飞机健康管理(AHM)系统在航空运行中的应用和作用

飞机健康管理(AHM)系统在航空运行中的应用和作用0 引言自国货航波音机队引进波音公司飞机健康管理（AHM）系统以来，针对该系统在公司航班运行和维修生产中不断得以应用，极大的促进了国货航机队的安全健康发展，并在航班运行保障过程中起到了重要的保障作用。

1 飞机健康管理系统（AHM）介绍波音飞机健康管理系统（以下简称AHM系统）是波音公司开发的一个自动化的维护-决策支持系统。

它实时收集和处理飞机在飞行中的实时数据，并通过系统自动对数据进行监控和分析，决定并作出对飞机系统和主要部件的当前和计划维护工作；同时针对影响飞机放行或需要采取的维护措施，AHM系统提供相关的维护文件链接，包括客户飞机的最低设备清单(MEL)、外形缺件清单（CDL）、放行缺件指南（DDG）、零件目录手册（IPC）、线路图手册（WDM）、故障隔离手册(FIM)和飞机维护手册(AMM)等。

飞机维护工程师通过登陆网址就可以浏览到AHM系统提供的飞机各系统相关技术数据（如图1），通过对数据进行监控和分析，确保对公司机队飞行和技术状态进行实时监控。

AHM系统为航空公司提供实时的跟踪工具，可识别飞机潜在的问题和故障，并将故障后维修转变为主动、有计划、及时的检修项目。

飞机健康管理系统为航空公司提供实时的飞机状态信息和维修信息，能够快速有效的帮助维修工程师提供可靠的放行指南、正确的排故方案并帮助工程师处理潜在的技术问题，使飞机在确保安全的前提下放行，降低了航班延误的发生，同时尽可能减少被迫停场，提高了公司机队的可用率水平和代表公司运行品质的重要指标——航班正点率（如图2）。

飞机健康管理系统是独立工作系统，是预先提出故障的预测性的解决方案，可以纳入航空公司现有的维修和工程体系；同时，通过在航空公司运行/维修控制中心的广泛使用，对提高公司飞行安全也起到了极大的积极作用。

2 飞机健康管理系统（AHM）功能AHM系统具有实时监控、性能分析、勤务监控等多种功能。

南方航空飞机健康管理系统移动平台研究开发与应用作者：任明翔魏弘平来源：《航空维修与工程》2021年第07期随着民用航空市场的迅猛发展与机队规模的快速壮大，大型民用客机及其部件的安全性、可靠性、持续适航能力、维护效率及经济性等多重需求越来越受到飞机制造商及航空公司的重视。

基于飞机健康管理理念设计开发的飞机健康管理系统应运而生，逐渐成为飞机设计及运营维护的重要组成部分。

飞机健康管理系统是能够实时监控飞机在地面和空中运行状态及故障状况的一套综合管理系统，该系统可以对飞机下发的各类数据进行采集，通过数据融合、数据分析与诊断、故障预测与决断等，可以快速了解飞机健康状况，及时发现故障并提前制定排故预案，从而保障飞行安全、提升放行可靠度及飞机利用率。

为了能快速有效监控现如今越来越多的飞机及越来越庞大的故障状态数据，地面监控人员对飞机健康管理系统的要求也越来越高，好的系统需在具备良好的功能稳定性、系统兼容性、操作便捷性的基础上，实现清晰明了的数据呈现、全面准确的信息关联、及快速直观数据分析等功能。

现如今国际主流的系统大多能完成如上要求，但却未能与时俱进，忽略了快节奏社会的机动性使用需求，故开发与其匹配的手机移动版（APP）飞机健康管理系统在移动应用快速发展的今天显得格外重要。

1 飞机健康管理概述健康管理的概念最早出现于航空航天领域，是上世纪90年代由美国国家航空航天局（NASA）提出的关于航空航天的飞行器安全飞行计划，通过将飞行器的各类传感器信号采集和处理，故障诊断预测功能以及后端的地面后勤保障决策执行的整个流程集成为一个综合的系统进行统一管理，从而实现故障预测、诊断预测以及后勤维护决策的高度智能化与自动化。

飞机健康管理同样是通过类似综合的系统解读飞机传递的各类信号并实时跟踪分析飞机的运行状态及故障情况，达到高质高效维护飞机，提高飞机的运行效率并保障飞行安全的目的。

1.1 发展现状民用飞机健康管理技术经历了一个漫长的发展过程。

飞机健康管理(Aircraft health management，AHM)系统的验证与确认（Verification and validation ，V&V）是一个复杂的技术难题，但是为了确保AHM 系统的稳定、可靠，这个过程不可或缺。

AHM 系统的V&V 需要从两个主要方面入手。

其一，AHM 系统的本身；其二，AHM 系统的实施。

AHM 系统需要按照AHM 的需求来进行搭建，例如，AHM 系统要在给定时间内作出具有特定置信度的响应。

AHM 系统的实现需要融合多种技术手段，包含数据分析处理、故障诊断与隔离、基于人工智能的状态评估与计划等。

这里主要研究AHM 系统V&V 的内部与外部的影响以及由这些影响带来的技术难题。

1 现存的软件系统的V&V1.1 航电设备的V&V商用飞机上的软件是由美国联邦航空局（Federal Aviation Administration，简称FAA）来认证的，依据文件为RTCA 公司的DO-178B。

文献[1]解释了RTCA 公司的DO-178B 文件。

文中描述了DO-178B 的意图以及合理性，同时讨论了DO-178B 与美国联邦法规之间的关系。

DO-178B 规定软件的验证过程应包含以下几个方面：a.软件开发过程的验证b.软件开发周期内的数据检验c.软件的功能验证d.基于需求的测试与分析e.稳定性测试f.结构包容性分析2004年7月8日，NASA 颁布了NASA-STD-8719.13b 来对软件系统进行验证。

2009年11月11日，对该文件进行了更新，发布了最新版的替代文件NPR 7150.2A。

这种V&V 方式与认证手段与其他领域的类似。

1.3 航天器故障保护的V&VNASA 机器航天器的故障保护（Fault protection ，简称FP）软件是一种特殊的健康管理系统。

该系统在两个方面超越了普通的健康管理系统，具有推理能力和自我修复的能力，不是简单的避免故障。

89飞行与安全Flight and Safety中国航班航空与技术Aviation and Technology CHINA FLIGHTS民航飞机维修技术方法要点邓琤杰|东方航空技术有限公司摘要：进行空中运输过程中，民航飞机是非常常见的交通工具之一，能够提高人们的出行效率，民航飞机其整体是“浮”在空中的。

与陆地交通运输行业相比，航空业具有一定的差别，一旦在运行过程中出现故障，将会带来致命的灾难。

所以在航空业发展过程中，对民航飞机进行维修就成为了关键内容，采用科学有效的维修技术，能够保证民航飞机运行安全，确保人们的生命财产安全。

因此在本文中就针对民航飞机维修技术方法进行了详细的探讨，仅供参考。

关键词：民航飞机；维修；技术措施要想从根本上提高民航飞机运行的安全性，就需要对民航飞机的维修进行严格的管理，降低飞机在飞行中出现故障的概率，保证人们的出行安全，现如今民航飞机的数量和机型越来越多，在满足人们出行需求的同时也带来了更多的安全隐患，在运行过程中一旦出现飞机事故，就会威胁到乘客的生命安全。

近几年来民航飞机出现的事故越来越多，全球人们对于飞机的运行安全关注力度也在加大，这也对民航飞机的维修提出了更高的要求。

但是在对民航飞机进行维修管理时，由于受到外界不同因素的影响，给民航飞机的维修带来了极大的挑战。

1 民航维修方面所面临的问题1.1 飞机方面具有差异化特点，维修难度大在我国民航飞机发展过程中，大多使用波音系列和空客系列飞机，还有用于商务运行的商务机，这些飞机在维修构造以及设计理念方面都存在一定的差异性，并且随着现代科技快速的发展，用在民用航空飞机上技术也再不断的更新，这也对维修人员的专业能力提出了更高的要求，其具体表现为：第一，需要对不同飞机的个性化特点进行深入的考虑，在对民航飞机进行维修时，需要根据不同的飞机机型以及维修需求，选择不同的维修方法，在维修过程中就有可能会因为操作不当或者维修不合理降低维修质量，从而加大了民航飞机在运行过程中出现安全事故的可能。

航空发动机健康管理系统研究与实践随着航空业的快速发展，航空发动机的性能要求也日益提高。

发动机的健康管理对于确保航空安全和保障航空公司的经济利益至关重要。

因此，航空发动机健康管理系统的研究和实践成为当今航空工程领域的一个重要研究方向。

本文将探讨航空发动机健康管理系统的意义、关键技术和应用实践。

一、航空发动机健康管理系统的意义航空发动机健康管理系统是指通过对发动机的性能、状态和寿命等关键参数进行实时监测和分析，以实现对发动机的健康状况进行准确评估、故障预测和维修决策的系统。

它在航空工程领域具有以下重要意义：1. 提高航空安全：航空发动机是飞机运行的核心部件，其失效可能导致灾难性后果。

通过健康管理系统的实时监测和预测分析，可以提前发现和预防潜在的故障，最大限度地减少发生事故的概率，保障乘客和机组人员的安全。

2. 降低维修成本：传统的定期维护模式不仅浪费资源，还可能导致未能及时发现发动机的潜在问题。

而航空发动机健康管理系统可以根据实际的工作环境和使用条件实时监测发动机的状况，只有在需要维修或更换零部件时才进行维护，从而减少不必要的维修和更换，降低航空公司的维修成本。

3. 提高航空公司的竞争力：航空发动机健康管理系统可以提供精确的发动机性能和状态信息，帮助航空公司进行合理的航班计划和运行管理。

通过优化飞行计划、减少维护时间和降低燃油消耗等方式，航空公司可以提高运营效率和服务质量，增强市场竞争力。

二、航空发动机健康管理系统的关键技术要实现航空发动机健康管理系统的有效运行，关键技术是不可或缺的。

以下是几个关键技术的介绍：1. 传感器技术：发动机健康管理系统需要通过传感器获取发动机的实时数据，包括温度、压力、振动等参数。

传感器的选择和布置对于数据采集的准确性和全面性至关重要。

2. 数据处理与分析技术：通过对采集到的数据进行处理和分析，可以提取发动机的特征参数，并根据这些参数进行性能评估和故障预测。

数据处理与分析技术的精确性和高效性直接影响到发动机健康管理系统的实际效果。

基于AHM的波音737NG引气系统故障诊断作者：张宇来源：《航空维修与工程》2018年第11期摘要：飞机健康管理系统（ AHM）是波音公司推出的数字化先进飞机维护工具，具有故障诊断和状态监控功能，能够为客户提供全面的技术支持，帮助维修人员快速准确地诊断故障。

本文利用AHM对波音737NG飞机引气系统进行故障诊断，能比传统方法更加快速有效地获得诊断结果。

关键词：故障诊断;飞机健康管理系统;引气系统0引言波音737NG飞机引气系统是非常重要的一个系统。

当飞机在空中时，它是座舱压力的唯一供气来源，一旦发生故障，就会影响飞机的客舱压力控制，如果双发引气失效，将直接导致客舱失压。

引气系统的故障通常比较复杂，首先，引气系统的部件较多且相互之间关联性较强，同样故障表现的故障原因却不尽相同，如引气组件跳开，可能是超压也可能是超温，还有可能两个原因都有，而温度和压力之间又有联系，不易判断;其次，引气系统的部件受环境因素的影响较大，当系统部件工作在临界状态时，可能由于组件本体受到污染而造成工作不稳定，进而造成系统故障，甚至还出现更换某一部件后故障现象消失，几天后故障又再现的情况。

维修人员为了彻底排除故障，可能同时更换很多部件.造成拆下来的隔离件无法区分是可用件还是故障件，增加了工作量，提高了维修成本。

AHM的故障诊断系统的出现，为快速高效地排除波音737NG飞机引气系统故障提供了新的途径。

1AHM的故障诊断系统飞机健康管理系统（AHM）是波音公司推出的数字化先进飞机维护工具，是近年来出现的飞机维修新理念和新技术，具有故障诊断和状态监控两大功能，能够为维修人员提供全面的技术支持，降低飞机的维修成本，提高飞机的维修质量，同时为整个机队的可靠性提供强有力的保证[1]。

目前波音公司AHM在全球61家航空公司用戶的2000多架飞机上获得了应用，其中超过75%的波音777、50%的波音747-400和所有的波音787机队都采用了AHM工具。

飞机健康管理系统技术参数摘要：一、引言二、飞机健康管理系统概述1.系统定义2.系统功能三、技术参数1.系统架构2.关键技术3.系统优势四、应用案例1.案例介绍2.应用效果五、结论正文：一、引言随着航空业的快速发展，飞机的安全性和可靠性成为了关注的焦点。

飞机健康管理系统作为一种实时监测和评估飞机运行状态的系统，在其中发挥着重要作用。

本文将介绍一种基于MAS（Multi-Agent System，多代理系统）的飞机健康管理专家系统，分析其技术参数和应用效果。

二、飞机健康管理系统概述1.系统定义飞机健康管理系统是一种通过实时收集、分析和处理飞机各系统运行数据，对飞机健康状况进行监测、诊断和预测的智能化系统。

2.系统功能飞机健康管理系统主要包括以下功能：（1）数据采集：收集飞机各系统的实时数据；（2）数据处理：对采集到的数据进行预处理和分析；（3）状态监测：实时监测飞机各系统的运行状态；（4）故障诊断：对飞机各系统进行故障诊断；（5）预测维护：根据历史数据和专家经验，预测飞机各系统的维护需求。

三、技术参数1.系统架构飞机健康管理系统采用三层Browser/Server体系结构，包括数据采集层、数据处理层和应用服务层。

2.关键技术（1）多代理技术：采用MAS架构，实现各代理之间的协同工作和通信；（2）案例推理技术：基于历史案例进行相似度计算，判断飞机系统状态；（3）规则推理技术：结合专家经验，对飞机系统进行不确定性推理；（4）智能优化算法：优化飞机维护计划，提高维护效率。

3.系统优势（1）实时性：实时监测飞机运行状态，提高飞行安全性；（2）智能化：基于案例和规则推理，实现飞机故障的智能诊断；（3）协同性：多代理之间协同工作，提高系统性能；（4）实用性：降低地面维护时间，延长飞机使用寿命。

四、应用案例1.案例介绍某航空公司采用基于MAS的飞机健康管理专家系统，对飞机进行实时监测和维护。

2.应用效果（1）减少地面维护时间：通过实时诊断和预测，避免无效维护，提高维护效率；（2）延长飞机使用寿命：及时发现和解决潜在故障，降低故障率，延长飞机使用寿命；（3）降低维修成本：优化维护计划，减少不必要的维修支出；（4）提高飞行安全性：实时监测飞机运行状态，降低飞行风险。

Ameco使用健康管理系统提高机队管理水平
微凉
【期刊名称】《国际航空》
【年(卷),期】2010(0)13
【摘要】@@ 为了提升对国航机队的运营保障品质,Ameco飞机维修部(MD)除了提高飞机定检质量、做好日常维护以外,去年10月中旬还开始利用AHM对波音747和777机队共28架飞机进行管理,已收到了良好效果.rnAHM发现的故障多处于初期,还未在技术记录本(TLB)中报告,即飞机由于一些小问题而处在亚健康状态.当飞机还在空中飞行时,AHM可以将出现的故障信息下传,使机务人员在飞机落地前就了解故障信息.基于这种监控方式,机务人员可以有效利用飞机落地之前这段时间进行排故准备,以此避免或缩短延误,机务工作也从传统维修转向预防性维修.【总页数】1页(P24-24)
【作者】微凉
【作者单位】《航空制造技术》编辑部
【正文语种】中文
【中图分类】V271.1
【相关文献】
1.Ameco提高发动机使用可靠性的新方法--开展"发动机机队管理" [J], 康力平
2.建立健康管理系统提高器官移植患者规范化随访管理水平 [J], 叶桂荣;叶俊生;姚琳;游丽娟
3.认真贯彻落实文件精神切实提高农垦土地使用管理水平——李伟国局长就《固土资源部、农业部关于加强国仃农场土地使用管理的意见》答记者问 [J], 《中国农垦》编辑部
4.建立健康管理系统提高器官移植患者规范化随访管理水平 [J], 叶桂荣; 叶俊生; 姚琳; 游丽娟
5.合理使用量表提高管理水平——量表在农村寄宿制学校食堂管理中使用初探 [J], 李鹏程
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飞机健康管理综述作者：熊天翔来源：《科技资讯》 2011年第29期熊天翔(上海飞机设计研究院上海 200030)摘要:健康管理概念于20世纪90年代由美国国家航空航天局提出,通过于空间飞行器及飞机上采用该技术加强了飞机自身的故障诊断能力,提高了飞行器的安全性及可靠性。

本文在调研及总结国外文献的基础上,阐述了飞机健康管理的定义、发展历程以及飞机健康管理系统功能组成,同时结合国外航空工业界健康管理的应用深入介绍了健康管理的技术特点及潜在优势,为国内相关领域开展健康管理集成提供借鉴。

关键词:健康管理故障诊断健康监测中图分类号:C93 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)10(b)-0238-021 健康管理概念健康管理是由NASA提出的一项关于航空航天飞行器安全飞行计划,通过将飞行器的各类传感器信号采集和处理,故障诊断预测功能以及后端的地面后勤保障决策执行的整个流程集成为一个综合的系统进行统一管理,从而实现故障监测、诊断预测以及后勤维护决策的高度智能化与自动化[1]。

飞机通过集成健康管理功能可提高其安全性、可靠性及运营经济性;并且实现视情维护(Condition-based Maintenance),提高民航客机的派遣率。

2 发展历程健康管理概念由其前身“故障自检测(BIT)”及“健康监测系统(Health Monitoring)”发展至今大致经历了以下三个阶段。

2.1 模拟信号BIT阶段20世纪50至70年代受到技术条件限制,飞机系统以及部件自身的故障诊断能力并不完善。

飞行员在决定是否放飞前,需要通过驾驶舱内的开关进行相对简单的安全性检测。

通过按下驾驶舱的测试开关,飞机可为系统部件提供电流信号于其内部进行通电测试。

设备上电测试时通过检测电流是否连续,系统能够自动地判断设备功能是否完好,随后于驾驶舱内通过红色告警或绿色放行灯予以状态显示[2]。

2.2 健康监测阶段随着信息技术与计算科学的发展,20世纪80年代后发动机指示告警系统(EngineIndicating and Crew Alerting System, EICAS)及中央维护计算机(Central Maintenance Computer,CMC)的应用标志着民用航空工业进入了健康监测时代。