CN107657121A - 基于腐蚀级别评定的飞机结构性能预测处理方法及系统 - Google Patents

基于腐蚀级别评定的飞机结构性能预测处理方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于腐蚀级别评定的飞机结构性能预测处理方法及系统，该系统包括第一获取单元、第二获取单元、第一处理单元、第二处理单元、第三处理单元、第四处理单元及第五处理单元。该方法包括对腐蚀数据进行可靠性评定，然后根据可靠性评定结果、允许损伤值、重复腐蚀信息及紧急适航关注的判断，对待测飞机结构件的腐蚀级别进行评定，以实现飞机结构性能的预测及维修决策的选取。通过使用本发明，能快速精准地对飞机结构件的腐蚀情况进行预测评定，工作效率、精准度、可靠性高，而且还贴合实际操作情况，有利于其在飞机维修工作中进行推广应用。本发明作为基于腐蚀级别评定的飞机结构性能预测处理方法及系统可广泛应用于民用飞机运营领域中。

Description

基于腐蚀级别评定的飞机结构性能预测处理方法及系统
技术领域
本发明涉及结构性能预测技术，尤其涉及一种基于腐蚀级别评定的飞机结构性能预测处理方法及系统。
背景技术
技术词解释：
紧急适航关注：是指假定不清除腐蚀，让其继续扩展，结构腐蚀检查方案所给定的一个重复检查间隔，腐蚀将危及飞机持续适航性且机队还可能存在相同、甚至更严重的结构腐蚀。
临界腐蚀深度：飞机结构承载能力下降至限制载荷对应的允许最大腐蚀深度。
腐蚀是民用飞机运营期间主要的结构损伤形式。民用飞机进入老龄飞机阶段后，腐蚀问题会随着机龄增加而越来越严重，这给航空公司造成了巨大的经济损失，而且飞机主要结构腐蚀失效还会直接影响飞行安全，甚至导致灾难性后果。因此，开展飞机结构腐蚀性能预测和维修决策系统的研究存在迫切的必要性。
目前，国内机队腐蚀预测和飞机结构腐蚀剩余寿命预测方面的研究主要集中在建立预测理论模型和理论分析方法这些方面中，较少考虑到利用飞机结构维修过程中检查发现到的腐蚀数据进行动态评估并修正模型，这样往往导致飞机结构性能预测结果与实际情况偏差较大，预测精准度低下。而且，在预测模型参数及其定义方法、腐蚀条件下的飞机结构性能评估指标等方面研究偏少且脱离飞机结构维修工程实践，研究结果缺乏操作性，难以在飞机维修工作中进行推广应用。
此外，目前国内飞机结构维修决策研究方面主要集中在理论研究且过分关注腐蚀对结构的安全性影响，对于飞机结构腐蚀经济性考虑偏少且脱离民用飞机结构维修工程实践，腐蚀维修决策方案难以满足大幅度降低结构维修成本要求且缺乏操作性，难以在飞机上实际应用。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的第一目的是提供一种基于腐蚀级别评定的飞机结构性能预测处理方法。
本发明的第二目的是提供一种基于腐蚀级别评定的飞机结构性能预测处理系统。
本发明方法所采用的技术方案是：基于腐蚀级别评定的飞机结构性能预测处理方法，该方法包括以下步骤：
获取待测飞机结构件的腐蚀数据；
获取待测飞机结构件的原始设计标准数据；
获取与待测飞机结构件相同类型的飞机结构件的所有历史腐蚀数据，然后，将待测飞机结构件的腐蚀数据以及获取得到的所有历史腐蚀数据构成样本腐蚀数据数组，对样本腐蚀数据数组进行可靠性评定；
根据可靠性评定结果，判断待测飞机结构件的腐蚀是否属于一级腐蚀，若是，则无需选取维修决策；反之，则执行下一步骤；
根据待测飞机结构件的原始设计标准数据中所包含的允许损伤值，判断待测飞机结构件的腐蚀是否属于一级腐蚀，若是，则无需选取维修决策；反之，则执行下一步骤；
根据重复腐蚀信息的检测结果，判断待测飞机结构件的腐蚀是否属于一级腐蚀，若是，则无需选取维修决策；反之，则执行下一步骤；
判断是否需要进行紧急适航关注，若是，则判断出待测飞机结构件的腐蚀属于三级腐蚀，然后选取出与三级腐蚀相对应的维修决策；反之，则判断出待测飞机结构件的腐蚀属于二级腐蚀，然后选取出与二级腐蚀相对应的维修决策。
进一步，所述对样本腐蚀数据数组进行可靠性评定这一步骤，其包括以下子步骤：
根据样本腐蚀数据数组中所包含的数据的总个数以及设定的显著水平值，获取得到相对应的格拉布斯临界值；
计算样本腐蚀数据数组中每一个腐蚀数据所对应的残差；
根据计算得出的腐蚀数据所对应的残差，计算出样本腐蚀数据数组的标准偏差；
计算第一乘积结果，所述第一乘积结果为格拉布斯临界值与标准偏差的相乘结果；
逐一判断样本腐蚀数据数组中每一个腐蚀数据所对应的残差的绝对值是否大于等于第一乘积结果；
当判断出腐蚀数据所对应的残差的绝对值小于第一乘积结果时，则表示该腐蚀数据属于典型腐蚀数据，将该腐蚀数据添加至第一数组中，所述第一数组为典型腐蚀数据数组；
当判断出腐蚀数据所对应的残差的绝对值大于等于第一乘积结果时，则表示该腐蚀数据为异常值；
判断作为异常值的腐蚀数据是否属于非典型腐蚀数据，若是，则将该腐蚀数据添加至第三数组，并标记禁用；反之，则将该腐蚀数据添加至第二数组中。
进一步，所述根据可靠性评定结果，判断待测飞机结构件的腐蚀是否属于一级腐蚀这一步骤，其具体为：当待测飞机结构件的腐蚀数据被添加至第一数组时，则表示待测飞机结构件的腐蚀属于一级腐蚀；当待测飞机结构件的腐蚀数据被添加至第二数组或第三数组时，则表示待测飞机结构件的腐蚀不属于一级腐蚀。
进一步，所述判断是否需要进行紧急适航关注这一步骤，其包括以下子步骤：
根据待测飞机结构件的原始设计标准数据中所包含的结构件原始设计厚度以及结构件允许损伤标准，计算临界腐蚀深度；
根据临界腐蚀深度和腐蚀重复检查间隔，计算出幂函数模型中的系数常量；
从第一数组和第二数组中选取出一个数值最大的腐蚀数据；
根据腐蚀重复检查间隔、选取出的腐蚀数据以及计算得出的系数常量，计算出幂函数模型中的指数常量；
根据计算得出的幂函数模型中的系数常量和指数常量，确认得出所需的幂函数模型；
从第一数组中获取得到最大典型腐蚀深度，所述最大典型腐蚀深度为第一数组中数值最大的腐蚀数据；
根据最大典型腐蚀深度和确认得出的幂函数模型，计算出待测飞机结构件的剩余腐蚀寿命；
根据临界腐蚀深度和确认得出的幂函数模型，计算出待测飞机结构件的总腐蚀寿命；
将待测飞机结构件的总腐蚀寿命减去待测飞机结构件的剩余腐蚀寿命后，得到待测飞机结构件的扩展腐蚀寿命；
判断待测飞机结构件的扩展腐蚀寿命是否小于腐蚀重复检查间隔，若是，则判定需要进行紧急适航关注；反之，则判定不需要进行紧急适航关注。
进一步，所述临界腐蚀深度的计算公式如下所示：
其中，Wlimit表示为临界腐蚀深度，W0表示为结构件原始设计厚度，WADL表示为结构件允许损伤标准。
进一步，所述幂函数模型中的系数常量的计算公式如下所示：
其中，A表示为幂函数模型中的系数常量，Wlimit表示为临界腐蚀深度，Ti表示为腐蚀重复检查间隔。
进一步，所述幂函数模型中的指数常量的计算公式如下所示：
其中，n表示为幂函数模型中的指数常量，Wmax表示为选取出的腐蚀数据、A表示为幂函数模型中的系数常量、Ti表示为腐蚀重复检查间隔。
进一步，所述维修决策包括必选决策项目和可选决策项目；
所述必选决策项目包括：
在腐蚀级别评定后的预设时间段内，将腐蚀信息发送至相应的管控终端；
所述可选决策项目包括以下至少一个决策项目：
增加腐蚀维护项目的腐蚀防护与控制重点子项目；
改进腐蚀维护项目的腐蚀防护与控制手段；
拆分腐蚀维护项目；
缩短腐蚀维护项目的首检期限或者重复检查间隔；
改进飞机结构防腐蚀手段；
在规定期限内完成机队腐蚀普查。
本发明系统所采用的第一技术方案是：基于腐蚀级别评定的飞机结构性能预测处理系统，该系统包括：
存储器，用于存储各程序；
处理器，用于加载程序并执行以下步骤：
获取待测飞机结构件的腐蚀数据；
获取待测飞机结构件的原始设计标准数据；
获取与待测飞机结构件相同类型的飞机结构件的所有历史腐蚀数据，然后，将待测飞机结构件的腐蚀数据以及获取得到的所有历史腐蚀数据构成样本腐蚀数据数组，对样本腐蚀数据数组进行可靠性评定；
根据可靠性评定结果，判断待测飞机结构件的腐蚀是否属于一级腐蚀，若是，则无需选取维修决策；反之，则执行下一步骤；
根据待测飞机结构件的原始设计标准数据中所包含的允许损伤值，判断待测飞机结构件的腐蚀是否属于一级腐蚀，若是，则无需选取维修决策；反之，则执行下一步骤；
根据重复腐蚀信息的检测结果，判断待测飞机结构件的腐蚀是否属于一级腐蚀，若是，则无需选取维修决策；反之，则执行下一步骤；
判断是否需要进行紧急适航关注，若是，则判断出待测飞机结构件的腐蚀属于三级腐蚀，然后选取出与三级腐蚀相对应的维修决策；反之，则判断出待测飞机结构件的腐蚀属于二级腐蚀，然后选取出与二级腐蚀相对应的维修决策。
本发明系统所采用的第二技术方案是：基于腐蚀级别评定的飞机结构性能预测处理系统，该系统包括：
第一获取单元，用于获取待测飞机结构件的腐蚀数据；
第二获取单元，用于获取待测飞机结构件的原始设计标准数据；
第一处理单元，用于获取与待测飞机结构件相同类型的飞机结构件的所有历史腐蚀数据，然后，将待测飞机结构件的腐蚀数据以及获取得到的所有历史腐蚀数据构成样本腐蚀数据数组，对样本腐蚀数据数组进行可靠性评定；
第二处理单元，用于根据可靠性评定结果，判断待测飞机结构件的腐蚀是否属于一级腐蚀，若是，则无需选取维修决策；反之，则执行第三处理单元所对应的数据处理流程；
第三处理单元，用于根据待测飞机结构件的原始设计标准数据中所包含的允许损伤值，判断待测飞机结构件的腐蚀是否属于一级腐蚀，若是，则无需选取维修决策；反之，则执行第四处理单元所对应的数据处理流程；
第四处理单元，用于根据重复腐蚀信息的检测结果，判断待测飞机结构件的腐蚀是否属于一级腐蚀，若是，则无需选取维修决策；反之，则执行第五处理单元所对应的数据处理流程；
第五处理单元，用于判断是否需要进行紧急适航关注，若是，则判断出待测飞机结构件的腐蚀属于三级腐蚀，然后选取出与三级腐蚀相对应的维修决策；反之，则判断出待测飞机结构件的腐蚀属于二级腐蚀，然后选取出与二级腐蚀相对应的维修决策。
本发明方法及系统的有益效果是：本发明的方法及系统解决了传统腐蚀级别评定过程中所存在的两个问题，一个是腐蚀数据可靠性的评定问题，而另一个则是紧急适航关注的评定问题，因此，通过使用本发明的方法及系统，能快速精准地对飞机结构件的腐蚀情况进行预测评定，工作效率、精准度、可靠性均得到极大的提高，而且还贴合实际操作情况，这样能有利于其在飞机维修工作中进行推广应用。
附图说明
图1是本发明一种基于腐蚀级别评定的飞机结构性能预测处理方法的步骤流程图；
图2是本发明一种基于腐蚀级别评定的飞机结构性能预测处理系统的结构框图；
图3是本发明一种基于腐蚀级别评定的飞机结构性能预测处理方法的一具体实施例步骤流程图；
图4是图3中步骤S103的具体实施步骤流程示意图；
图5是图3中步骤S107的具体实施步骤流程示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，基于腐蚀级别评定的飞机结构性能预测处理方法，该方法包括以下步骤：
获取待测飞机结构件的腐蚀数据；
获取待测飞机结构件的原始设计标准数据；
获取与待测飞机结构件相同类型的飞机结构件的所有历史腐蚀数据，然后，将待测飞机结构件的腐蚀数据以及获取得到的所有历史腐蚀数据构成样本腐蚀数据数组，对样本腐蚀数据数组进行可靠性评定；
根据可靠性评定结果，判断待测飞机结构件的腐蚀是否属于一级腐蚀，若是，则无需选取维修决策；反之，则执行下一步骤；
根据待测飞机结构件的原始设计标准数据中所包含的允许损伤值，判断待测飞机结构件的腐蚀是否属于一级腐蚀，若是，则无需选取维修决策；反之，则执行下一步骤；
根据重复腐蚀信息的检测结果，判断待测飞机结构件的腐蚀是否属于一级腐蚀，若是，则无需选取维修决策；反之，则执行下一步骤；
判断是否需要进行紧急适航关注，若是，则判断出待测飞机结构件的腐蚀属于三级腐蚀，然后选取出与三级腐蚀相对应的维修决策；反之，则判断出待测飞机结构件的腐蚀属于二级腐蚀，然后选取出与二级腐蚀相对应的维修决策。
作为本发明实施例的优选实施方式，所述对样本腐蚀数据数组进行可靠性评定这一步骤，其包括以下子步骤：
根据样本腐蚀数据数组中所包含的数据的总个数以及设定的显著水平值，获取得到相对应的格拉布斯临界值；
计算样本腐蚀数据数组中每一个腐蚀数据所对应的残差；
根据计算得出的腐蚀数据所对应的残差，计算出样本腐蚀数据数组的标准偏差；
计算第一乘积结果，所述第一乘积结果为格拉布斯临界值与标准偏差的相乘结果；
逐一判断样本腐蚀数据数组中每一个腐蚀数据所对应的残差的绝对值是否大于等于第一乘积结果；
当判断出腐蚀数据所对应的残差的绝对值小于第一乘积结果时，则表示该腐蚀数据属于典型腐蚀数据，将该腐蚀数据添加至第一数组中，所述第一数组为典型腐蚀数据数组；
当判断出腐蚀数据所对应的残差的绝对值大于等于第一乘积结果时，则表示该腐蚀数据为异常值；
判断作为异常值的腐蚀数据是否属于非典型腐蚀数据，若是，则将该腐蚀数据添加至第三数组，并标记禁用；反之，则将该腐蚀数据添加至第二数组中。
作为本发明实施例的优选实施方式，所述根据可靠性评定结果，判断待测飞机结构件的腐蚀是否属于一级腐蚀这一步骤，其具体为：当待测飞机结构件的腐蚀数据被添加至第一数组时，则表示待测飞机结构件的腐蚀属于一级腐蚀；当待测飞机结构件的腐蚀数据被添加至第二数组或第三数组时，则表示待测飞机结构件的腐蚀不属于一级腐蚀。
作为本发明实施例的优选实施方式，所述判断是否需要进行紧急适航关注这一步骤，其包括以下子步骤：
根据待测飞机结构件的原始设计标准数据中所包含的结构件原始设计厚度以及结构件允许损伤标准，计算临界腐蚀深度；
根据临界腐蚀深度和腐蚀重复检查间隔，计算出幂函数模型中的系数常量；
从第一数组和第二数组中选取出一个数值最大的腐蚀数据；
根据腐蚀重复检查间隔、选取出的腐蚀数据以及计算得出的系数常量，计算出幂函数模型中的指数常量；
根据计算得出的幂函数模型中的系数常量和指数常量，确认得出所需的幂函数模型；
从第一数组中获取得到最大典型腐蚀深度，所述最大典型腐蚀深度为第一数组中数值最大的腐蚀数据；
根据最大典型腐蚀深度和确认得出的幂函数模型，计算出待测飞机结构件的剩余腐蚀寿命；
根据临界腐蚀深度和确认得出的幂函数模型，计算出待测飞机结构件的总腐蚀寿命；
将待测飞机结构件的总腐蚀寿命减去待测飞机结构件的剩余腐蚀寿命后，得到待测飞机结构件的扩展腐蚀寿命；
判断待测飞机结构件的扩展腐蚀寿命是否小于腐蚀重复检查间隔，若是，则判定需要进行紧急适航关注；反之，则判定不需要进行紧急适航关注。
作为本发明实施例的优选实施方式，所述临界腐蚀深度的计算公式如下所示：
其中，Wlimit表示为临界腐蚀深度，W0表示为结构件原始设计厚度，WADL表示为结构件允许损伤标准。
作为本发明实施例的优选实施方式，所述幂函数模型中的系数常量的计算公式如下所示：
其中，A表示为幂函数模型中的系数常量，Wlimit表示为临界腐蚀深度，Ti表示为腐蚀重复检查间隔。
作为本发明实施例的优选实施方式，所述幂函数模型中的指数常量的计算公式如下所示：
其中，n表示为幂函数模型中的指数常量，Wmax表示为选取出的腐蚀数据、A表示为幂函数模型中的系数常量、Ti表示为腐蚀重复检查间隔。
作为本发明实施例的优选实施方式，所述维修决策包括必选决策项目和可选决策项目；
所述必选决策项目包括：
在腐蚀级别评定后的预设时间段内，将腐蚀信息发送至相应的管控终端；
所述可选决策项目包括以下至少一个决策项目：
增加腐蚀维护项目的腐蚀防护与控制重点子项目；
改进腐蚀维护项目的腐蚀防护与控制手段；
拆分腐蚀维护项目；
缩短腐蚀维护项目的首检期限或者重复检查间隔；
改进飞机结构防腐蚀手段；
在规定期限内完成机队腐蚀普查。
上述方法实施例的内容均适用于以下系统实施例中。
实施例2
与上述方法对应的软硬件装置，一种基于腐蚀级别评定的飞机结构性能预测处理系统，该系统包括：
存储器，用于存储各程序；
处理器，用于加载程序并执行以下步骤：
获取待测飞机结构件的腐蚀数据；
获取待测飞机结构件的原始设计标准数据；
获取与待测飞机结构件相同类型的飞机结构件的所有历史腐蚀数据，然后，将待测飞机结构件的腐蚀数据以及获取得到的所有历史腐蚀数据构成样本腐蚀数据数组，对样本腐蚀数据数组进行可靠性评定；
根据可靠性评定结果，判断待测飞机结构件的腐蚀是否属于一级腐蚀，若是，则无需选取维修决策；反之，则执行下一步骤；
根据待测飞机结构件的原始设计标准数据中所包含的允许损伤值，判断待测飞机结构件的腐蚀是否属于一级腐蚀，若是，则无需选取维修决策；反之，则执行下一步骤；
根据重复腐蚀信息的检测结果，判断待测飞机结构件的腐蚀是否属于一级腐蚀，若是，则无需选取维修决策；反之，则执行下一步骤；
判断是否需要进行紧急适航关注，若是，则判断出待测飞机结构件的腐蚀属于三级腐蚀，然后选取出与三级腐蚀相对应的维修决策；反之，则判断出待测飞机结构件的腐蚀属于二级腐蚀，然后选取出与二级腐蚀相对应的维修决策。
实施例3
与上述方法对应的程序软系统，如图2所示，一种基于腐蚀级别评定的飞机结构性能预测处理系统，该系统包括：
第一获取单元，用于获取待测飞机结构件的腐蚀数据；
第二获取单元，用于获取待测飞机结构件的原始设计标准数据；
第一处理单元，用于获取与待测飞机结构件相同类型的飞机结构件的所有历史腐蚀数据，然后，将待测飞机结构件的腐蚀数据以及获取得到的所有历史腐蚀数据构成样本腐蚀数据数组，对样本腐蚀数据数组进行可靠性评定；
第二处理单元，用于根据可靠性评定结果，判断待测飞机结构件的腐蚀是否属于一级腐蚀，若是，则无需选取维修决策；反之，则执行第三处理单元所对应的数据处理流程；
第三处理单元，用于根据待测飞机结构件的原始设计标准数据中所包含的允许损伤值，判断待测飞机结构件的腐蚀是否属于一级腐蚀，若是，则无需选取维修决策；反之，则执行第四处理单元所对应的数据处理流程；
第四处理单元，用于根据重复腐蚀信息的检测结果，判断待测飞机结构件的腐蚀是否属于一级腐蚀，若是，则无需选取维修决策；反之，则执行第五处理单元所对应的数据处理流程；
第五处理单元，用于判断是否需要进行紧急适航关注，若是，则判断出待测飞机结构件的腐蚀属于三级腐蚀，然后选取出与三级腐蚀相对应的维修决策；反之，则判断出待测飞机结构件的腐蚀属于二级腐蚀，然后选取出与二级腐蚀相对应的维修决策。
实施例4
立足于民用飞机结构腐蚀防护与控制相关适航规章制度，以腐蚀级别评定过程中的两个关键问题为核心，建立了一种基于腐蚀级别评定的飞机结构性能预测处理方法，如图3所示，这一方法所包括的步骤如下所示。
步骤S101、获取待测飞机结构件的腐蚀数据。
从输入界面输入腐蚀信息，其中所输入的信息包括有待测飞机结构件所属的飞机信息、结构识别信息、腐蚀数据等；腐蚀信息录入完成后，腐蚀信息保存到腐蚀信息数据库中。后续的评估均是以此腐蚀信息数据库中的腐蚀数据作为基准而做出具有普遍性的腐蚀评估、适航关注及维修决策。
步骤S102、获取待测飞机结构件的原始设计标准数据。
根据步骤S101中所录入的结构识别信息，判断飞机结构设计标准信息数据库查找系统中是否已存有待测飞机结构件的原始设计标准数据，若是，则无需再次重复输入待测飞机结构件的原始设计标准数据；反之，则在输入界面中显示结构设计标准输入界面，以供待测飞机结构件的原始设计标准数据的录入，并将录入的该数据保存到数据库中。这些录入的数据主要作为腐蚀严重程度评估以及是否需要做适航关注的评定基准数据。
步骤S103、对腐蚀数据进行可靠性评定。
如图4所示，所述步骤S103具体包括以下子步骤：
S1031、获取与待测飞机结构件相同类型的飞机结构件的所有历史腐蚀数据，然后，将待测飞机结构件的腐蚀数据以及获取得到的所有历史腐蚀数据构成样本腐蚀数据数组xl，即样本腐蚀数据数组xl中包含有待测飞机结构件的腐蚀数据以及获取得到的所有历史腐蚀数据，即同类结构件的腐蚀数据；其中，样本腐蚀数据数组xl中所包含的腐蚀数据的总个数为n；xi表示为腐蚀深度，即数组xl中第i个元素(腐蚀数据)；
S1032、根据样本腐蚀数据数组xl中所包含的数据的总个数n以及设定的显著水平值，获取得到相对应的格拉布斯临界值λ(α,n)；
S1033、计算数组xl中每一个腐蚀数据所对应的残差，将数组xl中所有腐蚀数据所对应的残差构成残差数组vl；
其中，数组xl中一腐蚀数据所对应的残差，其计算公式如下所示：
上述公式中，vi表示为数组xl中第i个腐蚀数据所对应的残差，表示为数组xl的均值；
S1034、根据步骤S1033计算得出的腐蚀数据所对应的残差，计算出样本腐蚀数据数组xl的标准偏差；
其中，所述样本腐蚀数据数组xl的标准偏差S，其计算公式如下所示：
S1035、计算第一乘积结果，所述第一乘积结果为格拉布斯临界值λ(α,n)与标准偏差S的相乘结果λ(α,n)*S；
S1036、逐一判断数组xl中每一个腐蚀数据所对应的残差的绝对值是否大于等于第一乘积结果λ(α,n)*S；
S1037、当判断出|vi|≥λ(α,n)*S不成立时，即判断出腐蚀数据所对应的残差的绝对值|vi|小于第一乘积结果λ(α,n)*S时，则表示该腐蚀数据，即第i个腐蚀数据，属于典型腐蚀数据，此时，将该腐蚀数据添加至第一数组中，所述第一数组为典型腐蚀数据数组di；
S1038、当判断出|vi|≥λ(α,n)*S成立时，即判断出腐蚀数据所对应的残差的绝对值|vi|大于等于第一乘积结果λ(α,n)*S时，则表示该腐蚀数据，即第i个腐蚀数据，为异常值，然后，执行下一步骤S1039；
S1039、判断作为异常值的腐蚀数据是否属于非典型腐蚀数据，若是，则将该腐蚀数据，即第i个腐蚀数据，添加至第三数组(异常值数组du)中，并标记禁用；反之，则将该腐蚀数据添加至第二数组中，所述第二数组为不能确认的异常值数组dj。
可见，在这一步骤中，将所述样本腐蚀数据数组xl中的腐蚀数据分为三种类型的数据列表(即数组)：1)、第一数组为典型腐蚀数据数组di；2)、第二数组为不能确认的异常值数组dj；3)、第三数组为异常值数组du。可见，在步骤S103中，其实现了从数据库中读取出相同类型的飞机结构件的所有适用腐蚀数据，其中，所述适用腐蚀数据指的是，从相同类型的飞机结构件的所有腐蚀数据中，排除了不适合用来做普遍性评估的异常腐蚀数据后所剩下的腐蚀数据，以使用于预测的腐蚀数据具有普遍性和适用性，也就是说，所述适用腐蚀数据指的是第一数组di和第二数组dj中的腐蚀数据。
步骤S104、根据可靠性评定结果，判断待测飞机结构件的腐蚀是否属于一级腐蚀。
所述步骤S104具体为：当待测飞机结构件的腐蚀数据被添加至第一数组(典型腐蚀数据数组di)时，则表示待测飞机结构件的腐蚀属于一级腐蚀，此时，无需选取维修决策；当待测飞机结构件的腐蚀数据被添加至第二数组(不能确认的异常值数组dj)或第三数组(异常值数组du)时，则表示待测飞机结构件的腐蚀不属于一级腐蚀，此时，执行下一步骤S105。
S105、根据待测飞机结构件的原始设计标准数据中所包含的允许损伤值，判断待测飞机结构件的腐蚀是否属于一级腐蚀。
所述步骤S105具体为：飞机结构设计标准信息保存在飞机结构设计标准信息数据库中，从这一数据库中获取待测飞机结构件的原始设计标准数据中所包含的允许损伤值，以此为标准，判断待测飞机结构件的腐蚀是否在允许损伤范围内，当待测飞机结构件的腐蚀数据小于所述允许损伤值时，则表示待测飞机结构件的腐蚀在允许损伤范围内，即判断出待测飞机结构件的腐蚀属于一级腐蚀，此时，无需选取维修决策；反之，当待测飞机结构件的腐蚀数据大于等于所述允许损伤值时，则表示待测飞机结构件的腐蚀不在允许损伤范围内，此时，执行下一步骤S106。
S106、根据重复腐蚀信息的检测结果，判断待测飞机结构件的腐蚀是否属于一级腐蚀。
在输入界面中，其设有一个重复腐蚀信息的输入项，当检测到这一输入项输入重复腐蚀时，则判断出待测飞机结构件的腐蚀属于一级腐蚀，此时，无需选取维修决策；反之，则执行下一步骤S107。
S107、判断是否需要进行紧急适航关注，若是，则判断出待测飞机结构件的腐蚀属于三级腐蚀，然后选取出与三级腐蚀相对应的维修决策二；反之，则判断出待测飞机结构件的腐蚀属于二级腐蚀，然后选取出与二级腐蚀相对应的维修决策一。
所述判断是否需要进行紧急适航关注这一步骤，如图5所示，其具体包括以下子步骤：
S10701、从飞机结构设计标准信息数据库中，获取得到待测飞机结构件的原始设计标准数据中所包含的结构件原始设计厚度W0；
S10702、从飞机结构设计标准信息数据库中，获取得到待测飞机结构件的原始设计标准数据中所包含的结构件允许损伤标准WADL；若结构件允许损伤标准为百分数形式，则将百分数形式的允许损伤标准根据原始设计厚度，转化为绝对值形式的允许损伤标准WADL；
S10703、根据待测飞机结构件的原始设计标准数据中所包含的结构件原始设计厚度W0以及结构件允许损伤标准WADL，计算临界腐蚀深度Wlimit；其中，所述临界腐蚀深度Wlimit的计算公式如下所示：
S10704、从飞机结构设计标准信息数据库中，获取得到腐蚀重复检查间隔Ti；
S10705、根据临界腐蚀深度Wlimit和腐蚀重复检查间隔Ti，计算出幂函数模型中的系数常量A；其中，所述幂函数模型中的系数常量A的计算公式如下所示：
S10706、从第一数组di和第二数组dj这两个数组所包含的所有腐蚀数据中选取出一个数值最大的腐蚀数据Wmax＝{di，dj}；
S10707、根据腐蚀重复检查间隔Ti、选取出的腐蚀数据Wmax以及计算得出的系数常量A，计算出幂函数模型中的指数常量n；其中，所述幂函数模型中的指数常量n，其计算公式如下所示：
S10708、根据计算得出的幂函数模型中的系数常量A和指数常量n，确认得出所需的幂函数模型W＝A×tn；其中，此幂函数模型的因变量为腐蚀数据(即腐蚀深度)；
S10709、从第一数组di中获取得到最大典型腐蚀深度W1＝max{di}，即所述最大典型腐蚀深度W1为第一数组di中数值最大的腐蚀数据；
S10710、根据最大典型腐蚀深度W1和确认得出的幂函数模型W＝A×tn，计算出待测飞机结构件的剩余腐蚀寿命t1；即，t1为将最大典型腐蚀深度W1代入幂函数模型中的因变量后，所求出的t；
S10711、根据临界腐蚀深度Wlimit和确认得出的幂函数模型W＝A×tn，计算出待测飞机结构件的总腐蚀寿命t0；即，t0为将临界腐蚀深度Wlimit代入幂函数模型中的因变量后，所求出的t；
S10712、将待测飞机结构件的总腐蚀寿命t0减去待测飞机结构件的剩余腐蚀寿命t1后，得到待测飞机结构件的扩展腐蚀寿命t2＝t0-t1；
S10713、判断待测飞机结构件的扩展腐蚀寿命t2是否小于腐蚀重复检查间隔Ti，若是，则判定需要进行紧急适航关注；反之，则判定不需要进行紧急适航关注。
可见，通过上述步骤，对腐蚀数据进行的腐蚀程度级别的划分，其中，对于一级腐蚀、二级腐蚀、三级腐蚀，它们的腐蚀程度从高至低的排列顺序为：三级腐蚀>二级腐蚀>一级腐蚀。
此外，对于上述的维修决策，其以多年经验形成的腐蚀处理方法为依据，主要包括有以下维修决策供选择及根据实际情况组合。具体地，在本实施例中，所述维修决策包括必选决策项目和可选决策项目；
所述必选决策项目包括：
在腐蚀级别评定后的预设时间段内，如72小时内，向适航管理当局报告腐蚀信息；
在腐蚀级别评定后的预设时间段内，如72小时内，向飞机结构设计单位报告腐蚀信息；
所述可选决策项目包括：
增加腐蚀维护项目的腐蚀防护与控制重点子项目；
改进腐蚀维护项目的腐蚀防护与控制手段，例如，改进防腐剂种类或者防腐剂体系；
拆分腐蚀维护项目；
缩短腐蚀维护项目的首检期限或者重复检查间隔；
改进/改装飞机结构防腐蚀手段；
在规定期限内完成机队腐蚀普查。
由上述可得，本发明方法及系统的优点在于：其立足于飞机结构腐蚀预防和控制相关适航规章制度，解决了腐蚀级别评定过程中长期存在的两个技术问题，一个是腐蚀数据可靠性的评定问题，而另一个则是紧急适航关注的评定问题，因此，通过使用本发明的方法及系统，能快速精准地对飞机结构件的腐蚀情况进行预测评定，工作效率、精准度、可靠性均得到极大的提高，而且还贴合实际操作情况，得到最贴合实际的维修决策，这样能有利于其在飞机维修工作中进行推广应用，而且还能减轻维修人员的工作负担，提高维修人员的维修工作效率。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.基于腐蚀级别评定的飞机结构性能预测处理方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
获取待测飞机结构件的腐蚀数据；
获取待测飞机结构件的原始设计标准数据；
获取与待测飞机结构件相同类型的飞机结构件的所有历史腐蚀数据，然后，将待测飞机结构件的腐蚀数据以及获取得到的所有历史腐蚀数据构成样本腐蚀数据数组，对样本腐蚀数据数组进行可靠性评定；
根据可靠性评定结果，判断待测飞机结构件的腐蚀是否属于一级腐蚀，若是，则无需选取维修决策；反之，则执行下一步骤；
根据待测飞机结构件的原始设计标准数据中所包含的允许损伤值，判断待测飞机结构件的腐蚀是否属于一级腐蚀，若是，则无需选取维修决策；反之，则执行下一步骤；
根据重复腐蚀信息的检测结果，判断待测飞机结构件的腐蚀是否属于一级腐蚀，若是，则无需选取维修决策；反之，则执行下一步骤；
判断是否需要进行紧急适航关注，若是，则判断出待测飞机结构件的腐蚀属于三级腐蚀，然后选取出与三级腐蚀相对应的维修决策；反之，则判断出待测飞机结构件的腐蚀属于二级腐蚀，然后选取出与二级腐蚀相对应的维修决策。
2.根据权利要求1所述基于腐蚀级别评定的飞机结构性能预测处理方法，其特征在于：所述对样本腐蚀数据数组进行可靠性评定这一步骤，其包括以下子步骤：
根据样本腐蚀数据数组中所包含的数据的总个数以及设定的显著水平值，获取得到相对应的格拉布斯临界值；
计算样本腐蚀数据数组中每一个腐蚀数据所对应的残差；
根据计算得出的腐蚀数据所对应的残差，计算出样本腐蚀数据数组的标准偏差；
计算第一乘积结果，所述第一乘积结果为格拉布斯临界值与标准偏差的相乘结果；
逐一判断样本腐蚀数据数组中每一个腐蚀数据所对应的残差的绝对值是否大于等于第一乘积结果；
当判断出腐蚀数据所对应的残差的绝对值小于第一乘积结果时，则表示该腐蚀数据属于典型腐蚀数据，将该腐蚀数据添加至第一数组中，所述第一数组为典型腐蚀数据数组；
当判断出腐蚀数据所对应的残差的绝对值大于等于第一乘积结果时，则表示该腐蚀数据为异常值；
判断作为异常值的腐蚀数据是否属于非典型腐蚀数据，若是，则将该腐蚀数据添加至第三数组，并标记禁用；反之，则将该腐蚀数据添加至第二数组中。
3.根据权利要求2所述基于腐蚀级别评定的飞机结构性能预测处理方法，其特征在于：所述根据可靠性评定结果，判断待测飞机结构件的腐蚀是否属于一级腐蚀这一步骤，其具体为：当待测飞机结构件的腐蚀数据被添加至第一数组时，则表示待测飞机结构件的腐蚀属于一级腐蚀；当待测飞机结构件的腐蚀数据被添加至第二数组或第三数组时，则表示待测飞机结构件的腐蚀不属于一级腐蚀。
4.根据权利要求2所述基于腐蚀级别评定的飞机结构性能预测处理方法，其特征在于：所述判断是否需要进行紧急适航关注这一步骤，其包括以下子步骤：
根据待测飞机结构件的原始设计标准数据中所包含的结构件原始设计厚度以及结构件允许损伤标准，计算临界腐蚀深度；
根据临界腐蚀深度和腐蚀重复检查间隔，计算出幂函数模型中的系数常量；
从第一数组和第二数组中选取出一个数值最大的腐蚀数据；
根据腐蚀重复检查间隔、选取出的腐蚀数据以及计算得出的系数常量，计算出幂函数模型中的指数常量；
根据计算得出的幂函数模型中的系数常量和指数常量，确认得出所需的幂函数模型；
从第一数组中获取得到最大典型腐蚀深度，所述最大典型腐蚀深度为第一数组中数值最大的腐蚀数据；
根据最大典型腐蚀深度和确认得出的幂函数模型，计算出待测飞机结构件的剩余腐蚀寿命；
根据临界腐蚀深度和确认得出的幂函数模型，计算出待测飞机结构件的总腐蚀寿命；
将待测飞机结构件的总腐蚀寿命减去待测飞机结构件的剩余腐蚀寿命后，得到待测飞机结构件的扩展腐蚀寿命；
判断待测飞机结构件的扩展腐蚀寿命是否小于腐蚀重复检查间隔，若是，则判定需要进行紧急适航关注；反之，则判定不需要进行紧急适航关注。
5.根据权利要求4所述基于腐蚀级别评定的飞机结构性能预测处理方法，其特征在于：所述临界腐蚀深度的计算公式如下所示：
<mrow> <msub> <mi>W</mi> <mrow> <mi>lim</mi> <mi>i</mi> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>W</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>-</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>W</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>W</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>D</mi> <mi>L</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mn>1.5</mn> </mfrac> </mrow>
其中，Wlimit表示为临界腐蚀深度，W0表示为结构件原始设计厚度，WADL表示为结构件允许损伤标准。
6.根据权利要求4所述基于腐蚀级别评定的飞机结构性能预测处理方法，其特征在于：所述幂函数模型中的系数常量的计算公式如下所示：
<mrow> <mi>A</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>W</mi> <mrow> <mi>lim</mi> <mi>i</mi> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mn>2</mn> <msub> <mi>T</mi> <mi>i</mi> </msub> </mrow> </mfrac> </mrow>
其中，A表示为幂函数模型中的系数常量，Wlimit表示为临界腐蚀深度，Ti表示为腐蚀重复检查间隔。
7.根据权利要求4所述基于腐蚀级别评定的飞机结构性能预测处理方法，其特征在于：所述幂函数模型中的指数常量的计算公式如下所示：
<mrow> <mi>n</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>l</mi> <mi>n</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>W</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mi>a</mi> <mi>x</mi> </mrow> </msub> <mo>/</mo> <mi>A</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <mi>l</mi> <mi>n</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>T</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> </mrow>
其中，n表示为幂函数模型中的指数常量，Wmax表示为选取出的腐蚀数据、A表示为幂函数模型中的系数常量、Ti表示为腐蚀重复检查间隔。
8.根据权利要求1-7任一项所述基于腐蚀级别评定的飞机结构性能预测处理方法，其特征在于：所述维修决策包括必选决策项目和可选决策项目；
所述必选决策项目包括：
在腐蚀级别评定后的预设时间段内，将腐蚀信息发送至相应的管控终端；
所述可选决策项目包括以下至少一个决策项目：
增加腐蚀维护项目的腐蚀防护与控制重点子项目；
改进腐蚀维护项目的腐蚀防护与控制手段；
拆分腐蚀维护项目；
缩短腐蚀维护项目的首检期限或者重复检查间隔；
改进飞机结构防腐蚀手段；
在规定期限内完成机队腐蚀普查。
9.基于腐蚀级别评定的飞机结构性能预测处理系统，其特征在于：该系统包括：
存储器，用于存储各程序；
处理器，用于加载程序并执行以下步骤：
获取待测飞机结构件的腐蚀数据；
获取待测飞机结构件的原始设计标准数据；
获取与待测飞机结构件相同类型的飞机结构件的所有历史腐蚀数据，然后，将待测飞机结构件的腐蚀数据以及获取得到的所有历史腐蚀数据构成样本腐蚀数据数组，对样本腐蚀数据数组进行可靠性评定；
根据可靠性评定结果，判断待测飞机结构件的腐蚀是否属于一级腐蚀，若是，则无需选取维修决策；反之，则执行下一步骤；
根据待测飞机结构件的原始设计标准数据中所包含的允许损伤值，判断待测飞机结构件的腐蚀是否属于一级腐蚀，若是，则无需选取维修决策；反之，则执行下一步骤；
根据重复腐蚀信息的检测结果，判断待测飞机结构件的腐蚀是否属于一级腐蚀，若是，则无需选取维修决策；反之，则执行下一步骤；
判断是否需要进行紧急适航关注，若是，则判断出待测飞机结构件的腐蚀属于三级腐蚀，然后选取出与三级腐蚀相对应的维修决策；反之，则判断出待测飞机结构件的腐蚀属于二级腐蚀，然后选取出与二级腐蚀相对应的维修决策。
10.基于腐蚀级别评定的飞机结构性能预测处理系统，其特征在于：该系统包括：
第一获取单元，用于获取待测飞机结构件的腐蚀数据；
第二获取单元，用于获取待测飞机结构件的原始设计标准数据；
第一处理单元，用于获取与待测飞机结构件相同类型的飞机结构件的所有历史腐蚀数据，然后，将待测飞机结构件的腐蚀数据以及获取得到的所有历史腐蚀数据构成样本腐蚀数据数组，对样本腐蚀数据数组进行可靠性评定；
第二处理单元，用于根据可靠性评定结果，判断待测飞机结构件的腐蚀是否属于一级腐蚀，若是，则无需选取维修决策；反之，则执行第三处理单元所对应的数据处理流程；
第三处理单元，用于根据待测飞机结构件的原始设计标准数据中所包含的允许损伤值，判断待测飞机结构件的腐蚀是否属于一级腐蚀，若是，则无需选取维修决策；反之，则执行第四处理单元所对应的数据处理流程；
第四处理单元，用于根据重复腐蚀信息的检测结果，判断待测飞机结构件的腐蚀是否属于一级腐蚀，若是，则无需选取维修决策；反之，则执行第五处理单元所对应的数据处理流程；
第五处理单元，用于判断是否需要进行紧急适航关注，若是，则判断出待测飞机结构件的腐蚀属于三级腐蚀，然后选取出与三级腐蚀相对应的维修决策；反之，则判断出待测飞机结构件的腐蚀属于二级腐蚀，然后选取出与二级腐蚀相对应的维修决策。
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