[发明专利]一种基于关联矩阵的飞机航电系统故障诊断评估方法

说明书

本发明涉及一种基于关联矩阵的飞机航电系统故障诊断评估方法，属于飞机故障诊断技术领域。包括以下步骤：根据故障与可测信息之间的关联关系，建立故障与可测信息之间的关联矩阵；基于关联矩阵和测点信息计算故障诊断评估指标：系统的故障可检测度FDR、系统的故障可分离度FIR、诊断算法检测点费用比C；由评估指标和测点费用建立最大费效比评估模型进行评估；本发明从故障诊断原理出发，并且综合考虑测点的费用，提出基于最大费效比的故障评估方案，对诊断方法进行定量评估，兼顾原理可靠性和工程应用性；该方案针对知识推理故障诊断方法进行评估诊断能力，可以克服多数复杂系统难以精确建立定量数值模型的缺陷，适用范围更广。

技术领域

本发明属于飞机故障诊断技术领域，涉及故障诊断方案效果的评估方法，具体涉及一种基于关联矩阵的飞机航电系统故障诊断评估方法。

背景技术

飞机的航电系统是飞机的重要组成部分，其安全性直接影响着飞机的飞行能力和任务完成度。对于飞机航电系统,采用不同的诊断方法构成的故障诊断系统其性能必然各异,诊断能力也有差异，应该对诊断性能做出定量或定性的评估。从哪些方面对故障诊断方法进行评估,评估的标准是什么,是在研究故障诊断和系统可靠性分析问题时应该给予足够重视的问题。这不仅可以对不同的故障诊断方法做出比较,还可以帮助设计出性能更好的故障诊断方法,是故障诊断和系统设计研究的一个重要方向。因此，有必要开展飞机航电系统的故障诊断评估方法研究，从而达到故障诊断方法有效评估的目的。

《一种基于关联矩阵的配电网在线行波故障定位方法》(杜向楠,徐波,郭志全,郭宁明,冯志畅,王庆，《智慧电力》，2017年第45期第10卷)一文中提出了一种基于关联矩阵的在线行波故障定位新方法,该方法基于线路分布式终端高采样行波数据,利用多端数据构建关联矩阵,通过关联矩阵的对称性及相关性确定故障区间并识别异常装置数据，达到了故障诊断的目的，但是对于故障诊断效果并未做出相应的评估，尤其对于飞机航电系统这种高可靠性设备，故障诊断效果评估显得尤为重要，是系统安全设计和诊断策略选取的重要参考。

发明内容

要解决的技术问题

为了克服目前飞机航电系统故障诊断评估的缺陷，提高飞机航电系统的安全性和可靠性，本发明提出一种基于关联矩阵的飞机航电系统故障诊断评估方法，该方法能够跟充分地揭示故障诊断的内在关系，准确地评估出故障诊断效果，解决了飞机航电系统故障诊断评估的难题。

技术方案

一种基于关联矩阵的飞机航电系统故障诊断评估方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：判断每个故障部件到测点是否有可达路径，得到各故障源与测点之间的检测与被检测关系，在故障树中，搜寻故障事件j到可测点i是否有可达路径，如果有则R(i,j)＝1，如果没有，则R(i,j)＝0；以可测信息为行，以故障模式为列，根据故障与可测信息之间的关联关系，建立故障与可测信息之间的关联矩阵R：

同时矩阵中各元素满足：

R(i,j)＝1故障j对可测信息i有影响；

R(i,j)＝0故障j对可测信息i没有影响；

步骤2：利用故障关联矩阵，分析故障i对应的列中是否存在非零元素，如果存在，则说明故障i具有可检测性，反之亦然，即

R(:,i)≠0故障i具有可检测性；

R(:,i)＝0故障i不具有可检测性；

其中R(:,i)表示故障i所对应的列；

利用故障关联矩阵，分析故障i和故障j所对应的列元素是否完全相同，如果不同，则说明故障i和故障j具有可分离性，反之则定义为不可分离，即

R(k,i)≠R(k,j)具有可分离性；