航空发动机作为飞机的心脏,其健康状态对保证飞行安全和降低航空公司运营成本有着十分重要的意义。发动机的寿命预测在发动机运行以及维修过程中都十分重要,精确的寿命预测可以有效地指导制定发动机的下发和维修计划。然而传统寿命预测必须依据足够的失效数据对发动机进行预测,以性能退化数据为基础的寿命预测方法为解决上述问题提供了有效途径。本文采取非线性随机退化建模的方法,对发动机的剩余寿命预测方法进行了研究。在发动机衰退过程中,可能出现各种退化现象,依据航空发动机性能退化原理,以发动机压气机为例分析了发动机的退化失效机理,以及出现各种现象的原因;发动机的衰退具体会表现在监控参数的变化上,并且每个参数存在各自的安全裕度范围边界,超过其安全阈值发动机需要下发维修。针对航空发动机在性能退化过程中普遍存在的非线性退化现象,利用发动机总体退化信息建立了退化轨道模型,通过最小二乘的方法估计了退化模型参数,并结合发动机的实时退化数据与贝叶斯准则对退化模型中的随机参数进行了更新;以发动机性能退化量首次达到失效阈值作为失效依据,利用蒙特卡洛仿真的方法得到了该模型所对应的剩余寿命概率密度函数,实现了对个体发动机剩余寿命的实时预测。航空发动机结构复杂,为了综合分析发动机的退化状态,引入Copula函数描述性能退化指标间的相关关系,并利用非线性随机过程模型描述发动机性能指标的退化过程,建立了二元非线性随机过程模型。采用边缘分布推断函数的方法估计了退化模型的参数,得到了发动机剩余寿命的联合分布函数,最后通过一组发动机退化数据的实例分析验证了本文方法的可行性。