飞机故障诊断中飞参的数据支持作用研究

胡侃

（东方航空技术有限公司，上海 201202）

引言

针对飞机发电机振动特征参数多、故陣特征参数难以准确识别飞机发电机健康状况的现状，设计了发电机振动信号实时采样装置对飞机发电机转动时的多种频域参数及幅域参数进行采样，并引入小波分析计算各频带能量值，构建神经网络进行故障判定，选用不同的振动特征参数组合对检验样本进行验证以期获得指向性较好的飞机发电机故障特征参数。诊断结果表明，利用RBF网络对发电机故障诊断，采用基于幅值域的特征参数峭度指标、峰值因子、脉冲指标、裕度指标、歪度和基于频域的重心频率、均方根频率、频率标准差，再考虑进小波包分频带能量值作为神经网络的输入参数指标，可取得良好的诊断准确率。

一、飞机机械故障特征

（一）层次性由于民航飞机机械结构主要是由各种零部件所组成的，一旦各零部件间运行出现不协调或者不规范，势必会造成机械故障。机械故障层次性实际上就是在民航飞机发生故障的时候，根据其维修难以程度进行划分，主要分为高层和低层。在高层次机械故障出现的时候，维修难度自然也较大，甚至还需要进行零部件更换。一般来说，高层次故障大多数是从低层次故障上逐渐延伸的，因此，在诊断故障时，会按照低层次到高层次的顺序进行检查，并通过高层次故障再向低层次推理，从而找到故障来源。

（二）相关性民航飞机的机械结构十分复杂，由于零部件数量非常多，而且彼此之间的联系非常繁杂，因此，在某单元发生机械故障的时候，势必会引发其他零部件故障。因此，在排查机械故障故障时，确定并排除故障点之后，还需要深入排查周围零部件，以此保证机械整体性能。

（三）复杂性由于民航飞机机械机构的繁杂性，在某一点发生故障时，极有可能诱发其他潜在故障，产生并发性，从而增加故障诊断的复杂性。因此，在诊断故障的时候，既要诊断发生的具体位置，还需要详细排查可能出现的故障点，避免再次出现故障。

二、飞参数据在飞机故障诊断中的实际应用

飞参系统主要是指飞机参数记录系统，主要包括三个方面，分别是机载采集记录系统、地面数据处理系统、地面保障系统，从整体角度分析，飞参系统是一项应用在飞机上的监测记录系统，主要是利用飞参记录器或者飞行数据记录器进行记载。除此之外，飞参记录系统的传感器能够将非电量信号及时转变为电信号，在应用信号调节器的调节可以及时将数据记录，并且能够按照帧格式进行编码，将所有的信号都以数据的形式进行展现。此外，在记录器上锁记载的飞参信息通过相关的转录机进行转录，方便对飞参信息进行分析。机载设备工作状态信息只能表征该架飞机的目前状况或一个时期以来的工作状态，如果要对其进行状况评判、故障预测及使用寿命控制，必须结合本架飞机的相关维修信息，包括飞机的使用时间、日历年限、飞行科目、历史故障等，同时还要结合其它同类飞机的维修信息和维修经验，只有将大量信息进行融合，才能做出正确、有效的评判。飞机状态监控及故障预测依据是当前飞机状态与历史状态，尤其是故障发生前关键性能参数的变化趋势。因此为了能有效的进行状态监控和故障预测，需要首先对各系统、设备的故障模式展开描述，为对比分析找到参考依据，这种描述主要采用基于关键性能参数变化趋势和关联规则的描述。对故障模式的描述主要来源于两个方面：一是对故障系统和设备故障时及故障前一定时间段飞参数据的变化趋势；二是航空维修人员维护经验的积累，即对参数变化趋势和不同参数间存在关系的关联规则式的描述。

将飞参数据应用到飞机故障诊断中之后，需要根据实际情况而展开研究与分析。例如：在一次空中纵向漂摆事故征候的时候，飞行员反映飞机用驾驶仪定高保持在2500m高度的时候进行返场，但是发生了纵向漂摆，到时高度从2500m下降到1200m。假如在飞机上没有安装飞参系统，那么在发生这种情况的时候则无法依据飞行员的描述进行判断，也无法及时查清安全隐患。而应用飞参系统可以以动画的形式进行模拟，可以将飞机的飞行情况进行在现，并且根据飞参系统可以表明：驾驶仪所存在的定高灯亮无法保持高度故障，并且如果飞机控制系统在操作的时候动作比较猛，则会导致飞机出现纵向飘摆的现象，这一结论能够对飞机系统设计改进提供良好的理论基础与技术依据。

结语

综上所述，从客观的角度而言，飞参系统主要是以准确、有效的数据为飞机的安全、飞行数据评估、飞机事故鉴定以及飞机状态分析等提供帮助作用，而随着我国现代航空技术的不断发展与紧蹙，促使飞参系统中所记录的数据也越发的全面，这使得飞机的飞行与飞机的安全得到了较为有效的基础保障。此外，飞参不仅仅需要局限于采集数据、记录数据、处理数据等，还需要确保飞参系统可以对所采集的数据展开深度的挖掘与处理，将飞参系统开拓成为一项集综合数据处理以及故障诊断系统为一体的新型参数处理系统，从而为飞机的飞行与飞机的安全提供良好的基础保障。