測發(fā)控系統(tǒng)測試性思考

趙繼偉，趙瓏

（91550部隊91分隊，遼寧大連，116023）

0 引言

測發(fā)控系統(tǒng)是對控制系統(tǒng)性能及整體配合性信號的協(xié)調(diào)性實施測試、發(fā)射條件檢查和準備、對檢查合格的飛行器按命令進行發(fā)射的系統(tǒng)[1]。

隨著武器技術(shù)的高速發(fā)展，測發(fā)控系統(tǒng)的功能、結(jié)構(gòu)也越來越復雜，其測試與診斷越來越困難，為了保證系統(tǒng)的任務可靠性，要求增加產(chǎn)品自主故障診斷與隔離能力。加強測發(fā)控系統(tǒng)的測試性設計，在使用、維護和修理過程中進行內(nèi)部功能測試和狀態(tài)監(jiān)控，在提升系統(tǒng)的維修性、可靠性、安全性、戰(zhàn)備完好性，及時準確進行故障檢測、定位與隔離，故障預測，降低壽命周期費用等方面具有重要意義[2]。

1 測發(fā)控系統(tǒng)測試性分析

1.1 系統(tǒng)測試性設計現(xiàn)狀

系統(tǒng)未設計故障診斷系統(tǒng)，采取了較多可靠性設計，針對不同的關(guān)鍵節(jié)點采取了多方案冗余設計、降額設計、抗干擾設計、電磁兼容設計和邏輯控制設計等可靠性措施。測發(fā)控系統(tǒng)在測試性方面主要作了如下設計：

（1）狀態(tài)監(jiān)控

①系統(tǒng)設計了大量的指示燈、按鈕、電壓表、電流表對關(guān)鍵電路和重要參數(shù)進行監(jiān)測。例如，測試發(fā)控臺可顯示準備好、預備好、開蓋好、開蓋到位、以及關(guān)蓋到位等狀態(tài)信息。同時，系統(tǒng)設計了漏電監(jiān)測電路，可以監(jiān)測關(guān)鍵電路的漏電情況；

②系統(tǒng)運行中計算機可顯示和存儲狀態(tài)信息，例如測試進程、重要的測量參數(shù)、模飛時序、秒節(jié)點以及特征點等重要參數(shù)，系統(tǒng)出現(xiàn)異常時，計算機能告警，給出提示信息；

③對重要電源參數(shù)的測試采用“手動”、“自動”并舉，既可以通過VXI系統(tǒng)采樣，也可以通過測試發(fā)控臺上的直流電壓表進行檢測。如電池電壓、轉(zhuǎn)電電壓等。

（2）工作檢查/故障檢測

①系統(tǒng)配備模擬器，可以用于等效器測試，進行系統(tǒng)自檢，檢查設備的硬件，還可對部分測控軟件進行檢查；

②系統(tǒng)模件可自檢，內(nèi)部故障定位到單機；

③系統(tǒng)設計了較為齊全的軟硬件手動功能，可在出現(xiàn)異常時進行手動測試，便于故障檢測；

④平臺系統(tǒng)啟動采用VXI自動控制和手動操作并舉設計，既可以通過VXI自動控制啟動平臺，也可以通過測試發(fā)控臺的操作按鈕實現(xiàn)。

（3）故障隔離

①系統(tǒng)設計配套有測試轉(zhuǎn)接盒，可以串入電纜中，測量電纜中任意芯線的信號，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，可以在通用測試儀器的配合下將系統(tǒng)故障分離到單機；

②設計了部分關(guān)鍵信號手動測量接口，例如采樣母線引出端子、正負母線引出端子。當出現(xiàn)問題時可以手動測量這些信號（例如+M1電壓、+B電壓、檢控器I電壓、平臺電壓頻率等），進行故障定位；

③設備按插件化設計，儀器為抽屜式結(jié)構(gòu)，VXI模件為模塊結(jié)構(gòu)，方便故障隔離和更換維修；

④故障單機可以使用單元測試設備進行逐步定位至單板或元器件。

1.2 系統(tǒng)測試性分析

1.2.1 排故過程分析

測發(fā)控系統(tǒng)故障大致分為以下幾類：接插件多余物、電源母線漏電、設計錯誤、易損元器件老化失效、計算機操作系統(tǒng)異常、應用軟件異常停止運行、接地不符合要求及操作異常。

系統(tǒng)設計了一些狀態(tài)監(jiān)控和故障檢測功能，可以實時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障。但是，系統(tǒng)無法自動隔離故障，需要人工干預，手動進行。在故障分析、定位和處置過程中，需要復現(xiàn)故障，增加了難度和風險，而一些偶然或小概率故障無法復現(xiàn)；要求排故人員掌握裝備的設計原理和工藝，具備較高的技術(shù)水平，這對裝備的使用者來說要求過高，只能依賴研制設計人員；未針對使用者進行裝備最小可更換單元的設計，裝備維修不方便。

1.2.2 排故實例

下面，以一次排故過程為例，分析測發(fā)控系統(tǒng)的測試性。

故障現(xiàn)象：在測試過程中，系統(tǒng)運行測試流程至某一步時，發(fā)現(xiàn)指示燈未亮（正常應亮），測試軟件查詢該燈流程步超差。由于測發(fā)控系統(tǒng)不能準確定位故障，無法分離是測發(fā)控系統(tǒng)系統(tǒng)本身故障還是外部故障，致使工作進程停止。

排故過程：

⑴排查信號等效器。在信號等效器插頭上串入轉(zhuǎn)接盒，系統(tǒng)加電，手動操作，故障復現(xiàn)。故障未定位；

⑵排查測試發(fā)控臺。更換測試發(fā)控臺，重新進行絕緣測試、等效器測試后對彈測試。進行到該步測試時故障復現(xiàn)。故障未定位；

⑶排查測試發(fā)控臺中的相關(guān)繼電器。通過手動辦法，測控電源直接給該繼電器加電，故障復現(xiàn)。故障未定位；

⑷繼續(xù)排查測試發(fā)控臺。更換測試發(fā)控臺，重新進行絕緣測試、等效器測試后對彈測試。進行到該步測試時故障復現(xiàn)。故障未定位；

⑸排查相關(guān)插頭。串入轉(zhuǎn)接盒，逐一排查相關(guān)的插針，發(fā)現(xiàn)插針對應錯誤。故障定位。

采取措施：更改插頭芯線，故障排除。

從以上排故過程可以看出，故障本身相對比較簡單，并且是測發(fā)控系統(tǒng)本身的故障，與其它產(chǎn)品無關(guān)。但由于系統(tǒng)隔離故障能力不強，不能精確定位，不能排除是其它產(chǎn)品故障，從而導致排查過程較為復雜，并且走了彎路，用時較長，對試驗進程造成了影響。

這就說明測發(fā)控系統(tǒng)測試性設計不足。應在系統(tǒng)中設計有效的機內(nèi)測試電路，加強系統(tǒng)的故障隔離能力，在系統(tǒng)本身出現(xiàn)故障時能準確定位，就可以直接排除其它產(chǎn)品故障。這將大大降低故障排查的復雜程度，減少故障修復的時間，降低系統(tǒng)壽命周期維護費用。

1.2.3 系統(tǒng)測試性評價

國家軍用標準GJB2547[3]列出了詳盡的測試性評價準則，給出的固有測試性評價方法是加權(quán)評分方法。用加權(quán)評分法對測發(fā)控系統(tǒng)進行評分，結(jié)果見表1。

1.3 系統(tǒng)測試性分析結(jié)論

測發(fā)控系統(tǒng)進行了測試性設計，具備一定的狀態(tài)監(jiān)控和自身故障檢測功能，可以實時發(fā)現(xiàn)故障。但是，系統(tǒng)無法自動隔離故障，即故障不能自動精確定位。測發(fā)控系統(tǒng)設計過程中的測試性工作需要加強，系統(tǒng)測試性需要改進。

2 測發(fā)控系統(tǒng)測試性改進方法

鑒于武器裝備現(xiàn)狀，從系統(tǒng)級開始建立測試性的總體規(guī)劃已無法實現(xiàn)，只能通過對現(xiàn)有設備進行適當改裝或者建立獨立于系統(tǒng)外的故障診斷專家系統(tǒng)改善測發(fā)控系統(tǒng)的測試性。研制初期未設計故障診斷系統(tǒng)，因此無法建立在線實時的故障診斷系統(tǒng)?？梢酝ㄟ^以下幾種方法改進和完善系統(tǒng)測試性。

⑴增加測發(fā)控系統(tǒng)各個單機的測試性設計，例如增加獨立測試端子，增加機內(nèi)自檢測功能。重點放在測試過程中的關(guān)鍵單機，如：測試發(fā)控臺、中心控制臺、外系統(tǒng)等效器、網(wǎng)絡交換機和VXI系統(tǒng)各功能模塊；

⑵設計研制各個單機的測試儀，在出現(xiàn)故障后使用測試儀完成單機內(nèi)故障準確定位。例如增加測試發(fā)控臺等中間控制裝置的測試儀；

⑶增加系統(tǒng)對同一信號的測量工具，從而在出現(xiàn)問題后能夠區(qū)別是測量工具異常還是信號本身異常。

當發(fā)現(xiàn)測發(fā)控系統(tǒng)測試的電壓超出范圍時，當前系統(tǒng)不能判斷是測試對象異常還是測發(fā)控系統(tǒng)測試設備異常，如果能夠使用另外的標準測試設備對本電壓信號進行測量就可以判斷是測試對象異常還是測發(fā)控系統(tǒng)異常。具體可以采取以下方法實現(xiàn)：在測試對象與測發(fā)控系統(tǒng)連接電纜中串入測試轉(zhuǎn)接盒（它可以將電纜中所有芯線的信號引出），在測發(fā)控系統(tǒng)測量電壓信號異常時，使用另外的標準測試設備在轉(zhuǎn)接盒上測量該信號，如果測試結(jié)果與測發(fā)控系統(tǒng)測試結(jié)果一致，那么說明測試對象異常，如果不一致，那么測發(fā)控系統(tǒng)異常。

此類改進措施實施過程中要注意設備改裝對系統(tǒng)可靠性的影響，中間環(huán)節(jié)不宜過多、過密。在不影響系統(tǒng)功能和物理特性的情況下注重對電壓、電流、頻率等物理量的監(jiān)測，其主要目的是對出現(xiàn)的故障進行剝離。

3 結(jié)束語

通過分析測發(fā)控系統(tǒng)的測試性設計現(xiàn)狀和故障排查方法，評價了系統(tǒng)的測試性，給出了測試性設計不足的結(jié)論，并提出了系統(tǒng)測試性設計改進建議。為測發(fā)控系統(tǒng)的測試性設計改進和部隊使用提供參考。