关于机场助航灯光系统故障预测研究.pdf

第34卷第4期
计算机仿真
2017年04月
文章编号:1006-9348(2017)04-0453-07
关于机场助航灯光系统故障预測研究
王丙元,田坤,张丹丹
(中国民航大学电子信息与自动化学院,天津300300
摘要:为了保障助航灯在发生故障情况下不影响机场的正常运营,提出一种改进预测模型对助航灯故障进行预测。以单灯
作为研究目标,以灯具两端的电压值作为原始数据,建立了将相关向量机(RVM)模型融入于离散灰色模型(DCM)模型的
联合预测模型(DGM-RVM),提高了数据预测的精确性与稳定性。仿真结果表明:与单模型预测方法相比,上述模型对助
航灯故障预测具有更高的精确度与稳定性,方法的有效性。将预测模型应用于维修策略制定中,采用实际进近区灯光系统
作为分析案例,验证了根据上述模型制定的视情维修策略,在满足可用度的前提下,能够极大的降低机场助航灯维修费率。
关键词:助航灯光系统;灰色模型;相关向量机;视情维修;寿命预测
中图分类号;TP391.9文献标识码:B
Research on Airfield Lighting System with Fault Prediction
WANG Bing-yuan, TAN Kun, ZHANG Dan-dan
(Electronic Information and Automation College, Civil Aviation University of China, Tianjin 300300, China)
ABSTRACT: In order to ensure the airfield lights don' t effect airport security operation in case of a failure, this pa
per presents an improved prediction model for airfield lighting system failure forecasting. Taking single lamp as a re-
search goal and the voltage cross the lamp as initial data, we established a combined prediction model(DGM-RVM)
based on relevance vector machine(RVM )with discrete grey model(DGM), then the accuracy and stability of data
forecasting was improved. imulation results how ha, compared with the single model prediction method, the model
has higher accuracy and stability in the fault prediction of airfield lighting system, and is feasible and effective.
Meanwhile, the prediction method was applied in maintenance strategy formulation. Using the actual approach area
lighting system as an analysis case, the calculation result verifies that, on the premise of meeting availability, condi
tion -based maintenance strategy based on the model can greatly reduce maintenance cost rate of the airport lighting
system.
KEY WORDS: Airfield lighting system; Grey model; Relevance vector machine model(RVM); On
condition ma
intenance; Lifetime prediction
维修过程中比例,对助航灯实行健康管理。
引言
目前,助航灯健康管理的研究主要集中在助航灯故障检
机场助航灯光系统是保障飞机在夜间和复杂天气条件测方面,文献[1]通过BP神经网络检测出调光器回路中助
下进行顺利起飞、着陆、滑行的重要目视助航设备,系统通过航灯的故障数目,从而确保调光器不会因为故障灯数目过多
灯光构形、光强、颜色及其有效范围提供动态的三维定位信而损坏;文献[2]中采用耦合神经网络对助航灯故障分类进
息,部分灯光的失效会影响飞行安全。与传统的设备不同,行检测,以便能够及时的对助航灯进行故障处理,避免影响
助航灯光系统规模庞大,设备数量多,大型机场助航灯数量机场正常运营。虽然智能检测要比人工效率高、速度快,但
上千盏,若采用传统的停机维修方式,必然造成维修时间增是所有的维修工作仍然是在故障发生以后才能进行。考虑
加,而且可用度会下降。所以有必要增加预防性维修在整个到灯具故障因素之一是其性能退化,并随着助航灯使用的时
间越长,其老化问题越严重,故采用故障预测技术分析助航
灯运行状态,预测灯剩余寿命,为维修贏得了充分的时间,维
基金项目:国家自然科学基金(U333102)
修人员根据助航灯剩余寿命釆取相应的视情维修(OCM)
收稿日期:2016-06-03修回日期:2016-06-19
策略。
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万方数括