摘要：针对新型飞机航空电子系统结构复杂、维修保障难度大等问题，构建了一个高度信息化的故障诊断维修体系，通过网络资源传输故障数据和共享维修数据库信息，利用快速故障诊断、增强故障诊断与远程专家支持诊断三级工作模式，实现对飞机故障的诊断与排除，降低维修成本，提高飞行效率。

　　关键词：故障诊断；数据库；远程专家支持；中央维护系统；信息化

　　中图分类号：TN711?34文献标识码：A文章编号：1004?373X（2013）23?0009?04

　　Researchonfaultdiagnosisandmaintenancesystemfornewaircraft

　　YUKai1，XUZhi?bing1，HAOShun?yi2

　　（1.JiangsuJinlingMachineryManufacturingPlant，Nanjing211106，China；2.AirForceEngineeringUniversity，Xi’an710038，China）

　　Abstract：Inviewoftheproblemssuchascomplexstructureanddifficultmaintenanceoftheaircraftavionicsystem，ahighlyinformationalizedfaultdiagnosisandmaintenancesystemwasestablished.Thefaultdataandmaintenancedatabasesharinginformationistransmittedthroughnetwork.Themaintenanceofaircraft，aircraftfaultdiagnosisandtroubleshootingarerealizedbyusingfastfaultdiagnosis，enhancedfaultdiagnosisandremoteexpertsupportdiagnosis.Accordingtotheworkingmodes，thecostofmaintenancewasreducedandtheflightefficiencywasimproved.

　　Keywords：faultdiagnosis；database；remoteexpertsupport；CMS；informatization

　　随着飞机机载电子技术的发展，设备复杂度、集成度不断提高，机载中央维护系统（OCMS）逐渐成为飞机航空电子系统的重要组成部分之一。然而，在飞行中出现的空中故障、偶发故障、故障虚警等情况给地面维修工作带来很大困难。如何更好发挥中央维护系统的功能，如何有效提高地面维修人员故障排除效率，都是值得思考的问题。因此，与新型飞机相配套的故障诊断维修体系研究是十分有意义的。

　　1故障诊断维修体系架构设计

　　1.1整体架构

　　故障诊断维修体系构建以故障诊断应用平台为中枢，机载中央维护系统（OCMS）作为激励源，综合化数据支持库存储维修信息，利用分布式网络支撑平台联接便携辅助维修装置、中央维护系统地面站、远程专家支持终端协同工作的故障诊断架构，如图1所示。它具有故障诊断与隔离、维修方案制定与下发、故障案例形成与存储、信息交换与共享等功能，实现更加快速精确的故障诊断，帮助维修人员以最佳途径完成排故工作。

　　图1故障诊断维修体系的架构图

　　维修人员使用便携式维修辅助设备（PMA）、中央维护系统地面站（CGS）等前端硬件支撑设备，实时掌握当前飞机的技术状态、放飞与维修记录、飞机故障信息等重要数据。当飞机有故障时，该诊断体系将结合维修信息数据库的资源，采用先进的诊断、预测、决策技术，生成故障诊断信息和排故方案，故障排除后形成故障案例并对案例记录、存储。综合化数据支持库还包括了完整的技术资料信息，与维修活动相关联的构型数据，设备的履历信息，飞机整机、部件的测试策略库，以及支持维修过程中操作使用的视频教程等资料。在网络支撑平台上，采用了客户端/服务器（C/S）和浏览器/服务器（B/S）融合的多层运行方式，为联接入网络上的设备建立物理链接；通过客户端、浏览器、服务器上的应用软件以灵活多样的形式开展维修信息的共享与融合，实现不同诊断维修工作模式下对数据库的操作需求。同时，远程专家支持平台中的专家终端可以通过远程支持服务器实现远程故障诊断与排故指导、数据库信息确认与更新、故障诊断规则与算法优化。

　　1.2硬件组成及其功能

　　故障诊断维修体系的硬件载体主要由故障诊断维修服务器、维修信息数据库、远程专家支持终端、便携式辅助维修装置和中央维护系统地面站五部分组成，如图2所示。

　　图2硬件组成图

　　1.2.1故障诊断维修服务器

　　诊断维修服务器作为体系的核心部分，通过对飞机故障、状态信息提取出的特征数据进行分析，选择合适的诊断规则并建立诊断模型，获取飞机故障的最佳一致性诊断结果，然后为维修人员制定出维修方案。服务器中包含了诊断规则表及相应的诊断算法程序（如神经网络、卡尔曼滤波器、ARMA模型、D矩阵等）。该服务器还能够管理PMA和CGS设备，对这些设备上的软件程序进行安装、参数配置与升级；对设备大容量存储器与维修数据库上的信息进行同步。

　　1.2.2数据库服务器

　　维修信息数据库存储着飞机技术资料、飞机使用维修技术数据、故障诊断案例等信息。在飞机使用和维修过程中，数据库将不断更新和完善，是故障诊断体系的关键要素。

　　数据库服务器是提供访问和管理维修信息数据库操作的软、硬件集合。它将对数据库进行统一的管理和控制，实现不同用户根据其访问权限对数据库进行相应操作，以保证数据库的安全性和完整性。通过网络联接上服务器后，维修人员可以访问数据库中的数据，远程专家终端和数据库管理人员也可以进行数据库的更新、维护工作。

　　1.2.3远程专家支持终端

　　远程专家支持终端实现了维修人员与飞机研制专家之间的诊断维修资源共享。研制单位的技术专家对飞机故障提供远程诊断服务，加强了状态信息诊断的准确性，为维修人员提供了准确的技术指导和决策支持。利用网络支撑平台，专家终端还可以对维修信息数据库的更新内容进行确认；对诊断维修服务器上的诊断策略与算法进行优化。

　　远程故障诊断服务是由维修人员提出申请，远程支持服务器建立网络通道为专家终端提供远程支持服务。远程支持服务器完成以下任务：实现维修人员和后方专家进行视屏会议、电子白板、在线讨论，实时交流解决问题；实现将现场测试数据、判定数据、BIT数据等发送给专家终端，专家对故障信息进行会诊。专家完成诊断分析后及时将诊断维修方案反馈给维修人员；实现远程在线检测飞机故障，采集飞机运行时的状态信息，专家可以对飞机进行交互式、可视化诊断。

　　维修人员定期对飞机保障过程中采集的故障信息、状态数据进行统计分析，并形成反馈数据包（包括故障数据、飞机技术状态数据、产品问题、故障诊断模型及算法修订建议、维修预测模型及算法修订建议等内容）。这些数据包将反馈至专家终端，经过专家分析、确认后再将数据库内容和服务器算法进行同步更新。

　　1.2.4CGS中央维护系统地面站

　　中央维护系统地面站作为诊断维修体系的前端设备之一，协助PMA对飞行后的飞机维护信息进行分析、判断与筛选处理。CGS对OCMS与PMA诊断的结论做进一步的汇合，为诊断维修服务器开展增强故障诊断提供准确的预处理数据。同时，CGS还实现飞机技术状态管理、飞机使用时间管理、电子履历信息管理、飞机技术资料交互阅读和PMA数据更新管理、飞机故障案例编制管理等功能。随着飞机各系统信息化、数字化、集成度的提高，CGS能够有效管理飞机保障信息和维修数据，方便了故障诊断和维修工作的开展。

　　1.2.5PMA便携式维修辅助装置

　　便携式维修辅助装置（PMA）是一种配合飞机现场维修使用的可移动计算机设备，如掌上电脑PDA、平板电脑或者笔记本计算机。维修人员将PMA与位于机轮舱和座舱的飞机数据检测口相连，完成OCMS数据的下载和上传，对简单故障进行诊断与排故指导；还可以根据检测需要执行特定设备的自检测，验证飞机是否存在故障。

　　1.3软件设计

　　软件部分采用了人机交互界面层、诊断维修应用层、维修信息数据层的三层逻辑结构。人机交互界面层运行在客户端上，以Web浏览页面与Windows应用程序形式实现；应用层运行在作为维修体系中枢的诊断维修服务器上，以WebServer组件服务器与WinForm服务器端软件形式实现；维修信息数据层运行于数据库服务器上。

期刊库（http://www.zgqkk.com），是一个专门从事期刊推广、投稿辅导的网站。
　　本站提供如何投稿辅导，寻求投稿辅导合作，快速投稿辅导，投稿辅导格式指导等解决方案：省级投稿辅导/国家级投稿辅导/核心期刊投稿辅导//职称投稿辅导。

　　【免责声明】本文仅代表作者本人观点，与投稿辅导_期刊发表_中国期刊库专业期刊网站无关。投稿辅导_期刊发表_中国期刊库专业期刊网站站对文中陈述、观点判断保持中立，不对所包含内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。请读者仅作参考，并请自行承担全部责任。