[发明专利]预测飞行器中的故障的方法和系统以及监控系统

说明书

本发明涉及用于预测飞行器中的故障的系统和方法，以及包含用于预测飞行器中的故障的系统的监控系统。本发明提出识别会对飞行器的服务使用造成影响的所有现象的先兆。故障预测系统包括：处理器(3)，该处理器被配置成分析飞行器的至少一个飞行参数的当前行为以检测当前行为相对于参数的预定行为模型(14)的任何偏差，行为模型是根据与在一组飞行器的飞行期间采集的参数有关的多个学习数据序列而被确定的。

技术领域

本发明涉及检测飞行器中的故障的早期迹象的领域。特别地，本发明涉及用于预测故障以预测飞行器的维护操作的方法和系统。

背景技术

每个飞行器包括用于检测故障的系统BITE(内置测试设备)用以检测和隔离任何出故障的设备。此外，关键飞行控制由监控系统FWS(飞行警告系统)进行监控，该监控系统将任何故障或异常用信号发送给机组人员。由FWS在飞行前发送的警报指示事件对飞行器的可服务性的影响，使得机组人员能够确定飞行器的服务状态。

BITE和FWS系统所发送的数据由飞行器的各部件的集中式监控系统CMS(中央维护系统)获取并处理。

集中式监控系统CMS的功能被托管在两个相同的计算机上。CMS聚集和处理来自一系列不同部件的关于异常的数据，以生成对异常的诊断。

由CMS进行的各种诊断的结果被保存在嵌入式数据库中，并且还经由控制和显示单元MCDU(多用途控制和显示单元)被显示在机载接口上。

此外，警报或异常消息经由称为ACARS(飞行器通信寻址和报告系统)的消息系统而被发送至地面站，以在出现明显异常的情况下处理该消息，否则将该消息保存在数据库中。这些消息是以在飞行期间的报告CFR(当前飞行报告)或在飞行结束时的报告PFR(飞行后报告)的形式被发送至地面的。

从而，监控系统CMS提供对维护和飞行员有用的信息以获知是否能够绝对安全地使用飞行器或者是否必须将飞行器锁定以在将其投入使用前进行维护。

该监控系统很有效，并且为飞行器提供最大程度的安全。然而，在一些情况下，飞行员可能会由于飞行前的意外故障警报而措手不及，这可能导致延误甚至飞行取消。

此外，监控系统基于提前预限定的规则来检测故障。然而，可能存在当前未被怀疑但可能产生影响的现象。

因此，本发明的目的是提出这样一种方法或系统，该方法或系统用于识别会对飞行器的可服务性产生影响的所有现象的先兆从而使得能够提前很久地安排维护操作以避免飞行延迟或取消的问题。

发明内容

本发明涉及一种用于预测飞行器中的故障的方法，该方法包括：分析飞行器的至少一个飞行参数的当前行为以检测当前行为相对于该参数的既有行为模型的任何偏差，该行为模型是根据与在一组飞行器的飞行期间采集的参数有关的多个学习数据序列在初步学习阶段中被构建的。

这使得能够很早地识别故障的先兆，从而使得不因意外故障而措手不及，且因此可以在确保飞行器最佳可用性的同时预测维护且提前很久进行安排，使得不会出现飞行延误。此外，该方法使得能够在没有先入之见的情况下检测会对飞行器的可用性产生影响的非典型行为或意外故障的早期迹象。

根据本发明的一个实施方式，检测飞行参数的任何行为偏差包括以下步骤：

-根据与所述参数有关的测量值来对每个当前飞行采集当前数据序列；

-将当前数据序列分割成预定数量的片段以将该当前数据序列转换成当前片段串，片段数量由行为模型来限定；

-相对于由行为模型限定的参考片段串来排列当前片段串中的片段；

-向当前片段串分配预定特征测量值以生成当前测量矢量；以及

-计算当前测量矢量与由行为模型限定的参考测量矢量之间的距离，该距离的值表示飞行参数的正常行为或异常行为。