一种基于故障传播的航空电子系统故障诊断方法及装置

本发明属于故障诊断领域，尤其涉及一种基于故障传播的航空电子系统故障诊断方法及装置。

背景技术：

1、航空电子系统，简称航电系统。在飞机的航电、机电、动力三大系统之中，航电系统扮演着“大脑和中枢神经”的关键角色，肩负着飞管、飞控、通信、导航、监视、显控等核心任务，对飞行品质和飞行安全具有重要影响。在民用航空维修企业中，对飞机进行航线维护时，通常由工程师按照amm(航线维护手册)、fim(故障隔离手册)的排故流程，并结合机载维护系统的故障信息，进行维修测试；主要采取的手段是将互为备份的组件进行对串(例如将左侧vor组件与右侧vor组件对调)、或采用新组价替换可能存在故障的组件(例如将全新vor组件替换机上的vor组件，机上的vor组价可能存在故障，也可能不存在故障)，观察故障现象，以进行排故。

2、然而，由于飞机航空电子系统的复杂性，各个子系统复杂交联，故障存在着跨组件、跨系统的传播现象，导致更为复杂的故障模式，采用传统方法通常难以快速或准确的进行故障诊断。新兴的一些故障诊断方法，如基于贝叶斯网络、神经网络等，通常需要大量的故障样本进行训练，然而这些训练样本在实际的飞机外场维护时，通常较难获取或难以获取大量的有效训练样本；另一些新兴方法，则可能需要对现有排故流程做出大幅更改，也较难应用到实际维护当中。

3、基于目前民航维修业的航线维护实际情况，在现有的维修测试方法基础上，计及航电系统故障的跨组件、跨系统传播，使得无需改变现有维护流程，并利用现有排故方法所获取的信息，构建出可用于实际外场维护的航空电子系统故障诊断方法和故障诊断装置，仍然是目前面临的挑战。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种基于故障传播的航空电子系统故障诊断方法及装置。

2、一种基于故障传播的航空电子系统故障诊断方法，包括如下步骤：

3、s1，获取飞机各个部件以及各个部件的线路连接关系，通过转换为故障传播关系并进行结构化表示构建故障传播模型；

4、s2，遍历故障传播模型，得到组件输出；

5、s3，获取机载维护系统输出的航空电子系统的故障信息和航线维护过程中产生的操作信息和操作现象；

6、s4，将航线维护过程中产生的操作信息输入故障传播模型，得到航线维护后故障传播模型；

7、s5，遍历航线维护后故障传播模型，得到航线维护后组件输出；

8、s6，根据组件输出获取对应的故障传播模型驾驶舱效应以及航线维护后组件输出获取对应的航线维护后故障传播模型驾驶舱效应；

9、s7，对比组件输出、故障传播模型驾驶舱效应、航线维护后组件输出、航线维护后故障传播模型驾驶舱效应、航线维护过程中产生的操作现象、机载维护系统的故障信息，定位故障源。

10、进一步，步骤s1包括：

11、获取飞机各个部件以及各个部件的线路连接关系，采用xml对飞机各个部件以及各个部件的线路连接关系进行描述，构建航空电子系统的体系结构模型；

12、根据航空电子系统的运行原理，将体系结构模型中的各个组件的连接关系，转换为故障传播关系，并进行结构化表示，采用xml对各个组件及其故障传播关系进行描述或采用组件链表和故障传播路径链表对各个组件及其故障传播关系进行描述构建故障传播模型。

13、进一步，步骤s2包括：

14、将故障传播模型中的每个组件的健康状态分别设置为故障状态，并根据故障传播关系，得到故障传播模型中所有其他组件的健康状态；

15、健康状态包括故障状态和正常状态；

16、组件输出为故障传播模型中所有组件的健康状态。

17、进一步，步骤s3包括：

18、获取航线维护过程中的串件信息和串件现象；

19、获取航线维护过程中的换新件信息和换新件现象。

20、进一步，获取航线维护过程中的串件信息和串件现象，包括：

21、串件信息包括对调的两个组件的信息；

22、串件现象包括串件后的驾驶舱效应和组件自测试结果；

23、获取航线维护过程中的换新件信息和换新件现象，包括：

24、换新件信息包括原组件的信息和新组件的信息；

25、换新件现象包括换新件后的驾驶舱效应和组件自测试结果。

26、进一步，步骤s4包括：

27、将航线维护过程中产生的操作信息，映射到故障传播模型中，得到航线维护后故障传播模型；

28、当操作信息为串件信息时，将故障传播模型中的代表串件的结构化描述信息进行位置调整，满足串件操作后的构型；

29、当操作信息为换新件信息时，将故障传播模型中代表原组件的结构化描述信息的健康状态进行更新。

30、进一步，步骤s5包括：

31、将航线维护后故障传播模型中的每个组件的健康状态分别设置为故障状态，并根据故障传播关系，得到航线维护后故障传播模型中所有其他组件的健康状态；

32、健康状态包括故障状态和正常状态；

33、航线维护后组件输出为航线维护后故障传播模型中所有组件的健康状态。

34、进一步，步骤s6包括：

35、根据故障传播模型中所有组件的健康状态，得到故障传播模型驾驶舱效应；

36、根据航线维护后故障传播模型中所有组件的健康状态，得到航线维护后故障传播模型驾驶舱效应。

37、进一步，步骤s7包括：

38、将航线维护过程中产生的操作现象中的驾驶舱效应与故障传播模型驾驶舱效应、航线维护后故障传播模型驾驶舱效应进行对比，搜索用于故障定位的故障传播模型驾驶舱效应和/或用于故障定位的航线维护后故障传播模型驾驶舱效应；

39、获取用于故障定位的故障传播模型驾驶舱效应和/或用于故障定位的航线维护后故障传播模型驾驶舱效应所对应的系列故障传播模型和/或系列航线维护后故障传播模型；

40、将航线维护过程中产生的操作现象中的组件自测试结果、机载维护系统的故障信息与系列组件输出、系列航线维护后组件输出进行对比，找出用于故障定位的故障传播模型和/或用于故障定位的航线维护后故障传播模型；系列组件输出为对系列故障传播模型对应的系列组件输出，系列航线维护后组件输出为系列航线维护后故障传播模型对应的系列航线维护后组件输出；

41、根据用于故障定位的故障传播模型和/或用于故障定位的航线维护后故障传播模型，定位故障源。

42、本发明请求保护一种基于故障传播的航空电子系统故障诊断装置，包括依次连接的飞机手册接口模块、体系结构模型构建模块、故障传播模型构建模块、故障传播模型处理模块以及故障定位模块，故障传播模型处理模块连接机载维护系统接口模块和航线维护操作接口模块；

43、一种基于故障传播的航空电子系统故障诊断装置用于执行所限定的一种基于故障传播的航空电子系统故障诊断方法。

44、本发明公开了一种基于故障传播的航空电子系统故障诊断方法及装置。故障诊断方法包括构建航空电子系统的体系结构模型，构建故障传播模型，遍历故障传播模型，获取机载维护系统的故障信息，获取航线维护过程中产生的操作信息和操作现象，将航线维护过程中产生的操作信息输入故障传播模型，得到航线维护后故障传播模型，遍历航线维护后故障传播模型，获取故障传播模型驾驶舱效应，获取航线维护后故障传播模型驾驶舱效应，根据以上信息最终定位故障源。本发明考虑了航空电子系统的复杂性造成的故障跨组件、跨系统传播问题，提高了因故障传播造成的故障源定位的准确性和快速性。