CN112231332A - 一种分布式民机地面故障诊断方法及平台 - Google Patents

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韩联庆
田林
王娟
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Abstract

本申请提供一种分布式民机地面故障诊断方法及平台,方法包括:故障诊断模块将预定义的配制文件发送至机载IMA模块;机载IMA模块根据所述配制文件,实时记录飞机飞行时各系统的参数数据,生成飞机数据文件,将所述飞机数据文件发送至地面故障诊断模块;在飞机落地后,地面故障诊断模块获取所述飞机数据文件;地面故障诊断模块将所述飞机数据文件和配置文件,发送至远程算法提供端;远程算法提供端根据所述飞机数据文件和配置文件,不断训练故障诊断算法,并实时将训练好的故障诊断算法发送至地面故障诊断模块;地面故障诊断模块接收最新的故障诊断算法,根据需要诊断的飞机系统,选择对应的故障诊断算法;执行故障诊断,生成故障诊断报告。

Description

一种分布式民机地面故障诊断方法及平台
技术领域
本发明是属于民用飞机健康管理技术领域,具体涉及一种分布式民机地面故障诊断方法及平台。
背景技术
民用飞机健康管理系统完成民机的健康管理工作,民机故障诊断为飞机的安全飞行提供保障,为飞机的维护工作提供支持,是整个系统的核心。民机故障诊断包含机载故障诊断和地面故障诊断,其中地面故障诊断是民机健康管理故障诊断的重要组成部分,是机载故障诊断的有益补充。飞机数据和诊断算法是地面故障诊断的基础。
传统的飞机数据记录,往往和应用程序绑定,数据文件获取通常需要专门的设备或介质,诊断算法固定难以更新。
发明内容
为了解决上述技术问题,本申请提供一种分布式民机地面故障诊断方法,能够满足飞机数据记录扩展性良好、数据文件获取便捷、诊断算法易于更新的要求。
第一方面,本申请提供一种分布式民机地面故障诊断方法,所述方法应用于故障诊断平台,所述故障诊断平台包括机载IMA模块、地面故障诊断模块和远程算法提供端,方法包括:
故障诊断模块将预定义的配制文件发送至机载IMA模块;
机载IMA模块根据所述配制文件,实时记录飞机飞行时各系统的参数数据,生成飞机数据文件,将所述飞机数据文件发送至地面故障诊断模块;
在飞机落地后,地面故障诊断模块获取所述飞机数据文件;
地面故障诊断模块将所述飞机数据文件和配置文件,发送至远程算法提供端;
远程算法提供端根据所述飞机数据文件和配置文件,不断训练故障诊断算法,并实时将训练好的故障诊断算法发送至地面故障诊断模块;
地面故障诊断模块接收最新的故障诊断算法,根据需要诊断的飞机系统,选择对应的故障诊断算法;执行故障诊断,生成故障诊断报告。
具体的,所述配置文件包括参数名称、参数位置、参数大小、参数类型、参数单位、参数值域和参数来源信息。
具体的,远程算法提供端包括至少两个故障诊断算法。
具体的,配制文件的格式为XML。
具体的,地面故障诊断模块获取所述飞机数据文件,具体包括
地面故障诊断模块利用机场高速无线网络,获取所述飞机数据文件。
第二方面,本申请提供一种分布式民机地面故障诊断平台,所述故障诊断平台包括机载IMA模块、地面故障诊断模块和远程算法提供端,其中:
机载IMA模块通过无线网络与地面故障诊断模块连接;
地面故障诊断模块与远程算法提供端连接;
远程算法提供端存储有故障诊断算法,用于进行故障诊断。
具体的,地面故障诊断模块与远程算法提供端通过网络交换机连接。
具体的,远程算法提供端存储至少两个故障诊断算法。
综上所述,本申请提供的分布式民机地面故障诊断方法具有以下优点:
1)数据文件配制简单,易于扩展;
2)飞机落地,数据文件自动下载;
3)实现故障诊断算法熟化及自动更新;
4)数据访问安全,算法提供端仅可访问配置文件未屏蔽的与之算法相关的数据文件中的参数数据。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种分布式民机地面故障诊断平台的结构示意图。
具体实施方式
本发明针对民用飞机健康管理设计了一种分布式架构的故障诊断地面平台,平台由驻留在机场地面站的故障诊断模块、机载IMA模块、远程算法提供端(可多个)构成,通过分布式架构将飞机数据记录、数据文件下载、诊断算法更新、故障诊断执行结合为一体。根据需要,定义配制文件并上传给机载IMA模块,机载IMA模块根据配制文件实时记录飞机各系统的参数数据到数据文件中;飞机落地,故障诊断模块使用机场高速无线网络自动下载数据文件;远程算法提供端解读配置文件,访问数据文件中相关参数数据,生成或熟化诊断算法,完成后发送给地面站故障诊断模块;故障诊断模块使用下载的数据文件和接收到的诊断算法执行故障诊断处理,最后生成故障诊断报告。
一种分布式民机故障诊断地面平台设计方法,其特征在于:平台由故障诊断模块、机载IMA模块、远程算法提供端分布式构成,通过分布式架构将飞机数据记录、数据文件下载、诊断算法更新、故障诊断执行结合为一体;其中,故障诊断模块驻留在机场地面站高性能计算机上,包含文件上传功能、文件下载功能、算法维护功能、故障诊断执行功能,具体包括以下环节和步骤:
1)故障诊断模块上传预定义的XML配制文件给机载IMA模块;机载IMA模块根据配制文件实时记录飞机飞行时各系统的参数数据到后缀为.bat的二进制数据文件中。配置文件逐条定义了参数名称、参数位置、参数大小、参数类型、参数单位、参数值域和参数来源信息。配置文件可根据需要扩展。
2)在飞机落地后,故障诊断模块的文件下载功能使用机场高速无线网络自动下载机载IMA模块记录的飞机数据文件。
3)远程算法提供端解读配制文件,远程访问与算法相关的飞机数据文件中的参数数据,生成相关的故障诊断算法文件并不断熟化,熟化好的算法文件通过网络发送给平台地面站,经算法维护功能检验无误后完成算法文件的自动更新。
4)选择数据文件,缺省为最新下载的数据文件;配置需要诊断的飞机系统,可多选,缺省为全系统。
5)平台的算法维护功能从算法提供端接收最新的故障诊断算法文件。
6)平台的故障诊断执行功能自动加载运行相关算法,生成故障诊断报告。
如图1所示,本发明的具体实现方式如下:
a.平台由故障诊断模块、机载IMA模块、远程算法提供端分布式构成,通过分布式架构将飞机数据记录、数据文件下载、诊断算法更新、故障诊断执行结合为一体。
b.故障诊断模块驻留在机场地面站高性能计算机上,包含文件上传功能、文件下载功能、算法维护功能、故障诊断执行功能。
c.故障诊断模块上传预定义的XML配制文件给机载IMA模块;机载IMA模块根据配制文件实时记录飞机飞行时各系统的参数数据到后缀为.bat的二进制数据文件中。配置文件逐条定义了参数名称、参数位置、参数大小、参数类型、参数单位、参数值域和参数来源信息。配置文件可根据需要扩展。
d.在飞机落地后,故障诊断模块的文件下载功能使用机场高速无线网络自动下载机载IMA模块记录的飞机数据文件。
e.远程算法提供端解读配制文件,远程访问与算法相关的飞机数据文件中的参数数据,生成相关的故障诊断算法文件并不断熟化,熟化好的算法文件通过网络发送给平台地面站,经算法维护功能检验无误后完成算法文件的自动更新。
f.选择数据文件,缺省为最新下载的数据文件;配置需要诊断的飞机系统,可多选,缺省为全系统。
g.平台的算法维护功能从算法提供端接收最新的故障诊断算法文件。
h.平台的故障诊断执行功能自动加载运行相关算法,生成故障诊断报告。
综上所述,本发明提出了一种分布式民机故障诊断地面平台设计方法,满足了飞机数据记录可扩展、数据文件获取方便、故障诊断算法更新自动化的要求。该分布式民机故障诊断地面平台采用分布式架构,由故障诊断模块、机载IMA模块、远程算法提供端构成,通过分布式架构将飞机数据记录、数据文件下载、诊断算法更新、故障诊断执行结合为一体。飞机飞行时,机载IMA模块自动记录飞机各系统的数据,在飞机落地后,驻留在机场地面站中的故障诊断模块自动下载数据文件,自动调用执行远程算法提供端发送的故障诊断算法分析和处理下载的数据文件中的数据,实现对飞机的故障诊断,最终生成故障诊断报告。平台的故障诊断模块包含文件上传功能、文件下载功能、算法维护功能、故障诊断执行功能。该分布式民机故障诊断地面平台设计方法具有现实的可行性,能够为民机健康管理和日常维护提供便利。它弥补了传统的飞机数据记录和应用程序绑定,数据文件获取通常需要专门的设备或介质,诊断算法固定难以更新的不足,具有飞机数据记录扩展性良好、数据文件获取便捷、诊断算法易于更新的特点。

Claims (8)

1.一种分布式民机地面故障诊断方法,其特征在于,所述方法应用于故障诊断平台,所述故障诊断平台包括机载IMA模块、地面故障诊断模块和远程算法提供端,方法包括:
故障诊断模块将预定义的配制文件发送至机载IMA模块;
机载IMA模块根据所述配制文件,实时记录飞机飞行时各系统的参数数据,生成飞机数据文件,将所述飞机数据文件发送至地面故障诊断模块;
在飞机落地后,地面故障诊断模块获取所述飞机数据文件;
地面故障诊断模块将所述飞机数据文件和配置文件,发送至远程算法提供端;
远程算法提供端根据所述飞机数据文件和配置文件,不断训练故障诊断算法,并实时将训练好的故障诊断算法发送至地面故障诊断模块;
地面故障诊断模块接收最新的故障诊断算法,根据需要诊断的飞机系统,选择对应的故障诊断算法;执行故障诊断,生成故障诊断报告。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述配置文件包括参数名称、参数位置、参数大小、参数类型、参数单位、参数值域和参数来源信息。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,远程算法提供端包括至少两个故障诊断算法。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,配制文件的格式为XML。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,地面故障诊断模块获取所述飞机数据文件,具体包括
地面故障诊断模块利用机场高速无线网络,获取所述飞机数据文件。
6.一种分布式民机地面故障诊断平台,其特征在于,所述故障诊断平台包括机载IMA模块、地面故障诊断模块和远程算法提供端,其中:
机载IMA模块通过无线网络与地面故障诊断模块连接;
地面故障诊断模块与远程算法提供端连接;
远程算法提供端存储有故障诊断算法,用于进行故障诊断。
7.根据权利要求6所述的分布式民机地面故障诊断平台,其特征在于,地面故障诊断模块与远程算法提供端通过网络交换机连接。
8.根据权利要求6所述的分布式民机地面故障诊断平台,其特征在于,远程算法提供端存储至少两个故障诊断算法。
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