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通用航空飞机机载电子设备故障检测方法2王刚 3邓首1身份证号：22240319881104**** 2身份证号：37030319790701**** 3身份证号：37088319831011****摘要:随着时代的进步，我国的民航事业发展也日渐蓬勃，随着出行交通工具的更新换代，我们对飞机的要求越来越高，要求飞机具有持续的适航能力和安全性和舒适性，其中通用航空飞机机载电子设备是航空飞机缺一不可的设备，就目前对飞机机载设备故障检测来看,在飞机维护过程中，各种问题出现逐渐频繁，影响飞机的使用。
因为飞机的结构和航电系统相当复杂，在保障安全和飞机持续适航能力的前提下对通用航空飞机机载电子设备故障检测需要花费大量的人力和时间。
针对通用航空飞机机载电子设备故障检测，本文进行了深入的研究，首先对通用航空飞机机载电子设备故障诊断方法进行了详细的说明，又对故障分类进行了研究。
关键词:飞机航电系统;故障检测;分析方法;诊断系统随着国家的发展，我国的飞机数量增多，种类增多，以及飞机修理厂打造通用航空维修基地的建设逐渐增加，我们需要对航空飞机机载电子设备进行检测方法分析，提高对电子设备的维修水平，从而保障飞机的安全性能和适航性能。
飞机进行检修维护的时候几乎每天都要面对突发的各种各样的故障，而且由于飞机的类型偏多,飞机的航电系统复杂，同时在外加故障的原因和环境、设备、人员等多种因素的影响下，对飞机机载电子设备故障进行检测诊断并及时排除故障对飞机的安全航行具有重要意义。
我们将从飞机航电系统概述分析入手，逐步通用航空飞机机载电子设备故障检测方法。
1.通用航空飞机机载电子设备、飞机航电系统的概述1.1通用航空飞机机载电子设备的概述飞机机载电子设备就是保证飞机完成预定任务，达到规定的各项性能所需要的各种电子设备的总称。
飞机机载电子设备通常包括电源系统及由相应飞机电子设备所组成的通信、导航、飞行管理、飞行控制、空中交通管制、电子飞行仪表综合显示和探测等分系统。
民航飞机机械故障诊断技术分析民航飞机的机械故障诊断技术是保障飞机安全的重要手段。
在飞机运行过程中，机械故障是无法避免的，及时准确地诊断故障原因对于保障飞机的运行安全至关重要。
本文将从故障诊断的流程、技术手段和未来发展方向三个方面对民航飞机的机械故障诊断技术进行分析。
故障诊断的流程包括收集故障信息、分析故障原因和确定故障解决方案三个基本步骤。
收集故障信息是诊断故障的基础。
通过飞机仪表上的警告信息、传感器的测量数据、维修人员的观察和乘客的反馈等途径，可以获得大量的故障信息。
分析故障原因是确定故障解决方案的关键。
通过对收集到的故障信息的分析，结合飞机的工作原理和设计特点，可以确定故障发生的原因。
确定故障解决方案是对故障进行修复的措施，包括更换故障部件、调整机械系统、重新设置飞机参数等。
现代民航飞机的机械故障诊断技术主要包括机载故障诊断系统和地面支持系统两大类。
机载故障诊断系统是指安装在飞机上的自动诊断系统，通过收集和处理飞机上的故障信息，自动分析故障原因，并提供相应的解决方案。
这种系统具有快速、自动、准确的特点，能够大大提高飞机的故障诊断效率。
地面支持系统是指地勤维修人员使用的支持设备和软件，通过与机载故障诊断系统进行数据交换，为维修人员提供故障分析和修复建议。
机载故障诊断系统的核心技术包括数据采集与传输、特征提取与选择、模型建立与更新、故障诊断和解决方案生成等几个方面。
数据采集与传输是指收集飞机上各个系统的数据，包括传感器的测量数据、仪表的警告信息和人机接口的交互信息等，并将这些数据传输到机载故障诊断系统中进行分析。
特征提取与选择是通过对数据进行处理，提取并选择出与故障有关的特征，为故障诊断提供依据。
模型建立与更新是指建立故障模型，并不断更新模型参数以适应飞机运行状态的变化。
故障诊断是指根据特征和模型的分析，确定故障原因的过程。
解决方案生成是指根据故障诊断的结果，生成相应的解决方案，为维修人员提供参考。
民航飞机机械故障诊断技术分析民航飞机机械故障诊断技术在民航运输安全中具有重要的作用。
准确快速地诊断机械故障可以及时采取措施进行修复，避免事故发生。
下面对民航飞机机械故障诊断技术进行分析。
一、传统机械故障诊断技术传统的机械故障诊断技术主要包括故障树分析法、故障模式与影响分析法、故障模式树分析法等。
这些传统技术通常需要大量的人力和时间，诊断周期长，且对人的经验依赖较大。
二、智能诊断技术为了解决传统机械故障诊断技术的不足，近年来智能诊断技术得到了广泛应用。
智能诊断技术包括模糊诊断技术、神经网络诊断技术、遗传算法诊断技术等。
这些智能诊断技术能够自动地诊断机械故障，并且具有较高的准确率和诊断速度。
三、状态监测技术状态监测技术是机械故障诊断技术的重要组成部分。
通过实时监测飞机各部件的工作状态，可以及时发现潜在的故障，并进行预警和维修。
常用的状态监测技术包括振动监测技术、温度监测技术、压力监测技术等。
四、数据挖掘技术数据挖掘技术是利用计算机和数学统计学的方法从大量的数据中发现潜在的规律和知识的过程。
在机械故障诊断中，数据挖掘技术可以帮助诊断系统从海量的数据中提取有用的信息，进一步提高诊断的准确性和效率。
五、智能诊断系统智能诊断系统是将传感器技术、状态监测技术、数据挖掘技术和智能诊断技术等集成在一起的系统。
这种系统能够实时地监测飞机的工作状态，并通过分析数据进行故障诊断和预测。
智能诊断系统能够快速准确地进行机械故障诊断，大大提高了民航飞机的安全性和可靠性。
民航飞机机械故障诊断技术在保障民航运输安全中起着重要的作用。
随着智能化和数据化技术的发展，机械故障诊断技术也在不断进步和完善，为民航飞机故障诊断提供了更加可靠和高效的解决方案。
民航飞机机械故障诊断技术分析
民航飞机机械故障诊断技术是现代航空领域的关键技术之一，其准确性和高效性直接关系到飞机的安全和正常运行。
机械故障诊断技术可以通过对飞机各个系统、部件和装置进行监测、分析和判断，及时发现和排除飞机故障，确保飞机在飞行过程中的稳定性和安全性。
机械故障诊断技术需要利用先进的传感器和数据采集设备对飞机各个系统进行实时监测。
这些传感器和设备可以检测和记录飞机各个部件和装置的工作状态、温度、压力、振动等信息，并实时传输到地面控制中心或飞机数据管理系统。
通过对大量的数据进行实时分析和处理，可以及时发现和预警飞机故障，以确保飞行安全。
机械故障诊断技术需要借助先进的数据分析算法和模型来对飞机故障进行诊断。
通过对飞机运行数据的大数据分析和机器学习算法的运用，可以建立起机械故障的预测模型和判断规则。
当飞机的运行数据出现异常时，这些模型和规则可以对飞机的故障进行精确诊断，并给出解决方案和措施。
这种智能化的飞机故障诊断技术不仅可以提高故障诊断的准确性和效率，还可以降低维修成本和提高飞机的可靠性。
机械故障诊断技术还需要利用先进的可视化技术来对飞机故障进行显示和展示。
通过将飞机故障数据以图表、曲线和动画的形式展示出来，可以使维修人员清晰直观地了解飞机故障的位置、原因和特征，从而更快速、准确地排除故障。
这种可视化技术还可以为飞行员提供故障处理的决策支持，提高应对故障的能力和水平。
民航飞机机械故障诊断技术是一项关键的技术，在保障飞机飞行安全和正常运行方面起着重要作用。
随着科技的不断进步和创新，机械故障诊断技术也将不断完善和发展，为民航飞机的安全和可靠运行提供更好的保障。
我国通用航空飞机电子设备故障检测的方法探究作者：黄泽标来源：《智富时代》2018年第08期【摘要】机载电子设备是通用航空飞机中必不可少的设备之一。
经济的发展促使我国航天事业得到了进一步发展，通用航空飞机的数量也在逐渐增加，同时相关的维修企业也不断出现。
不仅通用航空飞机需要进行定期维修，飞机上使用的机载电子设备也要进行相应的维修，相关人员应该对飞机电子设备的检测方法进行分析，使相关人员的维修技能得以提高。
本文主要对我国通用航空飞机电子设备故障检测的方法进行分析，旨在提升机载电子设备的使用效率。
【关键词】通用航空飞机；电子设备故障检测；方法一、我国通用航空飞机电子设备进行故障检测的必要性电子信息技术的不断发展，提高了机载电子设备的功能，通用航空飞机中使用机载电子设备的程度逐渐加深。
要想使通用航空飞机的正常稳定工作得以保持，就需要保障电子设备的正常运行，因此需要对通用航空飞机机载电子设备作定期故障诊断，这项工作是极为重要的。
通用航空飞机中使用的机载电子设备种类较多，因此，对机载电子设备的维修检测工作也变得更加复杂，一般是技术人员对通用航空飞机机载电子设备做检查与维修，工作效率低下，在进行设备维修时，并没有形成系统的检测策略，大部分检测工作只是依据工作人员的经验进行的，这就使该项工作缺乏科学性，并且工作人员的工作经验是有限的，这就造成机载电子设备的故障检测不能做到位，进而给通用航空飞机的正常稳定运行带来一定影响，因此，航空公司应该制定相应的对策解决以上问题。
二、飞机机载设备故障诊断策略1.通过类似的故障问题进行故障推理技术人员可以依据相似的案例对机载电子设备出现的故障问题进行推理以及分析，并对机载电子设备出现类似的事件进行归纳，总结出机载电子设备相应故障诊断排查的方法，将所有出现故障的电子设备相关信息进行总结，这可以作为机载电子设备故障出现问题时的排查依据，进而方便技术人员对设备故障进行维修，在维修工作完成之后，需要做相应的记录，然后对相关信息进行及时的归纳与总结，进而构建出相关机载电子设备故障分析库，方便以后维修人员对机载电子设备进行维修。
航空航天电子系统的故障诊断与维护第一章：引言航空航天电子系统在现代航空航天领域中起着至关重要的作用。
随着航空航天技术的不断进步和发展，航空航天电子系统的复杂性日益增加。
故障诊断与维护成为了保障飞行安全和提高系统可靠性的关键。
第二章：航空航天电子系统的基本原理航空航天电子系统是指应用于飞行器上的电子设备和相关控制系统。
其基本原理涉及电子元器件、电路设计、信号处理等多个方面。
了解这些基本原理对于故障诊断与维护至关重要。
第三章：航空航天电子系统的故障分类在故障诊断与维护过程中，对航空航天电子系统的故障进行分类有助于更快地定位和解决问题。
根据故障性质和影响，可以将故障分为功能性故障、电气连接故障、传感器故障、控制软件故障等几类。
第四章：故障诊断技术与方法航空航天电子系统的故障诊断需要借助一系列的技术和方法。
包括故障树分析、故障模式与效应分析、故障仿真与测试等。
这些技术和方法可以帮助工程师快速准确地定位和修复故障。
第五章：航空航天电子系统的维护与保养航空航天电子系统的维护与保养是确保其正常运行和延长使用寿命的重要环节。
维护工作包括日常检查、润滑、清洁和更换关键部件等。
同时，建立完善的维护记录和保养程序对于系统的长期稳定运行至关重要。
第六章：航空航天电子系统的未来发展随着科技的进步和航空航天行业的不断发展，航空航天电子系统也在不断创新与完善。
未来的发展方向包括模块化设计、自适应控制算法、人工智能应用等。
这些创新将进一步提高系统性能和故障诊断能力。
结论航空航天电子系统的故障诊断与维护是保障飞行安全、提高飞行器可靠性的关键环节。
只有通过了解基本原理、分类故障并运用适当的技术和方法，以及进行有效的维护与保养，才能有效解决故障并确保系统的正常运行。
未来的发展将进一步提升系统性能和故障诊断能力，为航空航天行业的发展做出积极贡献。
飞机电气故障智能诊断系统检测摘要：随着飞机的不断发展和集成开发的不断深化，飞机电气系统将更加智能，功能将更加丰富，而故障的模式也必将呈现多样化。
飞机电气故障是指飞机电气系统中其中某环节出现功能丧失或错误，其实质可能是逻辑设计潜在缺陷、元器件损坏或者偶发性故障。
近年来，飞机的结构越来越复杂，飞机电气故障诊断的难度也越来越大。
深入分析飞机电气故障模式、系统的诊断状态，研究了基于代码的供电故障注入测试在飞机电气系统故障诊断中的应用，并在此基础上形成了基于故障注入的供电系统可靠性分析和故障诊断方法。
关键词：航空装备；电气系统；故障诊断；1飞机电气系统的构成部分1.1电源系统飞机电源系统是飞机电气系统的重要组成部分，在中型运输机中由四台涡桨发动机驱动直流发电机与交流发电机为其飞机电子系统的正常运作提供所需电力，同时起到协调、引导、控制电能转换的作用。
飞机电源系统是由多个不同功能的电源协同组配而成，布局较为复杂，飞机飞行时由每台发动机上的两台直流发电机与一台交流发电机共同作用发电，四台发动机上的供电通道作为电能传输的主要部分，同时在机身加设控制电能传输设备以及互感器、电源开关等相关设备共同组成中型运输机电源系统。
1.2配电系统配电系统在飞机电气系统中，承担着管理、控制电能等作用，是保证飞机上电力安全使用的系统。
配电系统由电缆线、配电柜、导电设备、相关配件设备等组成，由各种较为零散的配件设备共同为飞机用电部分安全传输电能，控制并维护各种设备用电时的安全。
由于飞机配电系统是控制电力使用情况的电气系统，在飞机飞行及起飞着陆过程中可能遇到各种突发状况，为了保证飞机的飞行安全，所以要针对可能出现的各种情况实施不同的应对措施。
需根据可能出现的情况进行电气总线监管设置，必要时进行人工监管，其他部分由飞机电气控制系统自动应对。
1.3用电设备用电设备包括飞机飞行操纵、发动机控制、航空电子、电动机械、生命保障、武器操纵、照明与信号、防冰加温和空勤组生活服务等系统飞机上各种使用电能的设备及装置，包括各种电子仪表、设备、记录器等。
一、机内测试定义
BIT就是指系统、设备内部提供的检测、故障隔离的自动测试力。
BIT的含义是：系统主装备不用外部设备而依靠自身电路和程序
就能完成对系统、分系统或设备的功能检查、故障诊断与隔离及性能
测试，它是联机检测技术的新发展。
机内测试的发展：
国外的BIT技术主要有大型航空公司和军火生产企业发起，最早
制定BIT的是美国航空无线电公司，70年代后期美国国防部率先设
计了军用装备的BIT设计指南，用于统一各种武器的BIT设计规范。
1983年美国国防部办法的《系统及设备维修性管理大纲》特别强调
测试性是维修大纲的一个重要组成部分，承认BIT及外部测试不仅对
维修性设计特性影响重大，而且影响到武器系统的采购和寿命周期问
题。
BIT技术在民机上的应用可分为以下四个阶段：
第一代BIT技术：
以Boeing737，L-1011，DC-10，A300B等飞机为代表，为20世纪
60年代末70年代初的产品。在这些飞机设计中提出了快速有效的故
障隔离要求，并规定了故障隔离的木匾。这一代飞机模拟式设备居多，
其BITE一般比较简单，分散。实际使用情况表明，BIT技术能够减
少故障隔离时间及航班延误次数。但由于其效率较差，未达到设计要
求，BIT名没有像预计的那样可靠，虚警率较高
第二代BIT技术：
以Boeing767,A310等飞机为代表，为20世纪70年代末80年代
初的产品。这一代民机的设计中分析了Boeing747等飞机的故障隔离
问题，干尽了原有BIT技术的设计，通过采用监控器和故障存储器来
解决间歇故障问题，提高了故障检测和隔离精度。
第三代BIT技术
以Boeing747-400，A320等飞机为代表，为20世纪80年代研制
而成并应用。这一代民机采用了集中式故障显示系统（CFDS）来控制
和现实飞机上所有装备BITE的LRU的故障数据，减少了监测系统的
复杂性，提高了BIT的标准化程度。
第四代BIT技术：
以Boeing777飞机为代表，为20世纪90年代初开始设计并生产。
他首次在飞机上建立了机载维修系统，从而解决了长期以来在飞机维
修，故障检测、定位、隔离等方面存在的问题。现在已经在BIT技术
的基础上发展成为更高一级的飞机健康管理（AHM）系统。
我国的BIT技术起步大致从20世纪80年代中后期开始。总体来
看，我国的BIT理论，技术和应用大致处于美国90年代初期水平，
目前国内对BIT的研究工作主要有相关的研究所承担，研制主要对象
是雷达系统和机载设备。
机内测试技术发展：
1.与自动测试装备日渐融合
为减少自动测试装备设备的种类,降低保障费用,自动测试装备正走向通用化
和模块化,电子集成程度的提高使得自动测试装备小型化甚至芯片化成为可能;
另一方面BIT的功能更加强大,具有很多自动测试装备所具备的故障检测、隔离
和定位功能。
2.应用领域拓宽
随着传感器技术(如分布式光纤)、智能前端信号采集处理器的发展和中央处理
器的小型化、集成化,BIT拓展到复杂机电系统状态监测和故障诊断。
3.向综合诊断发展
新型BIT的任务不仅限于检测、诊断,还包含控制、保护,具有综合状态监测、
复杂故障诊断、精确故障定位、反馈控制、关键部件保护等多种功能,其结构日
渐复杂、功能日渐强大,正发展为一个状态监控、故障诊断的综合系统。
4.走向智能化
人工智能技术在BIT中的应用,增强其自适应性和提高抗干扰能力,使其能够
处理更为复杂的测试问题,提高了实战服役的稳定性。
二、智能机内测试的定义：将包括专家系统、神经网络、模糊理论、信息融合等
在内的智能理论应用到BIT的设计、检测、诊断、决策等方面，提高BIT综合效
能，从而降低设备全寿命周期费用的理论、技术和方法。它主要包括BIT智能设
计，BIT智能检测，BIT智能诊断和BIT智能决策四个方面。
提出原因：①在使用过程中常规BIT诊断故障能力差、虚警率高、
不能隔离间歇故障，达不到系统的原有设计要求，严重降低了BIT的
诊断检测结果的可信度，影响了使用、维修人员对BIT的信任，阻碍
了BIT效能的充分发挥和更广泛、更深入的应用。②20世纪80年代
后期，神经网络、专家系统等智能理论和方法相继在故障诊断、模式
识别、状态监控等领域获得成功。以上两点，使智能BIT逐渐发展起
来。
三、机内测试的虚警定义：
BIT或其他监控电路指示有故障而实际上不存在故障的情况。
BIT虚警一般分两类：1监测对象A有故障，而BIT指示监测对象B有故障，即
所谓的错报。美军称为一类虚警。2监测对象无故障，而BIT报警，即所谓的假
报。美军称为二类虚警。
四、机内测试的作用
提高诊断能力：具有良好层次设计的BIT可以测试芯片、电路板、
系统各级故障，实现故障检测、故障隔离自动化。
简化设备维修：BIT的应用可以大量减少维修资料，通用测试设
备、备件补给库库存量、维修人员数量。
降低总体费用：BIT虽然在一定程度上增加了产品设计难度，但
综合实验、维修、检测和提高设备可靠性来看，能显著降低产品全寿
命周期费用。
五、举例阐述常规机内测试技术
环绕BIT技术
环绕技术目前已成为测试微处理器系统的标准方法，被测系统可
能是单个微处理机电路板或由许多这类电路板组成的系统。环绕技术
要求对微处理机及其输出器件进行测试。
测试开始是需要决定以微处理机为基础的芯片是否可用，这项工
作可用硬件余度来完成。微处理机芯片、ROM、RSM检查都通过后，
下一步就是检查电路其他部分。为完成此项工作，必须构建一个闭环
系统以便系统微处理机可利用储存在ROM区中的测试矢量激励其它
部分的运算电路。该系统中必须包含处理机控制的选通以便可以循环
使用数据。这样所得测试响应通过与输出线有关电路返回，保证微处
理机可以将实际测试响应与储存在ROM中的已知正确测试响应相比
较。
环绕BIT可应用于数字和模拟器件。图示是用于测试模拟和数字
器件的环绕BIT。在常规使用期间，微处理机输出从数字信号变为模
拟信号，输入从模拟信号变为数字信号。当BIT启用时，模拟输出被
连接到模拟输入，由微处理机进行信号检查。
环绕技术适用于电路板、模块或分系统级。不管电路是单个电路
板、模块还是由许多电路板、模块组成的分系统，只要微处理机对一
定数量的电路有影响，该技术就适用。
环绕技术对机内测试或自测试非常有用，目前在工业领域已成为
标准方法。
六、机载复杂电子系统机内测试实现的方式
工作原理：机载复杂电子系统机内测试由具有分层集成式的组织
结构的智能BIT实现。系统级BIT智能控制单元根据测试和维修要求
制定全系统测试方案，并将测试命令通过系统级测试和维修总线传到
各板级BIT。板级BIT智能控制和信息处理单元接受到测试命令后根
据电路板实际情况采取具体测试和诊断策略，并通过板级测试总线启
动各单元级BIT。元件测试结束后测试结果由板级测试总线会送至板
级BIT，板级BIT智能控制和信息处理单元综合元件级BIT结果和板
级自身的诊断回馈信息，进行浅层次的智能诊断，并将测试和诊断结
果向系统级BIT报告。系统级BIT智能综合诊断系统对板级BIT数据
进行智能综合诊断，并根据诊断结果给出系统重构、降级使用或更换
维修等建议。
七、ARINC604、624机载测试符合标准波音空客的特点
A320飞机参照ARINC604规范，航线维修中，LRU的BIT是由CFDS
（中央故障显示系统）以ARINC429格式传输显示的。
B777飞机参照ARINC604规范，航线维修中，LRU的BIT是由CMC
（中央维修计算机）以ARINC429格式传输显示的。
ARINC604是机内测试、设计和实施的标准。
ARINC624是飞机机载维护系统标准。
ARINC604内的BIT概述：
飞行中，BIT可检测与监控各LRU中的故障信息，各LRU由其内
置的BIT系统监控或同一由中央LRU监控系统监控。BIT还可实现对
与本系统相关联的系统进行监测并判断故障情况，BIT是一种
Powered-up test，从事航线维修的机组更换LRU后，可用BIT对其
功能是否恢复进行判断。
CFDS可提供航线系统监控，数据记录，隔离故障源，帮助更换LRU，
在修理中的自测试的功能，其工作过程是由各分系统分别进行BIT，
经由CFDIU（中央故障显示接口组件）传递到CFDU、RFDU，由CFDU
显示BIT结果。
ACARS系统接到地面站询问时，机组按下按钮开始发送信息，包
括BIT报告，CFDS启动BITE REPORT。
ARINC624内的BIT概述：
CMC可提供存储区存储维修需要的数据。
下载此数据需通过软件或OMS控制板。
CMC提供已安装的机载LRU信息，包括件号、序列号等，显示顺
序参考ATA章节，可显示分系统的BIT失效信息。可以是过去64次
航班任务的失效信息也可以是总数为256的零散失效信息。
CMC提供请求和数据信息来为分系统完成自测试。
分系统正确运行测试然后提供运行状态信息及结果在CMC上显
示。
分系统故障检测和BIT作为OMS的主要数据源来提供对LRU、内
部系统、外部接口的故障诊断和隔离。
