某型导弹自检故障建模与仿真

某型导弹组件较多、构成复杂、故障模式极多,属于科技密集型复杂系统。为了达到缩短维修时间、提高维修效率的目的,需要通过计算机仿真的方式训练部队基层维修人员及工程测试人员。这一目的的实现需要首先建立一套全面、真实的故障仿真系统。通过对故障模式的分析及建模,完成了故障模型在系统仿真模型中的引入工作,从而得到了一套仿真训练系统,并在该训练系统中进行了故障的仿真复现。从复现结果来看,该套仿真训练系统能够真实的反映产品在故障模式下的实际响应。本文中描述的故障仿真系统属首次在导弹类复杂武器系统的维修训练中投入使用,在国内处于领先地位,具有较高的应用推广价值。     

一种适用于飞行器航电综合的故障检测和重构方法

鉴于特殊的飞行任务需求,某型号航电综合单一的故障逻辑难以满足多元故障状态下自主重构需求,降低了系统容错性。为解决航电综合多元故障模式难以量化表征影响故障重构的工程难题,创新的提出了一种适用于航电综合的故障检测和重构方法,基于决策表数据挖掘技术的航电综合故障预测流程和多源信息故障检测技术确保常规故障检测率大于98%,航电系统重构状态的量化表征分类方式确保了系统快速重构设计,本文提出的故障检测和重构方法极大地提高航电综合系统的故障检测率与容错能力。     

重复使用运载器预测与健康管理PHM技术研究

为了实现传统一次性运载火箭的可重复使用特性,提高重复使用运载器的安全性、可靠性及维修保障性,破解重复使用运载器研制难度大、技术风险高的难题,研究了一种重复使用运载器的预测与健康管理系统方案;该系统采用一种“机载-地面”辅助决策的系统设计方案,机载部分采用分层分布式的系统架构设计方案,地面部分采用区域管理和综合调度的设计方案,有效实现运载器在线式健康状态监测与诊断;重复使用运载器预测与健康管理设计方案的应用,确保运载器在全寿命周期内,实现在线实时故障检测、故障预测和健康评估,为故障处理、维修保障和系统操作优化提供决策支持,显著提升了重复使用运载器的安全性、可靠性、保障性和效费比。     

飞机机电系统PHM技术方案研究

针对目前飞机PHM系统难以精确设计的技术瓶颈,并为了满足提高飞机故障诊断与健康管理技术能力的目标要求,本文在大量调研并参考国内外飞机PHM系统设计经验的基础上,结合国内针对PHM设计的特殊背景,通过对飞机机电系统进行了深入分析与研究,提出了一种针对飞机机电系统PHM总体方案架构思想。文章给出了机电系统PHM区域管理器结构的设计思路及机电系统PHM区域管理器设计,开展机电系统aFMECA分析,明确了该系统设计的指导思想、功能和组成,并着重论述了各主要功能模块的设计方案,最后形成了飞机机电系统PHM技术方案,对于促进国内PHM技术的发展具有重要作用,同时也为其他武器装备的PHM技术的研究具有一定的指导作用。     

基于CAN总线的某型数字化战车自动测试系统设计

针对现代数字化战车电气与电子系统技术复杂、各分系统关联程度高、维修保障困难等问题,设计了一种基于CAN总线的数字化战车自动测试系统;整体设计基于模块化思想,充分利用车载备用总线,综合运用了DSP+FPGA控制处理技术、AFPN智能故障诊断技术,能够对车载电气与电子系统进行分系统独立测试和全系统联合检测,具有快速故障定位能力和拓扑适应能力;采用适配器与上位机测试软件的分体式设计,实现了平台物理资源复用。应用表明,该系统能够较好的适用于现代数字化战车的维修保障,使用方便,故障诊断快速有效。     

基于FMECA的飞参采集器维修性信息分析

维修性作为决定产品维修品质与寿命、周期和费用的关键因素之一,它是一种设计属性且日益受到各方的重视,特别是航空维修系统;某型飞机进入修理阶段需要开展机载设备维修设计,针对该机装备的新型飞参采集器的维修准备中保障资源确定无输入依据信息的问题,提出了一种基于FMECA的信息分析方法;首先介绍了FMECA,其次分析了采集器的任务功能、功能组成结构及可靠性框图,再次根据各模块的故障模式及其影响、危害性和基本维修措施等内容编制FMECA维修性信息分析表;最后进行危害性分析并绘制出危害性矩阵图,找到了对采集器危害性最大和影响较大的故障模式,避免了传统维修性分析方法的盲目性和主观性,表明FMECA的信息分析方法在航空产品维修性分析中有较好的应用和推广价值。     

航空机电作动器健康管理验证系统研究

针对健康管理智能算法与推理模型性能的验证与评估需求,设计了一种航空机电作动器健康管理验证系统;通过分析航空机电作动器的故障机理,提出了电机、控制器、齿轮减速器的数学建模方法和对应的主要失效模式的故障注入方法,设计了验证系统硬件平台、基于组件模式的通用软件运行环境及支持实时显示功能的验证与评估模块;仿真结果表明,该平台能够支持各种健康管理算法与系统模型的加载和调用,并能够实现验证与评估信息的在线显示。     

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。     

Φ1米高超声速风洞自主式维修保障系统设计

为了解决Φ1米量级高超声速风洞装备试修矛盾,提高风洞参试效率并拓展风洞技术性能,实现风洞装备管理信息化和过程质量控制精细化,满足国家高超声速武器装备和航天飞行器研制中地面试验的需求,提出了建设Φ1米量级高超声速风洞自主式维修保障系统。文章分析了风洞的设备组成、运行方式、试验任务特点以及风洞装备维修保障的现状,按照“增强的基于状态维修”的装备保障新模式,进行了系统设计架构,明确了硬件系统组成和软件各模块的功能。对风洞装备故障模式分析、基于振动特性分析的诊断和测试技术、基于应变特性分析的诊断和测试技术等关键性问题进行了实验探索与验证。     

新型装甲车载短波/超短波电台维修辅助系统的设计与实现

针对新型装甲车载短波/超短波电台电路原理与结构复杂、自检虚警率高、内部模块不易在线检测进行故障定位的实际问题,综合采用电路智能检测技术、数字信号处理技术、数据库软件技术,以平板电脑为核心构建硬件平台,开发嵌入式软件系统,研制便携式新型车载短波/超短波电台维修辅助系统。该系统可以依托电台内部固有的电气连接在电台不解体情况下对电台内部模块进行在线性能检测与故障定位,实现电台故障维修信息的实时存储与电台维修资料的查询,从而解决新型装甲车载短波/超短波电台维修手段不足、维修保障困难的实际问题。     

基于风洞的设备健康管理与数据有效性判定平台研究

低速增压风洞是满足我国航空工业科技发展而建设的一座气动力重大基础试验设施。为了保障该设施的高效率和可靠地运行,以各机电设备、电气测控设备、机械装置为对象,根据其故障模式和故障特点选取合适的监测点,获取实时工作状态数据,再以数据为基础,进行状态监测、故障诊断、故障预测,实现预先性决策和针对性快速维修。基于OSA-CBM 体系构建的风洞健康管理系统,根据设备的运行状态,实现对试验数据的有效性进行实时判定,并实现了风洞装备由事后维修向视情维修转变;实现了装备从使用、维护、管理模式由分散式管理向集约式管理的转变;实现了装备系统故障诊、预测及判读从人工智能向机器智能的转变。     

复杂自动化控制系统故障诊断方法研究与改进

近年来,自动化在工业生产、航空航天等不同领域得到了广泛运用,自动化控制系统随之孕育而生;自动化发展不断推进,长期生产使用中,传统自动化控制系统故障诊断方法出现多数据环境下故障诊断率低、多因素分析算法跟进力不足等问题;针对问题出现原因根源,提出复杂自动化控制系统故障诊断方法改进设计;采用数据罩筛引擎(GEP),对复杂自动化控制系统数据进行收集、整理、分析、模型创建;通过运行单元动态判断模块(DNGF)与多因素基准库(VSFVR)配合,完成对传统复杂自动化控制系统复杂环境下故障诊断方法的改进;通过仿真实验证明,复杂自动化控制系统故障诊断方法的改进,各项测试参数优于传统方法。     

机载新型机电管理系统综合检测技术研究

针对现代飞机高集成度机电管理系统的测试与仿真需求,提出一种基于PXI技术的新型机电管理系统综合检测系统设计与实现方案。在该方案中,机电管理系统的所有信号经过信号接口盒后进入到综合检测系统中,通过断点模块连接机电管理系统产品,在断点模块可以对综合检测系统的所有信号进行监控测试、信号验证及分析处理;通过硬线、RS422总线、GJB289A总线、ARINC429总线形式将机电管理系统和机电管理系统综合检测系统相连接。该系统可有效节省硬件资源、准确实现信号级故障隔离,可实现机电管理系统硬件和软件的独立检测并且可实现多台机电管理系统的测试和检验;与传统手动检测相比,可以平均节省60%的检测时间。通过测试和试验,机电管理系统综合检测系统工作稳定、可靠。     

某型复杂装备车载状态监测系统设计

某型复杂装备现有设备监测数据达不到对全车的故障诊断与健康状态评估所需数据的要求,通过分析其整车电气信号,为满足复杂装备对整车数据的监测需求,设计了车载状态监测系统;给出了车载监测系统的总体架构,对综合控制处理电路、实时数据采集处理电路、总线数据监控电路和车载显示系统硬件进行了设计,设计了车载采集与报警系统和显示系统软件,最后对系统进行了车载测试,表明系统能够对复杂装备的实时运行状态进行监测,完成基本的故障诊断功能,为早期发现故障缺陷,提出处置措施,开展系统健康管理提供了条件。     

基于管家式-集约化通信运维平台的设计与实现

随着国网信息化工程建设的推进,越来越多信息系统需要上线转运行,在国网信息化水平踏上新台阶的同时,对于信息运维水平、标准化程度、规范性提出了更高的要求。因此,基于业务与运行保障为中心,研究采用跨平台的J2EE技术结合B/S模式开发环境下的自动化运维平台,设计“管家式-集约化”运维平台整体的技术架构和功能模块,集成了优秀的开源运维工具,给出了部分典型流程并分析其应用成效,最后顺利通过机理评估,该平台实现既有成功整合目前现有分散的专业运维管理子系统的“管家”功能,又改变过去以设备为对象的监控,打破过去各设备系统独立管理的模式,起到“集约”监控作用,形成统一的运维智能监控一体化平台,力图为电企信息运维服务提供高效支撑平台。     

一种嵌入式边界扫描测试数据压缩及合成方法

随着嵌入式测试概念的产生,边界扫描技术作为高密度电路板故障检测的主流技术,将结合嵌入式测试方法,成为板级乃至系统级故障检测的新研究方向。嵌入式边界扫描是电路板级故障检测的必然发展趋势。文中首先介绍了嵌入式边界扫描技术,然后提出了一种嵌入式边界扫描测试数据压缩及合成方法,阐述了嵌入式边界扫描的数据生成及下载,最后以某数字电路板为对象进行了嵌入式边界扫描测试验证,并给出结论。总体上,嵌入式边界扫描测试以增强测试自动化、提高测试覆盖率和测试效率为目的,能够更好的降低产品整个寿命周期的测试维修成本。     

机载信息系统维护自检技术研究

In order to detect in real-time and diagnose synthetically for BIT information for each device onboard information system, a suit of maintenance self-test system for onboard information system. By studying ARINC624 standard, system-level, function, overall architecture, user interface and fault tolerance of maintenance self-test system is designed. By analyzing, summarizing and simulating the possible application scenarios, verifying the feasibility, reliability and safety of the design. The simulation results show that the system under various scenarios can be maintained for member systems and interactive process has fault tolerance.     

复杂机载电子系统故障综合诊断技术研究

故障综合诊断技术一直是复杂机载电子系统研发过程中的关键部分,当前的故障诊断技术同时需要机内测试（BIT）和场外自动化测试设备（ATE）的测试结果才能得出诊断结果,诊断效率低,时间长并且不能在线诊断。针对新一代战斗机将更加依赖航空电子系统的趋势,迫切需要一种诊断时间短,且能够实现在线诊断的故障诊断技术。因此,一种基于模型的故障诊断方法被提出。该方法通过融合多信号模型和整数编码故障字典模型,模块间采用多信号模型,单个模块中采用整数编码故障字典模型,克服了多信号模型对测试信息的浪费和整数编码故障字典模型建模困难的缺点,并提出一种多目标测试优选方法,通过优化检测方案,充分发挥BIT的检测性能。该方法通过充分使用BIT的测试信息,摆脱了对场外ATE的依赖,实现了在线快速定位故障并识别故障模式。     

列车防滑器主机故障诊断系统设计

SAB型列车防滑制动系统应用于国内T型列车,数量多,为了提高列车防滑器主机故障检测和维修效率,针对SAB WABCO公司的SWKAS20C型列车防滑器主机,设计了元件级故障检测与定位专家系统。通过研究模拟电子电路故障诊断技术,设计了基于支持向量机的多故障分类器,用于主机模拟电路故障样本数据的训练和测试,并通过改进算法寻优向量机参数,提高了故障诊断的准确度。搭建了模拟列车运行环境的测试平台,用以模拟主机在多种状态下的故障模式;使用VS2010开发环境编写了MFC专家系统。     

某型飞机发动机故障诊断专家系统设计

针对某型飞机发动机故障诊断困难以及视情维修对维修技术提出的更高要求,利用专家系统人工智能技术设计了该型飞机发动机故障诊断专家系统。该系统利用自动检测技术获得发动机状态参数,通过智能诊断实现故障定位。系统利用模块化设计思想进行了人机交互界面设计、故障知识数据库建立、推理机制设计、获取知识程序设计、解释程序设计,实现了发动机故障的快速定位,提高了发动机诊断维修的时效性,保证了发动机的完好率。