基于飛機通信系統(tǒng)的間歇故障診斷技術(shù)研究

王立松

眾所周知，飛機在日常生產(chǎn)生活中扮演著尤為重要的角色，而飛機通信系統(tǒng)更是飛機運行穩(wěn)定性和安全性的基礎(chǔ)保障。飛機飛行的航線以及飛行過程中所設(shè)置的速度等都與地面通信系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)，一旦通信系統(tǒng)發(fā)生間歇性故障直接影響飛行器的飛行質(zhì)量和安全。因此，為進一步有效的提高我國飛行系統(tǒng)的穩(wěn)定性和先進性，需要對飛機通信系統(tǒng)進行間歇性故障診斷技術(shù)的研究，不僅如此還需要結(jié)合國內(nèi)外發(fā)展歷史和現(xiàn)狀來進行全面的分析，從而研發(fā)出適合我國社會發(fā)展的診斷技術(shù)，推動飛行系統(tǒng)的現(xiàn)代化發(fā)展，為人們的日常生活帶來更大的便利，實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興夢。

1 有關(guān)飛機通信系統(tǒng)間歇故障診斷技術(shù)的闡述

通信系統(tǒng)作為航空飛行系統(tǒng)的組成之一，對于飛機的飛行安全和操作性能起著決定性作用。目前來說，國內(nèi)有關(guān)飛機通信系統(tǒng)的間歇故障診斷技術(shù)仍舊存在極大的局限性，沒有在傳統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)上進行優(yōu)化和提升，無論是診斷技術(shù)還理念都停留在起步階段，無法滿足現(xiàn)代化市場需求，也同樣無法為市民安全出行提供有效的保障。例如：在進行飛行器故障診斷過程中，還是依靠技術(shù)人員的初步診斷和預(yù)判來進行位置的判斷。這種方法很大程度上受到客觀因素和主觀因素的影響，無法保證其準確性和精準度，且需要耗費大量的人力、物力才能完成。即便如此，在投入一定資產(chǎn)后，還不能得到確切的診斷結(jié)果。

傳統(tǒng)的有關(guān)飛機通信系統(tǒng)的診斷技術(shù)，是建立在故障與正常運行狀態(tài)的一種技術(shù)，往往是在故障發(fā)生后才能進行確切的診斷，因此，造成了大量的經(jīng)濟損失。與傳統(tǒng)通信診斷技術(shù)有所不同，現(xiàn)代化通信系統(tǒng)的間歇診斷技術(shù)，是將飛機的整個運行系統(tǒng)進行全面的觀察和數(shù)據(jù)監(jiān)測，從而建立起一個動態(tài)化的診斷模型，它能夠?qū)收线M行動態(tài)化的處理，不限時間、不限地點、不限頻率的進行故障的處理。該項技術(shù)能夠未經(jīng)處理便自行消失，具有隨機性、間歇性、反復(fù)性。根據(jù)相關(guān)研究數(shù)據(jù)顯，在整個民航飛行系統(tǒng)中進行該項診斷技術(shù)的添加，能夠有效的降低安全事故的發(fā)生概率，由此可見在基于飛機的通信系統(tǒng)進行間歇診斷技術(shù)的研究是具有一定時代意義的。

2 國內(nèi)有關(guān)技術(shù)的研究狀況

將通信系統(tǒng)按照電路結(jié)構(gòu)來進行區(qū)分，可分為發(fā)射電路和接收電路。兩個電路共同作用，相互關(guān)聯(lián)，推動航空事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。因此，基于飛機的通信系統(tǒng)進行間隙性故障技術(shù)的研究和工作開展，其具體工作便是在特定環(huán)境下，通過采用有效手段對系統(tǒng)狀態(tài)的特征信號和運行過程的歷史信息進行系統(tǒng)的輸出和反映，最終生成運行的狀態(tài)模型，來進行判斷該項工作模式是否運作正常。該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一旦發(fā)生改變，都會直接影響對于飛機飛行故障的判斷以及故障的定位、隔離，因此，為進一步實現(xiàn)該項診斷技術(shù)的精準性間歇故障定位，國內(nèi)外相關(guān)學(xué)者都對此進行了系統(tǒng)的研究和分析。

2.1 國外有關(guān)技術(shù)的研究現(xiàn)狀

據(jù)相關(guān)統(tǒng)計顯示，國外最早進行飛機通信系統(tǒng)的間歇故障診斷技術(shù)研究是從20 世紀開始的，比國內(nèi)的起步早。著名學(xué)者提出來了有關(guān)電路診斷的可解析分析的相關(guān)理論，為有關(guān)電路診斷技術(shù)的研發(fā)提供了理論支持。1979 年，Navid 和Winson 兩位學(xué)者在此基礎(chǔ)上，提出了有關(guān)網(wǎng)絡(luò)可解性充分條件的相關(guān)問題，由此，拉開了電路故障診斷技術(shù)研究的帷幕。隨著電路診斷技術(shù)理論的提出，被業(yè)界優(yōu)秀學(xué)者推翻并重新建立，在一次又一次的不斷探索中，促進了電路診斷技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展，讓其逐漸應(yīng)用到飛機通信系統(tǒng)中。

2.2 國內(nèi)有關(guān)技術(shù)的研究現(xiàn)狀

國內(nèi)有關(guān)飛機通信系統(tǒng)間歇故障診斷技術(shù)的研究起步較晚，但是在國人的不斷學(xué)習(xí)和探索中，也取得了不錯的結(jié)果。相關(guān)學(xué)者將飛機通信系統(tǒng)的診斷狀態(tài)進行有效的劃分，分別為正常、間歇和永久性故障。在對飛機的電信系統(tǒng)進行有效概率和轉(zhuǎn)換概率的綜合考慮，從而建立起針對性的狀態(tài)診斷模型。該模型是利用狀態(tài)閾值來進行故障類型的判斷，我們所研究的低閾值便屬于間歇判斷，閾值數(shù)值較高時便屬于永久性故障。在對該技術(shù)方法進行驗證后發(fā)現(xiàn)，運用該方法能夠有效的進行飛機電信系統(tǒng)的間歇故障診斷，很大程度上提高了故障檢測的實際效率。

此外，還有學(xué)者提出了基于自動機模型與故障時間評估的間歇故障診斷技術(shù)，在此基礎(chǔ)上，還進行故障邏輯自動機模型的構(gòu)建。由于邏輯自動機進行故障診斷需要的客觀條件較為苛刻，再加上飛機通信系統(tǒng)故障狀態(tài)長期處于不斷變化的模式，因此，該項研究在對概率事件進行研究后重新提出了基于隨機自動機的間歇故障診斷技術(shù)，很大程度上改善了國內(nèi)航空通信系統(tǒng)間歇故障診斷現(xiàn)狀。

3 飛機通信系統(tǒng)間歇故障診斷技術(shù)存在的問題

3.1 間歇故障特征的提取不及時

在傳統(tǒng)模式下，飛機通信系統(tǒng)一旦發(fā)生故障便會展開故障特征的提取和保留，并進行系統(tǒng)檢測和診斷。但是，間歇故障與單體征故障存在較大的差異，它的故障特征是隨著時間和狀態(tài)而發(fā)生改變的，是存在多樣性、隨機性甚至是混淆性，因此，對于此類故障在進行特征提取時，要及時的進行處理，利用多元化的通信系統(tǒng)對間歇故進行研究和分析，從而從間歇故障特征中提取到有用的信息，為后續(xù)相關(guān)研究提供理論支持。

3.2 未構(gòu)建系統(tǒng)的歷史故障庫

對于電力系統(tǒng)的間歇故障診斷技術(shù)來說，要想在技術(shù)層面上有所突破，便需要構(gòu)建系統(tǒng)的歷史間歇故障信息庫。將所發(fā)生的歷史故障和環(huán)境應(yīng)力作為研究的基礎(chǔ)，將兩者進行有效的結(jié)合在進行研究和分析，從而提供更接近實際的先驗信息，是提高診斷精準度和可信度最為有效的手段之一，才能真正意義上實現(xiàn)診斷技術(shù)的優(yōu)化和創(chuàng)新。

3.3 未進行自適應(yīng)間歇故障診斷技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用

縱觀國內(nèi)航通體系，在進行間歇故障診斷技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用市場中，仍舊存在較大的局限性，仍舊停留在傳統(tǒng)的間歇故障診斷方法，僅僅只是加強對于周期較長的間歇故障的處理，而忽略甚至是說放棄了對于強隨機性、短間歇性等特點的間歇故障診斷技術(shù)的研究，無法從本質(zhì)上出發(fā)解決實際問題。基于此，相關(guān)研究學(xué)者為進一步提高我國間歇故障診斷技術(shù)的有效性和隨機性、應(yīng)用性，在傳統(tǒng)的間歇故障診斷技術(shù)方法上提出了一種全新的間歇診斷方法，自適應(yīng)間歇故障診斷技術(shù)，這是一種新型的診斷方法，能夠根據(jù)實際所監(jiān)測到的數(shù)據(jù)來進行故障轉(zhuǎn)態(tài)的推理，從而產(chǎn)生對于不同環(huán)境下轉(zhuǎn)態(tài)值以及信息數(shù)據(jù)的計算和應(yīng)用，得出最優(yōu)的狀態(tài)條件。最后，利用相關(guān)診斷模型來進行最佳狀態(tài)的最終決策。自適應(yīng)間歇故障診斷技術(shù)的研究，能夠打破傳統(tǒng)的研究方向和領(lǐng)域，讓精準判斷最優(yōu)值、高效率自動適應(yīng)狀態(tài)變化等相關(guān)技術(shù)都涉及到整個故障診斷技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用中，是未來該領(lǐng)域發(fā)展需要解決和優(yōu)化的重要環(huán)節(jié)之一。

4 結(jié)束語

綜上所述，在對飛機電力系統(tǒng)進行間歇故障診斷技術(shù)的研究時，不難發(fā)現(xiàn)不論是國外學(xué)者還是國內(nèi)學(xué)者都在傳統(tǒng)的故障診斷理論和方法上進行了改革和創(chuàng)新。本文列舉了一種新型的間歇診斷方法，通過狀態(tài)閥值大小來進行故障類型的判斷的，提高了實際故障診斷的精準度。此外，為進一步提高我國飛機電信系統(tǒng)間歇故障診斷技術(shù)水平，保證航空飛行質(zhì)量，需要從間歇故障特征的提取、構(gòu)建系統(tǒng)的歷史故障庫等多方面出發(fā)進行技術(shù)的研究和創(chuàng)新。