[发明专利]航空发动机故障模拟系统及模拟方法

说明书

本发明提供一种航空发动机故障模拟系统及模拟方法，根据故障类型发送故障仿真数据，所述故障仿真数据包括故障排除条件、故障输出值和故障输出图像；根据试车人员在试车操作平台上的操作过程生成操作数据；将所述操作数据与所述故障输出值整合为模拟数据；判断所述模拟数据是否达到所述故障排除条件的要求，若是则显示故障排除成功。上述航空发动机故障模拟系统和方法，对试车全过程进行虚拟现实故障仿真，为试车人员提供了与真实操纵间高度相似的仿真操作环境，并能对试车人员的实物操作做出实时的响应，从而大大降低真实操作实训时间，为发动机试车故障诊断和预测提供依据，降低后期发动机试车过程中的风险和隐患。

技术领域

本发明涉及一种航空发动机故障模拟系统。

本发明还涉及一种航空发动机故障模拟方法。

背景技术

航空发动机研制过程中的试车属于高风险、高难度科目，对试车试车人员的要求很高，操作失误或对突发事件的响应不合理可能引起重大事故。试车人员的培养需要较长的时间和成本，而且培养过程存在一定的风险。在航空发动机行业，试车操纵人员的培训还是完全依赖传统的现场师傅讲授、动作示范形式，培训质量受师傅技能水平，现场科研生产进度情况，发动机型号限制等多种因素的影响。

目前航空发动机的功能与性能仿真已经大量应用，并具有一定的成熟度，国内西北工业大学、北京航空航天大学等单位都对航空发动机虚拟仿真、半物理仿真有较长时间的研究，并在一些航空发动机的控制系统的研发中得到应用。

与航空发动机本体仿真不同的是，航空发动机试车属于典型的人在回路仿真，其仿真目标在于对人的培训和考核，因此除了要求能对发动机响应快速、准确计算外，还需要对人的操作进行高相似度仿真。

发明内容

本发明的目的在于提供一种航空发动机故障模拟系统及模拟方法，以达到航空发动机故障的精确模拟、人员操作的高相似度反馈的目的。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种航空发动机故障模拟系统，包括：

故障仿真模块，所述故障仿真模块用于发送故障仿真数据，所述故障仿真数据包括故障排除条件、故障输出值和故障输出图像；

试车操作平台，所述试车操作平台用于将试车人员的操作过程生成操作数据；

仿真控制模块，所述仿真控制模块用于接收来自所述故障仿真模块的故障仿真数据，所述仿真控制模块还用于接收来自所述试车操作平台的操作数据，所述仿真控制模块还用于将所述故障输出值、操作数据整合为模拟数据；所述仿真控制模块还用于判断所述模拟数据是否达到所述故障排除条件的要求，若是则显示故障排除成功；

显示装置，所述显示装置用于接收并显示来自所述仿真控制模块的模拟数据、故障输出图像。

优选地，所述航空发动机故障模拟系统还包括故障指定模块；

所述故障指定模块用于发送不同的故障生成指令，每个所述故障生成指令分配一个标签，每个所述故障仿真数据也分配一个标签，相同标签的故障生成指令、故障仿真数据所对应的故障类型相同；

所述故障仿真模块用于接收来自所述故障指定模块的故障生成指令，所述故障仿真模块所发送的故障仿真数据与所接收到的故障生成指令的标签相同。

优选地，所述航空发动机故障模拟系统还包括若干故障启动装置，

所述故障启动装置用于发送启动信号给所述故障指定模块，每个所述故障启动装置所发送的启动信号分配一个标签，相同标签的启动信号、故障生成指令所对应的故障类型相同；

所述故障指定模块所发送的故障生成指令的标签与所接收到的启动信号的标签相同。