采用多尺度Mamba架构的装备剩余寿命预测方法

田从宝; 王兆强; 胡昌华; 樊红东; 郑子扬; 孔祥玉

西安交通大学学报 ›› 2026, Vol. 60 ›› Issue (5) : 153 -163.

田从宝, 王兆强, 胡昌华, 樊红东, 郑子扬, 孔祥玉

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摘要

针对现有基于Mamba模型的装备剩余寿命预测方法中存在的卷积核单一固定、局部时序特征捕捉能力不足的问题，提出了一种采用多尺度Mamba架构的剩余寿命预测方法。该方法构建了多尺度Mamba与门控循环单元并行网络：多尺度Mamba通过多尺度卷积层与结构化状态空间模型协同作用，捕捉装备长期退化趋势；门控循环单元借助门控机制提取短时动态特征，实现了长短期特征互补。设计互补特征动态融合模块，通过动态门控生成权重对上述两类特征加权融合，有效抑制冗余信息并强化关键特征。利用全连接层完成退化特征映射与剩余寿命预测。在美国航空航天局的航空发动机数据集上验证，结果表明：所提方法的均方根误差优于主流模型，评分函数较最优基线模型降低22%～73%;运行效率较最新的基于Mamba模型的方法提升57.5%。所提多尺度Mamba架构为装备剩余寿命预测提供了一种兼具精度与效率的可行方案。