航空发动机剩余使用寿命预测方法、装置、设备及介质与流程

本发明涉及航空发动机，特别是涉及一种航空发动机剩余使用寿命预测方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、航空发动机的剩余使用寿命预测是状态维修和健康管理的核心技术之一。传统预测方法通常将不同采样频率的多源传感数据插值同步到统一时间轴后，再拼接输入神经网络进行预测。然而，对于滑油磨粒、声学事件、轴承包络谱峰值等窗口级或事件型指标，强制插值会引入并不存在的伪观测值，改变指标的物理含义。此外，传统预测方法通常采用固定的特征融合权重或全局注意力机制，导致预测稳定性和可解释性不足。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种航空发动机剩余使用寿命预测方法、装置、设备及介质，能够在不强制插值同步的前提下实现多源传感信号的融合预测，提高剩余使用寿命预测的稳定性和可解释性。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供一种航空发动机剩余使用寿命预测方法，包括：

3、获取当前窗口内航空发动机的多源传感信号，将所述当前窗口内的每次异步观测表示为时序点，以所述时序点为节点，根据节点之间的关系构建与所述当前窗口对应的多源机理指标时序点图；

4、对所述多源机理指标时序点图中的各节点进行编码，根据各节点的编码结果确定退化阶段概率，根据所述退化阶段概率和各节点的编码结果生成各传感指标的通道权重，按照指标层级进行逐层聚合，得到多源融合表示；

5、根据所述多源融合表示和所述退化阶段概率，构造所述当前窗口的状态空间退化表示；

6、根据所述当前窗口和历史窗口的状态空间退化表示，构建多尺度退化拓扑图，对所述多尺度退化拓扑图进行编码，输出所述当前窗口对应的剩余使用寿命预测值。

7、为了解决上述技术问题，本发明还提供一种航空发动机剩余使用寿命预测装置，包括：

8、多源图构建模块，用于获取当前窗口内航空发动机的多源传感信号，将所述当前窗口内的每次异步观测表示为时序点，以所述时序点为节点，根据节点之间的关系构建与所述当前窗口对应的多源机理指标时序点图；

9、层级融合模块，用于对所述多源机理指标时序点图中的各节点进行编码，根据各节点的编码结果确定退化阶段概率，根据所述退化阶段概率和各节点的编码结果生成各传感指标的通道权重，按照指标层级进行逐层聚合，得到多源融合表示；

10、状态空间构造模块，用于根据所述多源融合表示和所述退化阶段概率，构造所述当前窗口的状态空间退化表示；

11、拓扑预测模块，用于根据所述当前窗口和历史窗口的状态空间退化表示，构建多尺度退化拓扑图，对所述多尺度退化拓扑图进行编码，输出所述当前窗口对应的剩余使用寿命预测值。

12、为了解决上述技术问题，本发明还提供一种电子设备，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述的航空发动机剩余使用寿命预测方法的步骤。

13、为了解决上述技术问题，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的航空发动机剩余使用寿命预测方法的步骤。

14、本发明的有益效果在于，本发明提供的上述航空发动机剩余使用寿命预测方法，先获取当前窗口内航空发动机的多源传感信号，将每次异步观测表示为时序点，并以时序点为节点构建多源机理指标时序点图，无需对不同采样速率的多源信号进行强制插值同步，避免引入伪观测值；然后对多源机理指标时序点图中的各节点进行编码并确定退化阶段概率，生成各传感指标的通道权重并按照指标层级逐层聚合，使得各传感指标在不同退化阶段具有不同的权重；最后构造状态空间退化表示并结合当前窗口和历史窗口的状态表示构建多尺度退化拓扑图，使局部变化与整体退化过程在同一模型中共同参与预测。因此，该方法能够在不强制插值同步的前提下实现多源传感信号的融合预测，提高剩余使用寿命预测的稳定性和可解释性。

15、此外，本发明还针对航空发动机剩余使用寿命预测方法提供了相应的航空发动机剩余使用寿命预测装置、电子设备及计算机可读存储介质，与上述提到的航空发动机剩余使用寿命预测方法具有相同或相对应的技术特征，效果同上。

1.一种航空发动机剩余使用寿命预测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的航空发动机剩余使用寿命预测方法，其特征在于，根据节点之间的关系构建与所述当前窗口对应的多源机理指标时序点图，包括：

3.根据权利要求1所述的航空发动机剩余使用寿命预测方法，其特征在于，根据所述退化阶段概率和各节点的编码结果生成各传感指标的通道权重，包括：

4.根据权利要求3所述的航空发动机剩余使用寿命预测方法，其特征在于，生成各传感指标的通道权重的同时，还包括：

5.根据权利要求3所述的航空发动机剩余使用寿命预测方法，其特征在于，根据属于各传感指标的所有节点的编码结果计算各传感指标的通道嵌入描述，包括：

6.根据权利要求3所述的航空发动机剩余使用寿命预测方法，其特征在于，按照指标层级进行逐层聚合，得到多源融合表示，包括：

7.根据权利要求1所述的航空发动机剩余使用寿命预测方法，其特征在于，各传感指标的通道权重通过下式确定：

8.根据权利要求1所述的航空发动机剩余使用寿命预测方法，其特征在于，构建多尺度退化拓扑图，包括：

9.根据权利要求8所述的航空发动机剩余使用寿命预测方法，其特征在于，所述多尺度退化拓扑图的综合邻接矩阵通过下式确定：

10.一种航空发动机剩余使用寿命预测装置，其特征在于，包括：

11.一种电子设备，其特征在于，包括：

12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至9任一项所述的航空发动机剩余使用寿命预测方法的步骤。