综合模块化航空电子系统的故障预测与健康管理技术

航空电子系统是保障现代飞机性能的非常关键因素之一,对其开展故障预测及健康管理技术的研究是保证飞机安全性的重要课题。针对航空电子系统综合模块化的发展趋势,研究了一种面向其开放式与模块化架构的故障预测与健康管理系统。通过对综合模块化航空电子系统的分层结构分析,结合关键子系统展开设计,包含了飞机PHM系统的体系结构设计及相关环节的技术实现。结果表明该体系结构可满足航空电子系统标准化、层次化、模块化、开放性的要求。     

综合航空电子系统故障诊断与健康管理技术发展

故障诊断与健康管理(PHM)技术是提高系统可用性、维修效率和降低寿命周期成本的重要手段,已成为未来飞机航空电子系统的一项关键技术和重要目标之一。从航空电子系统和PHM技术的发展角度,总结了国内外PHM技术的发展现状,介绍了综合航空电子PHM系统OSA-CBM开放式体系架构,分析了综合航电PHM系统的关键技术,并对未来综合航空电子PHM技术的发展进行了探讨。     

航天电子产品的PHM技术研究

将先进的故障预测和健康管理技术引入航天电子系统将极大地提高系统的可靠性和可用性.在对当前电子产品PHM技术进行了综合分析的基础上,提出了一种层次式PHM构架,将基于模型的和基于数据的方法结合在一起,并在顶层通过特征提取与自动推理算法的融合处理,得到对整个电子系统的最优健康估计.     

基于PHM的导弹状态管理研究

在介绍预测和健康管理技术（PHM）内涵及功能的基础上,分析了PHM应用于导弹状态管理的可行性,提出了基于PHM的导弹状态管理系统,并对系统功能及系统预测方法的实现进行了介绍。     

PHM技术在综合航空电子系统中的应用

从某种角度上说,PHM技术并不是本世纪的新技术与新概念.PHM技术说到底是对监测检查系统的升华与独立,这是随着综合航空系统电子系统发展所产生的必然,也是未来航空电子系统中的重点.PHM技术也是我国军事航空中的重点研发项目,对其在综合航空电子系统中的应用的分析,有着重要意义.     

航空电气设备的故障预测与健康管理的研究

基于对航空可靠性、安全性和经济性方面的需求,对航空电气设备的故障预测与健康管理技术越来越多地得到了重视与应用,在国外的航空设备检测技术中,故障检测与健康管理技术已经成为了核心技术.介绍了航空电气设备故障预测与健康管理(PHM)技术,针对航空典型电气设备的故障预测与健康管理系统建模的重点内容,分析了航空电气设备的故障预测与健康管理技术的整体预测过程、相应应用策略.     

综合化航空电子系统中信号处理模块的健康管理方法

随着我国航空电子系统高集成综合化的广泛应用，针对我国航空领域健康管理技术体系不完善、缺少健康管理系统设计、验证技术等问题，就综合化系统中的重要计算单元——信号处理模块，设计了一种标准接口模型，实现了此模型下的模块初始化、自检及状态信息上报、门限设置、日志记录等模块健康管理功能及故障上报功能。该方法通过模块管理和功能应用解耦，保证了健康管理方法的独立性、通用性以及故障上报和状态收集的及时性，大大缩短了任务系统定位故障时间，提高了航空电子系统的可靠性。     

多机种一体化故障预测与健康管理技术应用研究

基于故障预测与健康管理的自主式保障是新一代飞机和直升机设计的基本能力,是航空装备综合保障领域的重要变革。研究介绍了飞机PHM系统体系结构,划分出机载PHM系统和地面PHM系统,提出机载PHM系统采用分层智能推理机构,地面PHM系统宿驻在地面自主保障信息系统,并优化了PHM系统工作过程;根据现实与可能,提出了实用性的综合智能故障诊断方法和维修任务预测算法;从多机种一体化保障需要,提出了飞机多机种自主式保障设计关键技术和研究方向。     

雷达预测与健康管理系统设计

将故障预测与健康管理(PHM)技术引入雷达系统,可极大地提高雷达的任务可靠性和使用可用度。在回顾PHM国内外发展现状和综合分析雷达PHM技术的基础上,建立了雷达系统的PHM架构,实现故障隔离、健康评估、寿命预测和维修决策功能,提炼出存在的技术难点;并以某型雷达应用中的设计为案例进行分析,验证系统可行性和设计效能,可为PHM技术在雷达中的推广应用提供参考。     

基于PHM的水下航行体综合保障系统

预测与健康管理技术是装备综合保障技术的核心之一,其不但能够实现武器装备性能状态的在线监测,还能实现故障的全方位预测、诊断、评估、决策和处理。文中对PHM方法作了概要性的介绍和总结,提出了一种基于PHM技术的水下航行体综合保障系统,并对系统的工作原理及各功能组成部分作了分析与讨论,同时对综合保障系统的保障效能、工作模式、指挥控制也作了相应介绍。     

Life cycle cost impact of using prognostic health management (PHM) for helicopter avionics

Case studies were conducted using a stochastic model to predict the life cycle cost impact associated with the application of prognostic health management (PHM) to helicopter avionics. The life cycle costs of systems that assumed unscheduled maintenance and fixed-interval scheduled maintenance were compared to the costs of precursor-to-failure and life consumption monitoring PHM approaches, and the optimal safety margins and prognostic distances were determined.     

电子系统故障预测与健康管理技术研究

简要回顾了故障预测和健康管理的形成过程和发展历史,从主导思想、关键技术、应用层次和对故障响应方式等方面对比了与传统监控测试技术的区别。重点阐述了故障预测和健康管理的基本原理,通过引入系统健康状态分类和系统健康退化进程,提出了基于状态维修思想,分析了基于状态维修与事后维修和定期维修的区别。按照故障预测和健康管理的能力需求...     

电子元器件与系统可靠性保障的PHM新方法

电子元器件与系统是各种设备和系统中不可或缺的部分,其可靠性是整机系统可靠性的决定性因素。为实现系统状态的实时监控,提供失效预警,避免灾难性故障的发生,阐述了故障预兆与健全管理（PHM）用于电子元器件与系统可靠性预测的原理与方法,详细分析了预兆单元法、失效征兆监控法和寿命损耗检测法可行性。     

基于改进离散粒子群算法的传感器优化配置

传感器优化配置是实现航空设备故障预测与健康管理(Prognostics and Health Management,PHM)系统设计的基础和保证.本文首先对系统的故障-传感器相关性矩阵进行了改进,在此基础上根据系统测试性指标要求建立了考虑传感器故障率的约束优化模型,并采用一种改进的离散粒子群算法求解.算法根据传感器优化配置的特点设计了粒子个体适应度计算方法,惯性权重则基于群体早熟程度自适应调整.仿真实例验证了本文方法的有效性,优化结果满足系统各项测试性指标要求,可为航空设备PHM系统的传感器优化配置提供有效指导.     

特种飞机综合化任务系统PHM设计与实现

任务系统是特种飞机能力的关键因素,对其开展故障预测诊断及健康管理技术(Prognostic and Health Management,PHM)的研究是一项重要课题。目前任务系统综合化程度不断提高,故障诊断难度不断加大。结合任务系统的使用场景以及综合化系统的结构特点,对PHM系统的层次结构、基础资源要素、功能要素、综合诊断、状态策略、故障管理等环节开展了全面设计与实现。设计结果表明,PHM系统在故障诊断准确性、降低飞机再次出动执行任务的间隔时间、缩短地面维修时间方面均具有明显优势。     

A maintenance planning and business case development model for the application of prognostics and health management (PHM) to electronic systems

This paper presents a model that enables the optimal interpretation of prognostics and health management (PHM) results for electronic systems. In this context, optimal interpretation of PHM results means translating PHM information into maintenance policies and decisions that minimize life cycle costs, or maximize availability or some other utility function. The electronics PHM problem is characterized by imperfect and partial monitoring, and a random/overstress failure component must be considered in the decision process. Given that the forecasting ability of PHM is subject to uncertainties in the sensor data collected, the failure and damage accumulation models applied, the material dimensions and properties used in the models, the decision model in this paper addresses how PHM results can best be interpreted to provide value to the system maintainer. The result of this model is a methodology for determining an optimal safety margin and prognostic distance for various PHM approaches in single and multiple socket systems where the LRU’s in the various sockets that make up a system can incorporate different PHM approaches (or have no PHM structures at all).The discrete event simulation model described in this paper provides the information needed to construct a business case showing the application-specific usefulness for various PHM approaches including health monitoring (HM) and life consumption monitoring (LCM) for electronic systems. An example business case analysis for a single socket system is provided.     

Electronic prognostics – A case study using global positioning system (GPS)

Prognostic health management (PHM) of electronic systems presents challenges traditionally viewed as either insurmountable or otherwise not worth the cost of pursuit. Recent changes in weapons platform acquisition and support requirements have spurred renewed interest in electronics PHM, revealing possible applications, accessible data sources, and previously unexplored predictive techniques. The approach, development, and validation of electronic prognostics for a radio frequency (RF) system are discussed in this paper. Conventional PHM concepts are refined to develop a three-tier failure mode and effects analysis (FMEA). The proposed method identifies prognostic features by performing device, circuit, and system-level modeling. Accelerated failure testing validates the identified prognostic features. The results of the accelerated failure tests accurately predict the remaining useful life of a commercial off the shelf (COTS) GPS receiver to within ±5 thermal cycles. The solution has applicability to a broad class of mixed digital/analog circuitry, including radar and software defined radio.