民用飛機(jī)健康管理技術(shù)

目錄
叢書總序1
叢書總序2
前言
第1章緒論001
1.1健康管理基本概念001
1.2民用飛機(jī)健康管理背景及意義002
1.2.1提高航空運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)性002
1.2.2提高民機(jī)運(yùn)營(yíng)核心競(jìng)爭(zhēng)力002
1.2.3增強(qiáng)主動(dòng)式快速響應(yīng)能力003
1.2.4降低飛機(jī)維修成本003
1.2.5提高飛機(jī)設(shè)計(jì)水平003
1.3民用飛機(jī)健康管理國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀004
1.3.1國(guó)外民用飛機(jī)健康管理服務(wù)產(chǎn)品應(yīng)用現(xiàn)狀004
1.3.2國(guó)外研究現(xiàn)狀及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)009
1.3.3國(guó)內(nèi)技術(shù)研究現(xiàn)狀011
第2章面向客戶服務(wù)的民用飛機(jī)健康管理系統(tǒng)方案015
2.1民用飛機(jī)主制造商客戶服務(wù)模式分析015
2.2面向客戶服務(wù)的健康管理系統(tǒng)功能和使用需求分析016
2.3民用飛機(jī)健康管理系統(tǒng)總體方案架構(gòu)022
2.3.1機(jī)載系統(tǒng)025
2.3.2數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)027
2.3.3地面系統(tǒng)028
第3章民用飛機(jī)機(jī)載健康管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)034
3.1系統(tǒng)架構(gòu)034
3.2需求分析036
3.2.1數(shù)據(jù)信息需求分析037
3.2.2功能需求040
3.3系統(tǒng)接口和功能模塊040
3.3.1民用飛機(jī)機(jī)載健康管理系統(tǒng)級(jí)功能內(nèi)部接口定義041
3.3.2民用飛機(jī)機(jī)載健康管理系統(tǒng)級(jí)功能外部接口定義042
3.3.3部件級(jí)狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集和總線傳輸043
3.3.4故障診斷045
3.3.5飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控045
3.3.6數(shù)據(jù)加載046
第4章民用飛機(jī)空地傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)047
4.1空地傳輸系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)047
4.2需求分析051
4.3功能模塊052
4.3.1數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)052
4.3.2基于機(jī)場(chǎng)無(wú)線通信方式的航后PHM數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)060
第5章民用飛機(jī)地面監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)062
5.1地面系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)062
5.1.1地面系統(tǒng)功能需求分析063
5.1.2架構(gòu)設(shè)計(jì)064
5.2功能模塊065
5.2.1數(shù)據(jù)庫(kù)065
5.2.2狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控072
5.2.3故障診斷075
5.2.4預(yù)測(cè)與健康管理077
5.2.5維修輔助決策078
第6章故障診斷原理及方法080
6.1故障診斷方法概述080
6.1.1基于知識(shí)的故障診斷方法概述081
6.1.2基于模型的故障診斷方法概述081
6.1.3基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的故障診斷方法概述082
6.2基于知識(shí)的民用飛機(jī)故障診斷方法083
6.2.1基于CBR的故障診斷方法083
6.2.2基于故障隔離手冊(cè)的故障診斷方法086
6.3基于模型的民用飛機(jī)故障診斷方法088
6.3.1基于卡爾曼濾波的故障診斷方法088
6.3.2基于擴(kuò)展卡爾曼濾波的故障診斷方法090
6.3.3基于強(qiáng)跟蹤濾波的故障診斷方法091
6.4基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的民用飛機(jī)故障診斷方法093
6.4.1信號(hào)處理方法093
6.4.2基于多元統(tǒng)計(jì)分析的故障診斷方法101
6.4.3基于機(jī)器學(xué)習(xí)與數(shù)據(jù)挖掘的故障診斷方法106
第7章民用飛機(jī)故障壽命預(yù)測(cè)技術(shù)113
7.1故障預(yù)測(cè)方法概述113
7.2基于可靠性理論的民用飛機(jī)故障壽命預(yù)測(cè)方法114
7.2.1基于LSSVM的飛機(jī)性能可靠性壽命預(yù)測(cè)方法114
7.2.2基于改進(jìn)威布爾分布的可靠性壽命預(yù)測(cè)方法116
7.2.3工程應(yīng)用118
7.3基于失效物理的民用飛機(jī)故障預(yù)測(cè)方法121
7.3.1疲勞裂紋擴(kuò)展模型122
7.3.2性能退化預(yù)測(cè)模型124
7.3.3基于Wiener退化過(guò)程的壽命預(yù)測(cè)模型127
7.4基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的民用飛機(jī)故障預(yù)測(cè)方法131
7.4.1基于時(shí)間序列的故障預(yù)測(cè)方法131
7.4.2基于粒子濾波的故障預(yù)測(cè)方法135
7.4.3基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障預(yù)測(cè)方法138
第8章民用飛機(jī)健康狀態(tài)評(píng)估技術(shù)142
8.1民用飛機(jī)健康評(píng)估基本概念142
8.1.1健康狀態(tài)評(píng)估定義142
8.1.2健康評(píng)估功能架構(gòu)143
8.1.3健康評(píng)估方法144
8.2基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的民用飛機(jī)健康狀態(tài)評(píng)估模型146
8.2.1民用飛機(jī)健康評(píng)估建模問題146
8.2.2基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的健康評(píng)估建模147
8.3基于灰色關(guān)聯(lián)度及層次分析法的民用飛機(jī)健康評(píng)估方法148
8.3.1灰色關(guān)聯(lián)基本原理148
8.3.2層次分析法基本原理148
8.3.3基于灰色關(guān)聯(lián)分析及層次分析法的航空發(fā)動(dòng)機(jī)健康評(píng)估模型149
8.3.4航空發(fā)動(dòng)機(jī)健康狀況綜合評(píng)估實(shí)例150
8.4基于性能參數(shù)的民用飛機(jī)健康狀態(tài)評(píng)估模型152
8.4.1基于性能參數(shù)的健康狀態(tài)評(píng)估流程152
8.4.2性能參數(shù)選擇153
8.4.3系統(tǒng)健康狀態(tài)的評(píng)估與預(yù)報(bào)153
8.4.4單機(jī)健康狀態(tài)評(píng)估與排隊(duì)155
8.5基于隱馬爾可夫模型的民用飛機(jī)健康狀態(tài)評(píng)估方法156
8.5.1隱馬爾可夫方法及其應(yīng)用156
8.5.2隱馬爾可夫模型的基本參數(shù)及算法156
8.5.3基于HMM的民用飛機(jī)健康狀態(tài)評(píng)估方法160
8.5.4工程案例161
第9章視情維修條件下的民用飛機(jī)維修決策支持165
9.1基于健康管理技術(shù)的維修決策概述165
9.1.1CBM與PHM技術(shù)的聯(lián)系165
9.1.2PHM技術(shù)對(duì)維修保障活動(dòng)的影響166
9.1.3基于狀態(tài)的視情維修決策的意義168
9.2視情維修條件下的民用飛機(jī)維修保障模式169
9.2.1修復(fù)性維修171
9.2.2預(yù)防性維修172
9.2.3視情維修173
9.2.4PHM技術(shù)下的視情維修——CBM+174
9.3民用飛機(jī)視情維修決策建模177
9.3.1基于比例危險(xiǎn)模型的民用飛機(jī)視情維修決策方法182
9.3.2基于延遲時(shí)間模型的民用飛機(jī)視情維修決策方法186
9.3.3基于WPHM的航空發(fā)動(dòng)機(jī)視情維修決策案例190
9.4結(jié)構(gòu)健康監(jiān)控技術(shù)對(duì)維修任務(wù)的影響194
9.4.1SHM技術(shù)與MSG3分析的聯(lián)系194
9.4.2基于SHM的計(jì)劃維修任務(wù)確定195
第10章基于大數(shù)據(jù)的民用飛機(jī)健康管理若干關(guān)鍵技術(shù)研究197
10.1基于大數(shù)據(jù)的民用飛機(jī)健康管理技術(shù)發(fā)展概要198
10.1.1國(guó)外基于大數(shù)據(jù)的健康管理發(fā)展概要198
10.1.2國(guó)內(nèi)基于大數(shù)據(jù)的健康管理發(fā)展概要199
10.1.3國(guó)內(nèi)外差距200
10.2基于大數(shù)據(jù)的民用飛機(jī)健康管理若干關(guān)鍵技術(shù)200
10.2.1云計(jì)算技術(shù)200
10.2.2數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)202
10.3面臨的挑戰(zhàn)與未來(lái)展望205
10.3.1民用飛機(jī)健康管理面臨的挑戰(zhàn)205
10.3.2民用飛機(jī)健康管理未來(lái)展望206
第11章基于深度學(xué)習(xí)的民用飛機(jī)故障診斷技術(shù)208
11.1多尺度卷積網(wǎng)絡(luò)診斷模型208
11.1.1深度殘差網(wǎng)絡(luò)模型209
11.1.2多尺度卷積模塊213
11.1.3傳動(dòng)系統(tǒng)故障診斷215
11.2聚類變分卷積診斷網(wǎng)絡(luò)220
11.2.1度量學(xué)習(xí)220
11.2.2聚類變分卷積網(wǎng)路223
11.2.3傳動(dòng)系統(tǒng)故障模擬實(shí)驗(yàn)234
參考文獻(xiàn)238