張 靖(山東理工大學國防學院,山東 淄博 255049)
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飛參人工分析的方法
張 靖
(山東理工大學國防學院,山東 淄博 255049)
摘 要:對民航飛機來說,飛參數據分析的任務主要有三個方面:一、飛參數據是飛機及設備在空中情況的客觀記錄,但是在記錄過程中可能受到各種干擾,還會受到采集、記錄設備的限制,因此飛參實際顯示的數據可能并不完全是所記錄設備的真實工作情況。數據分析就是要在這些飛參數據中去偽存真,了解設備飛機在空中工作的真實信息,為飛機維護提供有價值的信息。二、在每日飛行的大批數據中過濾提取設備參數變化的蛛絲馬跡,及時發現不正常的現象或征兆,為保障飛行安全服務。三、通過飛參數據統計計算一些飛機飛行中的數據信息,用于各種特定目的。
關鍵詞:原理;判斷;軟件
對自動分析的結果進行分析判斷就可以稱為人工分析,但是人工分析的含義并不止于此。在實際的分析工作中,利用特殊軟件提取數據的各種信息,再由人進行分析判斷的都可以稱為人工分析。
(1)除了對自動分析的結果進行判斷,人工分析的方式常見的還有以下幾種:
1)曲線瀏覽。這是最為常用的一種,也是地面站軟件系列實現的最為完善的一種。以橫坐標為時間,以縱坐標為參數數值,將參數數值連成線就構成了曲線瀏覽圖面。完善的曲線瀏覽軟件,應該具有即時數值觀察、曲線放大、參數選擇等功能。曲線瀏覽的主要任務是對飛機空中飛行時的參數進行詳盡的觀察分析。
2)圖譜分析。用于專門分析了解某一參數變化信息。如將滑油壓力根據轉速變化的情況構成滑油圖譜,分析判斷滑油壓力變化情況等。
3)飛機模擬。包括姿態模擬及座艙模擬。用以形象觀察飛機的即時姿態與座艙儀表變化。
4)數值觀察。為了最詳盡細致觀察參數的細微變化、了解其詳細信息,以數值的方式觀察一秒內記錄的多幀數據,或者直接觀測原始代碼值。
人工分析的目的是為了對飛參數據進行分析判斷,為地勤維護提供有效的信息。為達到這個目的,手段并不限于以上幾種。可以說,任何對數據分析有用的工具我們都可以發揮利用。
數據分析需要注意的事項。不論飛參軟件再強大,功能再完善,飛參數據分析歸根結底是人的工作。使用飛參軟件對數據進行分析,去偽存真,判斷真實的信息,再對飛機性能狀況進行判斷,為地面維護提供意見和建議,只能由人來完成。根據我們的經驗,飛參數據分析通常需要注意以下幾點:
(1)決不放過一個疑點。飛機維護是個科學嚴謹的工作,容不得一點馬虎。放過的每一個疑點,都可能是一個重要的隱患,最后都可能形成一起嚴重事故。因此,在飛參數據分析中,就應該嚴把關口,對任一個可疑點都不放過。通過數據分析不能確認原因的就提交外場檢查、試驗。直到查清弄明,確保飛機無任何故障安全隱患。
(2)能夠通過飛參數據分析完成的分析判斷工作,決不交給外場工作完成。飛參數據分析再復雜、再麻煩,也比外場拆解飛機、做試驗簡單,并且外場的拆解試驗工作必然伴隨著人為差錯等各種風險。
飛參分析人員應該充分了解飛參采集和設備工作原理,首先界定問題的性質。比如,參數明顯不合理、超出常規的一般屬于參數信號異常;若多個信號異常都指向同一故障,則應首先考慮設備故障。再對問題發生的原因進行分析,如果某信號一直不變,則可以考慮斷路或短路;如果某信號質量下降,則應首先考慮傳感器問題。
飛參軟件是完成飛參數據分析的主要工具,它雖然不能代表飛參數據分析的水平,但它卻為日常飛參數據分析工作提供最為有力的支持。目前的飛參分析軟件一般都是大而全,即以軟件為中心,希望使用一個軟件能夠完成所有的分析工作,其結果常常是博而不精。
但實際上,對于飛機在空中工作情況的寶貴的客觀數據,我們希望能夠用盡一切手段從中挖掘有價值的信息。而我們的特殊的想法、特殊的手段,在軟件中卻常常得不到支持。
軟件的編寫難度與缺陷是常常是隨著其大小成幾何級數增加的。當軟件大小增加為原來的兩倍時,其編寫難度和缺陷數可能增加為原來的四倍。因此,要求一個軟件面面俱到,支持所有功能、所有算法實現,是不太合理的。就像機務維護使用的工具設備一樣,我們不能強求一個機器設備面面俱到,完成所有工作。我們只希望能有一系列趁手易用的工具能夠按照我們的思路完成工作。落實到飛參數據分析中,即希望以軟件為中心的模式能夠轉變為數據為中心的模式,通過對軟件功能進行合理的劃分,提升其專業化水平。
飛參軟件的首要任務是能夠支持各種分析方法的實現。但是飛參數據分析的手段多種多樣,并且在不斷擴展、演進中,因此不應該強求一種軟件支持所有手段,而應該設計合理的模式支持一種或幾種手段實現。
飛參軟件設計的第二個任務是盡量快速、方便的支持飛參日常數據分析工作。因此軟件設計人員應該緊密結合一線數據分析實際,通過合理的模式設計,提供最為合理方便的工作界面。軟件設計的一個重要原則就是盡量減少手工操作,特別是對于飛參數據分析,經常一個飛行日需要重復同一個操縱上百次,在其中增加的任何一個操作都可能是錯誤的根源。
要建立完善的飛參數據分析綜合系統,必須發揮大量相關領域專家的主觀能動性,不斷獲取、設計、分析、總結經驗,借鑒現有經過驗證的專家系統體制,解決好如何將大量經驗集中并以知識庫的形式保存,以及怎樣模擬領域專家的思維過程兩大問題,實現故障的及時準確判別,從而避免重大飛行事故的發生。
作者簡介:張靖(1995-),男,河南鄭州人,本科,學生,研究方向:機械設計制造及其自動化專業。
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.02.193