一种飞机三余度系统告警表决方法技术方案

本发明专利技术提供一种飞机三余度系统告警表决方法，其包括以下步骤：收集得到每个通道类别对应的最大信号值、中间信号值、最小信号值；将最大信号值与最小信号值之间的差与对应预设的阈值进行比对；当其小于阈值时，判断对应通道类别的三个通道信号均正常，输出中间信号值，否则，进行下一步；利用维纳滤波器对当前采样周期的数据进行预测，计算对应通道类别当前采样周期的预测信号值；分别将预测信号值与最大信号值、中间信号值、最小信号值之间的差与阈值进行比对；判断对应通道类别的对应通道信号正常。本发明专利技术引入信号预测值，将各路通道的信号分别与信号预测值进行比对求差，再与阈值进行比较的方式，实现对信号故障精准告警。实现对信号故障精准告警。实现对信号故障精准告警。

An alarm voting method for aircraft triple redundancy system

【技术实现步骤摘要】
一种飞机三余度系统告警表决方法


[0001]本专利技术涉及民用航空
，尤其是涉及一种飞机三余度系统告警表决方法。

技术介绍

[0002]飞机告警系统作为全机的核心系统，实时监控其它系统的运行参数，当监控到其它系统参数异常时，发出警告信息，提示驾驶员故障部位，开展相应异常处理程序，保证飞机能恢复到安全飞行状态。
[0003]现代飞机为保证安全，各类系统多采用三余度设计。现有技术中飞机三余度系统的故障告警表决法多采用如图1所示的方法，即收集飞机三余度系统中每个通道类别对应的三个通道的信号值，并按照大小对每个通道类别的三个通道的信号值进行对应排序，得到每个通道类别对应的最大信号值、中间信号值、最小信号值；分别求得每个通道类别中最大信号值与最小信号值之间的差，最大信号值与中间信号值之间的差，中间信号值与最小信号值之间的差；分别将对应的、、与对应预设在飞机三余度系统中的阈值进行比对。先比较最大值与最小值之间的差和阈值之间的关系，差值小于阈值时，则三个通道信号均正常；若最大信号值和最小信号值之间的差大于等于阈值时，则依次比较最大信号值与中间信号值的之间差值、中间信号值与最小信号值之间的差值和阈值的关系，并最终确定各余度信号的状态判决故障通道。
[0004]这种传统的信号表决方式存在以下问题：（1）其采用当前采样周期的中间值作为参考值，根据与当前采样周期的中间值是否存在离散的情况进行判断信号是否正常的方法，存在相当大的误报警情况或者有故障却未能即时告警的情况。（2）当三个差值的值均大于阈值时，其实也可能存在以下情况，即三路信号均故障或者一路正常、两路故障或者两路正常、一路故障。但是传统策略却只能告警三路均故障，而无法准确竞争区分出具体情况。尤其当三余度信号中只有一路正常时，传统策略无法有效辨别出对应正常信号，而触发出告警，分散飞行员注意力。（3）飞机系统受外部环境影响会出现瞬时信号跳变现象（即某一发生了瞬时故障，但是马上会信号恢复正常，不影响飞机的实际飞行安全），但是一次瞬时故障的出现往往伴随着表决算法中某一通道信号对应逻辑值的更新，继而影响到飞机告警系统的表决信号的输出，容易造成飞机告警系统发出虚假警告信息。
[0005]随着人工智能技术的发展，基于对航空安全，以及航空公司运行效率的考虑，市场急需一种可以精准定位到具体通道信号故障的一种飞机三余度系统告警表决方法。

技术实现思路

[0006]为解决现有技术中的问题，本专利技术提供一种飞机三余度系统告警表决方法。该飞
机三余度系统告警表决方法通过引入信号预测值的方式，将各路信号通道的信号分别与精准的信号预测值进行比对求差，再与预设在系统中的阈值进行比较的方式，解决了传统多余度系统告警参考当前信号中间值的表决方式可能存在误报的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种飞机三余度系统告警表决方法，其包括以下步骤：步骤1：收集飞机三余度系统中每个通道类别对应的三个通道的信号值，并按照大小对每个通道类别的三个通道的信号值进行对应排序，得到每个通道类别对应的最大信号值、中间信号值、最小信号值；步骤2：求得每个通道类别中最大信号值与最小信号值之间的差，将与对应预设在飞机三余度系统中的阈值进行比对；当<时，则判断对应通道类别的三个通道信号均正常，输出中间信号值，否则，进行下一步；步骤3：采用对应通道类别前n个采样周期内的有效信号值，n的取值大于等于三，利用维纳滤波器对当前采样周期的数据进行预测，计算对应通道类别当前采样周期的预测信号值；分别求得每个通道类别中预测信号值与最大信号值之间的差, 预测信号值与中间信号值之间的差，预测信号值与最小信号值之间的差；分别将对应的、、与对应预设在飞机三余度系统中的阈值进行比对；当对应的、、小于，则判断对应通道类别的对应通道信号正常；否则，判断对应通道类别的对应通道为信号故障，输出对应通道信号故障告警。
[0008]优选的技术方案，所述步骤3中采用对应通道类别前10个采样周期内的有效信号值。
[0009]优选的技术方案，所述步骤3中采用最小均方误差算法对维纳滤波器的系数进行迭代计算，获得最优维纳滤波器的系数，计算对应通道类别当前采样周期的预测信号值。
[0010]优选的技术方案，所述步骤3中在输出对应通道信号故障告警之前，还设有虚假告警判定步骤，具体如下：当判断对应通道类别的对应通道为信号故障时，采用计时器对对应通道信号故障计时，当对应通道类别的对应通道信号故障持续时间小于飞机三余度系统中的预设时间值时，判定对应通道信号为瞬时故障，不输出对应故障告警；当对应通道类别的对应通道信号故障持续时间大于等于飞机三余度系统中的预设时间值时，判定对应通道信号为真实故障，输出对应通道信号故障告警。
[0011]优选的技术方案，所述步骤3中在输出对应通道信号故障告警之前，还设有虚假告警判定步骤，具体如下：当判断对应通道类别的对应通道为信号故障时，采用计时器对对应通道信号故障计时，当对应通道类别的对应通道信号故障持续时间大于等于飞机三余度系统中的预设时间值时，判定对应通道信号为真实故障，输出对应通道信号故障告警；当对应通道类别的对
应通道信号故障持续时间小于飞机三余度系统中的预设时间值时，判定对应通道信号为瞬时故障，则采用计数器对对应通道的瞬时故障进行故障计数，当对应故障计数小于飞机三余度系统中的预设计数值时，不输出对应故障告警，当对应故障计数大于等于飞机三余度系统中的预设计数值时，输出对应通道信号故障告警。
[0012]优选的技术方案，所述步骤3中在输出对应通道信号故障告警之前，还设有虚假告警判定步骤，具体如下：当判断对应通道类别的对应通道为信号故障时，采用计时器对对应通道信号故障计时，当对应通道类别的对应通道信号故障持续时间大于等于飞机三余度系统中的预设时间值时，判定对应通道信号为真实故障，输出对应通道信号故障告警；当对应通道类别的对应通道信号故障持续时间小于飞机三余度系统中的预设时间值时，判定对应通道信号为瞬时故障，则采用计数器对对应通道的瞬时故障进行故障计数，并计算对应瞬时故障发生的频率，当对应瞬时故障发生的频率小于飞机三余度系统中预设的对应瞬时故障频率值时，不输出对应故障告警，当对应瞬时故障发生的频率大于等于飞机三余度系统中预设的对应瞬时故障频率值时，输出对应通道信号故障告警。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术的飞机三余度系统告警表决方法通过引入信号预测值的方式，将各路信号通道的信号分别与精准的信号预测值进行比对求差，再与预设在系统中的阈值进行比较的方式，解决了传统多余度系统告警参考当前信号中间值的表决方式可能存在误报的问题；能够快速、准确的判定到每一个通道类别的具体通道信号是否正常。
[0014]（2）本专利技术的告警表决方法采用了计时器功能，允许某一通道故障持续一定时长，避免了大多数时候系统因受外部环境的影响，而出现的信号某一瞬间的跳变后又恢复正常时（实际大多数瞬时故障并不会对整个飞机的运行造成影响），系统仍触发不必要告警本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞机三余度系统告警表决方法，其特征在于：其包括以下步骤：步骤1：收集飞机三余度系统中每个通道类别对应的三个通道的信号值，并按照大小对每个通道类别的三个通道的信号值进行对应排序，得到每个通道类别对应的最大信号值、中间信号值、最小信号值；步骤2：求得每个通道类别中最大信号值与最小信号值之间的差，将与对应预设在飞机三余度系统中的阈值进行比对；当<时，则判断对应通道类别的三个通道信号均正常，输出中间信号值，否则，进行下一步；步骤3：采用对应通道类别前n个采样周期内的有效信号值，其中n的取值大于等于三，利用维纳滤波器对当前采样周期的数据进行预测，计算对应通道类别当前采样周期的预测信号值；分别求得每个通道类别中预测信号值与最大信号值之间的差, 预测信号值与中间信号值之间的差，预测信号值与最小信号值之间的差；分别将对应的、、与对应预设在飞机三余度系统中的阈值进行比对；当对应的、、小于，则判断对应通道类别的对应通道信号正常；否则，判断对应通道类别的对应通道为信号故障，输出对应通道信号故障告警。2.根据权利要求1所述的一种飞机三余度系统告警表决方法，其特征在于：所述步骤3中n的取值为10。3.根据权利要求2所述的一种飞机三余度系统告警表决方法，其特征在于：所述步骤3中采用最小均方误差算法对维纳滤波器的系数进行迭代计算，获得最优维纳滤波器的系数，计算对应通道类别当前采样周期的预测信号值。4.根据权利要求3所述的一种飞机三余度系统告警表决方法，其特征在于：所述步骤3中在输出对应通道信号故障告警之前，还设有虚假告警判定步骤，具体如下：当判断对应通道类别的对应通道为信号故障时，采用计时器对对应通道信号故障计时，当对应通道类别的对应通道信号故障持续时间小于飞机三余度系统中的预设时间值时，判定对应通道信号为瞬时故障，不输出对应故障告...

【专利技术属性】
技术研发人员：张迪，袁宵，张伟业，李舒，梁占林，
申请(专利权)人：商飞软件有限公司，
类型：发明
国别省市：