一种通过建立动态模型,精确计算飞机辅助动力装置(APU)连续使用时间的方法

摘要

本发明公开了一种通过建立动态模型，精确计算飞机辅助动力装置(APU)连续使用时间的方法，通过设定初始折算系数、建立APU累计使用时间属性值、定期读数、非定期读数、数据判断、APU累计使用时间值更新、确定月折算率、确定年度折算系数、计算APU累计使用时间值、计算APU及其附件使用时间等步骤，将每次获得的APU计时器读数送入计算机进行比较判别后加以合理地利用，实现提供一种能获取附属于每一架飞机的连续的APU累计使用时间值，并能动态地修改APU折算系数，使其日趋精确，由此保证了APU及其相关附件使用时间实现精确计算。该方法能有效地减少APU使用时间计算的误差和APU折算系数的误差，从而提高APU及其附件监控的工作质量，确保对APU及其附件使用性能趋势的正确判断和对APU使用费用的正确计算。

说明书

技术领域

本发明属于航空技术领域，特别涉及一种通过建立动态模型，精确计算飞机辅助动力装置(APU)连续使用时间的方法。

背景技术

在民航飞机的维修过程中，通常需要知道飞机本身的使用时间和飞机辅助动力装置(APU)(以下简称为APU)的使用时间，而民航飞机在使用过程中，其APU的使用时间与飞机本身的使用时间之间是存在差别的；飞机本身的使用时间可以通过将飞行员在飞机飞行记录本上记录的飞行时间进行计算而得，也可直接使用飞机上数据采集系统(DFDAU)所记录的飞机时间，该数据采集系统(DFDAU)可获得精确的自动记录数值；而APU使用时间的取得则较为困难，除最新型号的飞机能在驾驶舱内的显示屏上获得APU使用时间外，大部分民航飞机的APU使用时间的获得均需借助于APU本身的计时器上的读数。由于APU的计时器一般直接安装在APU的本体上，因而每次为了读取该读数，均需打开APU舱的内外罩，这使得数据读取工作变得极为不便，并直接导致了无法获得连续的APU使用时间的数值。另外，一架飞机上APU的更换使得APU的计时器也不断地变更，APU计时器本身也存在更换的情况，以及计时器本身使用过程中的故障所带来的计时器读数的不准确等问题均使获得连续准确的APU计时器读数工作变得更加困难。而APU使用时间的精确获得，对APU及其附件的监控，以及准确判断APU附件使用性能趋势和精确计算APU使用费用具有重大意义。为此，在对APU及相关附件的使用监控过程中，民航界通常的做法是，将飞机使用时间乘以一个折算系数来获得APU的使用时间；由于缺乏完整准确的数据基础，该折算系数往往缺乏一定的科学性和动态性，以致APU折算系数与客观实际存在较大偏差，从而造成了APU时间的计算误差较大，影响了对APU及其附件监控的工作质量，导致了对APU及其附件使用性能趋势的错误判断和对APU使用费用的错误计算，不但带来了安全的隐患，也带来了经济的损失。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种通过建立飞机辅助动力装置(APU)连续使用时间的动态模型来精确计算飞机APU使用时间及对飞机APU使用时间折算系数逐步求精的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种通过建立动态模型，精确计算飞机辅助动力装置(APU)连续使用时间的方法，它包括如下步骤：

a.设定初始年度折算系数：按照不同的机型各确定一初始的APU使用时间折算系数，该系数由以往的经验进行确定；

b.建立APU累计使用时间属性值：对每一架飞机建立一个连续的APU累计使用时间属性值，其连续点是指飞机飞行的每一航段或每一天，因而需在每一架飞机的使用时间表中建立一APU累计使用时间域，以存储每日计算得出的仅与飞机有关，而不与单一APU直接相关的APU累计使用时间值，并确定一个初始的APU累计使用时间值；

c.定期读数：定期读取和记录APU计时器及飞机本身使用时间的读数，并进行人工判别APU计时器读数的正或误；

d.非定期读数：非定期读取和记录APU计时器及飞机本身使用时间的读数，作为定期之外的补充数据，并进行人工判别APU计时器读数的正或误；

e.数据判断：将所有记录的APU计时器读数和同期记录的飞机本身使用时间的读数，均录入计算机系统中，并对APU计时器读数的正或误进行计算判断；

f.APU累计使用时间值更新：将每笔录入计算机系统中经计算判断为可用的APU计时器读数接纳为该飞机对应的APU累计使用时间的计算值，通过计算两次读数值间的APU使用时间折算率，并在接纳的情况下，用于更新该期间内的每一笔数据记录，形成APU使用时间的动态模型；

g.确定月折算率：将建立的动态APU连续使用时间模型中取出当月月末、月初的APU累计使用时间值，并与输入计算机的当月月末、月初的飞机累计使用时间相比较，获得APU使用时间的月折算率；

h.确定年度折算系数：在跨年度时，将上年度的月折算率汇总后通过计算获得APU使用时间的年度折算系数；

i.计算APU累计使用时间值：在未获取实际APU使用数据之时，使用年度折算系数从飞机使用时间折算APU累计使用时间数据，以确保其连续性，并完善APU使用时间的动态模型；

j.计算APU及其附件使用时间：当需要使用到APU及其附件的使用时间时，可直接从计算机中读出APU及其附件的使用时间，该时间是基于APU累计使用时间的数据计算而得。

所述的初始APU使用时间折算系数为0.5～1.5。

所述的APU累计使用时间属性值的初始值由下述方法确定：

--对于未进行过APU计时器更换并可认定该计时器正常工作的飞机，其初始APU累计使用时间为该时间点的APU计时器读数；或

--对于已进行过APU计时器更换或曾出现过APU计时器故障的飞机，则采用该时间点飞机累计使用时间乘以APU年度折算系数的乘积。

所述的非定期读取和记录APU计时器的读数为在每次APU、APU计时器及其附件拆换时读取和记录APU计时器的读数。

所述的APU计时器读数正或误的计算判断，它包括：

(1)计算某阶段APU使用时间折算率，该折算率由如下公式取得；

   阶段APU使用时间折算率＝(本次APU计时器读数-上次APU计时器读

                          数)/(本次记录飞机总使用时间值-上次

                          记录飞机总使用时间值)

(2)计算比较折算率的偏差值，偏差值由如下公式取得；

   偏差值＝|折算率-年度折算系数|/年度折算系数

(3)比较偏差值大小，以决定对APU计时器读数的取舍，一般可取±30％为可接受的偏差值。

所述的APU累计使用时间值由如下公式取得：

    本笔记录的APU累计使用时间＝上笔记录的APU累计使用时间+本笔记

                               录的飞机使用时间值*阶段APU使用时

                               间折算率

所述的月折算率由如下公式取得；

    月折算率＝(月末的APU累计使用时间-月初的APU累计使用时间)/

              (月末的飞机累计使用时间-月初的飞机累计使用时间)

所述的年度折算系数的获得，它包括：

(1)年度折算率的计算，该年度折算率由如下公式取得：

   年度折算率＝(∑X)/N+K*σ

   其中：X＝机型月折算率

         N＜＝12(一般情况下，N＝12，但如果有的飞机某几个月没

有飞行，则N＜12)

         系数K＝2～3

(2)年度折算率的调整，通过将计算得出的年度折算率与上一年度年度折算系数进行比较，可以得到二者的偏差Va

并根据已知本年度APU实际使用情况及下一年度可预知的APU使用特性，人工调整Va得Va′

(3)年度折算系数的确定，新的年度折算系数由如下公式取得：

      年度折算系数＝上年度使用的年度折算系数*(1+Va′)

所述的每笔APU累计使用时间值由如下公式取得：

       每笔APU累计使用时间值＝上笔APU累计使用时间值+该笔飞机使

                              用时间*年度折算系数

所述的APU或APU附件阶段使用时间由如下公式取得：

       APU或APU附件阶段使用时间＝终点对应之APU累计使用时间-起

                                 点对应之APU累计使用时间

本发明的有益效果是，由于采用了上述方法，将每次获得的APU计时器读数由计算机进行比较判别后加以合理地利用，并能对APU累计时间产生积极影响，这些影响通过APU时间月折算率体现出来，而月折算率将直接影响到年折算率，年折算率对新的一年的年折算系数起重要参考作用，这又使得APU折算系数逐步接近于APU的实际使用情况，而折算系数反过来又作用于日常APU累计时间的计算，如此反复，最后使APU累计使用时间逐步走向精确。该方法有效地减少了APU使用时间计算的误差和APU折算系数的误差，从而提高了APU及其附件监控的工作质量，确保对APU及其附件使用性能趋势的正确判断和对APU使用费用的正确计算。

附图说明

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种通过建立动态模型，精确计算飞机辅助动力装置(APU)连续使用时间的方法不局限于实施例。

图1是本发明的步骤框图；

图2是本发明的工作流程图；

图3是本发明的数据处理流程图。

具体实施方式

参见图1、图2、图3所示，本发明的一种通过建立动态模型，精确计算飞机辅助动力装置(APU)连续使用时间的方法，它包括如下步骤：

框1为设定初始折算系数；这是整个方案的最初始步骤，对于机队中的各机型，先根据以往的经验，给每一机型确定一初始APU使用时间折算系数，该系数一般取值范围为0.5-1.5。确定方法之一为取每机型中未进行过APU和APU计时器更换的一架飞机，取其一段时间(该时间段至少为一个月)内的总的APU使用时间除以同时间段内总飞机飞行时间，结果即为初始APU使用时间折算系数。

框2为建立APU累计使用时间属性值；由于需为管理提供连续的APU累计使用时间值，连续点是指飞机飞行的每一航段或每一天，因而需在每一架飞机的使用时间表中建立一APU累计使用时间域，以存储每日计算得出的仅与飞机有关，而不与单一APU直接相关的APU累计使用时间值。

框3为定期读数；定期读取和记录APU计时器及飞机本身使用时间的读数，定期读取和记录APU计时器读数是指在定检工作中以定检工卡的形式，或在日常维护中以附加工卡的形式，定期地要求车间人员具体读取并在工卡中记录每一架飞机所安装的APU计时器的读数值，在读取记录之时，若发现APU计时器存在明显的故障，则需在记录中加以标注。

框4为非定期读数；非定期读取和记录APU计时器读数选择在每次APU、APU计时器及其附件拆换时进行读取和记录，在每次APU、APU计时器及其附件拆换时进行读取和记录APU计时器读数是为了更加准确地计算APU累计使用时间值。此项工作一般在附件拆换工作中进行，在读取记录之时，若发现APU计时器存在明显的故障，则需在记录中加以标注；在记录读数之时，若存在APU计时器的更换，还需明确记录上下APU计时器的件号和序号，及上下APU计时器的读数。

框5为数据判断；将采用框3或框4的方法所记录的APU计时器读数的数据框51和同期记录的飞机本身使用时间的读数数据框52录入计算机系统中，在框51中，上次记录某一飞机的计时器读数的日期为D1，记录值为T1，当时飞机总使用时间值为F1，APU累计使用时间值为A1，本次记录某一飞机的计时器读数的日期为D2，记录值为T2，飞机总使用时间值为F2，年度折算系数为R，在首次进行计算时，其中A1值取自框2所提供的初始累计使用时间值，R值取自框1所设定的初始折算系数，在录入APU计时器读数时，框53进行判断用户报告计时器读数的正或误，被判断为错误的数据进入框54，在框54中经标记出错标记后，数据送至框65予保存，框65为APU计时器读数表；框53进行判断后为正确的数据进入框55，框55进行计算机自动识别APU计时器读数的合理性，在自动识别时，首先计算阶段APU使用时间折算率，该折算率的计算公式为：

   阶段APU使用时间折算率＝(本次APU计时器读数-上次APU计时器读

                          数)/(本次记录飞机总使用时间值-上次

                          记录飞机总使用时间值)

采用上述框51和框52的数据后，则框551为计算机自动识别APU计时器读数的计算公式，阶段APU使用时间折算率Ra为如下：

    Ra＝(T2-T1)/(F2-F1)

由框551计算而得的阶段APU使用时间折算率Ra送入框56通过计算公式：

    偏差值＝|折算率-年度折算系数|/年度折算系数

计算出偏差值(|Ra-R|/R)，并判断该偏差值(|Ra-R|/R)是否大于30％，若不大于30％，则该计时器读数的记录值T2被接纳，记录值T2送入框6；若大于30％，则由框57提示由人工决定是否接纳，人工决定不采纳时，该数据送入框54，在框54中经标记出错标记后，数据送至框65予以保存；人工决定采纳时，该数据送入框6。

框6为APU累计使用时间值更新；将每笔录入计算机系统中经计算判断为可用的APU计时器读数接纳为该飞机对应的APU累计使用时间的计算值，用该值计算并替代原由计算机计算而得的APU累计使用时间值，并将该值分别送入框65和框91，框65为APU计时器读数表，对所有读数予以保存，框91为飞机APU使用时间表，该表即为飞机辅助动力装置APU连续使用时间的动态模型，通过该表可随时读出任何一个时间点的APU累计使用时间值；利用框5计算所得的阶段APU使用时间折算率Ra，通过如下公式：

    本笔记录的APU累计使用时间＝上笔记录的APU累计使用时间+本笔记

                               录的飞机使用时间值*阶段APU使用时

                               间折算率

来计算出该期间内的每一笔数据记录，然后将该阶段形成的连续的每一笔数据记录，送入框91，并更新框91的飞机APU使用时间表中该阶段的APU累计使用时间。

框7为确定月折算率；由计算机将建立的动态APU连续使用时间模型的APU累计使用时间值即框91的飞机APU使用时间表中取出当月月末、月初的APU累计使用时间值，并与输入计算机的当月月末、月初的飞机累计使用时间相比较，获得APU使用时间的月折算率，

框71为计算月折算率，月折算率由如下公式计算而得；

   月折算率＝(月末的APU累计使用时间-月初的APU累计使用时间)/

             (月末的飞机累计使用时间-月初的飞机累计使用时间)

框71计算出来的月折算率，一是送入框72的APU月折算率表保存，二是送入框81进行年度折算系数的计算。

框8为确定年度折算系数；在跨年度时，由计算机将上年度的月折算率汇总后来计算出APU使用时间的年度折算系数，框81为对年度折算系数的计算过程，它包括如下步骤：

(1)年度折算率的计算，该年度折算率由如下公式计算后而得：

   年度折算率＝(∑X)/N+K*σ

   其中：X＝机型月折算率

         N＜＝12(一般情况下，N＝12，但如果有的飞机某几个月没

有飞行，则N＜12)

         系数K＝2～3

(2)年度折算率的调整，通过将计算得出的年度折算率与上一年度的年度折算系数进行比较，可以得到二者的偏差Va

并根据已知本年度APU实际使用情况及下一年度可预知的APU使用特性，人工调整Va得Va′

(3)年度折算系数的确定，该年度折算系数由如下公式取得：

年度折算系数＝上年度使用的年度折算系数*(1+Va′)

由框81计算而得的年度折算系数送入框82的APU年度折算系数表中予以保存，框82所提供的年度折算系数，一是送给框56为计算偏差值提供年度折算系数R，二是送给框92用以计算每笔APU累计使用时间值。

框9为计算APU累计使用时间值；在未获取实际APU使用数据之时，使用年度折算系数从飞机使用时间折算APU累计使用时间数据，以确保其连续性，并完善APU使用时间的动态模型；框92为对每笔APU累计使用时间值进行计算，该每笔APU累计使用时间值由如下公式计算而得：

       每笔APU累计使用时间值＝上笔APU累计使用时间值+该笔飞机使

                               用时间*年度折算系数

由框92计算出来的每笔APU累计使用时间值，送入到框91的飞机APU使用时间表中，在框91的飞机APU使用时间表中列出了连续的APU累计使用时间值，形成了一个飞机辅助动力装置APU连续使用时间的动态模型。

框10为计算APU及其附件使用时间；当需要使用到APU及其附件的使用时间时，可直接由计算机算出APU及其附件的使用时间，该时间是基于APU累计使用时间数据的计算而得。该时间由如下公式计算而得：

      APU或APU附件阶段使用时间＝终点对应之APU累计使用时间-起

                                点对应之APU累计使用时间

为此，当需要使用到APU及其附件的使用时间时，可直接从计算机中读出APU及其附件的使用时间的值。