黄 俊,顾嘉旭
(1.中国民用航空上海适航审定中心,上海 200335;2.上海飞机客户服务有限公司,上海 200241)
自20世纪90年代引入飞机健康管理(AHM,aircraft health monitoring)技术以来,随着民用航空器自动化和智能化的不断发展,各系统安装了大量传感器,并建立起基于空地双向数据通信系统的实时监控与健康管理系统,可实时收集飞机的状态信息,并及时获取飞机的健康状态,对飞机全寿命周期内的健康状态进行管理[1-2]。
AHM 理念和技术源于20世纪美国军方提出的故障预测与健康管理(PHM,prognostics and health management),并逐步发展为新的基于状态的维修[3](CBM,condition-based maintenance),也形成了一系列标准体系,如开发系统联盟(OSA,Open System Alliance)、美国汽车工程师学会(SAE,Society of Automotive Engineers)、电气和电子工程师协会(IEEE,Institute of Electrical and Electronics Engineers)等[4-5],并都发布了各自的标准,包含系统架构、核心算法、平台规则等。基于这些标准开发的健康管理技术和平台,有效增强了飞机的安全性、可用性和运行经济性。
围绕健康管理技术,大型装备制造商和相关科研机构都进行了大量研究。工业界主要聚焦于健康管理系统的模型搭建和系统算法,特别是OSA 提出的OSACBM 和OSA-EAI 标准[6],在工业界获得了广泛认可,其中发动机健康管理技术开发案例最为成功,基本完成了“标准制定[7]和具体应用[8]”,且获得了实际收益。在民航业方面,直升机健康与使用监控系统(HUMS,helicopter health &usage monitoring accelerometers)已在直升机上广泛应用,并初步实现故障监测、诊断预测及维护决策的集成化和智能化[9]。波音、空客等制造商提供的飞机健康管理平台(如AHM、AIRMAN 等)通过空地数据链,在地面对数据进行监控和自动分析,实现故障监测和趋势预测,一定程度上弥补了飞机设计的缺陷,提升了维修效能[10-12]。……