一种便携集成式伴随保障系统

为解决弱测试性武器装备的外场级快速保障问题,提出并研发了一种便携集成式伴随保障系统,该系统由平板电脑、数据采集机箱、信号调理单元以及测试电缆组成,兼备IETM、远程数据终端、测试维修设备等多种功能。硬件部分的平板电脑具有IETM的完整功能,可与装备通信系统实现无缝链接;数据采集机箱与信号调理单元之间采用卡具连接,便于功能拓展,与平板电脑无线连接后,应用诊断软件能够实现典型装备的系统级故障诊断。软件部分基于Lab windows、Visio VBA和Access数据库联合开发,重点解决了基于顶层故障现象智能推理、故障树自动生成、判断节点自动检测等功能。该系统经过试验验证,能够准确调用软件各功能模块,能够完成装备系统级故障诊断以及与指控通信系统之间的数据传输。     

基于TEAMS和IETM的武器控制系统故障诊断与维修设备的设计[BT)]

针对当前武器控制系统在舰员级和中继级故障诊断与维修时依据经验和依赖研制厂家的问题,在对武控系统测试性分析的基础上,利用TEAMS软件,构建了多信号模型并进行了修正;通过对现场级维修保障的需求分析,利用Raytheon公司的AIMSS开发平台,设计了故障诊断与维修设备的IETM主题框架,实现了TEAMS的故障诊断策略的嵌入和解析,最后根据使用需求,开发了故障诊断与维修设备的硬件集成;应用表明,该设备能定位武控系统故障和提供维修策略,大幅提高基层装备自主保障能力。     

基于时分复用技术的组网地基雷达半实物仿真系统[BT)]

该套基于时分复用技术的组网地基雷达半实物仿真系统,包括L波段雷达半实物系统、P波段雷达以及P波段雷达功能级数学模型。三个系统联合工作,更加完整的模拟战场元素,提高了仿真逼真度与可信度。此外针对半实物模型与功能级数学模型应用时分复用技术,缩减了设备成本,简化了试验方法,降低了试验难度。     

复杂模拟电路知识表示的关键技术研究

在装备中应用复杂模拟和数模混合电路,可大幅度提升装备性能,但同时对电路故障诊断提出了更高的要求;研究故障特征优选、测试节点优化等关键技术,实现了最优测试点集构造和基于故障特征提取的知识表示自动生成功能,可有效解决当前模拟和数模电路故障诊断存在的问题,提高故障诊断效率;采用典型装备电路的试验验证,实现了多类型知识表示的生成,并且所构造最优测试点集数量为全部测试点的32%,试验表明,所述技术具有很好的实用与推广价值。     

基于节点导纳矩阵的模拟电路故障诊断

针对模拟电路故障诊断中的容差问题,提出了基于节点导纳矩阵(NAM)的模拟电路故障诊断方法。该方法以NAM为基础,提取被测电路(CUT)的故障特征向量。测试前,用仿真的方法生成被测电路中某一故障对应的故障样本子集,所有类别的故障样本子集构成故障样本集。测试时,测量被测电路的故障特征向量,并根据其与故障样本集中样本的相似性来判断电路发生的故障类型。由于电路的NAM对元件容差不敏感,所以可以很好地克服模拟电路故障诊断中的容差问题。实验结果证明了该方法的有效性。     

基于ARM+WinCE的某自行火炮火控系统模拟训练与考核系统设计与实现

针对实装训练带来的数量不足、组织难度大、综合成本高等现实问题,构建了一套基于“ARM+WinCE”的自行火炮火控系统模拟训练设备。以ARM集成控制板为基础,设计集信号采集与处理,计算、控制等功能于一体的火控系统基本电路;设计了基于WinCE、DSP、XML故障诊断硬件与软件,使得系统具有操作使用、理论与操作考核、故障诊断等功能。实践证明该模拟训练系统运行稳定可靠,极大提升了装备训练的效益。     

工业危害气体泄漏安全监护系统设计

针对基层保障人员装备保障过程中复杂故障诊断困难的问题,基于以网络为中心的架构和标准化诊断和维修信息描述,构建了一种装备现场级综合诊断系统。该系统利用便携式自动测试设备和远程技术支持系统灵活组织多种分布资源,通过网络把故障诊断的相关信息与专家知识提供给现场的保障人员,可以为保障现场解决装备复杂故障问题提供直接的、实时的、工程化的支持。     

基于LSSVM的电子装备故障预测研究

针对电子装备的故障信息不足,故障发生率高等特点,通过故障预测有效的监测设备故障状态以及发展趋势,实现对设备的事先维修,避免重大事故的发生,提高电子设备的安全性。对电子装备故障预测进行了分析,提出了一种基于最小二乘支持向量机（LSSVM）的故障预测方法。首先介绍了LSSVM故障预测算法的基本原理和预测流程;然后,对整个电子装备的故障预测研究可以从一个类似的模拟带通滤波器电路故障预测研究出发,将该元件容差设为不同范围来定义电路的不同故障状态,将LSSVM方法与最小二乘法、支持向量机法对电路的不同状态进行预测,可以得到不同状态的预测值,研究结果表明提出的方法能够实现模拟电路的缓变故障预测,且预测效果较好。     

遗传BP网络在雷达装备BIT虚警抑制中的应用研究

针对现有故障诊断方法不能有效抑制雷达装备BIT虚警的现象,提出一种遗传算法优化后的BP神经网络技术抑制雷达装备BIT虚警的方法;首先介绍经遗传算法优化后BP神经网络的基本结构和学习算法,再结合雷达装备BIT的特点,以某火控系统雷达发射机作为被故障诊断对象,采用9个具有代表性的雷达发射机故障特征和8个典型故障,以Matlab作为开发工具进行仿真实验;实验结果表明该方法能准确对故障进行定位,有效抑制BIT虚警,提高雷达系统故障诊断能力。     

一种通用测试系统故障诊断功能设计

为了解决运载火箭测试过程中测试项目多、测试流程复杂、测试时间长的问题,一般采用具有故障诊断功能的通用测试系统,实现自动化测试。通过综合分析运载火箭测试项目需求,研究通用测试系统运行过程对故障诊断功能需求,提出了一种通用测试系统故障诊断功能设计方案,包括故障诊断的系统架构、线路诊断、测试平台自检、测试流程监测、故障定位,以及信息应用等功能。通过该故障诊断功能设计,简化了测试项目,实现了运载火箭的快速自动化测试、性能监测与状态评估,保障火箭的安全可靠运行,并可为维修决策提供支持。     

基于单片机的直流电动机的信号采集系统设计

装甲车辆起动过程中,直流电动机部分容易发生故障,传统的电机诊断方法都是定期制定维修计划,这种检修方式容易造成维修不足、维修过量以及盲目维修的问题,为了深入分析电动机故障发生时的参数信息的变化,构建一套能够采集电机运行参数的系统,对采集电枢电流和振动信号进行时频域分析,能够反映故障发生的特点;该系统以STM32103C8T6为主控芯片,设计了电流、振动信号采集电路,信号调理电路,对A/D转换模块、数据存储模块进行了编程实现,能够对直流电动机的电枢电流和振动信号进行实时采集,并将数据保存到上位机中进行后续的调用处理;通过测量对比直流电动机起动过程轴承部位发生不同故障时的电流和振动信号,利用MATLAB仿真实现时域内的信号显示,并在MATLAB平台中,编程实现了振动信号的时频域分析;仿真结果表明,该采集系统能够准确测量信号,具有成本低,体积小,精度高等优点,能够为故障特征提取提供较好的数据基础。     

基于免疫遗传算法改进的BP神经网络在灭火系统电路板故障诊断中的应用

针对装甲车辆灭火系统电路板规模较大,功能日趋多样与完善的同时,其复杂程度也日益提高,故障层次越来越多,故障现象与故障原因的映射关系更加复杂,组合故障频发,传统的故障诊断方法已不能满足灭火系统电路板故障诊断的要求。设计了基于免疫遗传算法优化的BP神经网络对灭火系统电路板进行故障诊断,并在免疫和遗传过程中保留了部分训练最优解。实现了神经网络收敛速度的提高,使用Matlab编程优化算法并完成了电路板仿真故障的诊断。通过实验验证了该诊断模型的准确性和可靠性,为电气系统通用检测设备的神经网络诊断方法实现提供了理论支撑。     

基于虚拟仪器的装备ATS系统硬件平台设计与实现

在对现有维修检测设备存在不足分析的基础上,结合武器装备的维修技术保障需求,利用分块设计思想,采用虚拟仪器、人工智能、计算机通讯与控制等技术,搭建了基于虚拟仪器的装备自动测试系统硬件平台整体架构,在对系统各功能模块原理进行分析之后,对系统主控电路、电磁兼容性进行了设计。采用虚拟仪器的装备自动测试系统硬件平台,具有智能化、通用化、可视化的特点,通过试验结果分析,测试系统硬件平台能够实现装备的性能检测和故障诊断,测试数据符合任务要求,能满足各级修理机构维修测试需求。     

红外热波技术在装甲装备故障诊断和缺陷检测中的应用

针对装甲装备典型故障诊断操作复杂及缺陷检测效率低下等问题,将国外装备维修中广泛应用的红外热波技术引入到装甲装备维修过程中。简要介绍了红外热波技术的基本原理及特点,系统分析了信噪比和热激励2个因素对检测效果的影响,并成功实现了装备发动机动力不足的故障诊断和装甲板裂纹的缺陷检测。试验结果表明:该技术能够在不解体的情况下实现发动机动力不足故障的准确定位,同时能够在3.5 s之内实现装甲车底板裂纹等缺陷的快速检测。     

基于RBF神经网络的强流LIA故障诊断与性能评价技术

 用于流体动力学诊断的强流LIA是庞大而复杂的系统，其性能预测和评估是十分困难的。针对强流LIA大量的单次快脉冲非平稳信号，提出基于小波包分析与RBF神经网络技术相结合实现故障智能诊断和性能评价的方法。该方法以强流LIA高维信号的小波包结点能量提取的特征向量来表征信号平顶、脉宽以及暂态特性。在此基础上，建立了“神龙一号”加速器腔电压及注入器出口束流故障诊断与性能评价原型系统，该系统不仅可进行故障诊断和性能评价，还可探测到加速器运行参数的变化趋势，为加速器的精细维护提供预测信息。     

故障树模块化在装甲车辆灭火系统故障诊断中的应用

为了实现装甲装备灭火系统故障的快速诊断,提出了一种故障树模块化分析方法;对灭火系统故障树进行深度优先最左遍历,并记录遍历过程,按照遍历顺序对故障树中的每个事件进行标定,并将灭火系统故障树划分为相互独立的模块,依据划分的模块可以通过故障现象对模块内的故障进行排查及修复;实验结果分析表明,该方法可以快速修复模块故障,恢复系统功能,简化了以往对灭火系统所有子事件遍历查错的繁琐过程。该方法同样可以计算故障模块的失效概率,并可以实现故障模块的整体更换,恢复系统性能;证明了故障树模块化方法在灭火系统故障诊断中具有较高的效率,简化了灭火系统诊断流程,在装甲车辆其他系统故障诊断中具有借鉴作用,符合现代作战对于装备保障的需求。     

基于虚拟测试仪器的诊断技术及在VMTS中应用

故障诊断是一门交叉学科,广泛应用于各个领域,在飞机维修虚拟训练系统(VMTS, Virtual Maintenance Training System)平台基础上,提出基于虚拟仪器进行测试、故障定位的仿真训练策略,构建了基于需求的虚拟测试仪器模型框架,并在VMTS系统中得到应用。通过虚拟测试仪器与推理模块协同配合的方法解决了维修虚拟训练过程中普遍存在的故障诊断类型套路化问题,并且能够完成复杂状态下的故障诊断任务,满足各种故障诊断训练要求,最后以尾桨故障诊断为例,证明该方法的可行性。     

车载360°态势感知系统研究

为了适应复杂的战场空间,提高装甲车辆近距离防护能力和战场生存能力,提出一种车载360°态势感知系统。给出了系统的构成框架,并从总体设计、高吞吐嵌入式图像处理平台架构、实时全景拼接以及目标识别和威胁判断等关键技术进行了分析,提出了解决方法。设计的系统实现了多路高清图像拼接,延时优于190 ms,对于车辆的探测距离达到1 km,具有人员和车辆目标的检测和威胁提示能力,可显著提高装甲车辆近距离态势感知能力。     

商用车维修服务链关键技术研究

作为构建商用车维修服务链的关键设备,设计了一种基于J1939协议的车载商用车故障诊断系统。该系统扩展了传统车载故障诊断系统,利用无线通讯技术将采集到的J1939车辆故障信息和GPS定位信息实时上传至车辆监控中心。目标是实现商用车车辆动态监控、故障诊断和预警以及车辆维修保养服务的网络协同管理。系统以Cortex-A8为主控制器和嵌入式Linux为平台,包括故障采集与分析模块,利用Qt设计用户界面。经多次测试实验,故障诊断快速准确,无线传输数据实时性强,丢包率低。     

直流转辙机智能故障测试仪的研究与设计

为了对飞行遥测数据进行实时处理,以Qt为软件开发平台,采用直接接收宽带遥测接收机（RTR）发送的网络遥测数据包的方法,结合机载测试系统的采集格式、参数测试信息、校准信息和ICD信息,完成遥测数据的实时解算、工程量转换和原始数据保存,同时将关心的参数物理量通过网络实时的发送给客户端监控软件,以供试飞工程师进行实时监控。实际试验试飞结果表明,此软件运行稳定和数据准确可靠,完全满足实时监控的需求,具有良好的实用性和发展前景。