航空裝備故障診斷學(xué)

前言

發(fā)生在世紀(jì)之交的幾場局部戰(zhàn)爭表明，脫胎于20世紀(jì)工業(yè)文明的機(jī)械化戰(zhàn)爭正在被迅猛發(fā)展的信息文明催生的信息化戰(zhàn)爭所取代。信息化戰(zhàn)爭的一個顯著特點(diǎn)，就是知識和技術(shù)密集，戰(zhàn)爭的成敗越來越取決于各類高技術(shù)、高層次人才的質(zhì)量和數(shù)量，以及人與武器的最佳配合。因此，作為人才培養(yǎng)基礎(chǔ)工作的教材建設(shè)，就顯得格外重要和十分緊迫。為了加快推進(jìn)中國特色軍事變革，貫徹執(zhí)行軍隊(duì)人才戰(zhàn)略工程規(guī)劃，培養(yǎng)造就高素質(zhì)新型航空機(jī)務(wù)人才，空軍從2003年開始實(shí)施了航空機(jī)務(wù)系統(tǒng)教材體系工程。實(shí)施航空機(jī)務(wù)系統(tǒng)教材體系工程是空軍航空裝備事業(yè)繼往開來的大事，它是空軍裝備建設(shè)的一個重要組成部分，是航空裝備保障人才培養(yǎng)的一個重要方面，也是體現(xiàn)空軍航空裝備技術(shù)保障水平的一個重要標(biāo)志。兩年來，空軍航空機(jī)務(wù)系統(tǒng)近千名專家、教授和廣大干部、教員積極參與教材編修工作，付出了艱辛的勞動，部分教材已經(jīng)印發(fā)使用，效果顯著。實(shí)踐證明，實(shí)施教材體系工程，對于提高空軍航空機(jī)務(wù)人才的現(xiàn)代科學(xué)文化水平和綜合素質(zhì)，進(jìn)而提升航空機(jī)務(wù)保障力和戰(zhàn)斗力，必將發(fā)揮重要作用和產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，是一項(xiàng)具有戰(zhàn)略意義的工程。空軍航空機(jī)務(wù)系統(tǒng)教材體系工程，以鄧小平理論和“三個代表”的重要思想為指導(dǎo)，以新時期軍事戰(zhàn)備方針為依據(jù)，以培養(yǎng)高素質(zhì)新型航空機(jī)務(wù)人才為目標(biāo)，著眼空軍向攻防兼?zhèn)湫娃D(zhuǎn)變和航空裝備發(fā)展需要，按照整體對應(yīng)、系統(tǒng)配套、緊貼實(shí)際、適應(yīng)發(fā)展，突出重點(diǎn)，解決急需的思路構(gòu)建了一個較為完整的教材體系。教材體系的結(jié)構(gòu)由部隊(duì)、院校、訓(xùn)練機(jī)構(gòu)教育訓(xùn)練教材三部分組成，分為航空機(jī)務(wù)軍官教育訓(xùn)練教材和航空機(jī)務(wù)士兵教育訓(xùn)練教材兩個系列十六個類別的教材組成。規(guī)劃教材按照新編、修編、再版等不同方式組織編修。新編和修編的教材，充實(shí)了新技術(shù)、新裝備的內(nèi)容，吸收了近年來航空維修理論研究的新成果，對高技術(shù)戰(zhàn)爭條件下航空機(jī)務(wù)保障的特點(diǎn)和規(guī)律進(jìn)行了有益探索，院校的專業(yè)訓(xùn)練教材與國家人才培養(yǎng)規(guī)格接軌并具有鮮明的軍事特色，部隊(duì)訓(xùn)練教材與總參頒布的《空軍軍事訓(xùn)練與考核大綱》配套，能夠適應(yīng)不同層次、不同專業(yè)航空機(jī)務(wù)人員的教育訓(xùn)練需要，教材的系統(tǒng)性、先進(jìn)性、科學(xué)性、針對性和實(shí)踐性與原有教材相比有了明顯提高。

內(nèi)容概要

本書以航空裝備故障診斷為主線，系統(tǒng)地闡述了航空裝備故障診斷的理論、方法和技術(shù)，并對其發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望。重點(diǎn)對基于故障樹、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)、模糊理論、粗糙集理論、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、案例推理和專家系統(tǒng)的故障診斷方法和技術(shù)進(jìn)行了全面系統(tǒng)介紹。本書在編寫過程中注意了理論的完整性，并提供了大量故障診斷方法的應(yīng)用案例，以貼近航空裝備故障診斷實(shí)踐。    本書注重理論聯(lián)系實(shí)際，可作為高等院校相關(guān)專業(yè)研究生、本科生教材，也適用于航空裝備科研與生產(chǎn)單位的工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1篇 原理篇   第1章 緒論     1.1 航空裝備故障診斷的研究與實(shí)踐     1.2 航空裝備故障診斷學(xué)概述   第2章 故障與故障診斷     2.1 航空裝備失效和故障的概念     2.2 航空裝備常見失效與故障模式     2.3 航空裝備失效分析     2.4 航空裝備故障診斷的基本原理   第3章 故障診斷信息處理     3.1 故障診斷中的信息及分類     3.2 故障診斷中信息處理的一般過程     3.3 故障診斷信息的獲取     3.4 故障診斷中信息的預(yù)處理     3.5 故障診斷中信息的處理 第2篇 方法篇   第4章 基于故障樹分析的故障診斷     4.1 故障樹分析的基本內(nèi)容     4.2 故障樹的定性分析     4.3 故障樹的定量分析     4.4 航空裝備故障樹分析算例和系統(tǒng)開發(fā)實(shí)踐   第5章 基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的故障診斷     5.1 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的概率論基礎(chǔ)     5.2 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)推理     5.3 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)     5.4 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)在裝備故障診斷中的應(yīng)用   第6章 基于模糊理論的故障診斷     6.1 模糊診斷理論基礎(chǔ)     6.2 航空裝備的模糊邏輯診斷     6.3 航空裝備的模糊聚類診斷   第7章 基于粗糙集理論的故障診斷     7.1 粗糙集基本概念     7.2 基于粗糙集理論的智能故障診斷     7.3 航空裝備的粗糙集診斷案例   第8章 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷     8.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本原理     8.2 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷原理     8.3 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷模型設(shè)計     8.4 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷方法     8.5 基于SOM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷方法     8.6 其他典型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷模型   第9章 基于案例的推理的故障診斷     9.1 CBR概述     9.2 CBR的關(guān)鍵步驟     9.3 航空裝備故障診斷CBR系統(tǒng)   第10章 基于專家系統(tǒng)的故障診斷     10.1 專家系統(tǒng)的基本概念     10.2 專家系統(tǒng)的推理機(jī)制     10.3 專家系統(tǒng)中的知識庫     10.4 航空裝備故障診斷專家系統(tǒng)案例 第3篇 實(shí)踐篇   第11章 發(fā)動機(jī)狀態(tài)監(jiān)控與故障診斷     11.1 航空發(fā)動機(jī)簡介     11.2 發(fā)動機(jī)狀態(tài)監(jiān)控與故障診斷概述     11.3 發(fā)動機(jī)狀態(tài)監(jiān)控與故障診斷的技術(shù)和方法     11.4 發(fā)動機(jī)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)   第12章 航空電子設(shè)備故障診斷     12.1 航空電子系統(tǒng)簡介     12.2 航空電子設(shè)備故障診斷概述     12.3 航空電子設(shè)備故障診斷技術(shù)     12.4 基于故障樹結(jié)構(gòu)的某型光電雷達(dá)電子設(shè)備故障診斷系統(tǒng)     12.5 基于信息融合的航空電子設(shè)備故障診斷     12.6 模糊理論在航空電子設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用，     12.7 基于補(bǔ)償神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的航空電子設(shè)備故障診斷 第4篇 發(fā)展篇   第13章 嵌入式故障診斷發(fā)展動態(tài)與展望     13.1 嵌入式故障診斷概述     13.2 嵌入式故障診斷在航空裝備中的發(fā)展動態(tài)     13.3 嵌入式故障診斷展望   第14章 遠(yuǎn)程故障診斷發(fā)展動態(tài)與展望     14.1 遠(yuǎn)程故障診斷技術(shù)概述     14.2 遠(yuǎn)程故障診斷技術(shù)發(fā)展動態(tài)     14.3 遠(yuǎn)程故障診斷技術(shù)展望     參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代航空裝備的結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，其故障類型越來越多，有的行為和特征較明顯，可用某種物理方法直接檢測，而大多數(shù)故障情況比較復(fù)雜，特別是對復(fù)雜的系統(tǒng)，故障和征兆之間不存在一一對應(yīng)的簡單關(guān)系，再加上故障和征兆信息的隨機(jī)性、模糊性和不可測性，使得故障診斷的難度大增。一般來說，裝備故障具有如下特性：（1）層次性。對復(fù)雜的裝備，其結(jié)構(gòu)可劃分為系統(tǒng)、子系統(tǒng)、部件、元件等多個層次，其功能也可劃分為若干層次。因而其故障和征兆也有不同的層次，在故障診斷中可設(shè)計某種層次診斷模型和層次診斷策略。（2）傳播性。有兩種傳播方式，一是橫向傳播，如某一元件的故障引起層內(nèi)其他元件的功能失常；二是縱向傳播，即元件的故障相繼引起部件-+子系統(tǒng)一系統(tǒng)的故障。（3）隨機(jī)性。航空裝備的運(yùn)行是一個動態(tài)過程，其本質(zhì)是隨機(jī)過程。含義有兩方面，一是在不同時刻的觀測數(shù)據(jù)是不可重復(fù)的；二是表征機(jī)器工作狀態(tài)的特征值不是不變的，而是在一定范圍內(nèi)變化，即使同型號的裝備由于裝配、安裝和工作條件上的差別，也往往導(dǎo)致機(jī)器的工作狀態(tài)及故障模式改變。（4）復(fù)雜性。航空裝備大都是有數(shù)量龐大的零件組裝而成，零部件之間相互耦合，并且具有多層次性，這使得故障與征兆問之間并不是一一對應(yīng)的關(guān)系。一個故障可能對應(yīng)若干征兆，而一個征兆同樣可能對應(yīng)若干故障，它們之間存在著錯綜復(fù)雜的映射關(guān)系。航空裝備故障的這些特點(diǎn)，決定了對它的故障診斷決不是簡單的“望聞問切”，而是在科學(xué)分析裝備故障形成、發(fā)展、擴(kuò)散過程的基礎(chǔ)上，使用有效的監(jiān)測和檢測手段，運(yùn)用現(xiàn)代化的科學(xué)分析方法和工具，綜合地對航空裝備的故障模式和故障機(jī)理進(jìn)行的系統(tǒng)辨識。因此，航空裝備的故障診斷本質(zhì)上是個模式辨識問題。作為一個辨識問題，為了提高辨識的成功率，必須充分地占有裝備信息，正確地處理裝備信息，有效地融合裝備信息。充分地占有設(shè)備信息是通過適當(dāng)?shù)膫鞲衅鳌⑦m當(dāng)?shù)臏y點(diǎn)選擇以及設(shè)備的歷史狀態(tài)信息的綜合來完成的；正確地處理設(shè)備信息是通過先進(jìn)而實(shí)用的信號處理技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的；有效地融合設(shè)備信息是通過一定的數(shù)學(xué)方法與信息融合模型來完成的。

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《航空裝備故障診斷學(xué)》：空軍航空機(jī)務(wù)系統(tǒng)教材

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