航空電子系統故障預測與健康管理技術研究

深圳航空有限責任公司　何　奇

航空電子系統故障預測與健康管理技術研究

深圳航空有限責任公司何奇

隨著科技的不斷提升，我國在航天事業上得到了廣泛的發展，這些成績的取得與航空電子系統有著密不可分的關系。對航空電子系統的故障進行預測與健康管理，是一件十分重要的事情，這樣不僅可以保障我國航空電子系統的質量問題，同時，還可以促進我國航空事業的快速發展。近幾年來，我國又新興起了一種航空電子故障預測與健康管理技術，也簡稱PHM技術，這是一種可以進行高效檢測與管理的技術，在對航空電子進行故障預測和健康管理方面起著十分重要的作用。本文就是對航空電子系統的故障預測和健康管理技術進行深入研究和探討，希望可以對航空電子系統未來的發展做出貢獻。

航空電子系統；故障預測；健康管理

給飛機造成故障的原因各種各樣，單單是在電子系統方面產生的故障就已經占據了總數的40%以上，而且針對這些電子系統的維修情況，它們所消耗的時間就已經占據了維修時間總數的1/3。由此我們可以看出，航空電子系統的地位不容小覷，所以對航空電子故障進行預測與健康管理技術十分的重要。相較于以往的診斷技術而言，目前采用的故障預測與健康管理技術，更加的高效以及先進，因此被廣泛的應用在航空電子系統的領域之中，而且已經逐漸成為了航空電子系統中的主流技術。

1 故障預測與健康管理技術的概述

故障預測和健康管理技術，實際上就是指，那些被用來進行監控和預測的電子系統，功能發揮的程度如何，接著預測出構成航空電子系統的零件的使用壽命，然后，依據預測的結果進行有效的處理。健康管理技術的作用域特別廣，可以對整個電子系統做出預測，可以稱得上是一種非常智能化的系統，從某種意義上來說，它不僅可以減少監測的時間以及人力和物力的付出，同時，還可以在很大程度上減少維修的費用，進而提高經濟效益。還有一點就是，這種技術對于提高工作效率也起到了極大的作用，可以有效的提升任務的完成率。

2　故障預測與健康管理技術的主要實現方法

在航空電子的故障預測與健康管理技術中，故障監測可以說是核心任務，我們所有的措施都是圍繞這一話題進行，當下，我國的航空事業主要通過以下的幾種方案得以實現：

2.1利用預警電路法對電子系統故障進行監測與管理

和那些正常的電路相比，用預警電路法對故障進行監測，可能發生的時間要提前一會，而提前的這段時間通常都是用于，接受警報信號，使其可以在第一時間內就做出迅速的反應，在很大程度上，降低了由于發生故障，而給電子系統帶來的損失。采取預警電路法監測電子系統中的故障，一般都是通過以下的兩種方法。

（1）在初始階段，預警電路法和普通的電路在可靠性方面是不存在區別的，在其他方面的區別在于，預警電路法大大的增加了使用的負擔，這樣做可以使預警電路能夠更早的發生故障，提前于正常的電路。實現這種方法，通常需要通過一些途徑來完成，譬如，減少預警電路的線路半徑，進而來提升電路的電流密度，在這種做法之下，我們會發現，預警電路產生的熱量高于正常的電路，因此，預警電路比正常電路提前發生故障也就不難理解。

（2）提供和正常電路一樣的工作環境給預警電路，只不過要使預警電路的起始壽命更短一些，可以通過一些措施來實現，譬如，電遷移，或者是輻射損傷等。這種做法雖然簡單，但是效果卻十分顯著，可以同上一種方法達到一樣的目標，即提前產生故障。

2.2利用累積損傷模型對電子系統的故障進行監測與管理

累積損傷模型，其實是指在失效的物理模型的基礎上建立起來的，關于各種載荷，或者是各種會造成損傷程度的模型。簡單來說，就是對一些電子系統已經使用過的壽命進行探討和研究，然后利用所得信息，計算出電子系統還能剩余多少壽命。需要注意的是，一旦我們建立起了累計損傷模型，就可以對電子系統周期內的所有荷載進行分析，包括全部機械、物力以及化工等方面的載荷，分析之后，還可以自動評估電子系統的損傷程度，以及估算去剩余的使用壽命。累積損傷模型，它不僅可以感知到來自外界的溫度、濕度、壓力等，還可以針對這些條件進行有效的計算，然后通過估測電子系統剩余的壽命長短，來分析電子系統產生的故障。

2.3利用監測特征參數法對電子系統故障進行監測與管理

監測特征參數法，不難理解，就是指依照電子系統本身就具備的功能和特點，對可以較好反映出系統性能的特征參數，進行必要的監測措施。監測特征參數法可以把得到的信息經過一定的程序處理，然后針對處理后的數據，還可以進行有效的分析，從而對電子系統的各種故障做出預測。但是，我們在采取監測特征參數法來進行預測工作時，一定要非常注意，電子系統本身就存在一些特點，所以，在篩選參數的時候，一定要按照嚴格的要求進行選取，只有這樣，我們才可以保證，監測特征參數法不僅可以對收集的數據和信息進行有效的分析，還可以有效的推測出電子系統的故障類型。

2.4利用綜合法對電子系統的故障進行監測與管理

雖然就目前而言，我國航空電子故障預測與健康管理技術已經得到了廣泛的發展和應用，而且，有越來越多的高效方法被研究出來，來應對航空電子系統的故障預測和健康管理。但是，我們必須清醒的意識到，凡事有利弊，我們必須要知道每種方法都是存在一定的缺陷的，至今為止，人們依然還在尋找更加高效的方案，進而提高航空電子故障預測和健康管理技術，在這種形式的推動之下，出現了綜合法這一理論，也就是把多種方法結合在一起討論。譬如，我們可以上文提到的把監測特征參數法和累積損傷模型這兩種方法有效的結合起來，然后想出更加有效的方法，使電子系統的故障預測和管理可以得到更好地發展。

3　總結

綜上所述，航空電子的故障預測與健康管理技術，確實發揮了極大的作用，在很大程度上促進了我國航空事業的發展。我們應該在此基礎上繼續努力，繼續前進，爭取不斷地去完善航空電子故障預測與健康管理技術，挖掘出更多有利條件，為以后的發展奠定良好的基礎。放眼未來，航空電子的故障預測與健康管理技術，有著非常寬廣的發展前景，所以我們應該利用好這一優勢，把我國的航空事業推向巔峰。

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