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摘要：綜合飛行器故障預測與健康管理系統（PHM）在飛行器中的有效應用可以同時實現對于飛行器故障的有效診斷與預測，從機載PHM系統、地面PHM系統及相應的通信系統進行分析，并且提出相應的故障處理與系統優化設計的策略。
關鍵詞：綜合飛行器；故障預測與健康管理系統；通信系統
隨著現代社會的高速發展，飛行器已經逐漸成為軍事及交通運輸領域中極為重要的組成部分，飛行器故障問題所帶來的巨大危害與影響，使得人們愈發關注飛行器安全、故障處理與健康管理，這種情況下，以信息技術、物聯網技術與計算機技術為基礎的故障預測與健康管理就成為減少飛行器故障診斷與維修成本、提高飛行器安全質量的重要因素。
1機載故障預測與健康管理系統
1.1多源信息模塊。多源信息模塊能夠收集故障信息，經過PHM系統對于這些故障信息原始數據的分析與處理，來有效診斷與評估故障問題的危害與處理措施。多源信息模塊中包括傳感設備、參數記錄設備等，可以根據飛行器運行的實時情況與實時環境，以數據、視頻及音頻等形式來對飛行器運行狀態加以準確反映。
1.2信息融合模塊。經過多元信息模塊完成信息數據的收集之后，PHM系統會對這些信息進行初步整合與處理，進而由信息融合模塊對這些信息進行數據級與特征級的有效融合。其中，數據級融合是對于來源及觀測速率不同的信號與信息，實現其時空對準，同時挖掘歷史數據，對數據庫與知識庫加以維護與保障，以此為特征級數據融合提供數據支持；特征級數據融合，是運用信息技術與智能化技術，有效提取數據信息的故障特征。
1.3故障診斷與預測模塊。該模塊包括三大功能：其一，對狀態異常的數據信息加以接收，并且在該模塊當中，運用故障診斷、數據計算與數據分析等途徑，來對異常數據的狀態情況、具體位置與故障原因加以分析；其二，以當前的經驗能力為基礎，對故障問題的未來發展方向加以分析與明確，對故障情況進行計算，同時對高一級的故障模式加以預測；其三，根據綜合故障診斷預測模塊的實際輸出結果與故障維修信息等情況。
1.4機載計算機管理模塊。該模塊的工作重點在于不同功能模塊之間的信息交換與信息管理，通過對相應故障信息進行處理，是指成為相應的維修信息，以便于飛行員進行使用與管理。同時，該模塊還需要對飛行與管理任務進行有效調度與協調控制，對相關信息數據進行存儲管理，并且向用戶提供接口，對系統資源加以管理，并且安排相應的時序任務等，建立飛行器與地面管控中心的信息交流與數據傳輸[1]。
2地面故障預測與健康管理系統
綜合飛行器的地面PHM系統的構建是以智能化技術、信息技術、網絡技術、物聯網技術為基礎的，在進行綜合飛行器地面故障預測的過程中，該系統可以實現自動化、主動性與精確化的故障預測。在對飛行器的各種信息進行遙測之后，將這些數據信息進行傳輸，由地面控制站進行接收，按照不同的數據類型存儲于相應的數據庫當中，通過地面PHM系統，讀取數據庫中的相應數據，判斷飛機故障情況，將判斷結果與機載PHM系統的診斷結構機型對比與補充。地面PHM系統的建構，運用了先進的網絡技術，飛行器的設計、生產、使用與故障排除等相關部門、專業人士都可以通過相應的信息管理系統獲取相應資源，訪問數據庫，并且由技術人員對其加以維護，同時根據飛行器的具體情況來加以調整與改進等。各部門充分運用智能化的信息處理方法，對飛行器的故障問題加以收集、診斷與預測處理，進而可以實現對于飛行器運行狀態的遠程監測與交互、協同控制，遠程監測與預測故障問題，診斷故障，同時能夠針對飛行器的故障問題加以實時維修與排除。
3通信系統
飛行器的PHM系統具體包括兩大環節，即機載PHM系統與地面PHM系統，則在進行飛行器PHM通信系統構建的過程中，也應當包括兩大方面：其一為機載PHM系統各環節與組成部分之間的信息通信與信息交換，以及該信息系統與飛行器其他組成部分之間的信息通信與信息交換，這一環節的互相通信主要通過總線的方式來加以實現；其二為飛行器與地面PHM系統之間的信息通信與信息交換，主要的信息通信媒介包括通信衛星、微波等多種方式，同樣也可以通過總線接口的方式進行數據信息的直接接收與下載。地面PHM系統通過互聯網進行相互關聯與信息傳輸。在通信系統的建構與使用中，要求通過通信技術與網絡架構，保證不同環節與不同部分之間的信息數據有效交流與傳輸，保證信息的安全性[2]。對于飛行器而言，PHM系統的運用可以有效診斷與預測故障問題，并且提出相應的故障排除策略，可以更好地保障軍用與民用飛行器的安全性與穩定性。在這個過程中所需要運用的技術包括信息技術、物聯網技術、智能化技術與網絡技術等，為此還需要在相應技術領域不斷進行嘗試與突破，以進一步保障飛行器的安全性與穩定性。
參考文獻
[1]石湘.民用飛機系統的故障預測與健康管理系統設計[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2013（7）：261-262.
[2]楊德才.綜合模塊化航空電子系統的故障預測與健康管理技術[J].現代電子技術，2015（5）：125-128.
作者:劉東帥 單位:吉林化工學院
