直升机是军民两用的低空飞行器,具有机动灵活、对起降环境要求低的优点,相比固定翼飞机具有更加良好的飞行适应性。因此,在航空测绘、紧急救援、反恐维稳、特种作战、反坦反潜等领域有广泛的应用。然而,直升机传动系统无法冗余备份,工作在重载、变载环境下的传动系统一旦发生故障,往往导致严重的飞行事故。直升机主减速器中,行星轮系是与主旋翼直接的关键动部件,行星轮系的正常运行是直升机安全飞行的重要保证。但是行星轮系零部件多、运动复杂,直接承受主旋翼在非均匀流体中的外载荷,且受到主减速器中与之相连的转轴、齿轮等动部件的影响。因此,行星轮系是直升机健康与使用监测系统的重要监测对象。论文以直升机主减速器行星轮系为研究对象,针对主减速器行星轮系监测和诊断问题,采用理论研究与实验验证相结合的方法,开展直升机主减速器行星轮系连续振动分解方法及状态指数评估与优化方法研究工作。论文完成的主要研究工作包括:（1）提出了时域同步滑动平均方法。针对时域同步平均方法在信号周期性和频谱分辨率方面的问题,提出了时域同步滑动平均方法;从理论上分析了噪声相关性对于自相关函数和功率谱的影响;讨论了时域同步滑动平均中频谱分辨率和噪声抑制比随滑动窗长变化的性质。（2）提出了连续振动信号分解方法。针对传统振动分离方法的缺点,以时域同步滑动平均方法为理论基础,在啮合时序分析的基础上,提出了连续振动分解方法,从理论上克服了传统振动分离方法输出信号非周期性问题,并给出了一种相比传统振动分离方法批次化在线算法实时性更好的在线算法。（3）瞄准连续振动分解方法在直升机HUMS工程应用当中存在的两个现实问题,研究了限定条件下连续振动分解方法。针对行星架转速不可测问题,提出了转速信号映射方法,实现连续振动分解;针对强背景噪声干扰问题,结合最小熵解卷积滤波方法,进一步增强连续振动分解方法的处理结果。（4）提出了一种状态指数评估与优化方法。在对常用的时域、频域状态指数进行梳理的基础上,对状态指数评估方法进行了简要的介绍;以信号检测理论和ROC分析为理论基础,提出了基于信号检测理论和ROC分析的状态指数评估与优化方法,实现了状态指数评估,以及兼顾故障检测率和虚警率的状态指数阈值优化。综上所述,本文对直升机主减速器行星轮系监测与诊断方法进行了较为深入的研究工作;针对时域同步平均方法在信号周期性和频谱分辨率方面的问题,结合滑动平均方法,提出了时域同步滑动平均方法;以时域同步滑动平均方法为理论基础,提出了连续振动分解方法,并给出其在线算法;针对直升机HUMS工程应用中的转速不可测问题,提出了转速信号映射方法;针对强背景噪声对行星轮系故障诊断带来的干扰问题,结合最小熵解卷积方法,提出了基于连续振动分解和最小熵解卷积的行星轮系故障诊断方法;针对合理选择状态指数并设定最优阈值的问题,提出了基于信号检测理论和ROC分析的状态指数评估与优化方法。本文的研究工作,可为直升机HUMS系统中主减速器行星轮系监测与诊断技术研究及系统研制提供技术参考。