基于狀態條件概率的設備剩余壽命預測

張繼軍 鄧 力 馬登武 曹文靜

(海軍航空工程學院，煙臺264001)

機載設備是飛機武器裝備系統的重要組成部分，其性能的好壞直接影響到飛機的作戰效能.機載設備剩余使用壽命預測是飛機故障預測與健康管理的重要內容，是設備視情維修中制定維修策略的重要依據，因此，一直是該領域研究的熱點問題，同時也是難點問題.剩余使用壽命是指設備在正常的使用條件下(不加維修)，從被檢測的某一時刻起到其失效時的時間長度[1]，它不僅依賴于設備的當前狀態，還依賴于到該時刻為止所獲得的設備的歷史數據與狀態信息.

目前，基于狀態的剩余使用壽命預測方法主要有基于物理的方法和基于經驗的方法[2].基于物理的方法，由于具備設備特定的物理模型，一般不需要大量同類設備的歷史數據即可獲得較精確的壽命預測結果.但是，對于復雜的電子設備，建立其完備的物理模型往往非常復雜[3]，甚至不可能實現.基于經驗的方法，又稱基于數據驅動的方法，思想是直接從狀態監測數據(包括同類電子設備的歷史數據)出發，采用各種理論方法預測設備的剩余使用壽命.基于經驗的方法主要有:①基于狀態預測/外推的方法，如神經網絡法[4]、隨機濾波法[5]、支持向量機[6]等;②基于統計回歸的方法，如基于隱馬爾科夫模型(HMM，Hidden Markov Model)/隱半馬爾科夫模型(HSMM，Hidden Semi-Markov Model)的方法[7－8]、時間序列分析法[9－10]、比例風險模型[11]等.

一般來講，采用設備的退化狀態數據能夠準確地實現剩……