CN113868972B - 基于空中受油场景的燃油泄漏安全性的数据处理方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种基于空中受油场景的燃油泄漏安全性的数据处理方法、装置、设备和介质。所述方法包括：根据加油机和受油机的空中加油包线数据、至少一项安全场景以及与安全场景对应的燃油泄漏量确定燃油泄漏工况数据；利用燃油泄漏工况数据、流场仿真参数以及仿真模型进行仿真分析处理，确定燃油泄漏影响区域；获取燃油泄漏影响区域对应的分析报告数据，对分析报告数据进行功能性危险分析，确定燃油泄漏的安全性风险结果。采用本方法能够确定非功能类风险后果和概率即燃油泄漏的风险后果和概率，提高了飞机的安全性水平。

Description

基于空中受油场景的燃油泄漏安全性的数据处理方法

技术领域

本公开涉及数据分析技术领域，特别是涉及一种基于空中受油场景的燃油泄漏安全性的数据处理方法、装置、设备和介质。

背景技术

随着航空领域技术的发展，为了增大受油机航程，并且延长续航时间，增加有效载重，提高远程作战能力，利用空中加油机给正在飞行中的飞机补加燃料是一种常见的手段，即空中加油。然而，空中加油是一项高风险性飞行作业，存在着诸多影响飞行安全的因素，因而空中加油能力及其安全性也引起人们的重视。除了空中加油过程中在对接上的技术难度，在正常对接加油的过程中，存在少量燃油泄漏，此外，倘若发生输油管破裂、密封圈漏油或者加油管分离漏油等情况，泄漏的燃油可能会在空气流场的作用下雾化破碎而对受油机产生非常不利影响。因此，针对可能出现的燃油泄漏情况对空中受油场景进行安全性分析是十分必要的。

传统的安全性分析方法主要从系统功能出发，通过功能失效状态的识别和故障树分析等工具确定关注的安全性风险及其影响后果、发生概率。然而，传统的安全性分析方法需要花费大量的时间和精力，且仅能覆盖由于功能失效导致的功能类风险，但由于飞机构型的复杂性和风险场景的多样性，大部分风险属于非功能类风险，如燃油泄漏，使得传统的安全性分析很难进行确定非功能类风险后果及概率。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够确定非功能类风险后果及概率的基于空中受油场景的燃油泄漏安全性的数据处理方法、装置、设备和介质。

一种基于空中受油场景的燃油泄漏安全性的数据处理方法，所述方法包括：

根据加油机和受油机的空中加油包线数据、至少一项安全场景以及与安全场景对应的燃油泄漏量确定燃油泄漏工况数据；与安全场景对应的燃油泄漏量是根据空中加油流量数据、预设的加油管路破口情况数据以及安全场景确定的；

利用燃油泄漏工况数据、流场仿真参数以及仿真模型进行仿真分析处理，确定燃油泄漏影响区域；

获取燃油泄漏影响区域对应的分析报告数据，对分析报告数据进行功能性危险分析，确定燃油泄漏的安全性风险结果。

在其中一个实施例中，利用燃油泄漏工况数据、流场仿真参数以及仿真模型进行仿真分析处理之前，包括：根据对接加油状态下的加油机和受油机建立仿真模型。

在其中一个实施例中，建立仿真模型包括：

建立加油机和受油机的外形模型；

对外形模型进行简化处理，简化处理包括在外形模型表面划分成第一网格，删除加油机和受油机的外形模型中未影响飞机的流场或者油雾场的局部结构，对受油机外形模型中的受油装置、受油区域以及进气口部位采用第二网格表示，第二网格的密度大于第一网格的密度；

根据简化处理后的外形模型以及加油机和受油机空中对接后的加油状态建立仿真模型。

在其中一个实施例中，安全场景包括：燃油喷溅场景、单侧泄漏场景、均匀泄漏场景、全流量泄漏场景；

其中，燃油喷溅场景是通过模拟加油机的加油锥管与受油机的受油装置的插头脱开产生的燃油喷溅确定的；

单侧泄漏场景是通过模拟加油锥管单侧的加油管路破口情况数据导致的燃油漏油确定的；

均匀泄漏场景是通过模拟加油锥管的锥套位置密封失效导致的燃油漏油确定的；

全流量泄漏场景是通过模拟加油锥管断裂或受油装置上受油管断裂或加油锥管上的加油伞锥意外脱开导致的空中加油流量全部泄漏确定的。

在其中一个实施例中，与安全场景对应的燃油泄漏量包括：燃油喷溅场景下的燃油泄漏量、单侧泄漏场景下的燃油泄漏量、均匀泄漏场景下的燃油泄漏量和全流量泄漏场景下的燃油泄漏量；

其中，单侧泄漏场景下的燃油泄漏量和均匀泄漏场景下的燃油泄漏量均是根据预设的加油管路破口情况数据设置的。

在其中一个实施例中，预设的加油管路破口情况数据包括：

以空中加油流量数据预设的第一百分比作为加油管路破口情况数据的下限值和增加量；

以空中加油流量数据预设的第二百分比作为加油管路破口情况数据的上限值得到的。

在其中一个实施例中，利用燃油泄漏工况数据、流场仿真参数以及仿真模型进行仿真分析处理之前，还包括：

基于加油机和受油机的飞行状态数据和空中加油包线数据确定流场仿真参数，流场仿真参数包括：飞行速度和飞行高度以及分别与飞行速度和飞行高度对应的飞行环境参数，飞行环境参数包括：马赫数、大气密度、大气压力、大气温度、加油机攻角、受油机攻角、加油机发送机进气量、受油机发送机进气量、加油机和受油机的相对位置。

在其中一个实施例中，利用燃油泄漏工况数据、流场仿真参数以及仿真模型进行仿真分析确定燃油泄漏影响区域包括：

通过仿真分析软件以及流场仿真参数进行仿真，得到高空流场数据；

利用DPM模型建立燃油泄漏工况数据对应的燃油泄漏模型；

利用燃油泄漏模型、仿真模型和高空流场数据进行模拟，确定燃油泄漏影响区域，燃油泄漏影响区域包括泄漏的燃油在雾化时，在受油机上的飘散路径和分布的情况。

在其中一个实施例中，获取燃油泄漏影响区域对应的分析报告数据，对分析报告数据进行功能性危险分析，确定燃油泄漏的安全性风险结果，包括：

获取与燃油泄漏影响区域对应的受油机的飞行系统或飞行设备的分析报告中的影响分析数据；

对影响分析数据进行功能性危险分析，确定影响分析数据是否产生安全影响，从而确定安全性风险结果。

在其中一个实施例中，方法还包括：

当分析报告数据和/或功能性危险分析中影响等级为第一类，或

当分析报告数据和/或功能性危险分析中影响等级为第二类时，根据加油机的加油锥管和受油机的受油装置的分析报告数据确定对应的燃油泄漏工况的故障原因；

根据故障原因计算与故障原因对应的燃油泄漏工况的发生概率。

一种基于空中受油场景的燃油泄漏安全性的数据处理装置，所述装置包括：

泄漏量确定模块，用于根据空中加油流量数据、预设的加油管路破口情况数据以及安全场景确定燃油泄漏量；

工况确定模块，用于根据加油机和受油机的空中加油包线、至少一项安全场景以及与安全场景对应的燃油泄漏量确定燃油泄漏工况数据；

区域确定模块，用于利用燃油泄漏工况数据、流场仿真参数以及仿真模型进行仿真分析确定燃油泄漏影响区域；

安全分析模块，用于获取燃油泄漏影响区域对应的分析报告数据，对分析报告数据进行功能性危险分析，确定燃油泄漏的安全性风险结果。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。

上述基于空中受油场景的燃油泄漏安全性的数据处理方法、装置、设备和介质，通过构建对接加油状态下的加油机和受油机的仿真模型，并利用仿真技术模拟了高空流场环境下的飘散轨迹和燃油泄漏的影响区域，最后基于燃油泄漏影响区域通过分析报告数据以及功能性危险分析进行安全性分析。此设计过程以模型和仿真分析为基础，突破了逻辑分析的弊端，能够确定非功能类风险后果和概率即燃油泄漏的风险后果和概率，提高了飞机的安全性水平。

另一方面，通过对建立的几何模型进行简化处理，能够提升受油装置、受油区域以及进气口部位进行模拟时的精度，并且删除了部分不会产生影响的结构能够平衡模拟时的效率。

另一方面，通过不同飞行速度和飞行高度下的飞行环境参数、不同安全场景下的燃油泄漏组合工况数据，能够更加全面的确定燃油泄漏的风险后果和概率，进一步提高了飞机的安全性。

另一方面，当影响等级为第一类或者第二类时，表示该燃油泄漏工况的影响较为严重，应该进行进一步的确定该燃油泄漏工况的故障原因，并根据故障原因计算故障发生概率，能够有效提高飞机的安全性水平。

另一方面，当燃油泄漏影响区域造成的影响不明确时，可以进行验证时，从而进一步确定该影响是否会造成严重的后果，从而保证飞机的飞行时的安全。

附图说明

图1为一个实施例中基于空中受油场景的燃油泄漏安全性的数据处理方法的流程示意图；

图2为一个实施例中基于空中受油场景的燃油泄漏安全性的数据处理方法中建立仿真模型流程示意图；

图3为一个实施例中S104步骤的流程示意图；

图4为一个实施例中S106步骤的流程示意图；

图5为一个实施例中基于空中受油场景的燃油泄漏安全性的数据处理方法中另一部分的流程示意图；

图6为另一个实施例中基于空中受油场景的燃油泄漏安全性的数据处理装置的结构框图；

图7为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，在本说明书提供的一些实施例的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

随着航空领域的发展，利用空中加油机给正在飞行中的飞机补加燃料是一种常见的手段。空中加油能力建设是军事装备研制的重中之重，决定了飞机的制空时间及飞行航程，是一个国家军事震慑能力强弱的主要影响因素。然而，空中加油是一项高风险性飞行作业，存在着诸多影响飞行安全的因素，因而空中加油能力及其安全性也引起人们的重视。目前，传统的安全性分析工具主要有功能性危险分析(Function Hazard Analysis——FHA)、故障树分析(Fault Tree Analysis——FTA)、故障模式影响分析(Failure Mode andEffect Analysis)等，这些方法主要依靠工程师的领域知识和工程经验，从系统功能出发来预测系统的行为，仅能覆盖由于功能失效导致的功能类风险。由于飞机构型的复杂性和风险场景的多样性，大部分风险属于非功能类风险，其诱发因素是场景下的人-机-环等因素耦合的结果，传统安全性分析方法难以确定风险后果及概率。为解决上述问题，提供了一种基于空中受油场景的燃油泄漏安全性的数据处理方法。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种基于空中受油场景的燃油泄漏安全性的数据处理方法，本实施例以该方法应用于终端进行举例说明，可以理解的是，该方法也可以应用于服务器，还可以应用于包括终端和服务器的系统，并通过终端和服务器的交互实现。本实施例中，该方法包括以下步骤：

S102，根据加油机和受油机的空中加油包线数据、至少一项安全场景以及与安全场景对应的燃油泄漏量确定燃油泄漏工况数据；所述空中加油包线数据包括所述加油机向所述受油机加油时的飞行高度，以及对应的飞行速度和飞行参数；所述与安全场景对应的燃油泄漏量是根据空中加油流量数据、预设的加油管路破口情况数据以及所述安全场景确定的。

其中，加油机和受油机的空中加油包线数据可以是通过加油或受油包线图，确定飞机在加油或受油时的飞行高度对应的飞行速度和飞行参数，飞行参数可以是爬升率、加油或受油重量等参数以及这些参数的极限值。安全场景可以是飞机在加油或者受油的过程中可能会出现的一些情况下的场景。与安全场景对应的燃油泄漏量可以是在某个固定的安全场景下，可能会出现的燃油泄漏量。空中加油流量数据通常指的是在加油机对受油机加油的过程中，需要向受油机加油的流量数据。预设的加油管路破口情况数据可以是安全场景中加油的管道破裂导致的燃油泄漏的流量，且加油或受油流量在程序中会有规定，本领域技术人员可以根据实际情况设置加油管路破口情况数据。

具体的，通过预先得知或者预先设置的加油包线图或受油包线图来确定加油机在加油或受油机在受油时的飞行高度对应的飞行速度、爬升率、加油或受油重量等参数以及这些参数的极限值，即确定加油机和受油机的空中加油包线数据，因为再进行加油时加油机和受油机的位置相近，所以此处使用加油包线图或者受油包线图均可确定加油机和受油机的空中加油包线数据。

通过加油机向受油机加油时的加油流量确定空中加油流量数据，进而根据空中加油流量数据、预设的加油管路破口情况数据以及安全场景确定与安全场景对应的燃油泄漏量。最后将加油机和受油机的空中加油包线数据、至少一项安全场景以及与安全场景对应的燃油泄漏量进行组合，得到一项或多项组合结果，一项或多项组合结果即为燃油泄漏工况数据。

S104，利用所述燃油泄漏工况数据、流场仿真参数以及仿真模型进行仿真分析处理，确定燃油泄漏影响区域。

其中，流场仿真参数可以是能够仿真流场的参数，流场可以是某一时刻气流运动的空间分布，是在加油机和受油机在飞行过程中运动造成的，仿真模型可以是基于加油机和受油机的3D模型的基础上建立对接加油状态下的加油机和受油机的3D模型进行得到的。燃油泄漏影响区域可以是仿真结果给出燃油在高空飘散路径及对受油机部分的影响区域。仿真分析处理通常可以是通过仿真软件对燃油泄漏工况数据、流场仿真参数以及仿真模型进行仿真并进行数据处理输出结果数据的方法。

具体地，利用流场仿真参数进行仿真，得到仿真环境，利用一项或者多项的燃油泄漏工况数据进行仿真，得到泄漏模型，在仿真环境下，通过泄漏模型和仿真模型进行仿真分析，得到并确定燃油泄漏影响区域。仿真环境和仿真模型组合在一起即构成了空中受油场景。

S106，获取所述燃油泄漏影响区域对应的分析报告数据，对所述分析报告数据进行功能性危险分析，确定燃油泄漏的安全性风险结果。

其中，分析报告数据通常可以是失效模式与影响分析数据，或称为FMEA(FailureMode and Effects Analysis)，分析报告数据是在受油机在产品设计阶段和过程设计阶段，对构成产品的子系统、零件，对构成过程的各个工序逐一进行分析，找出所有潜在的失效模式，并分析其可能的后果的数据。功能性危险分析FHA(Functional Hazard Analysis)是一种自上而下识别功能失效状态，并评估其影响的方法。

具体地，获取与燃油泄漏影响区域对应的预先分析得到的失效模式与影响分析数据，通过功能性危险分析对失效模式与影响分析数据评估，确定燃油泄漏的安全性是否会对飞行员的操作、飞机安全或财产经济等造成影响。

上述基于空中受油场景的燃油泄漏安全性的数据处理方法中，通过构建对接加油状态下的加油机和受油机的仿真模型，并利用仿真技术模拟了燃油泄漏流场环境下的飘散轨迹和燃油泄漏的影响区域，最后基于燃油泄漏影响区域通过分析报告数据以及功能性危险分析进行安全性分析。此设计过程的模型和仿真分析为基础，突破了逻辑分析的弊端，能够确定非功能类风险后果和概率即燃油泄漏的风险后果和概率，提高了飞机的安全性水平。

在一个实施例中，所述利用所述燃油泄漏工况数据、流场仿真参数以及仿真模型进行仿真分析处理之前，包括：根据对接加油状态下的加油机和受油机建立所述仿真模型。

在一个实施例中，如图2所示，建立所述仿真模型包括：

S202，建立所述加油机和所述受油机的外形模型。

S204，对所述外形模型进行简化处理，所述简化处理包括在所述外形模型表面划分成第一网格，删除所述加油机和受油机的外形模型中未影响飞机的流场或者油雾场的局部结构，对所述受油机外形模型中的受油装置、受油区域以及进气口部位采用第二网格表示，所述第二网格的密度大于所述第一网格的密度，也就是第二网格的精细程度大于第一网格的精细程度，即第二网格相较于第一网格更加精细。

S206，根据简化处理后的所述外形模型以及所述加油机和受油机空中对接后的加油状态建立所述仿真模型。

其中，外形模型可以是几何模型。受油装置可以是受油机与加油机对接时接收燃油的装置。油雾场可以是加油机或者受油机产生燃油泄漏，从而产生油雾而形成的场。受油区域可以是靠近受油装置的部分。加油机和受油机空中对接后的加油状态通常指的是加油机向受油机加油时的进行对接的状态。

具体地，通过仿真软件建立所述加油机和所述受油机的几何外形模型，仿真软件可以是fluent软件，几何外形模型可以是二维几何模型也可以是三维几何模型。对建立好的几何外形模型进行简化处理，简化处理包括：将结合外形模型上划分第一网格、删除一些未对飞机外流场造成影响或影响较小、以及对油雾场未造成影响或影响较小的局部结构、可以仅对受油机外形模型中的受油装置、邻近受油区域以及进气口部位采用第二网格表示。邻近受油区域可以包括雷达舱、驾驶舱等。将简化处理后的几何外形模型根据油机和受油机空中对接后的加油状态进行调整并重新建立，最终得到仿真模型。

本实施例中，因为删除了部分结构所以可以将可能会燃油泄漏被影响的部分采用比第一网格精细程度更大的第二网格，能够提升计算的精度和平衡计算的效率。

在其中一个实施例中，所述安全场景包括：燃油喷溅场景、单侧泄漏场景、均匀泄漏场景、全流量泄漏场景；

所述燃油喷溅场景是通过模拟所述加油机的加油锥管与所述受油机的受油装置的插头脱开产生的燃油喷溅确定的。所述单侧泄漏场景是通过模拟所述加油锥管单侧的所述加油管路破口情况数据导致的燃油漏油确定的。所述均匀泄漏场景是通过模拟所述加油锥管的锥套位置密封失效导致的燃油漏油确定的，加油锥管的锥套通常指的是加油机的加油锥管末端的锥套，以对接稳固受油机的受油装置上的受油插头。所述全流量泄漏场景是通过模拟加油锥管断裂或所述受油装置上受油管断裂或加油锥管上的加油伞锥意外脱开导致的燃油泄漏全流量确定的。

其中，上述的四种情况的安全场景，至少存在一种，目的是为了分析不同工况下燃油泄漏对飞机安全性的影响。且可能会出现安全场景组合发生的情况，在本实施例中以单个安全场景为例，不考虑组合情况。

在其中一个实施例中，所述与安全场景对应的燃油泄漏量包括：燃油喷溅场景下的燃油泄漏量、单侧泄漏场景下的燃油泄漏量、均匀泄漏场景下的燃油泄漏量和全流量泄漏场景下的燃油泄漏量；

其中，所述单侧泄漏场景下的燃油泄漏量和均匀泄漏场景下的燃油泄漏量均是根据预设的加油管路破口情况数据设置的。

所述预设的加油管路破口情况数据包括：

以空中加油流量数据预设的第一百分比作为加油管路破口情况数据的下限值和增加量；

以空中加油流量数据预设的第二百分比作为加油管路破口情况数据的上限值得到的。

具体地，燃油喷溅场景下的燃油泄漏量是本领域技术人员根据实际设计要求确定的。全流量泄漏场景下的燃油泄漏量通常可以是进行加油的空中加油流量数据全部泄漏产生的泄漏量，即相当于空中加油流量数据。单侧泄漏和均匀泄漏场景下的燃油泄漏量根据预设的加油管路破口情况数据设置，为尽可能包络单侧泄漏和均匀泄漏场景下的燃油泄漏量工况，可以以空中加油流量数据预设的第一百分比作为下限值，并且以空中加油流量数据预设的第一百分比作为增量，通常为空中加油流量数据的5％；以空中加油流量数据预设的第二百分比作为加油管路破口情况数据的上限值，进行得到。本实施例中，加油管路破口情况数据的上限值大概会导致空中加油流量数据30％的泄漏量。本领域人员也可根据实际情况选择设置对应的第一百分比和第二百分比，第一百分比可以是1％、2％、3％等，第二百分比可以是30％、25％等，在本实施例中不进行限定。

在一些实施方式中，根据安全场景设置与其对应的燃油泄漏量，如表1所示。

表1与安全场景对应的燃油泄漏量

在一些实施方式中，根据加油机和受油机的空中加油包线数据、至少一项安全场景以及与安全场景对应的燃油泄漏量确定燃油泄漏工况数据，如表2所示。

表2燃油泄漏组合工况数据表

其中，飞行速度和飞行高度通常情况下建议取所述受油机的空中加油包线的极限值，即最大飞行速度和最高飞行高度。与安全场景对应的燃油泄漏量通常情况建议取下限值和上限值，即上述表2中的空中加油流量数据的5％和空中加油流量数据的30％。

在其中一个实施例中，所述利用所述燃油泄漏工况数据、流场仿真参数以及仿真模型进行仿真分析处理之前，还包括：

基于所述加油机和受油机的飞行状态数据和空中加油包线数据确定所述流场仿真参数，流场仿真参数可以包括：飞行速度和飞行高度以及分别与所述飞行速度和飞行高度对应的飞行环境参数，飞行环境参数包括：马赫数、大气密度、大气压力、大气温度、加油机攻角、受油机攻角、加油机发送机进气量、受油机发送机进气量、加油机和受油机的相对位置；加油机和受油机的相对位置通常可以包括能确定出加油机和受油机的相对高度和相对横向距离的数据，其按照飞机受油程序中规定确定。

在其中一个实施例中，如图3所示，所述利用所述燃油泄漏工况数据、流场仿真参数以及仿真模型进行仿真分析处理，确定燃油泄漏影响区域，包括：

S302，通过仿真分析软件以及流场仿真参数进行仿真，得到高空流场数据。

S304，利用DPM模型建立燃油泄漏工况数据对应的燃油泄漏模型。

S306，利用燃油泄漏模型、仿真模型和高空流场数据进行模拟，确定燃油泄漏影响区域，燃油泄漏影响区域包括泄漏的燃油在雾化时，在所述受油机上的飘散路径和分布的情况。

其中，仿真分析软件通常指的是仿真计算流体力学软件，可以是ANSYS Fluent、cfx、STAR-CCM、comsol、OpenFOAM、Phoenics等等，在本实施例中仿真分析软件可以是ANSYSFluent。fluent DPM模型可以是离散项模型，可以模拟燃油泄漏工况时产生的燃油喷雾。雾化通常指的是燃油泄漏时产生的燃油喷溅或用高速气流使液体分散成微小液滴的过程。

具体地，根据上述确定的流场仿真参数，通过ANSYS Fluent软件该分别对流场仿真参数中不同飞行速度和飞行高度下的飞行环境参数，得到不同飞行速度和飞行高度下的高空流场数据。将不同飞行速度和飞行高度下的高空流场数据作为后续确定燃油泄漏影响区域时的初始条件。利用DPM模型建立燃油泄漏工况数据中不同安全场景下燃油泄漏量的燃油泄漏模型，该燃油泄漏模型通常情况下包括了模拟了不同安全场景下燃油泄漏产生的喷雾。利用在不同安全场景下燃油泄漏量的燃油泄漏模型结合仿真模型并且在高空流场数据下进行仿真模拟，模拟泄漏燃油在高空流场数据下的雾化时，在受油机上的分布情况，从而可以得到燃油在高空飘散路径及影响区域，且主要关注燃油泄漏对受油机的外部传感器、发动机进气口、发动机高温尾流、驾驶舱风挡玻璃等区域的影响。

外部传感器可以包括如天线、空速管、迎角传感器等等。

在其中一个实施例中，如图4所示，所述获取所述燃油泄漏影响区域对应的分析报告数据，对所述分析报告数据进行功能性危险分析，确定燃油泄漏的安全性风险结果，包括：

S402，获取与所述燃油泄漏影响区域对应的受油机的飞行系统或飞行设备的分析报告中的影响分析数据。

S404，对所述影响分析数据进行功能性危险分析，确定所述影响分析数据是否产生安全影响，从而确定所述安全性风险结果。

具体地，根据确定的燃油泄漏影响区域，获取到与燃油泄漏影响区域对应的受油机的飞行系统或飞行设备的分析报告，即FMEA报告中的“影响分析”，对影响分析开展功能性危险分析即FHA，确定该燃油泄漏影响区域造成的影响是否会对飞行员的操作、飞机安全或财产经济等造成影响。

在其中一个实施例中，当该燃油泄漏影响区域造成的影响是否会对飞行员的操作、飞机安全或财产经济等造成的影响不明确时，或者无法判断是否会对飞行员的操作、飞机安全或财产经济等造成影响时，可以规划验证试验，如风挡玻璃的燃油污染试验以分析泄漏是否影响驾驶员的视线等，以评估燃油泄漏造成影响的可接受性。可接受性通常指的是该造成的影响程度能否接受。

在其中一个实施例中，如图5所示，所述方法还包括：

S502，当所述分析报告数据和/或功能性危险分析中影响等级为第一类，或当所述分析报告数据和/或功能性危险分析中影响等级为第二类时，

S504，根据所述加油机的加油锥管和所述受油机的受油装置的分析报告数据确定对应的所述燃油泄漏工况的故障原因；

S506，根据所述故障原因计算与所述故障原因对应的所述燃油泄漏工况的发生概率。

其中，第一类通常指的是灾难级，是妨碍飞机或者持续安全着陆的影响。第二类通常指的危险级，是极大降低飞行运行能力或者安全裕度的影响。

具体地，当燃油泄漏影响区域产生的影响严重时，即当分析报告数据中失效状态影响和功能性危险分析中失效状态影响等级为第一类等级时；当分析报告数据中失效状态影响或功能性危险分析中失效状态影响等级为第一类等级时；当分析报告数据中失效状态影响和功能性危险分析中失效状态影响等级为第二类等级时；当分析报告数据中失效状态影响或功能性危险分析中失效状态影响等级为第二类等级时。

以上情况出现任意一种时，根据加油机的加油锥管和受油机的受油装置的FMEA报告确定导致燃油泄漏影响区域的燃油泄漏工况的故障原因，并根据所有故障原因计算该类泄漏工况的发生概率。故障原因可以根据加油锥管、受油装置的FMEA报告结合确定。由于产品设计的不同故障原因可以包括：“受油插头无法关闭”、“受油装置的密封圈老化或受损”、“加油锥管或者受油装置的结构损伤”、“加油锥管或者受油装置的安装时的切伤或裂纹”等。

最后，根据安全性风险的结果，从设计改进、空中加油程序、设计保证等方面提出相应的改进建议或措施。

应该理解的是，虽然附图中的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，附图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图6所示，提供了一种基于空中受油场景的燃油泄漏安全性的数据处理装置600，包括：泄漏量确定模块602、工况确定模块604、区域确定模块606和安全分析模块608，其中：

泄漏量确定模块602，用于根据空中加油流量数据、预设的加油管路破口情况数据以及安全场景确定燃油泄漏量。

工况确定模块604，用于根据加油机和受油机的空中加油包线、至少一项安全场景以及与安全场景对应的燃油泄漏量确定燃油泄漏工况数据。

区域确定模块606，用于利用所述燃油泄漏工况数据、流场仿真参数以及仿真模型进行仿真分析处理，确定燃油泄漏影响区域。

安全分析模块608，用于获取所述燃油泄漏影响区域对应的分析报告数据，对所述分析报告数据进行功能性危险分析，确定燃油泄漏的安全性风险结果。

在所述装置的其中一个实施例中，所述装置包括：模型建立模块，用于根据对接加油状态下的加油机和受油机建立仿真模型。

在所述装置的其中一个实施例中，所述模型建立模块包括：外形模型建立模块、简化处理模块和状态合并模块；其中：

外形模型建立模块，用于建立所述加油机和所述受油机的外形模型。

简化处理模块，用于对所述外形模型进行简化处理。

仿真模型建立模块，用于根据简化处理后的所述外形模型以及所述加油机和受油机空中对接后的加油状态建立所述仿真模型。

在所述装置的其中一个实施例中，简化处理模块，包括：网格划分模块，局部结构删除模块和网格处理模块；

网格划分模块，用于在所述外形模型表面划分成第一网格。

局部结构删除模块，用于删除所述加油机和受油机的外形模型中未影响飞机的流场或者油雾场的局部结构或者删除所述加油机和受油机的外形模型中对飞机的流场或者油雾场影响较少的局部结构。

网格处理模块，用于对所述受油机外形模型中的受油装置、受油区域以及进气口部位进行处理，采用第二网格表示，其中第二网格的密度大于第一网格的密度。

在所述装置的其中一个实施例中，所述装置还包括：燃油喷溅场景确定模块、单侧泄漏场景确定模块、均匀泄漏场景确定模块和全流量泄漏场景确定模块；其中：

燃油喷溅场景确定模块，用于模拟所述加油机的加油锥管与所述受油机的受油装置的插头脱开产生的燃油喷溅确定燃油喷溅场景。

单侧泄漏场景确定模块，用于模拟所述加油锥管单侧的所述加油管路破口情况数据导致的燃油漏油确定单侧泄漏场景。

均匀泄漏场景确定模块，用于模拟所述加油锥管的锥套位置密封失效导致的燃油漏油确定均匀泄漏场景。

全流量泄漏场景确定模块，用于模拟加油锥管断裂或所述受油装置上受油管断裂或加油锥管上的加油伞锥意外脱开导致的空中加油流量全部泄漏确定全流量泄漏场景。

在所述装置的其中一个实施例中，所述装置还包括：

燃油泄漏量设置模块，用于设置燃油喷溅场景下的燃油泄漏量、根据预设的加油管路破口情况数据设置单侧泄漏场景下的燃油泄漏量和均匀泄漏场景下的燃油泄漏量，以及设置全流量泄漏场景下的燃油泄漏量。

在所述装置的其中一个实施例中，所述装置还包括：

破口情况数据设置模块，用于以空中加油流量数据预设的第一百分比作为加油管路破口情况数据的下限值和增加量；以空中加油流量数据预设的第二百分比作为加油管路破口情况数据的上限值设置加油管路破口情况。

在所述装置的其中一个实施例中，所述装置还包括：

参数确定模块，用于基于所述加油机和受油机的飞行状态数据和空中加油包线数据确定流场仿真参数，所述空中加油包线数据包括所述加油机向所述受油机加油时的飞行高度，以及对应的飞行速度和飞行参数；所述流场仿真参数包括：飞行速度和飞行高度以及分别与所述飞行速度和飞行高度对应的飞行环境参数，所述飞行环境参数包括：马赫数、大气密度、大气压力、大气温度、加油机攻角、受油机攻角、加油机发送机进气量、受油机发送机进气量、加油机和受油机的相对位置。

在所述装置的其中一个实施例中，所述区域确定模块606包括：流场仿真模块、泄漏模型建立模块以及模拟模块；其中：

流场仿真模块，用于通过仿真分析软件以及所述流场仿真参数进行仿真，得到高空流场数据。

泄漏模型建立模块，用于利用DPM模型建立所述燃油泄漏工况数据对应的燃油泄漏模型。

模拟模块，用于利用所述燃油泄漏模型、所述仿真模型和所述高空流场数据进行模拟，确定所述燃油泄漏影响区域。

在所述装置的其中一个实施例中，所述安全分析模块608包括：分析数据获取模块和功能性危险分析模块；

分析数据获取模块，用于获取与所述燃油泄漏影响区域对应的受油机的飞行系统或飞行设备的分析报告中的影响分析数据。

功能性危险分析模块，用于对所述影响分析数据进行功能性危险分析，确定所述影响分析数据是否产生安全影响，从而确定所述安全性风险结果。

在所述装置的其中一个实施例中，所述装置还包括：风险等级确定模块、故障原因确定模块和发生概率计算模块；其中：

风险等级确定模块，用于确定所述分析报告数据和/或功能性危险分析中影响等级为第一类，或，确定所述分析报告数据和/或功能性危险分析中影响等级为第二类。

故障原因确定模块，用于根据所述加油机的加油锥管和所述受油机的受油装置的分析报告数据确定对应的所述燃油泄漏工况的故障原因。

发生概率计算模块，用于根据所述故障原因计算与所述故障原因对应的所述燃油泄漏工况的发生概率。

关于基于空中受油场景的燃油泄漏安全性的数据处理装置的具体限定可以参见上文中对于基于空中受油场景的燃油泄漏安全性的数据处理方法的限定，在此不再赘述。上述基于空中受油场景的燃油泄漏安全性的数据处理装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于空中受油场景的燃油泄漏安全性的数据处理方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。

需要说明的是，本申请所涉及的信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种基于空中受油场景的燃油泄漏安全性的数据处理方法，其特征在于，所述方法包括：

根据加油机和受油机的空中加油包线数据、至少一项安全场景以及与安全场景对应的燃油泄漏量确定燃油泄漏工况数据；所述与安全场景对应的燃油泄漏量是根据空中加油流量数据、预设的加油管路破口情况数据以及所述安全场景确定的；

利用所述燃油泄漏工况数据、流场仿真参数以及仿真模型进行仿真分析处理，确定燃油泄漏影响区域；

所述利用所述燃油泄漏工况数据、流场仿真参数以及仿真模型进行仿真分析处理，确定燃油泄漏影响区域，包括：

通过仿真分析软件以及所述流场仿真参数进行仿真，得到高空流场数据；

利用DPM模型建立所述燃油泄漏工况数据对应的燃油泄漏模型；

利用所述燃油泄漏模型、所述仿真模型和所述高空流场数据进行模拟，确定所述燃油泄漏影响区域，所述燃油泄漏影响区域包括泄漏的燃油在雾化时，在所述受油机上的飘散路径和分布的情况；

获取所述燃油泄漏影响区域对应的分析报告数据，对所述分析报告数据进行功能性危险分析，确定燃油泄漏的安全性风险结果。

2.根据权利要求1所述的基于空中受油场景的燃油泄漏安全性的数据处理方法，其特征在于，所述利用所述燃油泄漏工况数据、流场仿真参数以及仿真模型进行仿真分析处理之前，包括：根据对接加油状态下的加油机和受油机建立所述仿真模型。

3.根据权利要求2所述的基于空中受油场景的燃油泄漏安全性的数据处理方法，其特征在于，所述建立所述仿真模型包括：

建立所述加油机和所述受油机的外形模型；

对所述外形模型进行简化处理，所述简化处理包括在所述外形模型表面划分成第一网格，删除所述加油机和受油机的外形模型中未影响飞机的流场或者油雾场的局部结构，对所述受油机外形模型中的受油装置、受油区域以及进气口部位采用第二网格表示，所述第二网格的密度大于所述第一网格的密度；

根据简化处理后的所述外形模型以及所述加油机和受油机空中对接后的加油状态建立所述仿真模型。

4.根据权利要求1所述的基于空中受油场景的燃油泄漏安全性的数据处理方法，其特征在于，

所述安全场景包括：燃油喷溅场景、单侧泄漏场景、均匀泄漏场景、全流量泄漏场景；

其中，所述燃油喷溅场景是通过模拟所述加油机的加油锥管与所述受油机的受油装置的插头脱开产生的燃油喷溅确定的；

所述单侧泄漏场景是通过模拟所述加油锥管单侧的所述加油管路破口情况数据导致的燃油漏油确定的；

所述均匀泄漏场景是通过模拟所述加油锥管的锥套位置密封失效导致的燃油漏油确定的；

所述全流量泄漏场景是通过模拟加油锥管断裂或所述受油装置上受油管断裂或加油锥管上的加油伞锥意外脱开导致的空中加油流量全部泄漏确定的。

5.根据权利要求1或4所述的基于空中受油场景的燃油泄漏安全性的数据处理方法，其特征在于，

所述与安全场景对应的燃油泄漏量包括：燃油喷溅场景下的燃油泄漏量、单侧泄漏场景下的燃油泄漏量、均匀泄漏场景下的燃油泄漏量和全流量泄漏场景下的燃油泄漏量；

其中，所述单侧泄漏场景下的燃油泄漏量和均匀泄漏场景下的燃油泄漏量均是根据预设的加油管路破口情况数据设置的。

6.根据权利要求5所述的基于空中受油场景的燃油泄漏安全性的数据处理方法，其特征在于，所述预设的加油管路破口情况数据包括：

以空中加油流量数据预设的第一百分比作为加油管路破口情况数据的下限值和增加量；

以空中加油流量数据预设的第二百分比作为加油管路破口情况数据的上限值得到的。

7.根据权利要求1所述的基于空中受油场景的燃油泄漏安全性的数据处理方法，其特征在于，所述利用所述燃油泄漏工况数据、流场仿真参数以及仿真模型进行仿真分析处理之前，还包括：

基于所述加油机和受油机的飞行状态数据和空中加油包线数据确定所述流场仿真参数，所述流场仿真参数包括：飞行速度和飞行高度以及分别与所述飞行速度和飞行高度对应的飞行环境参数，所述飞行环境参数包括：马赫数、大气密度、大气压力、大气温度、加油机攻角、受油机攻角、加油机发送机进气量、受油机发送机进气量、加油机和受油机的相对位置。

8.根据权利要求1所述的基于空中受油场景的燃油泄漏安全性的数据处理方法，其特征在于，所述获取所述燃油泄漏影响区域对应的分析报告数据，对所述分析报告数据进行功能性危险分析，确定燃油泄漏的安全性风险结果，包括：

获取与所述燃油泄漏影响区域对应的受油机的飞行系统或飞行设备的分析报告中的影响分析数据；

对所述影响分析数据进行功能性危险分析，确定所述影响分析数据是否产生安全影响，从而确定所述安全性风险结果。

9.根据权利要求8所述的基于空中受油场景的燃油泄漏安全性的数据处理方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述分析报告数据和/或功能性危险分析中影响等级为第一类，或

当所述分析报告数据和/或功能性危险分析中影响等级为第二类时，根据所述加油机的加油锥管和所述受油机的受油装置的分析报告数据确定对应的所述燃油泄漏工况的故障原因；

根据所述故障原因计算与所述故障原因对应的所述燃油泄漏工况的发生概率。

10.一种基于空中受油场景的燃油泄漏安全性的数据处理装置，其特征在于，所述装置包括：

泄漏量确定模块，用于根据空中加油流量数据、预设的加油管路破口情况数据以及安全场景确定燃油泄漏量；

工况确定模块，用于根据加油机和受油机的空中加油包线、至少一项安全场景以及与安全场景对应的燃油泄漏量确定燃油泄漏工况数据；

区域确定模块，用于利用所述燃油泄漏工况数据、流场仿真参数以及仿真模型进行仿真分析确定燃油泄漏影响区域；

所述区域确定模块包括：流场仿真模块、泄漏模型建立模块以及模拟模块；其中：

流场仿真模块，用于通过仿真分析软件以及所述流场仿真参数进行仿真，得到高空流场数据；

泄漏模型建立模块，用于利用DPM模型建立所述燃油泄漏工况数据对应的燃油泄漏模型；

模拟模块，用于利用所述燃油泄漏模型、所述仿真模型和所述高空流场数据进行模拟，确定所述燃油泄漏影响区域；

安全分析模块，用于获取所述燃油泄漏影响区域对应的分析报告数据，对所述分析报告数据进行功能性危险分析，确定燃油泄漏的安全性风险结果。

11.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至9中任一项所述的方法的步骤。

12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至9中任一项所述的方法的步骤。

Images