CN110589021A - 一种飞机防抖故障预判系统 - Google Patents

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于忠文
史朝锋
许守林
肖建勋
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Eastern Airlines Technology Ltd
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Eastern Airlines Technology Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F5/00—Designing, manufacturing, assembling, cleaning, maintaining or repairing aircraft, not otherwise provided for; Handling, transporting, testing or inspecting aircraft components, not otherwise provided for
    • B64F5/60—Testing or inspecting aircraft components or systems

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Emergency Alarm Devices (AREA)
  • Alarm Systems (AREA)

Abstract

本发明涉及一种飞机防抖故障预判系统，包括数据采集模块：采集飞机的三轴加速度；数据分析模块：将三个方向的加速度变化率转换为频率的变化；故障定位模块：根据不同的故障件导致机身在三轴方向上产生不同的频率变化的特点，利用频域分析精确定位故障件；预警模块：利用ACMS报文采集飞机爬升状态的一段三轴加速度，设立报警门框值，使用AIDS报文进行预警。与现有技术相比，本发明具有及时发现问题部件进行排查，减少部件的误拆换、提升飞机飞行的安全性和稳定性等优点。

Description

一种飞机防抖故障预判系统
技术领域
本发明涉及飞机故障预警领域，尤其是涉及一种飞机防抖故障预判系统。
背景技术
飞机在飞行过程中，发生抖动事件报告后通常可以更换方向舵伺服作动器解决抖动问题，但在随着机龄的增加，抖动事件的报告周期会逐渐变短，这是由于方向舵结构的游隙间隙变大的原因。
目前游隙间隙主要分为两种，一种是由传感器控制轴承产生的游隙间隙，也是我们日常的抖动排故基本消除的主要游隙间隙，另外一种由于其他部位磨损，例如铰链线产生的游隙间隙。后一种游隙间隙会随着时间逐步增加，并使得抖动的排除越来越困难。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种飞机防抖故障预判系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种飞机防抖故障预判系统，包括：
数据采集模块：采集飞机的三轴加速度；
数据分析模块：将三个方向的加速度变化率转换为频率的变化；
故障定位模块：根据不同的故障件导致机身在三轴方向上产生不同的频率变化的特点，利用频域分析精确定位故障件；
预警模块：利用ACMS报文采集飞机爬升状态的一段三轴加速度，设立报警门框值，使用AIDS报文进行预警。
优选的，所述三轴加速度包括行驶方向加速度、沿机翼垂直于行驶方向加速度和垂直于飞机所在平面的加速度。
优选的，所述三轴加速度的采集周期为30秒。
所述数据分析模块的设定环境为非惯性系。
所述故障件包括方向舵、升降舵或副翼。
所述爬升状态的区间具体为飞机离地之后到空中巡航之前的时间。
优选的，所述报警门框值为部件抖动频率区间内的最大值。
所述AIDS报文进行预警的具体步骤为：
步骤S1：根据采集的三轴加速度计算部件的抖动频率；
步骤S2：当前抖动频率超过设定的报警门框值，显示超过报警值的部件；
步骤S3：机组人员对报警部件进行检查，判断是否返航或紧急降落。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.本发明通过采集三轴加速度，实时计算飞机各部件的抖动频率，及时发现问题部件进行排查，减少部件的误拆换。
2.本发明通过对系统参数日常的监控，在故障即将发生之前的时间提前完成维护工作，进一步降低系统的故障率，达到预防性维修，提高机队整体可靠性和飞行技术品质。
3.本发明根据机队的大数据完成对监控模型的建立，并运用ACARS数据链实时完成系统监控及报警，提前预判故障隐患，提升了飞机飞行的安全性和稳定性。
附图说明
图1为本发明预警系统的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
一种飞机防抖故障预判系统，包括：
数据采集模块：采集飞机的三轴加速度；
数据分析模块：将三个方向的加速度变化率转换为频率的变化；
故障定位模块：根据不同的故障件导致机身在三轴方向上产生不同的频率变化的特点，利用频域分析精确定位故障件；
预警模块：利用ACMS报文采集飞机爬升状态的一段三轴加速度，设立报警门框值，使用AIDS报文进行预警。
优选的，三轴加速度包括行驶方向加速度、沿机翼垂直于行驶方向加速度和垂直于飞机所在平面的加速度。
优选的，三轴加速度的采集周期为10秒。
数据分析模块的设定环境为非惯性系。
故障件包括方向舵、升降舵或副翼。
爬升状态的区间具体为飞机离地之后到空中巡航之前的时间。
优选的，报警门框值为部件抖动频率区间内的最大值，升降舵引起的抖动频率是在10HZ区间。
AIDS报文进行预警的具体步骤为：
步骤S1：根据采集的三轴加速度计算部件的抖动频率；
步骤S2：当前抖动频率超过设定的报警门框值，若是短时间内突发性超过，按正常的频率波动处理，若短时间内多次超过预警值或始终高于预警值，显示超过报警值的部件；
步骤S3：机组人员对报警部件进行检查，判断是否返航或紧急降落。

Claims (8)

1.一种飞机防抖故障预判系统，其特征在于，包括：
数据采集模块：采集飞机的三轴加速度；
数据分析模块：将三个方向的加速度变化率转换为频率的变化；
故障定位模块：根据不同的故障件导致机身在三轴方向上产生不同的频率变化的特点，利用频域分析精确定位故障件；
预警模块：利用ACMS报文采集飞机爬升状态的一段三轴加速度，设立报警门框值，使用AIDS报文进行预警。
2.根据权利要求1所述的一种飞机防抖故障预判系统，其特征在于，所述三轴加速度包括行驶方向加速度、沿机翼垂直于行驶方向加速度和垂直于飞机所在平面的加速度。
3.根据权利要求1所述的一种飞机防抖故障预判系统，其特征在于，所述三轴加速度的采集周期为10秒。
4.根据权利要求1所述的一种飞机防抖故障预判系统，其特征在于，所述数据分析模块的设定环境为非惯性系。
5.根据权利要求1所述的一种飞机防抖故障预判系统，其特征在于，所述故障件包括方向舵、升降舵或副翼。
6.根据权利要求1所述的一种飞机防抖故障预判系统，其特征在于，所述爬升状态的区间具体为飞机离地之后到空中巡航之前的时间。
7.根据权利要求1所述的一种飞机防抖故障预判系统，其特征在于，所述报警门框值为部件抖动频率区间内的最大值。
8.根据权利要求1所述的一种飞机防抖故障预判系统，其特征在于，所述AIDS报文进行预警的具体步骤为：
步骤S1：根据采集的三轴加速度计算部件的抖动频率；
步骤S2：当前抖动频率超过设定的报警门框值，显示超过报警值的部件；
步骤S3：机组人员对报警部件进行检查，判断是否返航或紧急降落。
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