基于航空電子設(shè)備故障診斷技術(shù)研究

王雷 楊海斌 馬彪

摘要：本文簡單分析航空電子設(shè)備故障診斷時常用的信號處理、模型解析以及知識故障診斷三種方法，并提出數(shù)字電路故障診斷、模擬電路故障技術(shù)，為航空電子設(shè)備連續(xù)、穩(wěn)定運作提供技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：航空;電子設(shè)備;故障診斷技術(shù)

科技的發(fā)展，提高航空電子設(shè)備自動化程度的同時增大了設(shè)備故障診斷難度，對此為保證電子設(shè)備安全、良性運作，就需注重電子設(shè)備故障診斷工作的落實，應(yīng)用現(xiàn)代化診斷技術(shù)，促使電子設(shè)備運行價值得以被發(fā)揮。

一、航空電子設(shè)備故障診斷方法

故障診斷能夠?qū)﹄娮釉O(shè)備故障類型進行識別與分類，現(xiàn)階段，常采用三種設(shè)備故障診斷方法即信號處理、模型解析及基于知識故障診斷。

信號處理故障診斷法利用設(shè)備運作過程中產(chǎn)生的信號，如頻譜變化、函數(shù)與波形等，在此基礎(chǔ)上，制成信號模型，對可進行測量的信號加以細致分析，實現(xiàn)對頻譜變化特征值的區(qū)分，同時還能夠明確實際特征值與檢測結(jié)果之間的誤差。

模型解析故障診斷法是為待診斷設(shè)備構(gòu)建數(shù)字模型，并使用適宜的方式對測量信息進行診斷與處理。比較測試對象的精確數(shù)字模型，將測試對象的可測量信息與數(shù)字模型呈現(xiàn)出來的信息作為重點比較內(nèi)容，從中發(fā)現(xiàn)運行錯誤信息并采取有效手段加以處理[1]。

知識故障診斷法對于數(shù)字模型的依賴程度不高，一般采用的故障診斷形式有兩種即模糊故障診斷、專家系統(tǒng)故障診斷。后者的實現(xiàn)原理是整理計算機中待診斷設(shè)備的相關(guān)信息，依托于專家經(jīng)驗，對所有數(shù)據(jù)信息加以推理，在此過程中，可對各類應(yīng)用程序進行調(diào)用，還能實現(xiàn)從更多用戶中獲取信息的目的，以此提高設(shè)備運行參數(shù)錯誤診斷效率與精確率，將診斷結(jié)果反饋給用戶，待其確認后制定可行的檢修方法，以保證航空電子設(shè)備穩(wěn)定運行。

二、航空電子設(shè)備故障診斷關(guān)鍵技術(shù)

航空電子設(shè)備故障診斷技術(shù)的實現(xiàn)是全方位測試電子設(shè)備的端口信息，針對部分大型設(shè)備，還需測試電子電路及節(jié)點，以此對設(shè)備的運作狀態(tài)加以判斷，同時利用收集到的各類信息，將其與設(shè)備良好運作時產(chǎn)生的信息進行對比，從而推測各元器件在運作時是否會發(fā)生故障，針對可能存在的故障點，制定相應(yīng)的預(yù)防處理措施，并在該區(qū)域做好標識，以此提醒設(shè)備運維人員注重該點的檢修，為電子設(shè)備連續(xù)、穩(wěn)定作業(yè)提供保障。

（一）數(shù)字電路故障診斷

數(shù)字電路由多個元器件、設(shè)備、電路分支組成，且每一個元件所發(fā)生的物理故障均存在較大差異，增大電路故障診斷的難度。對此，需加強對造成電路與設(shè)備故障因素的研究力度，以此確定需進行故障診斷的位置，做好不同故障的分類，在此基礎(chǔ)上，篩選出最為典型的故障類型，這一過程被叫做故障模型化。數(shù)字電路設(shè)備中極易遭遇的模型化故障有三種即暫態(tài)故障、橋接故障與固定型故障。

采用數(shù)字電路故障診斷技術(shù)時，通常是對電路設(shè)備的故障進行檢測與定位，實際診斷過程中，一般采用的診斷方式有三種：窮舉測試法、測試碼生成法與偽窮舉測試法。

窮舉測試法的實施流程為：在待測設(shè)備電路的輸入端上傳所有可能性的測試碼，在此過程中，時刻觀察電路輸出狀態(tài)，確保其始終具有相應(yīng)的邏輯功能。偽窮舉測試法基于上一種方法，先合理劃分設(shè)備電路，但在劃分時，應(yīng)保證每一區(qū)域的電路均能使用窮舉測試法展開電路測試工作。通過運用此種測試方法可以從根本上減少待測數(shù)值，具有較強的實用性。測試碼生成法的主要目的也是處理測試數(shù)值過多的問題，同時，還能起到縮短測試時長的作用。此方法的實現(xiàn)原理如下：通過對待測試設(shè)備電路進行分析，判斷出可能發(fā)生故障的電路，在此基礎(chǔ)上，利用布爾差分法生成特定的測試碼，以保證設(shè)備電路故障定位的準確性。

（二）模擬電路故障診斷

現(xiàn)如今，非線性系統(tǒng)理論不斷被完善，促使模擬電路故障診斷技術(shù)得到進一步發(fā)展，通常采用的診斷方法有兩種即測前模擬診斷、測后模擬診斷。在使用前者開展航空電子設(shè)備電路故障診斷工作時，會應(yīng)用到計算機平臺，針對待診斷對象，制定相應(yīng)的仿真措施，同時，還可以在電路上執(zhí)行仿真工作，以此得到來自于電子設(shè)備本身的響應(yīng)。當獲取到被診斷電路測前模擬的特征值后，對數(shù)值進行系統(tǒng)化分析，確保能夠在短時間內(nèi)找出故障點[2]。

測后模擬診斷法也被稱之為故障分析法，其主要是利用所檢測到的數(shù)據(jù)信息實現(xiàn)相應(yīng)電路的模擬，因此，完成設(shè)電路診斷工作后，需借助參數(shù)識別技術(shù)與故障證實技術(shù)。其中，參數(shù)識別技術(shù)的實現(xiàn)需依托于拓撲關(guān)系，促使輸出激勵與外圍網(wǎng)絡(luò)輸出響應(yīng)結(jié)合在一起，以此達到對網(wǎng)絡(luò)中所有參數(shù)識別的目的，同時還能進一步得出額定值參數(shù)偏移情況：將各項檢索參數(shù)之間的公差作為依據(jù)，識別網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，在此基礎(chǔ)上，明確參數(shù)公差邊界，從而準確診斷出網(wǎng)絡(luò)中的錯誤信息。參數(shù)識別也可以解釋為組成值的溶解問題。故障證實技術(shù)的實現(xiàn)原理是先對電路中存在的誤差進行猜測，結(jié)合所測得的各類數(shù)據(jù)，確定最初猜想的正確與否。如在對比時，實際數(shù)據(jù)所呈現(xiàn)出的故障信息與猜想一致，則可以切斷電路;但電路在運行時，極易同時出現(xiàn)多種故障類型，且各故障組合數(shù)量大，因此，在對電路故障假設(shè)時，應(yīng)從多個角度進行，并對每個假設(shè)加以驗證，以保證電路故障診斷的全面性、科學(xué)性。此外，為減少故障診斷工作量，需對模擬電路的公差進行綜合考量，借助網(wǎng)絡(luò)分離法，也可將其稱之為電路切割法，這一分級診斷的方式不僅可以保證故障診斷的精準性，還能從根本上提升故障診斷效率，具有極為顯著的使用優(yōu)勢。

結(jié)束語：

電子設(shè)備是航空飛行器極關(guān)鍵的組成部分，與此同時也是極易發(fā)生運行故障的部件，對此，需明確電子設(shè)備故障診斷方法，將數(shù)字電路故障診斷技術(shù)及模擬電路故障診斷技術(shù)運用到設(shè)備故障診斷工作中，提高故障診斷效率與質(zhì)量，實現(xiàn)航空設(shè)備正常運行。

參考文獻

[1]張曉敏.關(guān)于航空電子設(shè)備故障診斷技術(shù)的分析[J].電子測試，2021（01）：113-114.

[2]王琳.航空發(fā)動機故障診斷技術(shù)研究[J].華東科技（綜合），2019，000（005）：1-2.

作者簡介：

王雷（1984 .06——），男，漢族，籍貫：河南鄧州，碩士研究生，工程師，主要研究方向：航空產(chǎn)品可靠性分析和故障診斷。