一种基于TCN-LGBM的航空发动机气路故障诊断方法

作者： 吕卫民   孙晨峰   任立坤   赵杰   李永强   来源： 兵工学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 轻量级梯度提升机   注意力机制   航空发动机   故障诊断   时间卷积神经网络  

描述： 长时间工作在高温高压、强振动等恶劣气路环境下的航空发动机经常面临部件疲劳、腐蚀和性能退化的问题，且其故障诊断时序逻辑性不强、故障参数耦合较深等特点十分明显，为此提出一种基于时间卷积神经网络(TCN)和轻量级梯度提升机(LGBM)的航空发动机气路故障诊断方法。故障诊断分为故障特征提取和分类诊断两个过程：引入TCN框架在保证故障数据训练时序逻辑的基础上，实现对远层历史信息和当前层信息的特征融合构建，融合通道注意力机制增强了高质量特征的权重；基于LGBM模型实现对特征的快速分类，利用贝叶斯方法实现对模型超参数的快速优化。以基于PROOSIS软件建模的某军用小涵道比涡扇发动机故障仿真数据为例，对6种故障模式进行诊断识别。研究结果表明：仿真结果说明了所提方法的有效性；通过与其他模型对比体现了该方法的优越性。

基于小波包和EMD的HHT时频分析方法在航空试验器轴承故障诊断中的应用

作者： 吕作鹏   罗健   杨晓彤   苏钧聪   李晓玉   占锐   来源： 测控技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 经验模态分解(EMD)   小波包   Huang变换(HHT)   轴承故障频率   航空试验器   Hilbert  

描述： 为适应高转速要求，航空试验器轴承通常选用陶瓷的球体和复合材料的保持架。这种轴承发热量小，同时保持架材料具有轻且脆的结构特点。轴承振动经过试验器传递到振动传感器后，常规的振动采集与温度监控都很难识别出有效的轴承故障信息，无法对轴承故障进行准确预判。针对这一问题，提出一种基于小波包、经验模态分解(EMD)和Hilbert-Huang变换(HHT)组合的轴承振动信号分析方法。首先，通过小波包对振动噪声的抑制作用，经由EMD方法，对非平稳信号进行平稳化处理；之后，通过HHT时频分析提取出轴承的故障频率。通过将仿真信号和航空试验器的高速工装轴承的故障试验信号进行对比分析，验证了该技术对提取该类轴承故障特征的有效性，可为轴承故障早期诊断方法的研究提供参考。

基于改进生成对抗网络与ConvLSTM的航空发动机剩余寿命预测方法

作者： 陈维兴   常东润   李宗帅   来源： 电子测量与仪器学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 梯度惩罚项   航空发动机   条件式生成对抗网络   Wasserstein距离   剩余寿命预测  

描述： 针对航空发动机运行周期内故障数据难以采集而造成的数据失衡等问题，提出一种基于Wasserstein距离与梯度惩罚措施的条件生成对抗网络与卷积长短时记忆网络相结合的预测模型。首先，使用WCGAN-GP模型学习预处理后的时序数据的深层分布特征；然后，利用生成器生成故障样本并与真实样本混合，作为训练集输入到基于ConvLSTM网络的预测模型中进行训练。基于C-MAPSS数据集开展验证比较，结果表明：与单一真实样本训练预测模型相比，使用混合数据时性能指标RMSE和Score平均下降了12.65%和48.95%。

EMD-AR和GRNN算法下的航空液压泵多模态故障诊断分析

作者： 郭文军   张自来   陈丽君   来源： 液压与气动 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： AR   多模态   故障诊断   液压泵   神经网络   EMD  

描述： 针对新一代飞机高综合化、高复杂度和高耦合性导致的传统推理故障诊断策略难以满足现代维修保障需求的问题，开展基于广义回归神经网络(Generalized Regression Neural Network, GRNN)的飞机液压泵智能化故障诊断研究。构建经验模态分解(Empirical Mode Decomposition, EMD)与自回归(Autoregressive, AR)相融合的深度特征提取方法，提升原始信号的隐层故障特征筛选能力；再将增强后的隐层特征与GRNN相结合进行神经网络训练，提升智能诊断模型的识别精度。实验结果表明，EMD-AR-GRNN智能诊断模型能快速、准确地诊断出液压泵各故障模态，对保障设备的安全运行，提升系统可靠性具有重要的意义。

基于ALK-MCS算法的航空发动机轴承可靠性分析

作者： 黄洪钟   童辉   邓智铭   钱华明   李彦锋   郭超   来源： 电子科技大学学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： ALK   Kriging代理模型   航空发动机   可靠性分析   MCS   圆柱滚子轴承  

描述： 的功能函数呈现高度非线性且无法给出显式表达，此时使用代理模型近似构建圆柱滚子轴承的功能函数是一种行之有效的方法。将蒙特卡洛模拟法(MCS)和Kriging代理模型相结合，提出了基于主动学习Kriging

基于可自动扩展的LSTM模型的航空发动机剩余寿命预测方法

作者： 胡立坤   何旭杰   殷林飞   来源： 计算机应用研究 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 长短期记忆网络   航空发动机   自动扩展   子模块级联   剩余寿命预测  

描述： 对航空发动机进行实时状态监测与健康管理可以有效降低发动机故障风险，确保飞机飞行安全。准确预测航空发动机的剩余寿命是有效监测发动机运行状态的一种重要手段，其中长短期记忆(Long-Short Term Memory,LSTM)网络常被使用。但由于航空发动机复杂的机械结构与运行模式，使用传统的LSTM网络对航空发动机的剩余寿命进行单次预测后，所得预测结果的准确率不足以满足其寿命预测的精度要求。基于LSTM网络的广泛使用以及它对时间序列数据的有效预测能力，并考虑到采用多级预测的方法能够有效降低预测误差，提出了一种新型的可自动扩展的长短期记忆(AutomaticallyExpandableLSTM,AELSTM)预测模型。AELSTM模型依托多个子模块逐级连接的网络结构，不断地提取前一级模块的输出误差作为后一级模块的训练值，形成了误差的多级预测机制，有效降低了模型的预测误差，提升了预测结果的准确性。最后，基于美国国家航空航天局发布的C-MAPSS数据集的四个子集，对AELSTM模型的预测效果进行了测试。实验结果表明，与传统的LSTM网络相比，AELSTM模型在四个子集上的均方根误差平均减少了95.44%，同时它的预测效果也优于现有的一些先进算法。实验充分验证了AELSTM模型在提升航空发动机剩余寿命预测准确度方面的有效性与优势。

人工智能系统对航空器适航性及适航管理的法律挑战及应对——以MCAS系统为例

作者： 于焕   来源： 南京航空航天大学学报(社会科学版) 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 人工智能系统   适航性   适航管理   航空安全  

描述： 航空领域的人工智能技术运用促进了航空产业迅速发展，同时也加大了相关安全风险，使得现行航空法面临新的挑战。波音737MAX系列事故发生后，人工智能系统给航空安全带来的威胁备受关注。从长远发展角度看

基于GMM的单航空公司安检区旅客到达模型

作者： 于之靖   包邻淋   罗谦   来源： 中国民航大学学报 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 高斯混合分布   极值聚类   EM算法   单航空公司  

描述： 运用高斯混合分布模型对某航空公司安检区旅客到达分布进行拟合分析。采用极值聚类的方法获取EM求解算法的初验分布,经过多次迭代后求得参数解。在实验环节采用某航空公司真实值机输出数据进行实验验证,结果表明GMM对单航班安检区旅客到达分布的拟合精度达到90%以上,比常用拟合方法提高了15%以上。在分峰不明显的情况下,E value-GMM与K means-GMM拟合精度相比提高了5%左右。

737MAX飞机MCAS软件探讨

作者： 张鹏   来源： 中国设备工程 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 发动机   737   MCAS  

描述： 737MAX飞机半年内两次空难，全球停飞，各方针对事故原因及其事态的后续发展持续关注。狮航空难事件后波音发布的技术通告指出事故的关键因素是AOA(angle of attack-迎角）数据错误，但是同样的AOA传感器也安装在737NG系列飞机上，同样的事故却没有发生在这系列飞机上。所以进一步的数据分析都指向Max系列飞机采用的全新技术MCAS(maneuvering characteristics augmentation system-机动特性增强系统），而波音公司一开始却否认了该技术和事故发生的直接关系，直到该系列飞机全球停飞后，波音才不得不承认该技术存在缺陷，而且目前所有恢复飞机认证的措施也都是围绕该技术的软件升级展开的。那么波音为什么在本已经很成功的机型上采用这一全新的技术，而这一技术为何又会导致事故频发，本文将探讨MCAS的来龙去脉。

5.5 m×4.0 m航空声学风洞闭口试验段研制

作者： 杨文国   石岩   王睿   来源： 实验流体力学 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 闭口试验段   航空声学风洞   研制  

描述： 针对5.5 m×4.0 m航空声学风洞可移动闭口试验段的设计指标和功能需求特点，论述了闭口试验段的总体结构方案，并围绕闭口试验段框架刚强度和模态开展了数值计算，对其定位与锁紧、提升机构、可更换下壁板