专利名称：对飞机故障的预测报警方法及飞机故障预测报警系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及飞机飞行安全监控领域，特别是涉及一种可以对飞机故障进行预测报警的方法及飞机故障预测报警系统。
背景技术：
随着航空事业的发展，民航越来越普及，飞行安全问题也就显得更为重要。飞机特别是大型客机的部件多，设备复杂，而且它要在高空极为复杂的气象条件下飞行，易出故障，所以民航事故时有发生，每次飞机事故所造成的生命财产损失都是十分惊人的。目前，对飞机的安全性检查是在机场静态地进行，有时会有疏忽和遗漏，当飞机带着隐含的故障飞行时，就会造成事故。虽然飞机上有各种仪表，这些仪表是为飞行员驾驶飞机正常飞行而设计的，但其信息量有限。例如，由于长期飞行，飞机某些结合部位出了问题，强度不够，震动异常，或者发动机声音不正常，出现异常震动等，这些故障飞行员都难以知道。再者，目前分析飞行事故原因均是通过飞机携带的“黑匣子”进行的，如果“黑匣子”找不到，分析事故原因难度就很大。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以对飞行中的飞机故障进行实时预测报警的预测报警方法和预测报警系统。
为达上述目的，本发明采用如下技术方案一种对飞机故障的预测报警方法，是在飞机可能发生故障的部位设置相应的传感器，利用计算机对各传感器进行循环不间断数据采集，所采集的数据存贮在计算机硬盘内，飞行数据分析处理程序对采集的数据进行分析处理并把数据处理结果与正常标准数据模型相比较，比较后的结果用于判断相应部位是否正常，若有异常情况出现，则启动报警系统进行报警。
在上述方法中，在报警的同时把所采集的数据和比较结果通过通信网传输到地面飞行指挥中心。
实现上述方法的飞机故障预测报警系统，它包括设置在飞机可能发生故障部位的若干传感器、高速多通道大容量数据采集单元、存贮有飞行数据分析处理程序的计算机和报警系统，各传感器的输出端均与高速多通道大容量数据采集单元连接，高速多通道大容量数据采集单元通过接口与计算机数据采集端口相连接，计算机的输出与报警系统相连接。
所述的系统还包括设置在地面飞行指挥中心的数据接收监控设备，在计算机内装有高速网卡和无线发射器，计算机通过高速网卡和无线发射器把所采集的数据和分析处理结果数据利用通信网传输到地面飞行指挥中心的监控计算机中。
本发明通过在飞机可能发生故障的部位设置传感器，在飞机飞行过程中可以对这些部位的飞行数据动态地采集，由于采集点多，对飞机的安全检查比较全面，这样既可以发现在地面检查中没有发现的隐含故障，也可以发现在飞行中出现的新故障。本发明可以把这些采集到的数据用飞机数据处理分析程序与正常标准值相比较，如果发生异常情况，可以发生预警信号，提醒飞行员注意及时处理，避免造成飞行事故，提高了飞机飞行的安全性。另外由于本发明还可以把所采集的数据和分析处理结果通过通信网传输到地面飞行指挥中心，因此即使出现了空难，也可以利用传输到地面飞行指挥中心的数据进行事故原因的分析，避免由于找不到黑匣子而对事故原因无法分析的情况出现。
图1本发明预测报警方法的原理示意图；图2是图1中总控程序的程序流程图；图3是本发明预测报警系统的原理框图。
具体实施例方式
对飞机故障的预测报警方法，是在飞机可能发生故障的部位设置相应的传感器，利用计算机对各传感器进行循环不间断数据采集，所采集的数据存贮在计算机硬盘内，飞行数据分析处理程序对采集的数据进行分析处理并把数据处理结果与正常标准数据模型相比较，比较后的结果用于判断相应部位是否正常，若有异常情况出现，则启动报警系统进行报警。把所采集的数据和分析结果通过通信网传输到地面飞行指挥中心。
具体地说，本发明的方法图1、图2所示，S表示飞行状态，P表示测试点位。假设飞机有m种飞行状态，分别用S1，S2，……，Sm表示，在每种飞行状态下有n个测试点，分别用P1，P2，……，Pn表示。测试点就是在飞行过程中需要对其进行监控的重要部位，可以根据需要设置，点数不限。预测分析矩阵A的元素aij中存放着相关数据的数据处理程序，即在Si状态下对Pj部位测试数据的处理程序。因为不同的测试数据有不同的处理分析方法，所以应用不同的程序来处理。预测分析矩阵A中处理相应传感数据的程序aij的编制属于飞机故障处理及监测技术领域技术人员的常规知识，因此本发明不再对其进行详细说明。系统启动之后，首先根据飞行状态确定测试状态Si的值，令j＝0，接着j＝j+1，通过测试设备得到测试点pj的测试数据，然后调用程序aij对测试数据进行处理分析，并把处理结果与正常情况下的标准数据模型进行比较，作出判断。若无异常，则转下一点按照预定程序循环测试。发现异常，则启动报警程序报警，同时启动数据传输程序，把需要保存的相关数据，通过通信网传输到地面飞行指挥中心存储起来，这些原始记录对于事后分析事故原因是有用的。
实现上述方法的飞机故障预测报警系统如图3所示，它包括设置在飞机可能发生故障部位的若干传感器、高速多通道大容量数据采集单元、存贮有飞行数据分析处理程序的计算机和报警系统，各传感器的输出端均与高速多通道大容量数据采集单元连接，高速多通道大容量数据采集单元通过PC接口卡与计算机数据采集端口相连接，计算机的输出与报警系统相连接。该系统还包括设置在地面飞行指挥中心的数据接收监控设备，在计算机内装有高速网卡和无线发射器，计算机通过高速网卡和无线发射器把所采集的数据和分析处理结果数据利用通信网传输到地面飞行指挥中心的数据接收监控设备。本系统中的报警系统、无线发射器、高速多通道大容量数据采集单元均可采用已知成熟技术。
在航空数据采集与数据处理技术中，往往不可能实时地将采集的数据存储到计算机的硬盘上，合理的方案是先将高速多通道采集的数据存放在大容量数据采集单元中，采集完毕后，再以较慢的速度将数据传输到硬盘中。
权利要求
1.一种对飞机故障的预测报警方法，其特征在于，在飞机可能发生故障的部位设置相应的传感器，利用计算机对各传感器进行循环不间断数据采集，所采集的数据存贮在计算机硬盘内，飞行数据分析处理程序对采集的数据进行分析处理并把数据处理结果与正常标准数据模型相比较，比较后的结果用于判断相应部位是否正常，若有异常情况出现，则启动报警系统进行报警。
2.如权利要求1所述的预测报警方法，其特征在于，在上述方法中，把所采集的数据和比较结果通过通信网传输到地面飞行指挥中心。
3.飞机故障预测报警系统，其特征在于，它包括设置在飞机可能发生故障部位的若干传感器、高速多通道大容量数据采集单元、存贮有飞行数据分析处理程序的计算机和报警系统，各传感器的输出端均与高速多通道大容量数据采集单元连接，高速多通道大容量数据采集单元通过接口与计算机数据采集端口相连接，计算机的输出与报警系统相连接。
4.如权利要求3所述的预测报警系统，其特征在于，所述的系统还包括设置在地面飞行指挥中心的数据接收监控设备，在计算机内装有高速网卡和无线发射器，计算机通过高速网卡和无线发射器把所采集的数据和分析处理结果数据利用通信网传输到地面飞行指挥中心的监控计算机中。
全文摘要
本发明涉及一种对飞机故障的预测报警方法和预测报警系统，在飞机可能发生故障的部位设置相应的传感器，利用计算机对各传感器进行循环不间断数据采集，所采集的数据存贮在计算机硬盘内，飞行数据分析处理程序对采集的数据进行分析处理并把数据处理结果与正常标准数据模型相比较，若有异常情况出现，则启动报警系统进行报警，并把所采集的数据和比较结果通过通信网传输到地面飞行指挥中心。飞机故障预测报警系统包括设置在飞机可能发生故障部位的若干传感器、高速多通道大容量数据采集单元、计算机和报警系统，本系统还包括设置在地面飞行指挥中心的数据接收监控设备。本发明可以对飞行中的飞机故障进行实时预测报警，并可以提高飞行安全性。
文档编号B64D43/00GK1533948SQ0311206
公开日2004年10月6日 申请日期2003年3月28日 优先权日2003年3月28日
发明者王啟忠, 王新华, 王 忠 申请人:王啟忠, 王 忠