數(shù)據(jù)共享與利用和提高任務(wù)保障能力。

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（責(zé)任編輯王昕）

作者簡介

曲昌琦（1988-）男，碩士，工程師。主要研究方向：裝備故障診斷、故障預(yù)測及裝備健康管理方向。

Tel：010-61659354E-mail：qcqdhr@sina.coom

周銳（1993-）男，碩士，工程師。主要研究方向：故障診斷與預(yù)測健康管理方向。

隆金波（1998-）男，碩士，高級工程師。主要研究方向：故障預(yù)測研究。

Research on PHM Data System Architecture for Aviation Equipment

Qu Changqi*，Zhou Rui，Du Bao，Long Jinbo

Aviation Key Laboratory of Science and Technology on Aero Combined Environment，AVIC China Aero-Poly Technology Establishment，Beijing 100028，China

Abstract： Prognostic Health Management （PHM） is a technology that uses the collected data to perform data processing to obtain intelligent decision-making for the current state of aviation equipment monitoring， diagnosis and prediction. PHM can guarantee the operational safety of aviation equipment to the utmost extent and improve the capability of supporting tasks. A large amount of data will be generated during the entire phase of PHM. At present， some domestic and foreign institutions have conducted research and construction on the PHM data system. However， most of the data is only for the management and maintenance of PHM data， which can not clearly sort out the logical relationship between the design data， usage data， and verification data of active aviation equipment， so building a complete PHM data system architecture has become an extremely important task at present. This paper takes the PHM technology of aviation equipment as the background， runs through the entire life cycle timeline of equipment manufacturing， and based on the construction and integration of the equipment-level， regional-level， and platformlevel data of the PHM system， it complements the PHM data management and maintenance data to form a set The PHM data system architecture with aviation equipment characteristics improves the logical relationship between different data elements of PHM.

Key Words： aviation equipment； prognostic； health management； data architecture