飛行器綜合健康管理：技術細節

《飛行器綜合健康管理：技術細節》是2019年7月國防工業出版社出版的圖書，作者是[英]伊恩K.詹寧斯。

基本介紹

• 中文名：飛行器綜合健康管理：技術細節
• 作者：[英]伊恩K.詹寧斯
• 出版時間：2019年7月
• 出版社：國防工業出版社
• 頁數：248 頁
• ISBN：9787118118759
• 定價：109 元
• 開本：16 開
• 裝幀：精裝

內容簡介

《飛行器綜合健康管理：技術細節》是SAE出版的IVHM系列叢書第三部。《飛行器綜合健康管理：技術細節》的範圍回歸到了IVHM的分類法，並側重於介紹更多的技術實現細節。《飛行器綜合健康管理：技術細節》的目標是在IVHM技術入門和介紹新成果的技術論文之間架起橋樑。《飛行器綜合健康管理：技術細節》分為：第1章是緒論，第2～9章介紹IVHM技術細節，第10章介紹IVHM的套用，第11章介紹顛覆性技術。

《飛行器綜合健康管理：技術細節》可作為深入學習IVHM技術的入門書，適用於從事IVHM學習、研究和實踐的高等院校研究生、專業技術人員和管理人員參考使用。

圖書目錄

第1章 緒論

1．1 背景

1．2 範圍

1．3 本書結構

1．4 參考文獻

第2章 感測器、儀表和信號處理

2．1 引言

2．2 測量系統和組件

2．2．1 概述

2．2．2 感測器和變送器

2．2．3 預先放大器

2．2．4 濾波

2．2．5 模/數轉換器

2．2．6 數位訊號處理

2．2．7 數據存儲和輸出顯示

2．3 感測器一變送器

2．3．1 概述

2．3．2 感測器一變送器系統要求

2．3．3 機械感測器

2．3．4 光學感測器

2．3．5 聲學感測器

2．3．6 液壓感測器

2．3．7 化學感測器

2．3．8 熱感測器

2．3．9 電感測器

2．4 模/數轉換和相關問題

2．4．1 概述

2．4．2 採樣

2．4．3 量化

2．4．4 泄漏

2．4．5 平均

2．5 IVHM系統的儀表選擇

2．6 特徵提取技術

2．6．1 概述

2．6．2 時域特徵提取技術

2．6．3 頻域特徵提取技術

2．6．4 時頻提取技術

2．6．5 小波變換

2．7 案例研究——機械故障模擬器不平衡定位

2．8 參考文獻

第3章 基於數據驅動的異常檢測和診斷

3．1 引言

3．2 系統建模和殘差

3．3 機器學習

3．3．1 機器學習概述

3．3．2 有監督和無監督學習

3．3．3 監督學習

3．3．4 有監督學習

3．3．5 性能評估指標

3．3．6 交叉驗證

3．4 組合在一起

3．4．1 概述

3．4．2 準備階段

3．4．3 模型建立

3．4．4 模型部署

3．5 參考文獻

第4章預測49

4.1引言49

4.2系統模型50

4.3損傷傳播模型50

4.4預測算法51

4.5損傷閾值51

4.6預測和不確定性描述51

4.7預測技術52

4.7.1基於模型的技術52

4.7.2數據驅動技術56

4.7.3統計技術56

4.8預測性能度量57

4.8.1預測水平57

4.8.2α－λ性能57

4.8.3預測動態標準偏差（DSTD）58

4.8.4臨界α索引58

4.9機電作動器案例研究59

4.9.1概述59

4.9.2作動器模型60

4.9.3失效模式、後果和關鍵度分析61

4.9.4部件現象學和系統性能建模62

4.9.5數據處理/狀態指示器提取和選擇64

4.9.6電動機線圈短路模型64

4.9.7預測65

4.9.8實驗評估67

4.10結論和建議68

4.11參考文獻69

第5章IVHM評估指標71

5.1衡量IVHM效能71

5.2IVHM指標72

5.2.1概述72

5.2.2可靠性分析指標73

5.2.3計算性能指標75

5.2.4費效指標76

5.2.5算法性能指標77

5.3數據可用性的挑戰83

5.4結論84

5.5參考文獻85

第6章IVHM架構87

6.1引言87

6.2IVHM和航電系統背景88

6.3OCBM設計指南91

6.4IVHM功能架構93

6.5包含IVHM的航電架構93

6.6OCBM的硬體使能技術95

6.6.1概述95

6.6.2機載無線通信95

6.6.3固態配電96

6.6.4多用途電纜故障檢測和定位套用97

6.6.5其他OCBM使能技術98

6.7OCBM軟體使能架構99

6.7.1可配置IVHM軟體101

6.7.2齒輪箱健康監視案例103

6.8地面網路部分106

6.9總結和結論107

6.10參考文獻108

第7章數據管理110

7.1引言110

7.2系統架構111

7.3數據處理和融合113

7.3.1感測器級融合115

7.3.2特徵級融合117

7.3.3決策級融合120

7.4數據約簡和壓縮120

7.4.1數據量121

7.4.2數據存儲標準和格式123

7.4.3數據約簡125

7.4.4數據壓縮128

7.5結論130

7.6參考文獻130

第8章飛行器級推理系統132

8.1引言132

8.2背景133

8.3VLRS定義134

8.3.1範圍134

8.3.2VLRS的不同方法135

8.3.3VLRS和部件診斷預測之間的相似和差異139

8.4VLRS架構140

8.5VLRS標準141

8.6案例：新興的VLRS實現141

8.6.1飛行器綜合預測推理機141

8.6.2VIPR數學基礎：Noisy-OR142

8.6.3VIPR對安全性的影響144

8.7經濟性和安全性後果145

8.8結論146

8.9參考文獻147

第9章IVHM系統設計149

9.1引言149

9.2要求和規範生成150

9.2.1概述150

9.2.2規章要求151

9.2.3用戶互動151

9.2.4工程預估151

9.3預測框架開發152

9.4設計考慮154

9.4.1概述154

9.4.2關鍵部件和參數識別154

9.4.3預測方法選擇156

9.4.4感測器選擇158

9.4.5數據傳輸和預處理選擇159

9.4.6算法選擇160

9.5測試161

9.5.1概述161

9.5.2IVHM硬體鑑定162

9.5.3PHM軟體測試和驗證164

9.6集成165

9.7結論166

9.8參考文獻166

第10章套用168

10.1引言168

10.2航空航天中的SHM套用169

10.2.1SHM及其用途169

10.2.2飛機維護背景下的SHM基本原理170

10.2.3SHM套用和效益案例172

10.2.4軍事套用172

10.2.5新興技術173

10.2.6總結182

10.2.7致謝183

10.2.8參考文獻183

10.3旋轉機械183

10.3.1概述183

10.3.2旋轉機械：套用範圍和多樣性184

10.3.3當前的旋轉機械IVHM技術186

10.3.4旋轉機械新興技術及其對IVHM的影響190

10.3.5發展190

10.3.6參考文獻191

10.4IVHM在賽車運動中的套用191

10.4.1概述191

10.4.2狀態監測196

10.4.3定壽196

10.4.4設定197

10.4.5車手培訓197

10.4.6設計197

10.4.7策略197

10.4.8總結198

10.4.9參考文獻199

10.5風機預測與健康管理199

10.5.1概述199

10.5.2風機組件199

10.5.3風機失效204

10.5.4風機狀態監測系統208

10.5.5風機商用狀態監測系統綜述211

10.5.6預測與健康管理實施策略213

10.5.7參考文獻218

第11章顛覆性技術223

11.1引言223

11.2感測器技術223

11.2.1MEMS/數字感測器223

11.2.2無線感測器/能量收集224

11.2.3集成無線數據傳輸和發電225

11.2.4射頻識別225

11.2.5非接觸式感測225

11.2.6光纖225

11.2.7高溫感測器/電子器件226

11.2.8多功能材料（結構和感測）226

11.2.9嵌入式感測器227

11.2.10沉積感測器228

11.2.11自感知和自校準感測器229

11.2.12自回響和自修復部件229

11.3無線數據系統230

11.3.1概述230

11.3.2沿革230

11.3.3技術231

11.4子系統套用技術236

11.4.1概述236

11.4.2發動機監測236

11.4.3結構件/結構健康監測237

11.4.4電源和接線238

11.4.5HUMS/傳動鏈監測238

11.4.6轉子系統CBM239

11.4.7平台級診斷融合239

11.5系統級技術239

11.5.1無人飛行器239

11.5.2安全關鍵套用240

11.5.3自治/實時健康監測241

11.5.4雲託管套用/軟體和構型更新推送242

11.6參考文獻243

第12章結論247