基于阈值的直升机飞行状态划分

李胜男, 王景霖 , 杨 乐, 邵辰彤 , 单添敏, 封锦琦

(1.故障诊断与健康管理技术航空科技重点实验室，上海 201601； 2.航空工业上海航空测控技术研究所，上海 201601；3.航空工业北京长城航空测控技术研究所，北京 101111)

直升机可适用于多方面，可用于观光娱乐、危难发生时运输物资和环境监测等；在军事领域，可用于作战、训练、运输装备等[1-2]。然而直升机在飞行中受外部气流、振动和噪声等复杂因素影响使不同飞行状态下的机动部件载荷的承载发生变化，造成机动部件损伤[3]。发生意外事故时，会造成人员伤亡及直升机的损坏等不良后果[4]，因此在对直升机飞行状态划分明确的基础上，对直升机结构部件的故障诊断和寿命预测具有重要的现实意义[5-8]。

刘雨[9]提出基于支持向量机的方法进行状态划分。但在实际操作中未结合时间复杂度进行研究，实际应用中使用价值低。熊邦书等[10]采用随机森林方法实现飞行状态划分，但预分类方法准确度不高，对实际飞行状态划分结果准确性有待验证。本文采用某型直升机飞行复杂度不同的试飞数据进行飞行状态划分。采用最小二乘多项式拟合方法对直升机状态参数进行平滑处理。求取各参数数据极值，并进行差分，得到极值差分序列，以极值的差分值小于10为限定条件，考虑时间连续性，最后得到满足上述条件的对应原始数据段，划分为非转弯、平飞与稳速状态。其余采样点则为转弯、非稳速与非平飞状态。对其余偏航角、高度和速度进行差分，以差分值0为限定条件，进一步对非稳速与非平飞状态进行划分，大于0为增速，上升状态；……