● 摘要
随着现代技术信息化和数字化的发展，飞机研发的技术含量不断提高，其结构复杂、任务多样、成本高昂，对实现装备保障的“高效能、低费用”的目标提出了更高的要求。 故障预测与健康管理（PHM）技术能够对飞机的重要部件或系统进行全面的实时状态监测，从而成为新一代自主式后勤保障的核心技术，也是降低寿命周期成本的关键技术。
我国PHM技术的研究开展较晚，设计方面相对比较落后。通常是在飞机设计完成后，再考虑系统的综合保障设计，这样往往造成PHM系统设计与飞机设计脱节。为了从根本上解决PHM设计滞后带来的问题，优化飞机PHM系统的设计，本文就飞机PHM系统协同设计的工作流程进行了研究，具有十分重要的现实意义。
本文主要结合我国的飞机研制流程，引入协同设计的思想和方法，将PHM系统的设计工作融入飞机研制的不同阶段，提出一种普遍适用的PHM协同设计的工作流程。
首先，建立PHM系统研制的三维结构模型，并对工作维和对象维进行工作结构分解。结合我国飞机研制过程，构建了飞机PHM系统协同设计的工作流程，并提出相应的设计规范树，文中就传感器的选择和故障预测算法的选择做了说明。
然后，根据故障信息的传递过程，分析了PHM系统数据流关系，建立了PHM系统数据信息体系，阐述了基于PDM系统的数据协同管理。对于人员的协同，从设计单位和设计人员两个方面描述了协同设计的工作内容和人员组织模式。
其次，调研了国际上常用的测试性和故障诊断的设计分析软件，针对PHM系统协同设计的工作流程，利用UML语言，对PHM系统协同设计工具的总体需求、功能流程和系统部署进行建模分析。
最后，选取飞机液压系统的液压泵为例，进行液压泵PHM系统的协同设计分析，验证该协同设计流程的可用性和合理性。