航空飛行器機(jī)內(nèi)測(cè)試技術(shù)研究

溫洪雷 葛新

摘要：隨著中國(guó)科技的迅速騰飛，航空飛行器迎來了自身發(fā)展的大好時(shí)機(jī)。當(dāng)前，飛行器進(jìn)入了很多行業(yè)的發(fā)展當(dāng)中，通過其靈活，不受區(qū)域限制等優(yōu)勢(shì)為企業(yè)的發(fā)展帶來了巨大收益。然而，由于飛行器技術(shù)的發(fā)展并不成熟因此時(shí)常會(huì)發(fā)生意外情況，到無法完成正常的飛行任務(wù)。本文將著重對(duì)航空飛行器機(jī)內(nèi)測(cè)試技術(shù)進(jìn)行深入研究。

關(guān)鍵詞：航空飛行器、機(jī)內(nèi)測(cè)試技術(shù)

一、引言

航空航天工程是當(dāng)前我國(guó)大力發(fā)展的工程，其進(jìn)步離不開飛行器的革新。機(jī)內(nèi)測(cè)試技術(shù)能夠準(zhǔn)確的檢測(cè)出航空飛行器各個(gè)部件的工作情況，進(jìn)而確保航空飛行器的正常工作。然而，隨著飛行器系統(tǒng)復(fù)雜程度的不斷上升，其檢測(cè)系統(tǒng)暴露出了諸多的問題，接下來將對(duì)機(jī)內(nèi)測(cè)試技術(shù)暴露出來的問題進(jìn)行探討。

二、了解機(jī)內(nèi)測(cè)試技術(shù)的國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究及其發(fā)展背景

近20年來，機(jī)內(nèi)測(cè)試（BIT，Build In Test）技術(shù)從理論到應(yīng)用取得了顯著進(jìn)展，已經(jīng)成為提高復(fù)雜系統(tǒng)測(cè)試性、維修性的有效途徑，并大量應(yīng)用于大型軍事裝備，航空航天系統(tǒng)當(dāng)中，應(yīng)用范圍正進(jìn)一步擴(kuò)展到民用大型復(fù)雜設(shè)備。[1]由此可見，機(jī)內(nèi)檢測(cè)技術(shù)正在一步步的走向我們的生活，給我們的生活帶來便利。相信在不久的未來，我國(guó)的機(jī)內(nèi)檢測(cè)技術(shù)會(huì)發(fā)生質(zhì)的飛躍。

（一）、機(jī)內(nèi)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展背景

機(jī)內(nèi)測(cè)試是指系統(tǒng)或設(shè)備內(nèi)部檢測(cè)和隔離故障的自動(dòng)測(cè)試能力，是一種能顯著提高系統(tǒng)測(cè)試性和診斷能力的重要技術(shù)。[2]近年來，隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，測(cè)試技術(shù)迎來發(fā)展的風(fēng)口。如今，機(jī)內(nèi)測(cè)試技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到各大設(shè)備當(dāng)中，但是其面臨的技術(shù)問題長(zhǎng)期限制著檢測(cè)效果的提升。

（二）、機(jī)內(nèi)測(cè)試技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

從二十世紀(jì)中期國(guó)外就開始了測(cè)試技術(shù)的相關(guān)研究，時(shí)至今日國(guó)外的已經(jīng)形成了一套相對(duì)完善的檢測(cè)機(jī)制。大到國(guó)家的國(guó)防系統(tǒng)中的武器，小到國(guó)民日常生活所使用的產(chǎn)品都采用了機(jī)內(nèi)檢測(cè)技術(shù)。當(dāng)前，國(guó)外的檢測(cè)技術(shù)正在向數(shù)字化、智能化以及網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。

我國(guó)對(duì)于測(cè)試技術(shù)的研究起步相對(duì)較晚，迄今為止與國(guó)外的測(cè)試技術(shù)還存在一定的差距。雖然我國(guó)測(cè)試技術(shù)已經(jīng)能夠滿足大多數(shù)日常生活設(shè)備的要求，但是在一些高精尖方面的測(cè)試還無法達(dá)到國(guó)外水準(zhǔn)。不過，我國(guó)在測(cè)試技術(shù)研究方面的人才較多，并且有穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)支持，這國(guó)機(jī)內(nèi)技術(shù)發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的理論與物質(zhì)基礎(chǔ)。

三、分析當(dāng)前我國(guó)飛行器機(jī)內(nèi)測(cè)試技術(shù)存在的缺點(diǎn)

（一）、無法完全取代人工測(cè)試

機(jī)內(nèi)測(cè)試系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)普遍性故障，但是對(duì)于一些需要進(jìn)行分析和思考的故障問題就不能良好的測(cè)試。這是機(jī)內(nèi)測(cè)試系統(tǒng)無法避免的問題，自動(dòng)測(cè)試是通過一些程序的設(shè)定進(jìn)行的，所以程序之外的故障時(shí)常無法檢測(cè)，進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)備無法達(dá)到預(yù)期的工作效果。對(duì)于航天飛行器而言，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜進(jìn)行人工檢測(cè)所需要的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，其機(jī)內(nèi)檢測(cè)又不能徹底地發(fā)現(xiàn)所有故障，因此檢測(cè)的有效性并沒有因機(jī)內(nèi)檢測(cè)技術(shù)的引進(jìn)而提高。

（二）、測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性有待提升

測(cè)試結(jié)果是所有檢測(cè)手段優(yōu)劣性最直接的表現(xiàn)，同時(shí)也是使用者最關(guān)注的指標(biāo)。由于機(jī)內(nèi)檢測(cè)技術(shù)是設(shè)備自動(dòng)測(cè)試，無法將所有的實(shí)際情況都通過檢測(cè)程序進(jìn)行表達(dá)。因此，機(jī)內(nèi)檢測(cè)技術(shù)會(huì)出現(xiàn)檢測(cè)結(jié)果與實(shí)際情況不符的現(xiàn)象。缺乏準(zhǔn)確性的檢測(cè)就像在設(shè)備中埋藏著一顆定時(shí)炸彈，一旦存在故障沒有被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，那么很可能直接導(dǎo)致設(shè)備損壞造成的損失是無法估量的。

（三）、機(jī)內(nèi)測(cè)試系統(tǒng)脆弱，維護(hù)過程復(fù)雜

基于機(jī)內(nèi)測(cè)試技術(shù)是通過程序系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，因此其自測(cè)運(yùn)行過程很容易因?yàn)槠渌浖挠绊憣?dǎo)致測(cè)試系統(tǒng)出現(xiàn)崩潰的現(xiàn)象。然而，對(duì)于測(cè)試系統(tǒng)的修復(fù)過程比較復(fù)雜，所以機(jī)內(nèi)測(cè)試系統(tǒng)需要定期進(jìn)行維護(hù)，防止出現(xiàn)崩潰的問題，影響檢測(cè)工作的正常進(jìn)行。如果，機(jī)內(nèi)測(cè)試系統(tǒng)出現(xiàn)問題，將被迫進(jìn)行全面的人工檢測(cè)，設(shè)備的工作效率會(huì)受到嚴(yán)重的影響。以航天飛行器為例，其內(nèi)部構(gòu)成復(fù)雜，要進(jìn)行全面人工檢測(cè)所需要的時(shí)間將會(huì)是機(jī)內(nèi)測(cè)試的幾倍。

四、結(jié)合現(xiàn)存的機(jī)內(nèi)測(cè)試技術(shù)的缺點(diǎn)提出建設(shè)性建議

（一）、拓寬機(jī)內(nèi)檢測(cè)技術(shù)范圍

可以對(duì)機(jī)內(nèi)檢測(cè)技術(shù)的檢測(cè)范圍進(jìn)行拓展，并且植入自主判斷的能力，將對(duì)不同現(xiàn)象的判斷結(jié)果一程序的方式引入機(jī)內(nèi)檢測(cè)系統(tǒng)當(dāng)中，最大程度的模擬人工檢查的過程，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)機(jī)內(nèi)檢測(cè)代替人工檢測(cè)的愿望。如此一來，檢測(cè)工作的流程會(huì)大大簡(jiǎn)化，同時(shí)還能解放一部分勞動(dòng)力，為其它行業(yè)的發(fā)展提供物質(zhì)基礎(chǔ)。不過，在短時(shí)間內(nèi)的發(fā)展情況來看，完全實(shí)現(xiàn)機(jī)內(nèi)檢測(cè)代替人工檢測(cè)是不現(xiàn)實(shí)的想法，做好兩者的結(jié)合工作才是當(dāng)前最重要的。

（二）、通過技術(shù)的革新提高機(jī)內(nèi)測(cè)試技術(shù)的準(zhǔn)確性

目前，內(nèi)測(cè)時(shí)技術(shù)所得到的測(cè)試結(jié)果并不能完全作為最終的指標(biāo)。主要原因是人工測(cè)試中發(fā)現(xiàn)的很多問題是機(jī)內(nèi)測(cè)試技術(shù)所不能檢測(cè)出來的，因此只有提升機(jī)內(nèi)測(cè)試技術(shù)的準(zhǔn)確性，其檢測(cè)結(jié)果的可信度才能滿足要求。另外，準(zhǔn)確性的提升可以更好的保護(hù)設(shè)備不受傷害，進(jìn)而起到延長(zhǎng)設(shè)備壽命的效果。

（三）、增強(qiáng)機(jī)內(nèi)檢測(cè)系統(tǒng)穩(wěn)定性

任何系統(tǒng)的正常工作都離不開一個(gè)穩(wěn)定系統(tǒng)，機(jī)內(nèi)測(cè)試系統(tǒng)也是如此。測(cè)試系統(tǒng)的穩(wěn)定性嚴(yán)重影響著檢測(cè)結(jié)果，一旦檢測(cè)系統(tǒng)崩潰，那么檢測(cè)進(jìn)度就會(huì)受到影響，甚至可能會(huì)出現(xiàn)報(bào)錯(cuò)的現(xiàn)象。出現(xiàn)報(bào)錯(cuò)對(duì)于使用者對(duì)設(shè)備狀態(tài)的判斷會(huì)產(chǎn)生很大的誤區(qū)，嚴(yán)重影響設(shè)備的正常使用。

五、分析機(jī)內(nèi)測(cè)試技術(shù)在航空飛行器中的重要作用

智能機(jī)內(nèi)測(cè)試模擬系統(tǒng)在對(duì)智能的模擬方面運(yùn)用嵌入式C語言中的數(shù)組，隨機(jī)函數(shù)等方法來實(shí)現(xiàn)。[3]機(jī)內(nèi)檢測(cè)技術(shù)是通過利用程序?qū)λ枰獧z查的內(nèi)容進(jìn)行檢測(cè)，其優(yōu)勢(shì)在于速度遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的人工檢測(cè)，但是缺點(diǎn)就在于程序本身沒有人類的思考過程，容易出現(xiàn)故障檢測(cè)不準(zhǔn)確的情況。不過，對(duì)于航天飛行器這種大型設(shè)備而言，其檢測(cè)過程十分復(fù)雜，機(jī)內(nèi)檢測(cè)技術(shù)的引進(jìn)能夠大大提高檢測(cè)的效率。

（一）、縮短復(fù)雜測(cè)試所需時(shí)間保證飛行器各項(xiàng)功能

以航空飛行器為例，其自身運(yùn)行所需要的系統(tǒng)復(fù)雜度較高。然而，為確保任務(wù)執(zhí)行的效率以及飛行器自身的安全，每次執(zhí)行任務(wù)前都需要進(jìn)行各項(xiàng)功能的檢測(cè)。如果，全部使用人工檢測(cè)的方式，那么所需要的時(shí)間很長(zhǎng)，浪費(fèi)了很多的人力。機(jī)內(nèi)檢測(cè)技術(shù)，能夠通過設(shè)備自身的自動(dòng)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)問題。如此一來，設(shè)備就能及時(shí)進(jìn)行修復(fù)確保其各項(xiàng)功能的正常，進(jìn)而順利的完成各項(xiàng)任務(wù)。

（二）、彌補(bǔ)手工檢測(cè)的漏洞

機(jī)內(nèi)檢測(cè)與手工檢測(cè)相結(jié)合能夠達(dá)到最好的檢測(cè)效果，同時(shí)還能充分的節(jié)約檢測(cè)所需要的時(shí)間。另外，手工檢測(cè)的主體是人，在大量的工作過后人工檢測(cè)的狀態(tài)會(huì)有所下滑，進(jìn)而出現(xiàn)檢測(cè)漏洞。此時(shí)，使用機(jī)內(nèi)檢測(cè)能夠幫助人工檢測(cè)發(fā)現(xiàn)自身檢測(cè)的漏洞及時(shí)進(jìn)行修復(fù)。

（三）、反復(fù)檢測(cè)實(shí)時(shí)監(jiān)控飛行器狀況

機(jī)內(nèi)檢測(cè)技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)就是所需檢測(cè)時(shí)間短，并且能夠進(jìn)行重復(fù)檢測(cè)。在設(shè)備執(zhí)行任務(wù)過程中出現(xiàn)故障，此時(shí)選用機(jī)內(nèi)檢測(cè)是最快的方法，能夠起到及時(shí)止損的效果。另外，設(shè)備還可以利用機(jī)內(nèi)檢測(cè)的重復(fù)機(jī)制定期對(duì)設(shè)備自身進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備狀況，避免設(shè)備帶著故障執(zhí)行任務(wù)。

六、展望機(jī)內(nèi)測(cè)試技術(shù)未來的發(fā)展前景

（一）、向標(biāo)準(zhǔn)化，模塊化方向發(fā)展

我國(guó)當(dāng)前機(jī)內(nèi)檢測(cè)技術(shù)缺乏標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化。這也是導(dǎo)致機(jī)內(nèi)檢測(cè)效果不同，口碑不一的主要原因。對(duì)于機(jī)內(nèi)檢測(cè)技術(shù)，國(guó)家可以相關(guān)部門可以制定出一套標(biāo)準(zhǔn)化的要求，進(jìn)而提升機(jī)內(nèi)檢測(cè)技術(shù)的整體水準(zhǔn)。另外，機(jī)內(nèi)檢測(cè)技術(shù)向模塊化的方向發(fā)展更有助于設(shè)備內(nèi)部故障的檢查。

（二）、增強(qiáng)機(jī)內(nèi)測(cè)試技術(shù)的通用性

當(dāng)前，機(jī)內(nèi)檢測(cè)技術(shù)只是在部分領(lǐng)域和設(shè)備當(dāng)中使用，并沒有達(dá)到普及的情況。一方面原因是使用成本相對(duì)較高，另一方面是技術(shù)還沒有完全成熟。要提高機(jī)內(nèi)檢測(cè)技術(shù)的通用性，就必須突破技術(shù)方面的壁壘。一旦機(jī)內(nèi)檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)通用，那么對(duì)于其檢測(cè)系統(tǒng)的后期維護(hù)工作也就會(huì)變得更加便捷。

（三）、提升軍工領(lǐng)域設(shè)備先進(jìn)性

軍事力量的強(qiáng)弱決定了一個(gè)國(guó)家在世界上的國(guó)際地位，國(guó)際地位的高低可能會(huì)直接影響到外交和主權(quán)捍衛(wèi)等方面的問題。因此，加強(qiáng)國(guó)防建設(shè)是時(shí)刻都應(yīng)該擺在首位的工作。國(guó)防實(shí)力的加強(qiáng)主要是軍工設(shè)備的更新?lián)Q代，在當(dāng)前這個(gè)科技飛速發(fā)展的時(shí)代，掌握設(shè)備的核心技術(shù)就是掌握了國(guó)防的重要密碼。

現(xiàn)代軍用工程機(jī)械的功能越來越先進(jìn)，結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，相應(yīng)的測(cè)試與維修也變得越來越困難，對(duì)復(fù)雜的軍用工程機(jī)械的維修性、測(cè)試性研究成為一個(gè)熱點(diǎn)。[4]軍工行業(yè)機(jī)械化程度的提升是必然趨勢(shì)，然而復(fù)雜的機(jī)械化背后需要花費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力進(jìn)行檢測(cè)維修工作。機(jī)內(nèi)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展能夠有效的解決耗費(fèi)大量人力的問題，同時(shí)也使得檢測(cè)工作變得輕松簡(jiǎn)單，提高工作效率。

總結(jié)：雖然，當(dāng)前依然使用的是人工檢測(cè)與機(jī)內(nèi)檢測(cè)相結(jié)合的方式，但是機(jī)內(nèi)檢測(cè)技術(shù)才是未來檢測(cè)方面的主流手段。一放面機(jī)內(nèi)檢測(cè)速度快，效率高;另一方面可以減少大量人力的損耗。相信未來航天飛行器機(jī)內(nèi)檢測(cè)技術(shù)將會(huì)實(shí)現(xiàn)新的突破，進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)航天事業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。

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