一种用于监控飞行器发动机的起动活门故障的方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种用于监控飞行器发动机的起动活门故障的方法，其包括读取飞行记录器中某一航段的QAR数据，并对QAR数据进行译码以获得对应的工程值数据；根据工程值数据中包含的参数名称确定与起动活门的运行状态相关的多个参数，获取多个参数中的每一个参数在所述航段中的各个时刻所对应的参数数值；根据获取的各个时刻的参数数值，基于行业规定计算起动活门在各个时刻的开启时间和/或关闭时间，并通过指数平滑方法预测起动活门在未来时刻的开启时间和/或关闭时间；以及当判断预测的起动活门的开启时间和/或关闭时间超过设定的阈值时，确定起动活门出现故障。确定起动活门出现故障。确定起动活门出现故障。

【技术实现步骤摘要】
一种用于监控飞行器发动机的起动活门故障的方法及系统


[0001]本专利技术涉及航空领域，主要涉及飞行器发动机的故障监控，尤其涉及用于监控飞行器发动机的起动活门故障的方法及系统。

技术介绍

[0002]国产民用飞机的安全高效运营是市场成功的基础，而运营效益则是市场成功的关键。但是，目前航线运营中因起动活门故障导致发动机起动失败的情况时有发生。飞机发动机若无法正常起动，容易导致飞机延迟起飞并重新轮循排队等待滑出指令，从而导致航班延误，这对注重航班正点率的航空公司来说影响很大。以往航线对于这类问题的通常解决方案是发现起动活门失效则采用人工起动，如仍不成功需要临时调用备件更换，如无备件则需要调换飞机。这样的处理方式，增加了人工操作的工作量，并且无法保证飞机的准点运行。
[0003]经研究发现，起动活门失效的原因主要为起动活门内部锈蚀、污染、内部机构性能下降等，主要失效表现形式为起动活门无法打开、打开不到位或无法关闭等问题。现有的飞行数据分析软件通过读取快速获取记录器(QAR)中存储的海量QAR数据、分析QAR数据中的历史飞行数据并预测起动活门在未来时刻的性能状态，能够对起动活门的工作状态和性能下降进行分析，由此监控起动活门故障。
[0004]但是，由于现有的飞行数据分析软件所采用的起动活门故障监控方法并未对原始信号进行降噪处理、未对QAR数据中的飞行数据时间序列进行平稳性检验、未对起动活门相关数据进行模式识别和相关特征提取，从而导致监控结果与起动活门实际故障报警和故障清单常常无法匹配，进而造成无法准确地监控起动活门故障。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术要解决的技术问题是克服现有的监控起动活门故障的方法准确性较低，难以利用海量的QAR数据针对国产民用飞机进行准确、高效地起动活门故障监控的缺陷，提出了一种新的用于监控飞行器发动机的起动活门故障的方法及系统。
[0006]本专利技术是通过下述技术方案解决上述技术问题的。
[0007]具体而言，本专利技术提供了一种用于监控飞行器发动机的起动活门故障的方法，其特点在于，该方法包括以下步骤：
[0008]读取飞行记录器中某一航段的QAR数据，并对QAR数据进行译码以获得对应的工程值数据；
[0009]根据工程值数据中包含的参数名称确定与起动活门的运行状态相关的多个参数，获取多个参数中的每一个参数在航段中的各个时刻所对应的参数数值；
[0010]根据获取的各个时刻的参数数值，基于行业规定计算起动活门在各个时刻的开启时间和/或关闭时间，并通过指数平滑方法预测起动活门在未来时刻的开启时间和/或关闭时间；以及
[0011]当判断预测的起动活门的开启时间和/或关闭时间超过设定的阈值时，确定起动活门出现故障。
[0012]该方法通过对导致起动活门故障的原因和主要表现形式进行分析后，提取与起动活门相关的参数数据进行处理分析，确定通过起动活门的开启时间和/或关闭时间对起动活门的工作状态和性能进行监控。并且，基于已知的历史数据，对开启时间和/或关闭时间进行拟合和由此预测未来时刻的开启时间和/或关闭时间，从而能够通过拟合和预测的数据生成趋势图，进而根据趋势图中的趋势判断故障可能发生的时间，以及时地为用户提供维修或更换建议。
[0013]根据本专利技术的一种实施方式，QAR数据为基于ARINC717标准的二进制数据包，对QAR数据进行译码的步骤包括：
[0014]按照子帧逐个读取QAR数据并获取与每个子帧关联的参数信息，随后对于每个子帧，将参数信息与参数译码表中的参数配置信息进行匹配，当匹配成功时按照参数译码表依次将参数信息中每个参数的二进制数值转换为工程值数值。
[0015]根据本专利技术的一种实施方式，将参数信息中每个参数的二进制数值转换为工程值数值的步骤包括：
[0016]按照参数译码表所包括的QAR数据中每个参数的属性，对参数信息中的每个参数进行数值转换，参数的属性包括参数名称、记录字槽数、子帧、记录起始位、记录终止位、参数类型、参数正负号信息和记录精度。
[0017]根据本专利技术的一种实施方式，使用Python语言编程读取参数译码表中的参数配置信息，且使用C语言编程读取QAR数据以及将QAR数据译码为工程值数据。
[0018]根据本专利技术的一种实施方式，该方法还包括对于每个子帧，根据读取的QAR数据的数据量大小判断其是否有效；若读取的QAR数据的数据量大于预定值，则确定该子帧及与其对应的QAR数据有效，并获取有效的QAR数据的起始位置。
[0019]根据本专利技术的一种实施方式，与起动活门的运行状态相关的多个参数包括自动起飞运行程序参数、起动活门未关闭参数、发动机高低压转子转速参数、燃油流量参数、旋转开度参数和引气压力参数。
[0020]根据本专利技术的一种实施方式，该方法还包括对于每个子帧，当自动起飞运行程序参数的工程值数据和起动活门未关闭参数的工程值数据不对应时，确定当前子帧对应的QAR数据无效，并剔除对应的工程值数据。
[0021]根据本专利技术的一种实施方式，该方法还包括采用欧拉距离算法将工程值数据中起降机场的经度和纬度数据转换成距离数据，并将距离数据与标准机场距离数据进行匹配，当匹配成功时获得实际的起降机场信息和航班信息。
[0022]根据本专利技术的一种实施方式，该方法还包括采用D阶差分的方法对计算出的起动活门在航段内的开启时间和/或关闭时间进行平稳性处理以获得平稳的时间序列，再使用指数平滑方法进行起动活门的开启时间和/或关闭时间的拟合和预测。
[0023]根据本专利技术的一种实施方式，该方法还包括多次调整指数平滑方法中指数的数值，并且当在航段内拟合的开启时间和/或关闭时间曲线与计算出的开启时间和/或关闭时间的分布趋势基本一致时，确定指数平滑方法中指数的数值据。
[0024]根据本专利技术的一种实施方式，设定的阈值包括初步阈值和报警阈值，该方法还包
括当起动活门的开启时间和/或关闭时间超过初步阈值时，确定检修起动活门；当起动活门的开启时间和/或关闭时间超过报警阈值时，确定更换起动活门。
[0025]本专利技术还提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机可读指令，该计算机可读指令在设备上被执行时使得该设备执行如上所述的方法。
[0026]本专利技术还提供了一种用于监控飞行器发动机的起动活门故障的系统，其特点在于，系统包括处理器，处理器被配置为能够从飞行记录器处获取QAR数据，并执行上述方法。
[0027]在符合本领域常识的基础上，上述各优选实施方式，可任意组合，即得本专利技术各较佳实施方式。
[0028]本专利技术的上述实施方式的积极进步效果在于：
[0029]1、该方法能够从海量的QAR数据中提取与起动活门相关的参数，避免冗余计算，从而实现起动活门故障的高效、准确监控；
[0030]2、该方法通过分析与起动活门相关的参数数值的一致性，剔除不一致的无效QAR数据，由此保证了起动活门故障监控的准确性；
[0031]3、通过欧拉距离方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于监控飞行器发动机的起动活门故障的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：读取飞行记录器中某一航段的QAR数据，并对所述QAR数据进行译码以获得对应的工程值数据；根据所述工程值数据中包含的参数名称确定与起动活门的运行状态相关的多个参数，获取所述多个参数中的每一个参数在所述航段中的各个时刻所对应的参数数值；根据获取的各个时刻的参数数值，基于行业规定计算所述起动活门在各个时刻的开启时间和/或关闭时间，并通过指数平滑方法预测所述起动活门在未来时刻的开启时间和/或关闭时间；以及当判断预测的所述起动活门的开启时间和/或关闭时间超过设定的阈值时，确定所述起动活门出现故障。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述QAR数据为基于ARINC717标准的二进制数据包，对所述QAR数据进行译码的步骤包括：按照子帧逐个读取所述QAR数据并获取与每个子帧关联的参数信息，随后对于每个子帧，将所述参数信息与参数译码表中的参数配置信息进行匹配，当匹配成功时按照所述参数译码表依次将所述参数信息中每个参数的二进制数值转换为工程值数值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述参数信息中每个参数的二进制数值转换为工程值数值的步骤包括：按照所述参数译码表所包括的QAR数据中每个参数的属性，对所述参数信息中的每个参数进行数值转换，所述参数的属性包括参数名称、记录字槽数、子帧、记录起始位、记录终止位、参数类型、参数正负号信息和记录精度。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，使用Python语言编程读取所述参数译码表中的参数配置信息，且使用C语言编程读取QAR数据以及将所述QAR数据译码为工程值数据。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：对于每个子帧，根据读取的QAR数据的数据量大小判断其是否有效；若读取的QAR数据的数据量大于预定值，则确定该子帧及与其对应的QAR数据有效，并获取有效的QAR数据的起始位置。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：马驰，韦雨良，乔添，郑唯宁，王潇，
申请(专利权)人：上海飞机客户服务有限公司，
类型：发明
国别省市：