综合航空电子系统故障诊断与健康管理技术发展

李宗强

摘要:对于航空电子系统而言，故障诊断与健康管理技术可以简称为PHM技术。故障诊断与健康管理技术的作用能够稳定系统的运行提高系统的可行性，另外，还可以有效的提高整体的维修效率以及减少维修所使用的成本。正是由于PHM技术自身的特点，所以这一技术目前已经被广泛的应用于航空电子系统运行中。本文将针对综合航空电子系统故障诊断与健康管理的相关问题进行简单分析。

关键词:航空电子系统；故障诊断；健康管理；技术发展

仔细研究当前世界上的综合航空电子系统的发展情况来看，整体发展效果较理想，已经初步达到最高水平。信息技术对于综合航空电子系统的运行和发展起到了极大的推动作用。充分发挥信息技术的作用，将其广泛的应用于信息网络化中，能够有效的推动网络化建设和发展。

1PHM技术的应用现状

1.1军事领域

分析当前PHM技术的具体应用情况，首先是将其应用于军事领域中。在一些国外地区，军用飞机被普遍称为健康与使用监控系统。目前在军事的固定翼军用飞机上得到了非常广泛的应用。早在21世纪初，就有相关企业和国家针对这一问题达成协议。 除了将PHM技术应用于固定翼飞机之外，在直升机和无人机方面的应用也十分广泛。例如，已经在发展过程中，充分将PHM技术应用于新一代的HUMS-JAHUMS中，能够使整体的系统运行更加灵活。从美军具体使用的情况来看，PHM技术对美军的军事行业发展带来了极大的推动作用，有效的提高了陆军直升机的任务完成效率缩短了，任务完成的时间。而且美国地区的陆军也已经针对相关的设备和技术进行了肯定，并且为其颁发相应的维修许可证书。后续，英国也逐渐引进先进的技术用于军事领域中在直升机建造的过程中也充分采用了PHM系统。在运行过程中能够针对机舱运行的实际情况进行记录详细分析机舱内部的各个声音和飞行数据，针对具体的情况进行分析和处理。 除了上述的相关内容之外，美国地区还充分的将PHM技术应用于陆军的诊断和改进计划中，有效的提高了综合国力，PHM技术在军事领域的应用效果非常可观。

1.2民用领域

除了将其应用于军事领域之外，还可以将其应用于民用领域伴随近些年社会，不断的发展，PHM技术也得到了有效的推广，目前PHM技术在民用领域的应用已经十分广泛，例如被波音公司应用之后用于研制飞机状态的管理系统。那这一管理系统在世界上的名气都非常大，这套管理系统目前也被广泛的应用于各个国家的航空公司运行发展中。这一系统应用之后有效的提高了整个航空公司的航班运行效率和飞行安全^[1]。波音公司当时对PHM系统进行介绍时表示，应用PHM技术之后，航空公司由于航班延误所产生的费用比下降了25%左右。除了能够有效的降低经济损失之外，PHM系统还能够针对出现频率较高的故障和航电系统进行识别预测，通过准确的识别内容对后续航天系统的发展趋势进行预测。这一环节能够有效的为航空公司后续的发展带来指引，稳定航空公司系统的发展与运行。

1.3理论研究

PHM技术伴随不断进步和发展，在军事领域和民用领域都得到了广泛的应用在两大领域应用之后，有效的提高了整体系统运行的安全性，也带来了非常可观的经济效益。国际上针对PHM进行分析，举办了“综合系统健康工程和管理”的相关论坛。相关负责领导人针对航天领域发展过程中PHM技术的具体研发和应用进行探讨。美国地区也专门设立了PHM创优中心，各国逐渐意识的PHM技术和PHM系统对航空领域发展的重要性不断支持相关人员进行PHM技术的开发和试验。

我国在运行发展过程中针对PHM技术的应用和研究时间较短，由于整体起步较晚，所以在概念和原理方面却把一定的完整的系统作为支撑。没有建立完成的系统，就直接将PHM技术应用于航空电子系统故障诊断和健康管理中，导致最终的管理效果与国际的管理效果存在很大的差距。

2PHM技术的功能

针对PHM技术的自身功能，可以简单从4个方面来分析：首先第1步是能够对系统运行的状态和功能进行监测，另外还能够准确的把握性能测试的相关工作。在对状态进行监测时，必须要对各类数据的具体情况进行分析，可以将不同的数据进行充分融合，另外，在这一过程中应该注意参数功能是否重叠或者存在缺失的情况，一旦出现这些问题应该及时进行解决。充分发挥PHM的功能，详细且完整的将核电系统的相关状态和运行情况表述出来。

第二方面的功能是能够定位故障诊断。，航电系统在运行过程中一旦出现故障，PHM能够充分发挥自身的特点，第一时间确定故障的位置。只有确定位置之后才能针对性的对故障问题进行分析和解决。如果缺乏这一步的判断，会导致整体的检测工作准确度较低，达不到理想的处理效果。所以，为了效果更加理想，相关人员不得进行多次实验和尝试，找出准确的解决故障的方法，并且将相关的有用信息进行整理，为后续PHM提供支撑和参考。

第三方面是针对已经出现和发现的故障进行预测，考虑到航天系统在运行过程中所需要处理的数据和信息量非常大，所以应该从根本上对数据和信息的情况进行分析，仔细测试最终的性能结果，另外，还应该充分发挥定位系统的作用，对具体的故障诊断位置进行确定。那在这一过程中还会用到预测模型，预测模型能够更加直观的将昨天系统运行的各种情况体现出来。 第四方面的内容是综合保障和健康状态管理，对于相关部门而言，对航电系统进行预测时，首先应该要立足于根本对系统的整个内容和所有环节，都要进行详细的预测和分析分析检查是否存在故障，一旦出现故障之后应该及时对其进行维修和管理。除了故障出现之后要对问题进行解决之外，在故障出现之前还应该采取一定的方式进行预防。要注意预防维修和保养的侧重点，全面提高航天系统的自主化运行模式。

3PHM系统运行的关键技术

分析当前综合航空发展中PHM系统运行的关键技术，首先是根据系统检测的具体性能和具体情况，选择合适的技术进行系统管理和运行，提高检测的准确性和实用性。目前机载航天任务系统已经初步完善，在这一过程中也涉及到大量且种类较多的电子产品。对于电子产品而言，除了应该对外观进行检测之外，还应该采用专业的设备和仪器，对电子产品的正常运行和使用情况进行监测^[2]。但是考虑到后续涉及到需要对参数进行监测的问题，可以将其与PHM的实际运行进行联系。PHM系统既包含航电系统行电设备也包含子系统和元器件。仔细研究PHM系统的运行情况，对相关的参数进行合理的配备和检测，另外，还应该采取分布式的模式进行实时监测。

第二方面是设备剩余能力的评估技术，对于航天工程企业而言，在设备生产的过程中不免费存在大量的设备剩余。对此应该针对性的对设备的功能和型号进行仔细研究，观察设备使用过程中是否存在参数参下降的情况。另外，还需要考虑到不同系统运行过程中所使用的划分标准不同，可以将不同的画方标准进行有效的结合，全面提高评估能力和评估效率。设备使用能力评估能够有效地稳定设备的正常运行和生产，用专业的模型对整体的内容进行分析和概括。

4结束语：

总之，航空电子系统在进行故障诊断和交通管理工作时，应该结合航空系统发展的实际情况进行分析，从全面的角度出发，考虑系统运行中存在的问题。充分研究PHM系统运行的关键技术，寻找合适的技术类型将其用于系统设计和研究中。充分发挥PHM技术的作用，广泛应用于国内的相关建设和发展中。

参考文献

[1]宁亚锋,安芳利.航空电子系统故障预测与健康管理技术探究[J].2021(2017-34):107-107.

[2]胡磊,陈圣斌,沈亚斌,等.诊断,预测和系统健康管理技术在直升机航空电子系统的应用[J].直升机技术,2019,No.201(03):64-69.