航空電子機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)研究綜述

《航空電子機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)研究綜述》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《航空電子機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)研究綜述（3頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、航空電子機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)研究綜述 航空電子機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)研究綜述 摘要：隨著電子技術(shù)的開(kāi)展,電子設(shè)備組成的復(fù)雜化和智能化不斷提高,亦加大了電路故障測(cè)試的復(fù)雜性和困難度。本文詳細(xì)表達(dá)了航空設(shè)備故障診斷方法，并對(duì)其開(kāi)展進(jìn)行了探討和展望。 關(guān)鍵詞：航空電子 設(shè)備故障 診斷 0引言 當(dāng)今的軍事領(lǐng)域,對(duì)武器裝備的可靠性、保障性和可維修性有了更高的要求,而且隨著現(xiàn)代工業(yè)及科學(xué)技術(shù)的迅速開(kāi)展,特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的開(kāi)展,設(shè)備的結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜,自動(dòng)化程度也越來(lái)越高,不僅同一設(shè)備的不同局部之間互相關(guān)聯(lián),緊密耦合,而且不同設(shè)備之間也存在著緊密

2、的聯(lián)系,在運(yùn)行過(guò)程中形成一個(gè)整體。因此,一處故障可能引起一系列連鎖反響,導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備甚至整個(gè)過(guò)程不能正常運(yùn)行, 輕者造成停機(jī),重者會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果甚至災(zāi)難性的人員傷亡,這就要求現(xiàn)代設(shè)備系統(tǒng)具有很高的平安性和可靠性。目前,設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷已成為現(xiàn)代航空、航天和國(guó)防建設(shè)中的重要內(nèi)容,不容無(wú)視。 1、航空設(shè)備故障預(yù)測(cè)和健康管理系統(tǒng) 由于航空設(shè)備的特殊性，其故障預(yù)測(cè)和健康管理系統(tǒng)原那么上應(yīng)分為機(jī)載局部和地面局部，機(jī)載局部的功能與地面局部的功能顯然應(yīng)有所區(qū)別。飛機(jī)在執(zhí)行任務(wù)的過(guò)程中，機(jī)載局部自動(dòng)進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)控和管理，自動(dòng)記錄和分析飛機(jī)及各系統(tǒng)的狀態(tài)，并進(jìn)行狀態(tài)的預(yù)測(cè)、故障的檢測(cè)和隔離，

3、根據(jù)預(yù)測(cè)和狀態(tài)信息完成系統(tǒng)重構(gòu)，上述信息可在空中通過(guò)無(wú)線通信傳遞給地面保障中心系統(tǒng)或存儲(chǔ)在黑匣子內(nèi);地面局部那么側(cè)重于維修決策，根據(jù)信息進(jìn)一步確定故障部位，制定維修方案。根據(jù)機(jī)載局部和地面局部特點(diǎn)，機(jī)載局部應(yīng)具有以下功能:狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，分系統(tǒng)功能級(jí)故障預(yù)測(cè)功能，提供分系統(tǒng)故障對(duì)飛行任務(wù)的影響評(píng)估或警示。地面局部的功能應(yīng)具有以下特點(diǎn):數(shù)據(jù)傳輸與存儲(chǔ)功能，狀態(tài)顯示功能，分系統(tǒng)功能級(jí)故障診斷與分系統(tǒng)部件級(jí)故障診斷功能，提出維修方案和維修標(biāo)準(zhǔn)。故障診斷系統(tǒng)是根據(jù)診斷對(duì)象故障的特點(diǎn)，利用現(xiàn)有的故障診斷技術(shù)研制而成的自動(dòng)化診斷裝置。故障診斷的各種理論與方法的研究最終都必須落實(shí)到具體的診斷裝置

4、或診斷系統(tǒng)的研制上，只有診斷系統(tǒng)的研制成功才能產(chǎn)生真正的經(jīng)濟(jì)效益。 2、NFF的診斷與排除 在航空維修工作中經(jīng)常會(huì)碰到這樣的情況：飛行員反映空中出現(xiàn)某個(gè)故障，但地面檢查中卻不能復(fù)現(xiàn)；機(jī)務(wù)準(zhǔn)備通電中發(fā)現(xiàn)某機(jī)件有故障，但再次通電時(shí)故障現(xiàn)象消失；甚至有些諸如“轉(zhuǎn)速急降〞的危險(xiǎn)性信號(hào)都是時(shí)有時(shí)無(wú)，給地勤人員排故造成很大困難。實(shí)際上，這就是所謂的“未發(fā)現(xiàn)故障〞〔NOFault found,NFF〕，它是航空維修工作中較為常見(jiàn)的一個(gè)問(wèn)題。 進(jìn)行NFF的診斷，需要預(yù)先收集大量的相關(guān)信息、資料和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等。電子產(chǎn)品或設(shè)備的性能特征如電流、電壓、電阻等是反映其正?；蚬收蠣顟B(tài)的重要參數(shù)，通過(guò)監(jiān)測(cè)

5、這些本質(zhì)參數(shù)的變化來(lái)發(fā)現(xiàn)故障，已成為當(dāng)前應(yīng)用最廣泛、置信度最高的故障診斷方法。典型的方法包括電子產(chǎn)品的機(jī)上測(cè)試〔BIT〕以及非電子產(chǎn)品功能系統(tǒng)的故障診斷等。在航空裝備維護(hù)工作中經(jīng)常測(cè)量大量的電壓、電阻等數(shù)據(jù)，基于本質(zhì)參數(shù)的方法可以用在目前對(duì)監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的各種傳感器進(jìn)行ＮＦＦ預(yù)測(cè)與健康管理，這些傳感器包括滑油溫度傳感器、滑油壓力傳感器、金屬屑傳感器等。它們用電壓、電阻等形式隨時(shí)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)工作狀態(tài)，評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)，有時(shí)的自身失效或工作狀態(tài)變化就會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)誤報(bào)故障或發(fā)生NFF。將這些數(shù)據(jù)分門(mén)別類(lèi)加以統(tǒng)計(jì)，用時(shí)間序列分析方法建立差分方程形式的數(shù)學(xué)模型，再根據(jù)模型或得出的曲線趨勢(shì)圖進(jìn)行分

6、析研究，可較好地掌握機(jī)件設(shè)備的歷史工作狀況，發(fā)現(xiàn)或預(yù)防NFF，并對(duì)下一步的工作做出維修建議，成為當(dāng)前航空裝備保障的新趨勢(shì)。 隨著飛機(jī)的更新?lián)Q代和使用時(shí)間的增長(zhǎng)，要重點(diǎn)關(guān)注導(dǎo)航系統(tǒng)、飛控系統(tǒng)和其它自動(dòng)控制系統(tǒng)電子設(shè)備故障和老舊飛機(jī)線路引起的潛在性、危險(xiǎn)性故障。因此，為了預(yù)防或減少NFF的發(fā)生，應(yīng)采取以下措施手段：外表引發(fā)的偶然故障是由根本的故障缺陷導(dǎo)致的，因此生產(chǎn)商首先應(yīng)努力克服硬件或軟件的設(shè)計(jì)缺陷，將故障隱患降到最低限度。 建立相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)，將容易發(fā)生NFF的故障進(jìn)行技術(shù)統(tǒng)計(jì)分析，以便在某些工作時(shí)機(jī)根據(jù)對(duì)該機(jī)件的性能檢測(cè)決定是否提前更換該件，從而降低NFF的發(fā)生。出現(xiàn)重要系統(tǒng)、重要

7、故障時(shí)，要全面、系統(tǒng)地分析故障發(fā)生時(shí)的環(huán)境特點(diǎn)及飛機(jī)所處高度、速度、姿態(tài)等參數(shù)，及時(shí)檢測(cè)線路，認(rèn)真研究電路圖。尤其應(yīng)加強(qiáng)空地之間的聯(lián)系和信息交換，確定該設(shè)備是否空地使用不一致或不同，以便能創(chuàng)造故障復(fù)現(xiàn)的條件。 3、結(jié)論與展望 3.1新的故障診斷方法的研究 主要是將一些新的理論應(yīng)用到電子設(shè)備的故障診斷之中。如小波變換方法,信息融合方法及基于Agent的診斷方法等。隨著新理論的不斷開(kāi)展,這方面的工作仍是故障診斷的重要內(nèi)容之一。 3.2故障信息獲取的手段和方法的研究 故障信息的準(zhǔn)確獲取是故障診斷是否成功的關(guān)鍵之一。像多傳感器信息融合在故障診斷中的應(yīng)用,一個(gè)重要的方面就是

8、如何從不同角度獲取故障信息。對(duì)電子設(shè)備來(lái)說(shuō),除了電壓和溫度信號(hào)外,能否從其它方面獲得故障信息,如電磁場(chǎng)信息等,這也是有待深入研究的內(nèi)容之一。 3.3遠(yuǎn)程故障診斷的研究 在軍事領(lǐng)域,如果各種戰(zhàn)傷的武器設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)夠得到及時(shí)的維修,對(duì)提高裝備的戰(zhàn)斗出動(dòng)強(qiáng)度、補(bǔ)充戰(zhàn)斗實(shí)力和保持一定的持續(xù)戰(zhàn)斗力都有重要的意義。而現(xiàn)在的戰(zhàn)傷搶修都是由專(zhuān)業(yè)的維修人員在野戰(zhàn)條件下就地組織實(shí)施。利用遠(yuǎn)程故障專(zhuān)家系統(tǒng)可以獲得遠(yuǎn)離戰(zhàn)場(chǎng)的專(zhuān)家的指導(dǎo),有效地提高維修效率和速度。故障診斷是一門(mén)實(shí)用性很強(qiáng)的技術(shù),因此只有在實(shí)際應(yīng)用中才能表達(dá)它的價(jià)值。 目前在理論研究方面雖有不少進(jìn)展,但真正在工程實(shí)踐中成功應(yīng)用的實(shí)例還較少

9、。特別是真正實(shí)用準(zhǔn)確的電子設(shè)備故障診斷系統(tǒng)。因此,如何將先進(jìn)的故障診斷理論與方法應(yīng)用到實(shí)際中去還有待深入的研究。再者對(duì)于一個(gè)大型復(fù)雜航空電子設(shè)備進(jìn)行故障診斷分析時(shí),傳統(tǒng)故障診斷和智能故障診斷技術(shù)必須是相互彌補(bǔ)。只有這樣以傳統(tǒng)故障診斷技術(shù)為根底,綜合利用智能故障診斷技術(shù),構(gòu)造高效而智能化的故障診斷平臺(tái),才是大型航空電子設(shè)備診斷和維修的一個(gè)很有前途的開(kāi)展方向。 參考文獻(xiàn)： 【1】朱大奇.基于知識(shí)的故障診斷方法綜述[J].安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2002,19. 【2】劉寶賦.軍用電子設(shè)備故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)的建立[J].彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào),2002,22. 【3】翟麗芳.電子設(shè)備故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用,2001,27.