航空装备预测与健康管理系统的验证方法概述

随着国内PHM(预测与健康管理)技术发展迅速,航空装备PHM验证与确认方法成为制约PHM技术成果工程转化的难点.针对上述问题,提出了PHM系统全寿命周期内的验证流程,明确了在需求分析、设计研制、使用与维护等阶段PHM验证与确认的具体内容与要求,结合PHM对象的特点,阐述了目前典型的航电PHM、机电/动力PHM、结构SHM的验证和确认方法.     

机载系统故障预测与健康管理验证与评估方法

随着故障预测与健康管理系统研究的不断深入,如何对机载故障预测与健康管理系统进行验证和评估是一个较为棘手的问题。首先,在分析故障预测与健康管理系统设计过程的基础上,指出了存在的突出问题;其次,结合实例给出了3种验证方法,通过比较分析,构建了一种机载燃油管理系统半实物仿真平台;再次,对故障预测与健康管理的性能评价指标进行了分类,并给出了相应的应用范围;最后讨论了故障预测与健康管理有关的标准体系,指出构建故障预测与健康管理标准体系是未来的发展方向。     

民机故障预测与健康管理系统顶层架构设计技术研究

民机故障预测与健康管理系统顶层架构是指对民用飞机故障预测与健康管理系统的顶层技术和相关的应用体系结构及功能的顶层定义,该架构设计的主要研究容包括机上故障预测与健康管理系统技术架构、地面故障预测与健康管理系统技术架构、基于故障预测与健康管理技术的航空公司运营支持架构以及相关的通信体系架构等。该技术研究是通过对民用飞机故障预测与健康管理系统应用体系的顶层架构及相应的功能的详细定义,明确了民用飞机故障预测与健康管理系统顶层架构各组成部分所承载的功能和性能及接口关系;本论文的研究成果可以作为民用飞机故障预测与健康管理系统研制的基础和规范,同时对其他军用航空设备的故障预测与健康管理项目的研究也有一定的指导意义。     

故障预测与健康状态管理技术综述

故障预测和健康状态管理(PHM)技术是新一代武器系统的先进测试、维修和管理技术,也是一种全面的故障检测、隔离和预测及状态管理技术,正在成为新一代武器系统设计和使用中的一个重要组成部分;论文首先综述了PHM技术的内涵、工作原理以及该技术的功能与作用,然后对PHM技术涉及到的关键技术进行了详细的介绍,最后展望了该技术的发展趋势以及对我国国防工业的借鉴意义。     

军用飞机预测与健康管理系统性能度量体系研究

基于健康退化曲线对军用飞机故障预测与健康管理( PHM)技术的内涵、基本功能和能力需求进行探讨,在此基础上,以科学评价PHM( prognostics and health management)系统的诊断和预测能力为目标,从能力需求出发提出PHM系统性能度量方法体系(包括诊断性能度量、预测性能度量以及综合度量),并对...     

复杂装备故障预测与健康管理系统初探

故障预测与健康管理(PHM)系统是新型维修保障模式—自主后勤保障的重要组成部分,对提高复杂装备的战备完好性和降低维修成本具有重要意义;首先介绍PHM系统基本概念及主要组成,并对在复杂装备全寿命周期实施PHM的必要性进行分析;综合论述了PHM系统实现中的关键支撑技术:基于RCM分析的方案设计、基于匹配度的健康状态评估和基于剩余寿命预测的维修决策;最后给出了PHM系统在无人机装备中的应用实例;国内外应用情况表明,PHM系统可显著提高维修保障效率并降低维修保障费用,可实现经济可承受性目标。     

数据驱动视角下飞机故障预测与健康管理系统设计及验证

由于故障预测与健康管理系统(PHM)是涉及多层次、多领域、耦合度高的复杂系统,很难从整体对PHM系统进行设计和验证,所以始终没有成熟的工具和方法;从数据驱动的视角,研究了飞机PHM系统设计及验证;以数据为主线,采用了4种方法实现PHM系统设计及验证:1)采用系统建模语言(SysML)进行PHM系统的架构设计;2)采用基于事件的方法将被观测系统的行为状态化,实现PHM系统中资源的充分利用,降低局部的资源压力;3)采用基于模型的推理方法,实现了系统状态模型的应用;4)采用多线程、异构能量耦合等方法定义了一个PHM仿真框架,并在该框架指导下开发了一个仿真环境,并针对机载配电系统设置了几种测试用例进行诊断推理,对提到的各种方法进行了验证;研究结果表明,上述方法是合理有效的,可以构建描述完整、资源均衡的PHM系统架构。     

智能化雷达故障预测及检测技术综述

雷达故障预测和故障检测技术是雷达装备维护从传统化定期检修向智能化视情维修转变的关键技术。为保障雷达作战效能的发挥,需及时对雷达故障进行预测、检测并实时告警。随着微波测量和人工智能技术的日趋成熟,智能化雷达故障预测及检测技术也不断发展。文中详细阐述了当前故障预测与健康管理以及故障检测技术的国内外研究现状,分析了现有智能化雷达故障预测和检测技术的优缺点,梳理了该技术在雷达维修保障领域的研究进展,提出了雷达故障预测和检测过程中可能存在的问题和限制条件。针对实际问题和限制条件,对未来智能化雷达故障预测和检测技术的研究方向进行了展望,为智能化故障预测及故障检测技术在雷达维修保障领域的深入研究提供参考。     

无人机故障预测与健康管理研究现状及发展

随着无人机武器装备复杂性、综合化、智能化程度不断提高,由此带来的故障多发性、致命性、随机性、交联性导致系统可靠性与安全性问题日趋突出,因此无人机的维修保障问题成为一大军事难点;为了满足智能化战争对无人机快捷、精准、持续保障的要求,故障预测与健康管理技术应运而生,成为了英美俄等军事强国的研究热点;文章介绍了国内外无人机PHM技术的发展现状,以及无人机PHM体系构架,从数据采集和传感器技术、数据预处理和数据挖掘技术、数据通信技术、多传感器数据融合技术、健康评估和故障预测技术、智能推理与决策支持技术等六个方面详细分析了无人机PHM关键技术,最后结合现阶段无人机PHM技术的不足,展望了无人机PHM技术的发展趋势。     

故障预测与健康管理标准体系研究

介绍了故障预测与健康管理（PHM）的基本概念和其标准体系的研究内容;分析了国内外现有相关标准的目的、内容、结构和适用性;提出了PHM标准体系的构建原则和框架;基于PHM信息流结构,给出了其各模块的设计所参照的相关标准。     

装备故障预测与健康管理能力验证评估技术

预测和健康管理（PHM）是提升装备战斗力水平的重要保证,在装备设计阶段并行开展可测性设计是提高PHM能力的主要手段,而PHM技术的验证和评估是建立诊断与预测系统可信度的一个重要步骤。本文首先给出了面向PHM系统验证技术的国内外研究现状,然后,分析PHM指标的验证方法和技术框架。后面给出的PHM系统验证的指标体系,最后,点明了故障预测与健康管理系统验证与评估方法要关注的问题,明确了未来的发展趋势。     

Expert system verification and validation: a survey and tutorial

Assuring the quality of an expert system is critical. A poor quality system may make costly errors resulting in considerable damage to the user or owner of the system, such as financial loss or human suffering. Hence verification and validation, methods and techniques aimed at ensuring quality, are fundamentally important. This paper surveys the issues, methods and techniques for verifying and validating expert systems. Approaches to defining the quality of a system are discussed, drawing upon work in both computing and the model building disciplines, which leads to definitions of verification and validation and the associated concepts of credibility, assessment and evaluation. An approach to verification based upon the detection of anomalies is presented, and related to the concepts of consistency, completeness, correctness and redundancy. Automated tools for expert system verification are reviewed. Considerable attention is then given to the issues in structuring the validation process, particularly the establishment of the criteria by which the system is judged, the need to maintain objectivity, and the concept of reliability. This is followed by a review of validation methods for validating both the components of a system and the system as a whole, and includes examples of some useful statistical methods. Management of the verification and validation process is then considered, and it is seen that the location of methods for verification and validation in the development life-cycle is of prime importance.     

Synergistic verification and validation of systems and software engineering models

In this paper, we present a unified approach for the verification and validation of software and systems engineering design models expressed in UML 2.0 and SysML 1.0. The approach is based on three well-established techniques, namely formal analysis, programme analysis and software engineering (SwE) techniques. More precisely, our contribution consists of the synergistic combination of model checking, static analysis and SwE metrics that enables the automatic and efficient assessment of design models from static and dynamic perspectives. Additionally, we present the design and implementation of an automated computer-aided assessing framework integrating the proposed approach. Moreover, we discuss the related technical details and the underlying synergism. Finally, we illustrate the proposed approach by assessing a design case study that is composed of state machine and sequence diagrams.     

虚拟维修模型的校验方法研究

介绍了虚拟雏修与建模仿真的关系,分析了虚拟维修模型校验的特点,研究了虚拟维修模型校验的方法,分别应用置信区间法、假设检验法、Bayes法、TIC法、频谱分析法从静态性能和动态性能两个方面对模型实施校验,从而为虚拟维修模型准确性、实时性提供了较为可靠的验证方法.为虚拟维修模型的校验提供一套系统的理论和方法,有利于虚拟维修模型得到更好应用.     

复杂工程建模和模拟的验证与确认

综述国内外建模和模拟(Modeling and Simulation,MS)的验证与确认(Verification and Validation,VV)的相关概念、术语、规范、置信度评估方法和应用等方面的发展和研究进展,概括MS的VV中的几个关键问题,构建复杂工程MS的VV的知识指南,为MS的VV技术真正走向应用提供参考.     

结合人脸识别的RFID身份验证系统研究与实现

随着RFID识别技术的广泛应用以及人脸识别技术的发展,结合两种技术将会提高身份识别的安全性和有效性。基于此,整合了RFID射频卡信息处理、Adaboost人脸检测、LDA人脸识别等模式识别处理技术,实现了一个身份智能验证系统,可应用于大型活动、会议和体育赛事的安检以及公司的考勤中,具有重要的实际应用价值。     

Early verification and validation of mission critical systems

Complex software and systems are pervasive in today’s world. In a growing number of fields they come to play a critical role. In order to provide a high assurance level, verification and validation (V&V) should be considered early in the development process. This paper shows how this can be achieved based on a goal-oriented requirements engineering framework which combines complementary semi-formal and formal notations. This allows the analyst to formalize only when and where needed and also preserves optimal communication with stakeholders and developers. For the industrial application of the methodology, a supporting toolbox was developed. It consist of a number of tightly integrated tools for performing V&V tasks at requirements level. This is achieved through the use of (1) a roundtrip mapping between the requirements language and the specific formal languages used in the underlying formal tools (such as SAT or constraint solvers) and (2) graphical views using domain-based representations. This paper will focus on two major and representative tools: the Refinement Checker (about verification) and the Animator (about validation).     

使用本体和SWRL验证作战计划的方法

计划验证是计划编制过程的重要环节。从知识管理的角度,在已有计划表示和计划推理相关研究的基础上,提出了一种基于本体和规则的计划验证方法框架,通过对计划知识进行基于本体的表示、基于描述逻辑、一阶谓词逻辑的规则知识抽取和计划推理,以实现对计划的验证。并以某排雷作战计划的验证为例进行了实验。实验表明,该方法实现了对专家知识的扩展,提高了作战计划正确性检验的效率。     

飞机电源多Agent 预测与健康管理系统研究

针对复杂多任务的飞机电源预测与健康管理的需求,以状态维护开放系统体系结构OSA-CBM模型为标准架构,提出一种基于多Agent 的飞机电源故障预测与健康管理系统体系结构模型。结合原型系统开发实例,详细阐述了各Agent 的功能及相互关系。采用AUML 技术构建基于多Agent 的AEPHM系统模型,通过AUML 协议图描述了Agent 之间的主要交互活动。实践表明,该体系结构为航空机载设备预测与健康管理系统建设提供了一种新的设计开发模式。