[发明专利]一种基于模型的飞机系统故障定位方法

说明书

本发明属于飞机复杂系统故障诊断设计领域，具体涉及对飞机系统实现LRU级快速故障定位的方法。提出了一种基于模型的飞机系统故障诊断方法，用于外场飞机系统发生故障以后快速实现LRU级故障定位，从而快速完成故障单元的更换，最终实现飞机完好率和出勤率的提升。

技术领域

本发明属于飞机复杂系统故障诊断设计领域，具体涉及对飞机系统实现LRU级快速故障定位的方法。

背景技术

目前现有的飞机系统故障诊断的方法主要有:基于规则的推理、基于人工神经网络和基于案例的方法等。基于规则的诊断方法存在着知识获取瓶颈，对于系统所观测到的症状与所对应故障之间的联系链往往随着系统复杂程度的增加而不断增强，专家经验归纳成规则往往不是唯一的，并且有相当的难度。基于神经网络的诊断方法通常需要较多训练例子用于神经网络学习才能使得网络收敛从而得出稳定的诊断结果，并且无法对诊断结果做出合理的解释。而基于案例的诊断方法同样存在着局限性，通常对于大型案例库的案例检索十分费时，并且难以决定应选择哪些症状及他们的权重，难以处理案例修订时的一致性检验，并且在开发CBR系统的过程中，案例知识的获取仍然是个难题。

发明内容

本发明的目的：提出了一种基于模型的飞机系统故障诊断方法，用于外场飞机系统发生故障以后快速实现LRU级故障定位，从而快速完成故障单元的更换，最终实现飞机完好率和出勤率的提升。

本发明的技术方案:提供一种基于模型的飞机系统故障定位方法，所述故障定位方法包括：

步骤1：基于系统建模语言构建以LRU为基本单元的图形化模型；所述LRU表示外场可更换单元；

步骤2：利用所述图形化模型建立待判断系统故障树模型；

故障树模型的建模方法：首先针对LRU建立故障事件，每个LRU具有对应的故障事件；然后通过LRU之间的连接关系建立故障事件之间的因果关系；

步骤3：将图形化模型作为参照依据，比较待判断系统在正常情况下的预期行为和实际行为之间的差异，判断故障事件是否发生；

如果故障事件发生，则判断系统的行为为异常行为，并利用故障树模型确定疑似故障件。

进一步地，故障树模型确定疑似故障件的方法为：

步骤a，利用故障树模型的逻辑关系对待判断系统的异常行为进行推理；步骤b，对故障树进行剪枝，缩小故障事件的范围；步骤c，再利用故障树模型的逻辑关系对待判断系统的异常行为进行推理并在图形化模型上进行直观展示，故障树模型模拟LRU之间的故障传播；步骤d，重复上述步骤a、b和c，直至故障树模型中的底层故障事件发生，则确定所述底层故障事件所对应的LRU为疑似故障件。

进一步地，所述待判断系统为飞机液压刹车系统；

步骤1：基于系统建模语言在OPCAT环境下建立飞机液压刹车系统图形化模型；

步骤2：利用飞机液压刹车系统图形化模型建立飞机液压刹车系统的故障树模型；

步骤3：根据实际应用过程中飞机液压刹车系统的异常行为与实际行为之间的差异，判断故障事件是否发生；如果故障事件发生，则判断系统的行为为异常行为，并根据故障树确定底层故障事件，底层故障事件所对应的疑似故障件为导致实际应用过程中飞机液压刹车系统的异常行为发生的故障件。

进一步地，所述液压刹车系统图形化模型的LRU包括：刹车控制盒，机电综合计算机，安装在飞机左机轮上的左液压锁、左刹车压力传感器和左刹车压力伺服阀，安装在右机轮上的右液压锁、右刹车压力传感器和右刹车压力伺服阀；机电综合计算机与刹车控制盒、左刹车压力传感器、右刹车压力传感器信号连接；左液压锁分别与左刹车压力伺服阀、右液压锁电连接；左刹车压力伺服阀和右刹车压力伺服阀电连接。