[发明专利]一种基于符号数据模型的状态监测方法

摘要

本发明涉及一种基于符号数据模型的状态监测方法，利用机上成员系统特征参数和专家知识进行符号数据模型建模，完成对飞机的状态监测分析、统计及预测潜在的问题隐患。

主权项

1.一种基于符号数据模型的状态监测方法，其特征在于，由以下步骤组成：步骤一：将文本类专家知识符号化：设计词法解释器，将专家知识翻译解释成逻辑表达式；(1)建立词法库：构建开放式中英文词法库，并按照状态变量参数数据名称、运算符、专家知识定义名称进行分类，参数数据名称词法库由机载系统的符号数据参数表得到，运算符词法库由数理逻辑运算符表得到，词法库所有元素都有中、英文两种方式，按照枚举类型进行匹配，所述的元素包括参数名称和运算符名称；(2)词法统一：将专家知识内容统一采用中文或英文表达转换；(3)词法简化：按照ASCII序列设计适配器表，将参数名称映射为'a'…'s'、'u'…'z'的字符序列，将专家知识定义名称映射为'A'…'S'、'U'…'Z'的字符序列，将“时间”或“持续时间”映射为'T'字符；(4)词法剔除：剔除掉其他无用的形容词、副词词组及空格；步骤二：将中缀逻辑表达式转换后缀表达式，存储数据模型：遍历中缀表达式的每个字符，按照后缀表达式法则，将运算符、算子、参数名称代号、专家知识名称代号压栈；(1)设计语法树：根据运算符字符形式和运算符优先级规则，设定语法树逻辑，将中缀表达式各元素分层拆解到各个节点，底层最先执行，顶层最后执行；(2)数据模型存储：为提高效率，将树形结构内容按照数组结构分类存储，并将所有字符信息数字化，1类存放运算符的顺序号、1类存放算子的顺序号、1类存放参数名称或专家知识名称的顺序号，1类存放参数名称或专家知识名称类型，这种映射关系依赖于机载数据采集、记录、维护设备提供的离散信号参数配置表，及设计词法库时定义的枚举类型涵义；步骤三：提取接收数据段中参与状态监测的参数数据进行物理量还原处理，并进行监测分析：(1)设计信号处理单元：信号处理单元首先为各个状态变量参数设置初值，初值能够反映飞机的初始正常工作状态，初值存放在参数实时数据缓存区结构中，包含参数的原始信号值、物理量信号值、数据更新时间，每当相关数据更新时，触发指示信号，根据具体的还原公式对离散状态变量参数进行还原，更新实时数据缓存区结构的内容；(2)实时监测：由于已经将所有的数据模型按照统一的格式进行了存储，因此就可以顺序访问数组集合模型、从实时数据缓存区提取参数值进行快速判读，获取数据模型执行结果；(3)数据分析：监测的结果还不能直接供给用户使用，须依据专家知识用途分类进行结果融合，对于事件或故障触发类的，立即提供报文，对于统计类的，在满足预定时间段下的发生概率时，提供报文，对于预测类的，实时缓存报文序列，统计状态变化或异常的时间拐点，在此基础上监控状态信号组，最后根据机上系统健康指数，给出相对时间段内的预测结果报文；步骤四：将监测分析结果关联IETM手册，并给出评估建议；(1)IETM建档：将IETM手册转换成机载设备能识别的数据格式，机载设备没有文件系统时，将IETM少量内容写入Flash，机载设备有文件系统时，将文字和图片资源以可解读的文件格式存入Flash；(2)IETM关联：将监测的结果以及结合专家知识的维护建议，给出IETM对应的章节号信息，通过关键词的搜索，定位到具体章节中的具体内容位置；(3)建议评估：成功抽取IETM内容并将其作为专家知识维护建议的执行参考，方便用户需求时浏览。