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申请/专利权人：中国民用航空飞行学院

摘要：本发明公开了一种用于起落架健康监控的数字孪生系统、方法、设备及介质，涉及飞机起落架健康监测技术领域，能够根据飞机的多维飞行状态信息，同步展示三维状态，更方便工作人员进行管理，并且基于采集的多维飞行状态信息，可以有效地更新起落架的阻尼参数以及刚度参数，进一步地加强对起落架的监控，最后将多维飞行状态信息与起落架的阻尼参数以及刚度参数相结合，能够有效地分析起落架的健康状态，从而实现了自动化、低耗时、低成本以及高效率的起落架健康状态的监测。

主权项：1.一种用于起落架健康监控的数字孪生系统，其特征在于，包括飞机状态采集单元、起落架数字孪生单元、起落架健康状态判断单元以及结果存储单元；所述飞机状态采集单元，用于采集目标飞机在飞行过程中的多维飞行状态信息，并将多维飞行状态信息提供给起落架数字孪生单元；所述起落架数字孪生单元，用于提供数字孪生模型，并通过数字孪生模型对飞机状态采集单元采集的多维飞行状态信息进行分析，获取参数分析结果；所述起落架健康状态判断单元，用于以飞机状态采集单元采集的多维飞行状态信息以及起落架数字孪生单元输出的参数分析结果为基础，对起落架进行健康诊断，获取健康状态诊断结果；所述结果存储单元，用于将多维飞行状态信息、参数分析结果以及健康状态诊断结果关联存储；采集目标飞机在飞行过程中的多维飞行状态信息，并将多维飞行状态信息提供给起落架数字孪生单元，包括：通过目标飞机上的机载采集设备获取飞机飞行姿态数据以及飞机起降过程中的实际振动信号，得到目标飞机在飞行过程中的多维飞行状态信息，并将多维飞行状态信息提供给起落架数字孪生单元；所述数字孪生模型包括目标飞机动力学模型、起落架逆向模型以及3D可视模型；通过数字孪生模型对飞机状态采集单元采集的多维飞行状态信息进行分析，获取参数分析结果，包括：通过数字孪生模型中的目标飞机动力学模型对飞机飞行姿态数据进行模拟，以获取目标飞机对应的模拟振动信号；获取目标飞机对应的模拟振动信号与飞机起降过程中的实际振动信号之间的偏差值，并判断偏差值是否超过预设的偏差阈值，若是，确定起落架减震系统处于非正常状态，否则确定起落架减震系统位于正常状态；当起落架减震系统处于非正常状态时，以飞机起降过程中的实际振动信号为基础，通过起落架逆向模型获取当前起落架减震系统的阻尼参数以及刚度参数，得到参数分析结果；所述通过数字孪生模型中的目标飞机动力学模型对多维飞行状态信息中的飞机飞行姿态数据进行分析，以获取目标飞机对应的模拟振动信号，包括：根据预设的飞机质量参数信息，获取目标飞机的起落架的当前受力数据Ft；根据目标飞机的起落架的当前受力数据Ft，获取目标飞机对应的模拟振动信号为：MX”+CX’+KX＝Ft其中，X表示状态向量，即目标飞机对应的模拟振动信号，X’表示X的导数，X”表示X’的导数，M表示惯性参数矩阵，C表示阻尼矩阵，K表示刚度矩阵；当起落架减震系统处于非正常状态时，以飞机起降过程中的实际振动信号为基础，通过起落架逆向模型获取当前起落架减震系统的阻尼参数以及刚度参数，得到参数分析结果，包括：当起落架减震系统处于非正常状态时，调度起落架逆向模型查询与飞机起降过程中的实际振动信号最接近的历史振动信号；所述起落架逆向模型用于表征历史阻尼参数、历史刚度参数以及历史振动信号的关联关系数据库；获取查询到的最接近的历史振动信号对应的目标历史阻尼参数以及目标历史刚度参数，并将获取的标历史阻尼参数作为前起落架减震系统的阻尼参数，将获取的目标历史刚度参数作为当前起落架减震系统的当前起落架减震系统的刚度参数，得到参数分析结果。

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百度查询： 中国民用航空飞行学院 用于起落架健康监控的数字孪生系统、方法、设备及介质