[发明专利]一种基于无故障数据分析的飞机定检内容优化方法

说明书

技术领域

本发明属于航空维修领域，涉及无故障数据分析在飞机定检内容优化中的应用，有效解决定检工作中维修过度的问题，在保证可靠性的前提下减少飞机停飞时间和维修费用。 

背景技术

飞机定期检查维护（periodic inspection and maintenance简称定检）是在航空技术装备使用到一定时限（次数）以后所实施的周期性的维护保养工作，是保证航空技术装备经常处于良好状态的重要手段。其主要内容是深入检查航空技术装备的技术状况，及时发现机件的、特别是机件内部的早期磨耗和损伤，彻底排除所发现的故障缺陷，并进行调整、清洗、润滑等保养工作。飞机定检内容优化是集可靠性分析、计算机、非线性规划等技术于一体,旨在解决定检内容中维修过度的问题。飞机定检内容优化研究始于20世纪80年代。国内外航空公司的飞机例行定检通常按照飞行小时数／起落次数分为A、B、C、D检，一般将A检放在航后进行，不需要专门的停修时间；B检在实际并不常采用，常会取消B检，并将B检工作调整到A检和C检中完成以减少不必要的飞机停场时间。美国对军用飞机的工龄探索开展了大量研究。我国的军用飞机存在定检内容不够合理，检修次数过多，定期检修中离位检查内容过多等问题，结果造成飞机维修停飞时间过长，完好率低。因此定检内容优化工作在民用和军用飞机的维修领域均有重要意义。 

飞机定检内容优化的关键技术又分为无故障数据分析方法和非线性方程 数值求解方法。现有的无故障数据分析方法大致可分为以下几类:经典方法、Bayes方法、多层Bayes方法等。经典方法主要有：配分布曲线法、极小χ²-法、等效失效数法、最优置信限法、修正极大似然函数法、广义线性模型法、改造CLASS-K法和MLR（单调似然比）分布族可靠度的下限等。 

数值迭代方法求解非线性方程主要有二分法、牛顿法、迭代法和劈因子法，这些方法主要针对一元代数方程。指数方程常用代数解法只能求解最简指数方程；积分方程近似解法有数值积分方法、近似核方法、迭代法和变分法等。而故障分布参数方程为一元指数方程和二元非线性积分方程。上述方法都难以求解故障分布参数方程。 

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种基于无故障数据分析的飞机定检内容优化方法，能高效选择定检内容优化目标，充分利用了历史可靠性数据信息与特征确定定检工作排查故障的分布类型，采用最优置信估计法获得飞机、发动机及机载设备的可靠度的一定置信水平的置信下限，建立故障分布参数方程并采用非线性规划方法的Active Set算法快速精确求解。 

本发明的技术解决方案是： 

1、一种基于无故障数据分析的飞机定检内容优化方法，其步骤如下：1）进行飞机定检内容优化目标分析；2）定检排查故障的分布类型分析；3）基于最优置信估计法的无故障数据分析；4）基于非线性规划的故障分布参数方程求解。 

2、基于网络计划方法，采用WinQSB软件构建网络计划图，获得关键路 径和关键工作，从而选择定检内容优化目标。 

3、按照故障分布类型表分析或者故障分布类型流程分析方式进行定检排查故障的分布类型分析。 

4、采用最优置信估计法进行无故障数据分析，按照公式给出飞机、发动机及机载设备（其常见故障分布为指数分布、威布尔分布、正态分布和对数正态分布）的可靠度的(1-α)置信水平的置信下限，建立故障分布参数方程。 

5、采用非线性规划方法的Active Set算法求解故障分布参数方程。 

本发明的原理：传统的定检内容优化针对各专业的所谓重要机件开展可靠性计算，计算量大，优化效率低，所以本发明针对关键路径和关键工作选择定检内容优化目标的思想，克服传统定检内容优化方法盲目低效的不足。 

在定检工作排查故障的分布类型时，查故障分布类型表的方式比较迅捷方便，不足之处是分布类型表的应用范围有限，判断准则比较模糊，有时不方便操作；如果获得基于同类产品故障数据，本发明按照故障分布类型分析流程进行判断，提高了无故障数据分析的效率和精度。