[发明专利]航空发动机工作状态识别模型构建方法、模型及识别方法

说明书

本发明公开了一种航空发动机工作状态识别模型构建方法、模型及识别方法，属于工作状态识别领域，要解决的技术问题为如何为飞机发动机提供准确的工作状态识别。构建方法包括：获取飞机多个架次的N种发动机参数，并构建第一时序数据集；根据上述N种发动机参数之间的相关性，对上述时序数据集进行特征提取，得到M种发动机参数，并基于所述M种发动机参数构建第二时序数据集；对于第二时序数据集进行人工标记，标记工作状态；根据人工标记后的第二时序数据集、基于C4.5决策树构建工作状态识别模型。模型为通过上述方法构建的模型。识别方法为通过上述方法构建的模型进行识别。

技术领域

本发明涉及工作状态识别领域，具体地说是一种航空发动机工作状态识别模型构建方法、模型及识别方法。

背景技术

从上世纪90年代至今，航空装备技术飞速发展，尤其是在军事战略的调整以及航空装备作战使用样式发生变化的大环境下，飞机地面保障的要求越来越高，而保障航空发动机在其中是最为根本的因素。军事科技的飞速发展对航空发动机的保障以及故障预测提出了更高的要求。但是在长期的发展中，航空发动机的保障技术总是落后于其他航天装备的技术。原有的航空发动机保障体系在新装备条件下面临巨大的挑战，而对其保障的不到位，会大大降低军用飞机的战备完好率。

在航空发动机进行健康评估分析时，首先要做的就是准确地识别航空发动机的工作状态。不同的航空发动机工作状态，会产生不同的飞参数据，因此需要根据发动机的工作状态建立健康评估模型。而且在实际使用及维护过程中积累的经验和数据没能与设计数据很好地结合分析，造成理论与实际的脱离。航空发动机的工作状态没有自动识别机制，机务外场设备维护人员在检测航空发动机工作状态时，难以做到心中有数，预见性不足，导致难以准确地对航空发动机进行健康评估。

航空发动机的工作状态识别是评判发动机健康状态的基础，它时刻影响着军用飞机的作战效率和维修保障效率，因此其在整个部队中的作用极为重要，所以，在大力发展航空装备的同时，如何为飞机发动机提供准确的工作状态识别也是地面保障领域中亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上不足，提供航空发动机工作状态识别模型构建方法、模型及识别方法，来解决如何为飞机发动机提供准确的工作状态识别的问题。

第一方面，本发明提供一种航空发动机工作状态识别模型构建方法，基于C4.5决策树构建识别模型，所述构建方法包括如下步骤：

获取飞机多个架次的N种发动机参数，并构建第一时序数据集；

根据上述N种发动机参数之间的相关性，对上述时序数据集进行特征提取，得到M种发动机参数，所述M种发动机参数为对航空发动机工作状态敏感的发动机参数，并基于所述M种发动机参数构建第二时序数据集；

对于第二时序数据集进行人工标记，标记工作状态；

根据人工标记后的第二时序数据集、基于C4.5决策树构建工作状态识别模型。

作为优选，所述N种发动机参数包括低压涡轮后燃气总温、振动值、发动机低压转子转速、发动机高压转子转速、油门位置、低压进口叶片转角、高压进口叶片转角、喷口鱼鳞片位置、发动机进口空气总温、滑油进口压力、占空比S1、占空比S8和APII-39二次电源接通；

所述M种发动机参数包括中发动机低压转子转速N1、发动机高压转子转速N2、油门位置Alfa_PYD、低压进口叶片转角Alfa_1、高压进口叶片转角Alfa_2、喷口鱼鳞片位置Dpc、发动机进口空气总温T1、滑油进口压力Pm。

作为优选，根据上述N种发动机参数之间的相关性，对上述时序数据集进行特征提取之前，对第一时序数据集进行数据预处理，数据预处理包括：异常值剔除、缺失数据填补、去噪滤波和归一化处理。

作为优选，通过中值滤波的方法进行数据去噪，采用插值方法进行缺失数据填补。