考虑性能退化的航空发动机故障诊断量化评估

航空发动机全生命周期内的故障诊断一直是研究的热点,为保障航空发动机在性能退化条件下故障诊断算法的可靠性,对考虑性能退化的航空发动机进行故障可诊断性量化评估有着重要的意义。本文从状态量的可测量性以及最优观测器设计两个方面对退化状态下航空发动机的滑动窗口模型进行解耦处理。从故障可检测及可隔离两个方面对故障的可诊断性进行量化评估,以巴氏距离为量化标准,将量化评估问题转换为多元分布概率距离求解问题。同时,从故障空间的角度对故障可隔离性进行定义,剥离了参考故障模式的影响,将可隔离性转化为故障空间中故障模式的固有属性,并给出航空发动机故障可检测及可隔离的判据。仿真实验证明,本文所提出的方法可以在发动机性能退化条件下对控制系统传感器、执行机构故障以及发动机气路部件故障进行可诊断性量化评估。     

基于关联维数的发动机转子振动故障模式判别

通过模拟双转子航空发动机的几种典型振动故障模式，根据计算分析验证了借助于关联维数辨别不同故障模式方法的可行性，并将分形方法应用于实测的涡扇发动机转子振动信号分析之中。初步分析结果表明，由于不同故障形式的动力学形成机制不同，振动信号在相空间具有不同的特性，通常也具有不同的关联维数。     

基于状态分类评价的发动机故障诊断专家系统

传统的专家系统,完全在假设的情况下诊断,诊断效率不高,对监控数据很难量化,不易提供线上诊断.为了解决这个问题,提出基于状态分类评价的专家系统,依据发动机构造的特点,将技术状态分成2类:物理类和逻辑类.物理状态通过基本功能参数与零件几何特性关系建立动态故障模型,逻辑状态通过推理对专家知识采用D-S算法和预测故障程度相结合的方法.从而达到对发动机故障进行整体诊断.     

压气机试验件空气系统仿真模拟与敏感性分析

将空气系统简化为由节点和元件组成的一维拓扑网络,建立各部分的流动控制方程组,编制了仿真程序,利用循环中点求积牛顿法对方程组进行求解.将其应用于某压气机试验件空气系统计算,并对试验件空气系统的参数进行敏感性分析,探讨影响空气系统功能的主要因素.结果 表明:利用参数微分法求解同伦方程,可增大牛顿法求解的收敛速度与收敛域;在...     

用于故障诊断的模糊Petri网

基于一般 Petri网理论、故障树技术和模糊集理论 ,建立了适用于故障诊断的模糊 Petri网理论体系 ,并用于 FMS的故障诊断实例中。该方法具有直观、表达能力强、易于推理 ,能准确地描述故障现象的性质及故障空间的关联     

大型民机进近着陆段异常能量风险判据研究

根据大型民机事故统计,进近着陆阶段事故率最高,而其中大部分事故首先表现出异常能量状态,并演变成失控、重着陆、擦尾、冲出跑道等事故类型,或者呈现复飞失败。在归纳上述五类终端事故类型作为重点关注对象基础上,建立典型大型民机飞行数值仿真平台,使用随机模拟和相关性分析方法研究能量状态参数偏离导致进近着陆风险的影响规律。在此基础上,根据仿真结果给出了由关键能量参数确定的能量状态安全边界,可建立不同风场条件及可能的复飞油门下由空速-下滑角参数构成的异常能量预警判据,对于异常能量导致的进近着陆风险预警具有准确性和非保守性。研究结果可为大型民机进近着陆过程的风险预警以及相关飞行控制功能设计提供方法基础。     

基于HMM的雷达状态转移估计方法

针对传统识别模型存在的参数规律描述不全面的问题,提出一种适用于多功能雷达(MFR)的层级模型,该模型通过任务、状态、参数3个层级反映了MFR系统的运行机制,并依据不同的参数变化规律,设定多种函数进行描述,能够反映信号的联合变化和统计信息,较统计和脉冲样本图模型具备更好的识别效果。在层级模型基础上,针对MFR状态转移估计方法存在的鲁棒性、估计准确率不佳的问题,引入目标运动状态信息,构建双链隐马尔可夫模型(HMM),进而利用D-S(Dempster-Shafer)证据理论优化估计结果,提出一种基于HMM的雷达状态转移估计方法,实验结果表明,提出的方法较改进前具备更优异的鲁棒性和估计准确率。     

弱模型依赖通用智能姿态控制技术

超高速跨域飞行、敏捷机动等是新一代飞行器发展方向,而长时高速飞行产生的气动外形变化带来的气动参数大范围改变等问题,都对控制系统设计提出了更高的要求。为提高飞行器对模型不确定性的适应能力及控制方法对不同外形、复合执行机构的通用性,深入研究了弱模型依赖的通用智能姿态控制技术,分层次地开展了基于深度学习(DL)的自适应姿态控制、基于深度确定性策略梯度算法(DDPG)的通用姿态控制、弱模型依赖的多维复合控制等技术研究,显著提高了控制系统的鲁棒性和通用性,对人工智能技术在飞行器姿态控制中的应用具有一定的指导意义。     

Modified unscented Kalman filtering and its application in autonomous satellite navigation

In this paper, a modified unscented Kalman filter (UKF) for nonlinear stochastic systems is proposed, and it is applied to autonomous orbit determination for Earth satellites. Based on some standard results about the boundedness of stochastic processes and a new formulation of the unscented transformation (UT), it is demonstrated that the design of the noise covariance matrix plays an important role in enhancing the filter stability. Furthermore, a particular design of the noise covariance matrix is proposed as a modification of the UKF. The modified UKF is less sensitive to the initial error than the usual one. High performance of the modified UKF is illustrated in comparison with the usual one by using the real data obtained from an Earth sensor.     

飞行校验系统GPS/DGPS定位及排故分析

飞行校验对保证各类导航设备的精度符合性至关重要,完成飞行校验的核心部件是机载飞行校验系统,其中的飞机实时定位分系统对校验结果产生重要影响。本文对当前校验系统中较常用的定位手段及故障隔离案例进行分析。