辅助动力装置(APU)是民用航空飞机上不可或缺的重要系统之一,APU的失效、使用困难,会对飞机安全和使用造成重要的影响,尤其对于某些航班周转量高或地面保障设施资源紧缺的机场,将会直接导致航班的延误。相对于航空发动机而言,由于APU的安全性要求相对较低,因此,很多航空公司对于APU的重视程度不够,仍然以采用修复性和预定维修为主,没有充分发挥先进监控技术及其带来的健康管理的优势,导致APU的每飞行小时维修成本较高,几乎达到了航空发动机的每飞行小时维修成本。因此,本文通过监测APU系统的状态参数来预测APU寿命,并通过预测合理的送修决策,达到保证APU的安全性,同时提高其经济性的目的。为此,论文主要开展了以下几个方面工作:首先,通过查阅及分析国、内外状态监测和寿命预测技术以及维修策略的研究现状,总结目前APU寿命预测技术所面临的难点和不足。其次,调研获取某航空公司机队的APU性能监控数据,通过对获得的性能数据进行分析研究,使用了多重填补、奈尔检验法以及格拉布斯检验法对数据进行缺失填补和异常处理,通过实例分析对比验证了数据预处理方法的有效性。接着,针对目前工程上基于单一参数的预测方法难以满足复杂系统APU寿命预测需求的情况,采用了基于比例危险模型的APU剩余寿命预测方法,并以某航空公司机队的APU性能退化为例进行验证分析,结果表明:基于比例危险模型的多参数融合的方法预测具有较高的精确。然后,基于预测得到的APU剩余寿命,以维修的最小费用为目标建立了APU的维修决策模型,优化了APU的送修决策时间点,发挥了视情维修的优势,降低了APU维修成本。通过实例表明,本文提出的维修决策模型能够准确的预测APU送修时间点,节约了APU过度维修和维修不足所产生的额外费用支出,同时有效的保证了安全性。最后,根据以上的研究成果,基于MATLAB的图形用户接口(GUI)技术,开发了APU状态监测与维修决策管理系统原型,并通过工程实例进行了测试验证。