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空空导弹测试设备故障诊断仪器的研究与开发

导读: 空空导弹测试设备是一种光机电设备,但体现其功能的主要还是电子电路系统,且其故障主要出现在电子电路系统中,所以其故障诊断问题主要是电子电路故障诊断的问题。因此本文主要从电子电路系统故障诊断的角度进行论述。

  1、引言

  空空导弹测试设备出现故障,会使其不能使用或检测出来的参数不准确,直接影响到空空导弹的战备或作战保障。因此,必须对测试设备故障及时进行维修,保证设备随时可用。

  空空导弹测试设备是一种光机电设备,但体现其功能的主要还是电子电路系统,且其故障主要出现在电子电路系统中,所以其故障诊断问题主要是电子电路故障诊断的问题。因此本文主要从电子电路系统故障诊断的角度进行论述。

  从我军空空导弹测试设备故障诊断现状看,还存在以下不足:

  (1)测试设备还缺乏有效的状态监测手段,对故障不能早期发现;

  (2)故障诊断方法以人工诊断为主,测试技师依赖于测试仪器的数据进行故障诊断。

  为此,本文首先提出应建立两级诊断仪器体系,并对应采用的关键技术进行了讨论;然后对智能诊断的理论和方法进行了讨论,以进一步提高诊断仪器的诊断能力;最后指出了未来研究方向。

  2、诊断仪器体系

  故障诊断需要一定的仪器设备支持。诊断仪器体系是指根据维修特点、维修体制和诊断要求确定的诊断仪器种类。

  空空导弹测试设备在结构上具有模块化、插件式的结构,通过更换模块或插件即可进行快速修复,这是它的维修特点。

  从维修体制上看,空空导弹测试设备实行两级维修体制:基层级和基地级维修。基层级维修以换件修理为主,诊断目标为可更换单元(插件),基地级维修以插件修复为主,诊断目标为可更换元件。战时则实行靠前修理,以保证使用为目标。

  根据上述特征,认为空空导弹测试设备故障诊断系统应建立两级诊断仪器:

  (1)系统级故障诊断仪器。其诊断目标是及时发现设备故障运行状态,并将故障定位到可更换插件。系统级故障诊断仪器可由BIT实现。

  (2)插件级故障诊断仪器。其目标是对更换下的故障插件进一步定位到可更换元件。一般可称为插件故障诊断仪。

  因此,空空导弹测试设备的故障诊断仪器由系统级和插件级故障诊断仪器一起,形成两级仪器设备体系。

  3、系统级故障诊断仪器

  系统级故障诊断仪器与测试设备同时运行,它应及时反映测试设备工况。其重要设计技术就是机内测试(BIT)技术。

  BIT技术是复杂武器装备整体设计、分系统设计、状态监测、故障诊断、维修决策等方面的关键共性技术。它具有提高故障诊断的精确性、显著地缩短维修时间、降低维修成本和对维修人员的技能要求等优点。

  BIT的关键是测试点的选择。选择的基本原则是测试点要能保证使BIT故障检测率和隔离率最佳。一般包括三类测试点:无源、有源、无源和有源测试点。

  对不同寿命阶段的装备,采用不同的策略进行系统级诊断仪器开发:

  (1)对新设计装备,在设计阶段,BIT系统与测试系统一起进行设计,提高设备固有的状态监测与故障诊断能力。

  (2)对已服役装备,可结合装备大修进行系统改装,提高状态监测与故障诊断能力。改装应在充分论证和实践的基础上进行。

  针对某型号空空导弹测试设备的自检功能不足、缺乏状态监测的情况,设计了一套状态监测与故障诊断系统,其结构如图2所示,它属于系统级故障诊断仪器。

  4、插件级故障诊断仪器

  插件即印刷电路板(PCB),一般由模拟和数字电路组成,对它的故障诊断是一个混合诊断问题。用于插件故障诊断的测试仪器可分为两种类型:基于元件测试的诊断仪器和基于板级I/O测试的诊断仪器。

 

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