试飞数据查询引擎设计

试飞数据是飞行试验的核心产品,具有参数量多,数据体量大,信息复杂程度高,查询响应快等特征,支撑飞机设计、制造、试飞、运营等阶段任务；试飞数据查询引擎旨在提供PB级多维度试飞数据快速查询服务,对试飞数据特征深度分析,采用大数据交互式查询关键技术,基于试飞数据处理与分析平台,研究了存算分离技术和异构计算技术,设计试飞数据查询引擎,具备多源数据汇聚,多维信息精细查询,多层数据灵活钻取,多功能自定义函数集成,多类指标数据自适应输出等功能,创新试飞数据查询与可视化方式,并成功应用在某型国产民机的飞行试验数据管理与分析中,服务于试飞工程师、飞机设计人员、课题工程师,提高了试飞数据管理效率与试飞数据应用价值。     

面向PHM的民机飞行数据分析及应用研究进展

针对现代飞机装备在可靠性、安全性、维修保障性和成本等方面存在的问题,探究了飞行数据在民机故障预测与健康管理领域的最新技术发展及应用。介绍了民机飞行数据采集和译码原理,针对民机智能运维应用场景,结合机器学习和数字孪生等技术,重点介绍了围绕机载系统健康监测与预测维修、发动机状态监控与寿命管理等应用场景的数据分析与建模方法,并结合实际工程问题给出了数据分析应用案例。开发的具有自主知识产权的民机飞行数据译码和智能化分析工具,可面向不同用户需求、不同机型开展客户化开发与部署,实现了民机的飞行安全监控和故障预警,可为民航运输安全、运营、保障等需求提供数字化、智慧化的关键理论与技术支撑。     

民机数字化运营支持研究与方案设计

数字化运营支持是未来民机客户服务市场竞争的核心因素。未来民机型号的成功，不仅需要飞机设计于与制造的成功，更需要可持续数字化运营支持技术的成功。基于大数据分析的云端交付模式与信息安全防护体系，构建数字航空环境提供“智能服务”，搭建适合国产民机的数字化运营支持体系，保障国产民机商业成功。本文概述了数字化运营支持技术，总结出其定量化、实时化、综合化、智能化的特点。民机数字化运营支持以先进信息技术为基础，为航空公司提供数据分析、知识关联、智能辅助工具及预见性软件应用，变革运营信息的收集、传输与利用模式，从而不断提高民机安全性、可靠性、经济性与环保性。数字化运营支持是当前国际民机客户服务领域重要的技术手段与商业模式，更是未来民机客服的发展方向。     

大型民机试飞测试发展与挑战

飞行试验是对飞机的性能进行验证和确认的关键阶段,试飞测试是保障该阶段工作的重要内容;国内目前对于军机已拥有了成熟的测试技术、测试方法和可靠的测试设备,而对于民用飞机特别是大型民机的试飞测试目前还处在起步阶段;随着国家大飞机研制专项的不断推近,大型客机试飞测试需求逐步明确;从大型民机试飞测试需求和测试工作特点出发,对机载测试技术变革、遥测和数据处理技术等键技术在国外的最新发展和国内大型飞机的现状进行对比分析,可以看出我国民机试飞测试在网络化机载测试系统应用、遥测传输链路带宽、大数据快速处理等方面存在较大的挑战;在此基础上对应对挑战的发展策略和后续攻关的方向进行研究,可以为我国大型飞机特别是民机试飞测试技术的发展提供参考。      

基于QAR数据的民用飞机故障预测及验证

飞机飞行过程中产生成百上千种飞行参数和数量庞大的飞行数据,但目前这些数据并没有得到充分有效的利用,飞机的维修还处在以定期维修和事后维修为主的阶段。随着航空技术的不断发展,利用飞行数据进行故障预测,转变民机维修模式向视情维修发展变得越来越有必要。首先对基于QAR数据的民用飞机故障预测技术路线进行了说明。其次介绍了适用于民机QAR数据的两种故障预测方法,包括基于曲线拟合的性能预测方法和基于时间序列的趋势预测方法。再次,详细描述了基于QAR数据的故障预测系统的实现途径。通过预测关键参数变化趋势,达到提前发现故障,以制定合理的维护计划,确保飞行安全的目的。最后采用提出的方法对波音飞机的空调、滑油系统关键参数数据进行预测,预测结果验证了方法的有效性。     

一种民机PHM顶层架构仿真验证平台的设计和研究

由于民机故障预测与健康管理（简称PHM）系统可提高飞机安全性、增强机队管理、降低维修费用等功能,航空部门愈发重视PHM技术发展,但由于国内民机发展较晚,民机PHM顶层架构技术研究尚处探索中,文中结合国内外民机PHM发展情况,借鉴国外先进机型的PHM设计方法,提出适合我国民机PHM顶层架构研制的仿真方法和设计思路,然后按照评判准则进行架构验证,为民机PHM发展提供一定技术支持。     

民用飞机结构健康监测系统的设计方法

结构健康监测技术是确定飞机结构完整性的革命性创新技术,其在减少飞机运营成本、提高飞行安全等方面具有非常突出的潜力和优势,将使民用飞机结构的维护策略发生变革：从定期计划维修向基于结构实时状态的视情维护转变。首先介绍了民用飞机结构健康监测技术国际研究现状及其国产民机应用SHM的必要性,论述了民机结构健康监测系统需要监测的金属结构和复合材料结构损伤、载荷、部位、损伤类型,以及理想SHM系统的要求。民机结构健康监测的主要参数包括载荷/环境谱、关键部位应变场、关键部位损伤三大类。给出了民用飞机结构健康监测系统设计方法,阐述了SHM主要监测参数及适用的传感器,介绍了民用飞机结构健康监测系统的总体架构设计和功能架构设计。     

民机运行支持数据湖设计与实现

随着大数据技术的发展,如何存储和处理各类民机运行支持数据,为企业用户提供所需数据,已成为主制造商企业进行数字化转型、洞察企业盈利和增值的关键因素之一;当前,主制造商数据采用传统数据库或数据仓库的模式无法满足航空运行数据指数级增长的需求;同时,数据管理标准、格式差异较大,不同用户无法快速获取有用信息,造成"企业数据孤岛";鉴于此,文章提出了一种基于Lambda的运行支持数据湖系统设计方法;首先介绍了数据湖的概念和特点;然后,介绍了基于Lamb-da 的运行支持数据湖系统的架构设计方案;结合运行支持数据湖的服务需求对系统功能进行设计;基于Angular、Spring Boot等开发了民机运行支持数据湖系统,为主制造商开展集中式数据管理、挖掘数据应用价值,实现企业数字化转型提供支撑.     

基于QAR数据的民航客机设计理念分析

中国国内运行着大量国外先进民用飞机。这些飞机全部装有飞行数据快速存取记录器,以采集飞行数据开展飞行品质监控工作;民机日常飞行数据除了能够在航空公司运行中发挥作用,还能够通过技术手段分析得出先进型号的设计经验与运行特点,相关技术成果对国产民机制造业的发展也具有一定的借鉴意义;在分析国内外相关研究基础上,以两款国外民机巡航段飞行数据的分析为例,解析了两型飞机的高度保持控制律设计逻辑,实际案例分析表明,基于QAR数据的分析能够有效地反应在自动飞行阶段高度保持控制律中体现的设计逻辑,从而有助于对国产民机的设计和优化。     

试飞数据平台数据架构设计与应用

试飞数据是民机飞行试验的重要产物,具有测量参数数量大,数据体量大,飞行试验数据与试飞任务信息关联性强等特征,支撑飞机型号取证与设计优化等任务。试飞数据平台数据架构对多源异构数据集成接入、多类形态数据存储管理、多种层次数据处理分析等技术进行了研究,采用湖仓一体的关键技术和方法打造试飞数据全集。试飞数据接入采用流批一体的数据处理技术,融合Spark和Flink主流数据处理引擎,具备试飞数据快速入库能力。提出按秒聚合方法,具备PB级多维度试飞数据压缩存储功能,存储性能提升近10倍；采用以秒为索引条件支持快速检索,强化数据湖查询能力。研究数据仓库技术,设计试飞数据多层数据模型,具备多维信息精细查询,多层数据灵活钻取,多功能自定义函数集成等功能,并成功应用在某型国产民机的飞行试验数据管理中,服务于试飞数据用户,提高了试飞数据管理效率与试飞数据应用价值。     

民机运行大数据分析平台整体架构研究

针对日益增长的民用航空巨量数据,借助大数据存储和分析技术,构建民用航空运行大数据分析平台,可更有效支撑快速响应、航材管理、健康管理等各项民机运行业务。结合目前国内外民用航空领域大数据技术的应用现状,梳理民机运行的业务模式及数据类别,设计并构建民用航空大数据分析平台的整体架构。根据目前民用航空运行业务需求,对民用航空大数据平台的硬件平台的管理节点、数据节点的计算能力等功能性能进行设计,并对民用航空大数据平台的轻量级计算、离线数据计算、实时在线数据处理分析等计算需求进行研究,针对不同的计算方式,提供具体解决途径。最后对民机运行大数据分析平台的业务应用集成及接口技术进行研究。分析表明研究成果有助于提高我国民机运行效率,为民用飞机运行大数据平台提供支撑。     

国产民机数字化运营流程管理及仿真系统

数字化运营支持对国际民机领先制造商提高自身市场竞争力、扩大经济效益起到了越来越重要的作用。深入调研国内外数字化运营支持先进技术、经验和发展趋势,针对现有机型ARJ21和C919,梳理了国产数字化运营支持的八大业务场景,重构适合国产民机发展规律的数字化运营支持业务流程。充分考虑数字化、信息化技术发展以及运营支持需求的变化,以及成果的实用性,基于BPMN2.0业务流程建模符号标准和Activiti5流程引擎,搭建业务流程管理及仿真系统,对国产民机数字化运营支持业务流程进行电子化管理,并对典型的维修任务分析作业方法业务流程进行仿真。     

民用飞机配电系统的研究

飞机配电系统是现代飞机系统的一个重要组成部分,对于保证机载设备可靠工作、保障飞行安全起着关键作用.对民用飞机传统配电方式和现代先进配电方式进行了比较,着重对基于数据总线技术和固态功率控制技术的B787飞机的自动配电系统的构架、关键组件进行了分析研究.该分布式自动配电系统能够实现对飞机配电系统构型和电气负载的自动管理,具有高可靠性和灵活的扩展性等优势,对国产大飞机项目配电系统的设计有着极好的参考价值.     

基于工程约束与权重优化的民机部段柔性调姿算法实现

民用飞机具有产品复杂、气动外形要求严格、产品构型众多、零部件数量巨大等特点,飞机制造过程中装配技术要求和工作量占比远高于其他一般的机械产品加工行业.调姿对接装配是装配工作的重要内容,高精度、低应力的对接装配是飞机成功制造和安全飞行的保证.基于奇异值解算与优化算法,根据民机装配工艺要求,在Python环境下开发并实现无权...     

基于DPHM的民用飞机地面支持系统设计

国内故障诊断、预测与健康管理领域尚未形成完整的健康管理系统,地面支持系统的架构研究处于起步阶段。通过借鉴国际先进的民机健康管理的技术、规范和成功经验,深入研究了民机运营支持和产品技术支援的健康管理业务需求和应用需求,从数据模型、平台架构、业务架构三个方面提出了民用飞机基于DPHM的地面支持系统架构设计方案。依据架构设计方案,开发了原理样机,并进行了实验验证。实验验证显示,原理样机能够正确解码原始数据,演示功能符合预期,模块间接口顺畅,从而表明了地面支持系统架构设计方案的可行性。     

巷道掘进机健康管理研究现状及展望

掘进机健康管理技术通过对大量监测数据进行分析处理,动态掌握掘进机运行状况,并对各类故障进行预测预报,从而提高掘进机运行的安全性,降低事故发生率及损失,减少设备维护成本。指出巷道掘进机健康管理的关键技术为工作状态参数提取、全状态健康管理、剩余使用寿命估计和远程监测,总结了4项关键技术的研究现状,指出目前对于复杂机械设备剩余使用寿命预测的研究基本不考虑工况变化,仍停留在理论仿真和实验室试验阶段,若使该技术得到应用,必须考虑变工况条件;提出了掘进机健康管理的研究方向,包括掘进机微弱故障诊断方法、掘进机监测多信息融合技术、掘进机关重件与保养件寿命估计方法及油液污染度评估、数字孪生技术在掘进机健康管理中的应用。