論文の概要: Predictive Maintenance: Deep Learning-Based Remaining Useful Life Prediction for Combat Aircraft Engines
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.01819v1
- Date: Mon, 03 Aug 2026 07:28:00 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-04 15:07:25.379808
- Title: Predictive Maintenance: Deep Learning-Based Remaining Useful Life Prediction for Combat Aircraft Engines
- Title(参考訳): 予測的メンテナンス: 深層学習に基づく航空機用エンジンの寿命予測
- Abstract要約: 本研究では,多変量センサデータから特徴を自律的に抽出する深層学習に基づく予測保守モデルを開発した。
RF, CNN-LSTM, BiLSTMベースラインに対して, 時間劣化特性の自律抽出におけるモデルのアーキテクチャ上の優位性を検証した。
提案されたメンテナンスプロトコルは、重要な30サイクルのしきい値で0.9973 AUCを達成し、高い信頼性を確保した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
- Abstract: To improve the operational readiness of combat aircraft engines and reduce unplanned maintenance costs, accurately estimating the remaining useful life (RUL) is critical. Traditional maintenance often proves insufficient under dynamic mission profiles. In this study, a deep learning-based predictive maintenance model capable of autonomously extracting features from multivariate sensor data was developed. Using the NASA C-MAPSS FD001 and FD004 datasets, data were converted into sequential blocks via 50- and 30-step sliding windows, respectively. The model's architectural superiority in autonomously extracting temporal degradation features was validated against RF, CNN-LSTM, and BiLSTM baselines. On FD001, it achieved an R-squared (R2) of 0.8901, a 13.28 RMSE, and a 320.34 NASA risk score, demonstrating generalizability on the multi-regime FD004 dataset with a 15.71 RMSE. The proposed maintenance protocol achieved a 0.9973 AUC at the critical 30-cycle threshold, ensuring high reliability. Additionally, a decision-support simulator has been developed to validate this protocol under aggressive combat flight profiles.
- Abstract(参考訳): 戦闘用航空機エンジンの運用性の向上と未計画のメンテナンスコストの低減を図るため、残りの有用寿命(RUL)を正確に推定することが重要である。
伝統的なメンテナンスは、しばしば動的なミッションプロファイルの下では不十分である。
本研究では,多変量センサデータから特徴を自律的に抽出できるディープラーニングに基づく予測保守モデルを開発した。
NASAのC-MAPSS FD001とFD004のデータセットを使用して、データはそれぞれ50段のスライドウィンドウと30段のスライドウィンドウを介してシーケンシャルブロックに変換された。
RF, CNN-LSTM, BiLSTMベースラインに対して, 時間劣化特性の自律抽出におけるモデルのアーキテクチャ上の優位性を検証した。
FD001では0.8901のR二乗(R2)、13.28のRMSE、320.34のNASAリスクスコアを達成し、15.71のRMSEを持つマルチレジムFD004データセットの一般化性を実証した。
提案されたメンテナンスプロトコルは、重要な30サイクルのしきい値で0.9973 AUCを達成し、高い信頼性を確保した。
さらに、このプロトコルを攻撃的な戦闘飛行プロファイル下で検証するために、決定支援シミュレータが開発された。
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