通過自動確定判定閾來監(jiān)測飛機(jī)機(jī)載設(shè)備老化的方法
【專利摘要】一種監(jiān)測飛機(jī)機(jī)載設(shè)備老化的方法，包括步驟：將飛機(jī)的給定飛行所獲得的異常積分與判定閾(S)進(jìn)行比較，和步驟：超過判定閾(S)時發(fā)出告警；通過以下步驟，自動確定對于給定告警概率Pa的判定閾(S)，該判定閾(S)對應(yīng)于機(jī)載設(shè)備未損壞時在監(jiān)測方法期間所發(fā)出的告警概率：計(jì)算無老化情況下飛機(jī)多次飛行的多個異常積分的步驟，以便獲得異常積分的概率密度的分布，所述分布是機(jī)載設(shè)備的物理性質(zhì)所特有的；使用概率密度非參數(shù)估計(jì)量來調(diào)整分布的步驟，從而獲得連續(xù)的調(diào)整后的分布函數(shù)；根據(jù)連續(xù)的調(diào)整后的分布函數(shù)計(jì)算連續(xù)的調(diào)整后的分配函數(shù)的步驟；以及讀取對應(yīng)于值1-Pa的先前函數(shù)的值的步驟，該先前函數(shù)為連續(xù)的調(diào)整后的分配函數(shù)的先前函數(shù)，該先前函數(shù)對應(yīng)于所述判定閾(S)。
【專利說明】通過自動確定判定閾來監(jiān)測飛機(jī)機(jī)載設(shè)備老化的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及監(jiān)測飛機(jī)機(jī)載設(shè)備老化（degradation)的領(lǐng)域，諸如潤輪噴氣發(fā) 動機(jī)潤滑系統(tǒng)，渦輪噴氣發(fā)動機(jī)燃油供給裝置，渦輪噴氣發(fā)動機(jī)冗余采集鏈（redundant acquisition chain),粒子過濾器等。

【背景技術(shù)】
[0002] 眾所周知，為了監(jiān)測機(jī)載設(shè)備，要形成一個能反映機(jī)載設(shè)備老化的指標(biāo)。所屬領(lǐng)域 技術(shù)人員稱這種指標(biāo)為一種異常積分（abnormality score)。按照慣例，異常積分是根據(jù)機(jī) 載設(shè)備物理參數(shù)測量結(jié)果來形成的，諸如幾何位置、控制電流、打開角度、溫度等。異常積分 反映了老化損壞程度。優(yōu)選地，異常積分是在飛機(jī)每次飛行期間形成的。
[0003] 例如，斯奈克瑪（SNECMA)公司于2011年12月5日在法國提交的專利申請（申請 號1161175)公開了一種監(jiān)測渦輪噴氣發(fā)動機(jī)燃油計(jì)量設(shè)備的方法，其中，對與控制燃油計(jì) 量設(shè)備的伺服閥的穩(wěn)定電流的偏差有關(guān)的老化情況進(jìn)行了監(jiān)測。為了形成反映伺服閥穩(wěn)定 電流的偏差特性的異常積分，對平均控制電流進(jìn)行了多個測量，并采用正常值。
[0004] 為了確定機(jī)載設(shè)備是否實(shí)際上處于老化狀態(tài)，監(jiān)測方法包括兩個步驟，一個步驟 是將飛機(jī)某次飛行獲得的異常積分與判定閾（decision threshold)進(jìn)行比較，另一個步驟 是超過該判定閾時發(fā)出告警。因此，通過跟蹤異常評分的演變過程，可以檢測出老化程度是 否增加，預(yù)測機(jī)載設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)，并可改進(jìn)維護(hù)保養(yǎng)操作管理。
[0005] 對某個老化設(shè)置判定閾很關(guān)鍵，首先，當(dāng)老化并不是真實(shí)情況（虛假告警）時，如 果判定閾過低會引起頻繁發(fā)送告警，其次，當(dāng)老化屬于真實(shí)情況（未檢測到）時，判定閾過 高則會阻止告警的發(fā)出。
[0006] 傳統(tǒng)意義上，對于將要檢測的每一次老化，閾判定閾都是憑經(jīng)驗(yàn)決定判定閾的數(shù) 值的。為了確保最大安全性，判定閾通常都偏低，為的是將未能檢測的風(fēng)險(xiǎn)降到最小。這 樣，虛假告警次數(shù)總是很高，從而給航空公司帶來不利，因?yàn)楹娇展颈仨毑粩嗟剡M(jìn)行維護(hù) 保養(yǎng)作業(yè)，而機(jī)載航空設(shè)備并沒有老化。為了解決這個問題，航空公司會對機(jī)載設(shè)備制造商 提出規(guī)范，對出現(xiàn)錯誤的風(fēng)險(xiǎn)提出限定條件。鑒于對精度的要求，對于監(jiān)測故障的方法，任 何憑經(jīng)驗(yàn)來確定判定閾的做法都因此而被排除。
[0007] 因此，需要一種可靠而精確的方法來確定判定閾，以便監(jiān)測飛機(jī)機(jī)載設(shè)備的老化 情況。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明涉及由計(jì)算機(jī)實(shí)施的監(jiān)測飛機(jī)上機(jī)載設(shè)備老化的方法，機(jī)載設(shè)備的老化程 度由異常積分確定，該異常積分來自機(jī)載設(shè)備的物理參數(shù)的測量結(jié)果；所述監(jiān)測方法包括 步驟：將飛機(jī)的給定飛行所獲得的異常積分與判定閾進(jìn)行比較，和步驟：超過判定閾時發(fā) 出告警；通過以下步驟，自動確定對于給定告警概率Pa的判定閾，該判定閾對應(yīng)于機(jī)載設(shè) 備未損壞時在監(jiān)測方法期間所發(fā)出的告警概率：
[0009]-計(jì)算無老化情況下飛機(jī)多次飛行的多個異常積分的步驟，以便獲得異常積分的 概率密度的分布，所述分布是機(jī)載設(shè)備的物理性質(zhì)所特有的；
[0010]-使用概率密度非參數(shù)估計(jì)量來調(diào)整分布的步驟，從而獲得連續(xù)的調(diào)整后的分布 函數(shù)；
[0011]-根據(jù)連續(xù)的調(diào)整后的分布函數(shù)計(jì)算連續(xù)的調(diào)整后的分配函數(shù)的步驟；以及
[0012] -讀取對應(yīng)于值Ι-Pa的先前函數(shù)的值的步驟，該先前函數(shù)為連續(xù)的調(diào)整后的分配 函數(shù)的先前函數(shù)，該先前函數(shù)對應(yīng)于所述判定閾。
[0013] 通過本發(fā)明，按照航空公司要求的告警概率Pa，可非常精確地自動確定判定閾。與 現(xiàn)有技術(shù)的此類方法比較，這種方法可靠性高，從而可以很精確地檢測機(jī)載設(shè)備的任何老 化情況并可在監(jiān)測期間預(yù)測所述設(shè)備的任何故障情況。
[0014] 優(yōu)選地，概率密度的非參數(shù)估計(jì)量是一種Parzen窗密度估計(jì)量。這種估計(jì)量是非 常有利的，因?yàn)槠涫沟梅植嫉闹醒氩糠峙c端部同等重要，而端部是航空領(lǐng)域監(jiān)測老化的最 關(guān)鍵部分，為此，對可靠性的要求非常高。
[0015] 優(yōu)選地，Parzen窗估計(jì)量是由其窗口的寬度h來確定的。優(yōu)選地，所述分布是由 無老化情況下的飛機(jī)多次飛行的數(shù)量為N個的異常積分所形成的，所述分布具有估算標(biāo)準(zhǔn) 偏差?，所述Parzen窗口的寬度h根據(jù)如下公式確定：
[0016]

【權(quán)利要求】
1. 由計(jì)算機(jī)實(shí)施的監(jiān)測飛機(jī)上機(jī)載設(shè)備老化的方法，機(jī)載設(shè)備的老化程度由異常積分 確定，該異常積分來自機(jī)載設(shè)備的物理參數(shù)的測量結(jié)果；所述監(jiān)測方法包括步驟：將飛機(jī) 的給定飛行所獲得的異常積分與判定閾（S)進(jìn)行比較，和步驟：超過判定閾（S)時發(fā)出告 警；通過以下步驟，自動確定對于給定告警概率Pa的判定閾（S)，該判定閾（S)對應(yīng)于機(jī)載 設(shè)備未損壞時在監(jiān)測方法期間所發(fā)出的告警概率： -計(jì)算無老化情況下飛機(jī)多次飛行的多個異常積分的步驟，以便獲得異常積分的概率 密度的分布，所述分布是機(jī)載設(shè)備的物理性質(zhì)所特有的； -使用概率密度非參數(shù)估計(jì)量來調(diào)整分布的步驟，從而獲得連續(xù)的調(diào)整后的分布函 數(shù)； -根據(jù)連續(xù)的調(diào)整后的分布函數(shù)計(jì)算連續(xù)的調(diào)整后的分配函數(shù)的步驟；以及 -讀取對應(yīng)于值Ι-Pa的先前函數(shù)的值的步驟，該先前函數(shù)為連續(xù)的調(diào)整后的分配函數(shù) 的先前函數(shù)，該先前函數(shù)對應(yīng)于所述判定閾（S)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述概率密度的所述非參數(shù)估計(jì)量是一種 Parzen窗口估計(jì)量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述分布是由無老化情況下的飛機(jī)多次飛行的 數(shù)量為N個的異常積分所形成的，所述分布具有估算標(biāo)準(zhǔn)偏差6，所述Parzen窗口的寬度 h根據(jù)如下公式確定：
4. 根據(jù)權(quán)利要求1到3任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述告警概率Pa采用如下公式獲得：
其中： Pe對應(yīng)于發(fā)出告警時機(jī)載設(shè)備未損壞的概率； Pd對應(yīng)于給定飛行的老化概率；以及 (l_0)apriOTi對應(yīng)于檢測老化3 priori的概率。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，包括： -通過提前確定判定閾（S)，實(shí)施監(jiān)測機(jī)載設(shè)備老化的方法的步驟，獲得飛機(jī)老化情況 下多次飛行而形成的多個異常積分，以便從中推斷出檢測老化a posteriori 的概率； -在檢測老化a posterio(l-0 )ap()Stei。的概率的基礎(chǔ)上，確定新的告警概率Pa的步驟； 以及 -根據(jù)所述新的告警概率Pa，確定新的完善后的判定閾的步驟。
【文檔編號】G05B23/02GK104303122SQ201380025537
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月16日
【發(fā)明者】吉恩-雷米·安德魯·馬斯, 皮埃爾·吉恩·埃米爾·巴思瑞, 澤維爾·鮑萊特, 伊迪絲·格萊利馬斯, 奧迪·哈麥迪 申請人:斯奈克瑪