用于监控飞机部附件的性能趋势的方法和装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于监控飞机部附件的性能趋势的方法，该方法包括以下步骤：从机载快速存取记录器中获取所述飞机部附件的至少一个性能指标在多个飞行阶段中的多组性能数据；根据所述至少一个性能指标的类型来确定性能趋势模型函数；基于性能趋势模型函数对多组性能数据进行运算处理，以获取性能趋势分析数据；以及基于性能趋势分析数据输出性能趋势分析结果。此外，本发明还涉及一种用于监控飞机部附件的性能趋势的装置。根据本发明的方法和装置，能够及时获取飞机部附件可能出现的故障情况，从而加强计划维修，减少非计划维修，实现对现有维修分析技术的支持，以提高航空公司飞机维修工作效率，降低飞机维修及运营成本。
【专利说明】
用于监控飞机部附件的性能趋势的方法和装置
技术领域
[0001]本发明涉及飞机监控领域，具体地，本发明涉及一种用于监控飞机部附件的性能趋势的方法和装置。
【背景技术】
[0002]机载快速存取记录器(QAR)是现代民航客机飞行数据记录系统(ATA31)中的一个重要“成员”。相对传统的“飞行事故记录器(FDR或DFDR)”，QAR不仅原始忠实地记录了来自飞机各系统的大量运行参数，连续完整地反映飞机系统在运行中的实际状态或失效的征兆信号，而且具有易于接近、维护简单、数据存储量大且机载存储设备廉价通用等优点。
[0003]新机型的大量引进导致了航空公司机型构型复杂化。构型的复杂导致管理成本的增加，机务维护的技术梯队也难以形成。许多“疑难”故障时常出现，使用常规的技术手段(如根据故障现象串/换件)往往不奏效，其一是因为这些故障不会直接出现或被观察到(它们仅仅是设备参数的异常)；其二是因为这些系统一旦故障其后果往往是灾难性的。只有使用长期、持续的QAR数据趋势分析，才能及时发现参数的异常，映射为设备性能的漂移，才能提前采取维修行为，避免灾难性后果的出现。
[0004]因此，亟需一种用于监控飞机部附件的性能趋势的方法和装置，从而及时发现飞机部附件的性能趋势情况。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种飞机部附件的性能趋势的监控方案，以及时获取飞机部附件可能出现的故障情况，从而加强计划维修，减少非计划维修，实现对现有维修分析技术的支持，以提高航空公司飞机维修工作效率，降低飞机维修及运营成本。
[0006]为了实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种用于监控飞机部附件的性能趋势的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤:A.从机载快速存取记录器中获取所述飞机部附件的至少一个性能指标在多个飞行阶段中的多组性能数据;B.根据所述至少一个性能指标的类型来确定性能趋势模型函数;C.基于所述性能趋势模型函数对所述多组性能数据进行运算处理，以获取性能趋势分析数据；以及E.基于所述性能趋势分析数据输出所述性能趋势分析结果。
[0007]通过所述方法，由于使用了机载快速存取记录器，能够获取大量的结构化数据。其次，通过获取在多个飞行阶段的性能数据，有利于对于性能趋势的分析，从而提高了飞行的安全性。再者，还能够把数据量较大的多组性能数据转换为性能趋势分析数据，从而简化了性能趋势的分析过程。
[0008]优选地，所述步骤A进一步包括以下子步骤:Al.选取所述飞机部附件，所述飞机部附件对应于至少一个维修事件；以及A2.选取所述至少一个性能指标，所述至少一个性能指标对应于至少一个故障事件。
[0009]通过该方式，仅对能够直接指示维修事件或故障事件的飞机部附件和相应的性能指标进行分析，从而使得能够根据分析结果直接确定相应的故障或者进行相应的维修。
[0010]优选地，所述性能趋势模型函数包括数据采集子函数、数学运算子函数、关系运算子函数和逻辑运算子函数中的至少一项。
[0011 ] 通过该方式，对来自机载快速存取记录器进行适当的运算处理，从而便于对性能趋势的分析。
[0012]进一步优选地，所述数据采集子函数包括最大值运算、最小值运算、平均值运算、绝对值运算和取整运算中的至少一项。
[0013]进一步优选地，所述数学运算子函数包括加法运算、减法运算、乘法运算、除法运算、取余运算、幂运算、平方运算和开方运算中的至少一项。
[0014]进一步优选地，所述关系运算子函数包括恒等运算、不等运算、大于运算、小于预算、大于等于运算和小于等于运算中的至少一项。
[0015]进一步优选地，所述逻辑运算子函数包括与运算和或运算中的至少一项。
[0016]优选地，所述飞机部附件的所述至少一个性能指标的类型与所述性能趋势模型函数具有预先确定的对应关系。
[0017]通过该方式，例如以查询表的形式列出飞机部附件的性能指标和性能趋势模型函数的对应关系，从而能够迅速地找到合适的性能趋势模型函数。
[0018]优选地，所述方法进一步包括以下子步骤:D.为所述性能趋势分析数据设置至少一个阈值范围；并且在所述步骤E中，附加地考虑所述至少一个阈值范围地输出所述性能趋势分析结果。通过该方式，清晰地展示了性能趋势分析数据是否超出合理的范围。
[0019]进一步优选地，所述步骤E进一步包括:如果所述性能趋势分析数据超出所述至少一个阈值范围，则生成报警信号。通过该方式，监控人员能够及时获得飞机部附件的故障消息。
[0020]进一步优选地，不同的阈值范围对应于不同的报警信号，所述不同的报警信号用于提示对所述飞机部附件进行不同等级的维修。通过该方式，便于维修人员对飞机部附件进行适当的维修。
[0021]优选地，以图表的形式输出所述性能趋势分析结果。通过该方式，使得性能趋势分析结果的输出更加直观。
[0022]优选地，在所述步骤A中获取多个性能指标的多组性能数据。通过该方式，使用多个性能指标来判断性能趋势，从而提高了所分析得出的性能趋势的准确度。
[0023]进一步优选地，在所述步骤B中，附加地根据所述多个性能指标之间的关系来确定所述性能趋势模型函数。通过该方式，有利于选择更为合适的性能趋势模型函数。
[0024]此外，本发明的第二方面提供了一种用于监控飞机部附件的性能趋势的装置，所述装置包括:数据获取模块，用于从机载快速存取记录器中获取至少一个飞机部附件的至少一个性能指标在多个飞行阶段中的多组性能数据;性能趋势模型函数确定模块，用于根据所述至少一个飞机部附件的所述至少一个性能指标的类型来确定性能趋势模型函数;运算处理模块，用于基于所述性能趋势模型函数对所述多组性能数据进行运算处理，以获取性能趋势分析数据；以及输出模块，用于基于所述性能趋势分析数据输出所述性能趋势分析结果。
[0025]综上所述，通过根据本发明方法和装置，能够有效预测健康状态变化趋势，从而在运行和维护工作中掌握主动。其次，能够及时发现严重故障及不安全因素的征兆，从而提前处理。提高飞机计划维修能力，合理安排飞机停场，不仅能保证飞行安全，而且减少了非计划停场时间。再者，能够有效地提高飞机利用率，降低运行维护成本，使航空公司能够安全、持续、高效地运营飞机。
【附图说明】
[0026]参照下面的附图和说明进一步解释本发明的实施例，其中:
[0027]图1示出了根据本发明的一种实施方式的用于监控飞机部附件的性能趋势的方法的流程图；以及
[0028]图2示出了根据本发明的一种实施方式的用于监控飞机部附件的性能趋势的装置的示意图。
【具体实施方式】
[0029]在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本发明一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本发明的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本发明的所有实施例。可以理解，在不偏离本发明的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本发明的范围由所附的权利要求所限定。
[0030]图1示出了根据本发明的一种实施方式的用于监控飞机部附件的性能趋势的方法的流程图。
[0031]如图1所示，在步骤SlOl中，从QAR中获取飞机部附件的至少一个性能指标在多个飞行阶段中的多组性能数据。示例性地，获取在多个飞行阶段中的飞机的辅助动力装置(APU)的温度值。
[0032]在根据本发明的方法的一个优选的实施例中，仅对重要的飞机部附件进行监控。在此，重要的部附件的判断原则是:a)有充足的维修事件发生;b)维修事件与部附件具有对应关系;c)部附件的至少一个性能指标与故障事件具有对应关系;d)能够从QAR中获取该至少一个性能指标。
[0033]在根据本发明的方法的一个优选的实施例中，能够获取大于一个的性能指标的性能数据，例如不仅获取温度值还获取湿度值。
[0034]其次，在步骤S102中，根据至少一个性能指标的类型来确定性能趋势模型函数。示例性地，APU的温度值对应的性能趋势模型函数为最大值函数。
[0035]在根据本发明的方法的一个优选的实施例中，该性能趋势模型函数通过多个子函数的结合而形成，例如包括数据采集子函数、数学运算子函数、关系运算子函数和逻辑运算子函数。数据采集子函数表示从多个性能数据中采集特定的数据值，例如包括最大值运算、最小值运算、平均值运算、绝对值运算和取整运算等。数学运算子函数表示对性能数据进行数学运算，例如包括加法运算、减法运算、乘法运算、除法运算、取余运算、幂运算、平方运算和开方运算等。关系运算子函数表示判断性能数据之间的关系，例如包括恒等运算、不等运算、大于运算、小于预算、大于等于运算和小于等于运算等。而逻辑运算子函数表示对性能数据进行逻辑运算，例如包括与运算和或运算等。
[0036]在根据本发明的方法的一个优选的实施例中，性能指标的类型和性能趋势模型函数的对应关系是预先确定的。例如预先存储在存储器的查询表中。
[0037]在根据本发明的方法的一个优选的实施例中，除了性能指标的类型之外，还根据多个性能指标之间的关系来确定性能趋势模型函数。例如，对温度值和湿度值进行加权处理。
[0038]接着，在步骤S103中，基于性能趋势模型函数对多组性能数据进行运算处理，以获取性能趋势分析数据。示例性地，求取在每个飞行阶段中的AHJ的一组温度值中的最大值。
[0039]在根据本发明的方法的一个优选的实施例中，预先定义性能趋势分析数据的一个或多个阈值范围。当性能趋势分析数据超出阈值范围时，则进行报警。在此，多个阈值范围对应于不同的报警信号。例如，当温度大于较低的第一温度阈值时，则输出黄色报警信号；而当温度大于较高的第二温度阈值时，则输出红色报警信号。对于不同的报警信号，也应该采取不同的维修方式。
[0040]最后，在步骤S104中，基于性能趋势分析数据输出性能趋势分析结果。示例性地，将在步骤S103中获取的对应于每个飞行阶段的最大值输出。
[0041]在根据本发明的方法的一个优选的实施例中，以图表的方式来输出性能趋势分析结果。例如，将每个飞行阶段的最大值连成曲线输出。
[0042]图2示出了根据本发明的一种实施方式的用于监控飞机部附件的性能趋势的装置200的示意图。
[0043]如图2所示，装置200包括数据获取模块201、性能趋势模型函数确定模块202、运算处理模块203和输出模块204。
[0044]具体地，获取模块201从QAR中获取至少一个飞机部附件的至少一个性能指标在多个飞行阶段中的多组性能数据。同时，性能趋势模型函数确定模块202根据该至少一个性能指标确定性能趋势模型函数。而运算处理模块203根据由性能趋势模型函数确定模块202输出的性能趋势模型函数来对由模块201输出的多组性能数据进行运算处理，并且获取性能趋势分析数据。输出模块204则根据性能趋势分析数据输出性能趋势分析结果。
[0045]虽然以上描述了本发明的【具体实施方式】，但是本领域内的技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变形和修改。
【主权项】
1.一种用于监控飞机部附件的性能趋势的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: A.从机载快速存取记录器中获取所述飞机部附件的至少一个性能指标在多个飞行阶段中的多组性能数据； B.根据所述至少一个性能指标的类型来确定性能趋势模型函数； C.基于所述性能趋势模型函数对所述多组性能数据进行运算处理，以获取性能趋势分析数据；以及 E.基于所述性能趋势分析数据输出所述性能趋势分析结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A进一步包括以下子步骤: Al.选取所述飞机部附件，所述飞机部附件对应于至少一个维修事件；以及 A2.选取所述至少一个性能指标，所述至少一个性能指标对应于至少一个故障事件。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述性能趋势模型函数包括数据采集子函数、数学运算子函数、关系运算子函数和逻辑运算子函数中的至少一项。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述数据采集子函数包括最大值运算、最小值运算、平均值运算、绝对值运算和取整运算中的至少一项。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述数学运算子函数包括加法运算、减法运算、乘法运算、除法运算、取余运算、幂运算、平方运算和开方运算中的至少一项。6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述关系运算子函数包括恒等运算、不等运算、大于运算、小于预算、大于等于运算和小于等于运算中的至少一项。7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述逻辑运算子函数包括与运算和或运算中的至少一项。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述飞机部附件的所述至少一个性能指标的类型与所述性能趋势模型函数具有预先确定的对应关系。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括以下子步骤: D.为所述性能趋势分析数据设置至少一个阈值范围； 并且在所述步骤E中，附加地考虑所述至少一个阈值范围地输出所述性能趋势分析结果O10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤E进一步包括:如果所述性能趋势分析数据超出所述至少一个阈值范围，则生成报警信号。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，不同的阈值范围对应于不同的报警信号，所述不同的报警信号用于提示对所述飞机部附件进行不同等级的维修。12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以图表的形式输出所述性能趋势分析结果O13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤A中获取多个性能指标的多组性能数据。14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在所述步骤B中，附加地根据所述多个性能指标之间的关系来确定所述性能趋势模型函数。15.—种用于监控飞机部附件的性能趋势的装置，其特征在于，所述装置包括:数据获取模块，用于从机载快速存取记录器中获取至少一个飞机部附件的至少一个性能指标在多个飞行阶段中的多组性能数据； 性能趋势模型函数确定模块，用于根据所述至少一个飞机部附件的所述至少一个性能指标的类型来确定性能趋势t吴型函数； 运算处理模块，用于基于所述性能趋势模型函数对所述多组性能数据进行运算处理，以获取性能趋势分析数据；以及 输出模块，用于基于所述性能趋势分析数据输出所述性能趋势分析结果。
【文档编号】G01M13/00GK105910804SQ201610248352
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月20日
【发明人】陈金, 晏震乾, 黄加阳, 黄爱军, 刘煜原, 高飞鹏, 王洪, 陈新霞, 范志强
【申请人】中国商用飞机有限责任公司, 上海飞机客户服务有限公司