用于通用飞机的健康管理方法及系统与流程

本发明涉及飞机健康管理技术领域，具体涉及用于通用飞机的健康管理方法及系统。

背景技术：

随着通用飞机产业的快速发展，通用飞机的数量、种类越来越多，对于通用飞机的维修费用也日益升高。飞机健康管理技术对于提高飞机的安全性、维护性、降低运营成本等具有重要意义。目前的飞机健康管理方法及系统大多是根据大型客机、军用飞机的独特性而设计，在通用飞机上的应用还具有较大的局限性。

相应地，本领域需要一种新的健康管理方法及系统来解决上述问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决如何提高健康管理系统在通用飞机健康管理的适用性，以保证飞行安全和任务安全的技术问题，为此目的，本发明的一方面，提供了一种用于通用飞机的飞机健康管理方法，所述飞机健康管理方法包括：

实时获取预设的所述通用飞机关键子系统的状态参数；

根据所述状态参数获取当前所述通用飞机的异常状态；

根据预先与所述异常状态关联的关键子系统的状态参数，评估所述通用飞机的健康状态；

根据所述健康状态获取所述通用飞机能够执行的飞机任务。

进一步地，本发明提供的一个优选实施方案为：

“根据所述状态参数获取当前所述通用飞机的异常状态”的步骤包括：

判断所述状态参数是否大于等于预设的参数阈值：若是，则判定所述通用飞机的飞机状态为异常状态；若否，则判定所述通用飞机的飞机状态为正常状态。

进一步地，本发明提供的一个优选实施方案为：

“根据预先与所述异常状态关联的关键子系统的状态参数，评估所述通用飞机的健康状态”的步骤包括：

提取所述预先与异常状态关联的关键子系统的状态参数对应的参数特征；

基于预设的关键子系统的健康状态与预设的参数特征的对应关系，并且根据所提取的参数特征获取相应关键子系统的健康状态；

根据所获取的关键子系统的健康状态获取所述通用飞机的健康状态。

进一步地，本发明提供的一个优选实施方案为：

“根据所获取的关键子系统的健康状态获取所述通用飞机的健康状态”的步骤包括：

根据所述关键子系统及其健康状态构建子系统-健康关联矩阵；

获取所述关键子系统的健康评估权重；

根据所述子系统-健康关联矩阵与健康评估权重进行加权和计算，得到所述通用飞机的健康评估结果。

进一步地，本发明提供的一个优选实施方案为：

“根据所述健康状态获取所述通用飞机能够执行的飞机任务”的步骤包括：

基于预设的飞机健康状态与预设的飞机任务之间的对应关系，并且根据所述通用飞机的健康状态获取相应的飞机任务。

本发明的另一方面，还提供了一种用于通用飞机的健康管理系统，所述健康管理系统包括：

状态参数获取模块，配置为实时获取预设的所述通用飞机关键子系统的状态参数；

异常状态判断模块，配置为根据所述状态参数获取当前所述通用飞机的异常状态；

健康状态评估模块，配置为根据预先与所述异常状态关联的关键子系统的状态参数，评估所述通用飞机的健康状态；

飞机健康管理模块，配置为根据所述健康状态获取所述通用飞机能够执行的飞机任务。

进一步地，本发明提供的一个优选实施方案为：

所述异常状态判断模块进一步配置为执行如下操作：

判断所述状态参数是否大于等于预设的参数阈值：若是，则判定所述通用飞机的飞机状态为异常状态；若否，则判定所述通用飞机的飞机状态为正常状态。

进一步地，本发明提供的一个优选实施方案为：

所述健康状态评估模块包括特征提取单元、关键子系统健康评估单元、飞机健康评估单元；

所述特征提取单元，配置为提取所述预先与异常状态关联的关键子系统的状态参数对应的参数特征；

所述关键子系统健康评估单元，配置为基于预设的关键子系统的健康状态与预设的参数特征的对应关系，并且根据所提取的参数特征获取相应关键子系统的健康状态；

飞机健康评估单元，配置为根据所获取的关键子系统的健康状态获取所述通用飞机的健康状态。

进一步地，本发明提供的一个优选实施方案为：

所述飞机健康评估单元进一步配置为执行如下操作：

根据所述关键子系统及其健康状态构建子系统-健康关联矩阵；

获取所述关键子系统的健康评估权重；

根据所述子系统-健康关联矩阵与健康评估权重进行加权和计算，得到所述通用飞机的健康评估结果。

进一步地，本发明提供的一个优选实施方案为：

所述飞机健康管理模块进一步配置为执行如下操作：

基于预设的飞机健康状态与预设的飞机任务之间的对应关系，并且根据所述通用飞机的健康状态获取相应的飞机任务。

与最近接的现有技术相比，上述技术方法至少具有如下有益效果：

本发明提供的用于通用飞机的健康管理方法主要包括如下步骤：实时获取预设的通用飞机关键子系统的状态参数；根据状态参数获取当前通用飞机的异常状态；根据预先与异常状态关联的关键子系统的状态参数，评估通用飞机的健康状态；根据健康状态获取通用飞机能够执行的飞机任务。基于上述步骤可以提高健康管理系统在通用飞机健康管理的适用性，以保证任务安全和成功。

附图说明

图1为本发明实施例中一种用于通用飞机的健康管理方法的主要步骤示意图；

图2为本发明实施例中一种用于通用飞机的健康管理系统的主要结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。例如

参阅附图1，图1示例性示出了一种用于通用飞机的健康管理方法的主要步骤，如图1所示，本实施例提供的用于通用飞机的健康管理方法主要包括如下步骤：

步骤s101：实时获取预设的通用飞机关键子系统的状态参数。

具体地，关键子系统可以包括发动机子系统、飞行控制子系统等等。发动机子系统的状态参数可以包括发动机转速、发动机排气温度、发动机振动、燃油流量等等。飞行控制子系统的状态参数可以包括飞行高度、飞行速度、俯仰角、滚转角速率等等。实时获取预设关键子系统的状态参数用以判断通用飞机是否飞行正常。本实施例中可以采用信号检测算法、信号处理算法、状态识别算法等算法来实时获取关键子系统的状态参数。

步骤s102：根据状态参数获取当前通用飞机的异常状态。

具体地，判断状态参数是否大于等于预设的参数阈值：若是，则判定通用飞机的飞机状态为异常状态；若否，则判定通用飞机的飞机状态为正常状态。例如，发动机的转速高于预设的转速阈值，则认为发动机转速过高。燃油流量大于预设的燃油流量阈值，则认为燃油流量异常。需要说明的是，还可以采用层次分析法、模糊聚类算法等算法来获取当前通用飞机的异常状态。

步骤s103：根据预先与异常状态关联的关键子系统的状态参数，评估通用飞机的健康状态。

具体地，提取预先与异常状态关联的关键子系统的状态参数对应的参数特征；基于预设的关键子系统的健康状态与预设的参数特征的对应关系，并且根据所提取的参数特征获取相应关键子系统的健康状态；根据关键子系统及其健康状态构建子系统-健康关联矩阵；获取关键子系统的健康评估权重；根据子系统-健康关联矩阵与健康评估权重进行加权和计算，得到通用飞机的健康评估结果。

本实施例中，通用飞机健康状态可以分为健康、亚健康、可用、危险、报废。参数特征可以是状态参数对应的均值、峰值、频率特征等。关键子系统的健康评估权重可以是根据关键子系统对飞机健康状态的影响程度确定，也可以是根据通用飞机自身性能确定。将子系统-健康关联矩阵与健康评估权重进行加权和计算，可以是将子系统-健康关联矩阵与健康评估权重相乘。需要说明的是，通用飞机的健康评估还可以采用主要成分分析算法、聚类分析算法、模式识别算法、系统辨识算法中的一种或多种组合来得到通用飞机的健康状态。

步骤s104：根据健康状态获取通用飞机能够执行的飞机任务。

具体地，基于预设的飞机健康状态与预设的飞机任务之间的对应关系，并且根据通用飞机的健康状态获取相应的飞机任务。该飞机任务是以任务安全与成功为前提的任务。本实施例中采用任务-健康关联矩阵来来表征飞机健康状态与飞机任务之间的对应关系。该任务-健康关联矩阵可以进行优化，以提高飞机任务的安全性。

基于与方法实施例相同的发明构思，本实施例还提供了一种用于通用飞机的健康管理系统。下面结合附图对本实施例提供的用于通用飞机的健康管理系统进行详细说明。

参阅附图2，图2示例性示出了用于通用飞机的健康管理系统的主要结构，如图2所示，该健康管理系统主要包括：

状态参数获取模块11，配置为实时获取预设的所述通用飞机关键子系统的状态参数；

异常状态判断模块12，配置为根据所述状态参数获取当前所述通用飞机的异常状态；

健康状态评估模块13，配置为根据预先与所述异常状态关联的关键子系统的状态参数，评估所述通用飞机的健康状态；

飞机健康管理模块14，配置为根据所述健康状态获取所述通用飞机能够执行的飞机任务。

在一些可选的实施例中，异常状态判断模块11进一步配置为执行如下操作：判断状态参数是否大于等于预设的参数阈值：若是，则判定通用飞机的飞机状态为异常状态；若否，则判定通用飞机的飞机状态为正常状态。

在一些可选的实施例中，健康状态评估模块13可以包括特征提取单元、关键子系统健康评估单元、飞机健康评估单元。特征提取单元，配置为提取预先与异常状态关联的关键子系统的状态参数对应的参数特征。关键子系统健康评估单元，配置为基于预设的关键子系统的健康状态与预设的参数特征的对应关系，并且根据所提取的参数特征获取相应关键子系统的健康状态。飞机健康评估单元，配置为根据所获取的关键子系统的健康状态获取通用飞机的健康状态。

在一些可选的实施例中，飞机健康评估单元进一步配置为执行如下操作：根据关键子系统及其健康状态构建子系统-健康关联矩阵；获取关键子系统的健康评估权重；根据子系统-健康关联矩阵与健康评估权重进行加权和计算，得到通用飞机的健康评估结果。

在一些可选的实施例中，飞机健康管理模块14进一步配置为执行如下操作：基于预设的飞机健康状态与预设的飞机任务之间的对应关系，并且根据通用飞机的健康状态获取相应的飞机任务。

本领域技术人员应该能够意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的方法步骤及系统，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明电子硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以电子硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。