航空发动机健康管理技术不但可以有效提高发动机的安全性,而且能够降低维护费用,缩短维护周期,提高发动机利用率和任务完成率。经过几十年的发展,航空发动机在线健康诊断技术可以实时监视发动机的健康状态,对故障进行迅速定位,已成为健康管理的重要手段。论文分析了涡扇发动机的故障模式,确定了故障诊断系统的测量参数。在涡扇发动机部件级模型的基础上进行了故障模拟与仿真,并根据发动机故障模拟结果对故障进行了相似度和线性分析,为发动机气路故障诊断奠定了基础。研究了涡扇发动机稳态基线模型的建立方法,根据发动机部件级模型不同飞行条件的仿真数据,确定了换算参数,采用了三次拟合的方法确定了基线模型的基准值,以放气活门的开、闭对基线的影响为例研究了基线模型的修正方法,最终建立了发动机稳态基线模型。设计了基于稳态基线模型的气路诊断算法,包括加权最小二乘法和主因子模型法。提出了权重修正的加权最小二乘法,提高了诊断的精度。数字仿真验证了气路故障诊断算法的有效性。根据在线诊断系统的功能需求,提出了在线诊断系统的总体方案,采用了结构化设计方法划分了系统结构,设计了数据预处理算法和传感器数据有效性检查算法,建立了发动机在线健康诊断仿真系统。