聚類指標 uj的樣本 ,為消除其量綱的影響 ,根據故障的辨識指標的特點 ,定義它們均為“正向指標”
(值越大越可能是確定故障 ,越小越可能是虛警 ),那么 ,決策對象 V對應聚類指標的樣本矩陣為 是各辨識指標屬于某一灰色聚類的映射區間值 ,用來判斷指標數據屬于某個類的映射區間 ,它根據辨識指標數據的的統計結果確定 ,如 :航空公司航材部門統計部件壽命率這個辨識指標和該部件的 ACA RS虛警率 ,確定 x1和 x2兩個閾值 ,使得壽命率在 (0 ,x1 ) ,(x1 ,x2 )和 (x2 , 0)區間上 ,故障屬于 ACARS虛警的可能性如式 ( 8)所示。閾值的選取直接影響到辨識指標映射區間是否合理 ,也影響指標的映射效果 ,通過大量的數據統計 ,閾值的選取和聚類辨識會更為準確。

則稱第 i個故障屬于

k個灰色聚類。若屬于

t1 ,就要進行排故前準備 ,即準備相應的故障隔離方法、航材、工具和人員 ,等飛機著陸立即排故 ;若屬于 t3 ,不需要排故前準備 ,等飛機著陸只要確認虛警 ;若屬于 t2 ,要及時進行維修專家會診 ,確定將其歸屬于 t1或 t3。
2　應用實例
該方法應用到某航空公司的波音 777機隊 ,用一段時間內發生 ACARS虛警的總次數除系統辨識出的虛警數作為虛警的辨識率指標 ,統計得該系統診斷航線故障 ,辨識 ACARS虛警的辨識率高于 70 %。具體實例如下。
21 1　ACARS故障報文實例
民航波音 777飛機有 ACARS故障報文 ,其飛機編號為 B22066 ,飛行時間 (格林威治時間) 0351 06AU G04 ,飛行航線 ZSSS(上海虹橋機場)/ ZBAA (北京首都機場)。報文中的具體故障信息為
MSG 3140041 A ; MSG 2371051 A ; MSG 2813103A,LPN K28121, M24406;MSG2714013 A,LPN M24201, B27051,B27052,B27053;MSG 2422940 A,LPN M24002;MSG2308893 A;MSG 2343350 I1 ,L PN M28001s5 ,M23117。其中 :MSG表示一個故障信息 ; A表示確定故障 ; I1表示一次 ACA RS虛警 ;L PN表示該故障涉及的航線更換件。
21 2　應用灰色聚類濾波算法判決故障
(1)建立故障的決策對象 ACARS故障報文決策對象 V = {v1 ,v2 ,v3 ,
.,v7 },根據該報文故障信息分析各元素如下。 v1 ——
MSG 3140041 A :故障編號 3140041 ,表示快速訪問記錄器磁帶轉速低 ,確定故障。
v2 —
MSG 2371051 A :故障編號 2371051 ,表示左飛機信息管理系統的數據通訊管理功能出現一個內部軟件故障 ,確定故障。
v3 —
MSG 2813103 A :故障編號 2813103 ,表示左前燃油推進泵電源 P320的繼電器不能在指令位 ,確定故障。L PN K28121 , M24406 :涉及的航線更換件編號有 K28121 (左前推進油泵動力繼電器 ,屬核心部件)和 M206
(電氣裝載管理

為止的使用時間 D1 , h ,那么 ,故障部件壽命率為 D1
u2 = ×100 % (10)
D
　　u3 —
—顛簸情況 ,若有 ACARS故障報文的同時伴有重度顛簸報文 ,說明振動運行環境對故障有影響 ,會造成虛警 ,否則不會。顛簸情況表示為

1 ,無重度顛簸 (11)
u3 =
0 ,有重度顛簸 　　u4 —
針對時間段和地點的溫濕度影響情況 ,這個指標反映某些地點在某個時間段的溫濕度對飛機故障的影響 ,根據 ACARS故障報文中的故障編號、時間和地點 ,查詢故障歷史數據庫確定是否存在影響 ,有影響說明會造成虛警 ,否則不會。該指標表示為
u4 =

1 ,在故障報文時間段和地點 ,對故障編號無影響

0 ,在故障報文時間段和地點 ,對故障編號有影響
(12)
　　u5 —
連接件安裝情況 ,它反映航線維修對故障的影響 ,連接件安裝不當會造成虛警 ,否則不會[8 ]。通過 ACARS故障報文中的故障編號 ,查詢維修記錄和工卡數據庫 ,檢查是否有連接件安裝不當情況。該指標表示為

1 ,無連接件安裝不當 (13)
u5 =
0 ,有連接件安裝不當 　　u6 —
歷史確定故障率 ,它反映針對當前 ACA RS故障報文中故障編號和運行環境下的過去故障綜合情況。在故障歷史數據庫中 ,以故障編號為索引 ,統計和記錄真實故障和虛警 ,相關的顛簸發生情況、受溫濕度影響的時間段和地點、連接件安裝不當情況。當飛機下載 ACARS故障報文時 ,根據報文中的的故障編號、時間和地點 ,查詢故障歷史數據庫。若只有受相關時間段和地點的溫度和濕度影響的記錄 ,則統計故障編號、時間段和地點下的確定故障率。若只出現過振動影響故障的情況 ,且伴隨有重度顛簸報文 ,則統計在全部振動條件下針對該故障編號的確定故障率 ;若只出現過連接件安裝不當影響故障的情況 ,且維修記錄數據庫中有記錄 ,則統計全部連接件安裝不當條件下針對該故障編號的確定故障率 ;否則 ,統計針對該故障編號的確定故障率。針對該故障編號的故障總數為 E,確定故障數為 E1 ,那么 ,該指標可表示為
u6 = EE 1 ×100　　(各種情況下的 E1和 E)
(14)
　　在出現該故障報文的同時 ,伴隨有重度顛簸報文 ,根據 ACA RS故障報文信息查詢故障歷史數據庫 ,利用式 (9)～式 ( 14),得各故障的辨識指標統計數據如表 1所示。
表 1　各故障的辨識指標統計值
Table 1　Values of all faults vs identification indexes

指標
故障
u1 u2 u3 u4 u5 u6

v1 1 0 0 1 1118/182 (無振動影響) v2 1 0 01110/78 (有振動影響) v3 1 ( K28121) 2 600/ 3 000 0 1
1 286/ 395 (無振動影響)
28/ 273 (無振動影響)
92/ 115 (無振動影響)
0 1 1 361/482 (無振動影響)
100/3 500 0 1 1 110/135 (無振動影響)
由表 1的統計數據 ,根據式 (3),得聚類樣本矩陣 E :
100 0 0100 100 641 84 100 0 0100 100 121 82 100 861 67 0100 100 721 41
E =
100 51 71 0100 100 101 26 100 721 50 0100 100 801 00 100 0 0100 100 741 90 021 86 0100 100 811 48
(3)計算灰色聚類
u1 ,u3 ,u4和 u5的取值為 100或 0 ,所以這些指標的映射屬于 t1 ,閾值 x1 =10 ,x2 = 100 ;或屬于 t3 ,閾值 x1 =10 ,x2 =90 ;或屬于 t2 ,映射區間為空 ,無閾值。故障部件壽命率指標 u2的閾值是根據航空公司航材部門對 u2這個單項辨識指標 ,統計部件故障的 ACARS虛警率 ,再根據虛警率確定。航空公司維護部門統計維護的歷史數據 ,維修專家根據統計數據選取歷史確定故障率 u6的閾值辨識指標 ,對應的灰色聚類的全化權函數閾值如表 2所示。
　
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