一種用于電子信息裝備層次化故障診斷方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及武器裝備綜合測(cè)試診斷技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于電子信息裝備層次化故障診斷方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在綜合測(cè)試與診斷領(lǐng)域，隨著電子信息武器裝備系統(tǒng)復(fù)雜性的提高，裝備結(jié)構(gòu)組成復(fù)雜各分系統(tǒng)之間聯(lián)系緊密，其故障具有層次性、相關(guān)性和綜合性特點(diǎn)，同時(shí)傳統(tǒng)裝備故障診斷思想、實(shí)現(xiàn)的技術(shù)途徑、系統(tǒng)的構(gòu)成方法、采用的軟硬件技術(shù)存在對(duì)故障檢測(cè)率低、故障覆蓋率不高、故障隔離能力差、虛警率高等問(wèn)題，大大限制了裝備作戰(zhàn)效能的發(fā)揮，無(wú)法滿足裝備維修保障任務(wù)需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題的針對(duì)現(xiàn)有裝備故障診斷技術(shù)故障檢測(cè)率低、故障覆蓋率不高、故障隔離能力差等問(wèn)題，突破電子信息裝備系統(tǒng)級(jí)故障診斷技術(shù)，構(gòu)建層次化的故障診斷系統(tǒng)，以提高裝備診斷的效率和準(zhǔn)確性。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出的一種用于電子信息裝備層次化故障診斷方法，包括以下步驟:
[0005]步驟一、裝備故障模式分析:包括裝備故障模型構(gòu)建、故障特征提取、故障仿真及驗(yàn)證評(píng)估；首先通過(guò)用戶需求分析、裝備故障整理和原始資料搜集對(duì)裝備進(jìn)行層次分解和測(cè)試性分析得到裝備故障模式及影響分析FMEA報(bào)告，并在TEAMS仿真軟件中建立系統(tǒng)故障模型；運(yùn)用TEAMS仿真軟件根據(jù)裝備FMEA模擬注入各種類型故障，對(duì)系統(tǒng)故障特征提取，并對(duì)注入故障進(jìn)行測(cè)試診斷，進(jìn)而驗(yàn)證評(píng)估系統(tǒng)的測(cè)試性，得到仿真驗(yàn)證結(jié)果；
[0006]步驟二、構(gòu)建層次化故障模型:根據(jù)步驟一的仿真驗(yàn)證結(jié)果對(duì)裝備故障模式分析結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而反向指導(dǎo)系統(tǒng)故障模型層次化優(yōu)化；
[0007]步驟三、構(gòu)建故障診斷系統(tǒng):根據(jù)上述步驟一和二得到的故障模式分析結(jié)果和層次化故障模型，選用軟硬件資源，包括故障注入軟硬件配置、測(cè)試軟硬件配置，構(gòu)建故障診斷系統(tǒng)；
[0008]步驟四、裝備系統(tǒng)級(jí)故障診斷驗(yàn)證:根據(jù)上述步驟一、二得到的裝備故障模式分析結(jié)果，運(yùn)用步驟三構(gòu)建的故障診斷系統(tǒng)對(duì)裝備進(jìn)行故障注入、故障特征提取和故障推理得到裝備系統(tǒng)故障診斷結(jié)果，對(duì)比步驟一的軟件仿真結(jié)果對(duì)裝備系統(tǒng)級(jí)故障診斷進(jìn)行驗(yàn)證，完成裝備的系統(tǒng)級(jí)診斷測(cè)試。
[0009]本發(fā)明的有益效果:
[0010]本發(fā)明能利用電子信息裝備自身結(jié)構(gòu)、功能的層次性特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)裝備故障傳播特性的分析研宄，從裝備和裝備故障模式兩方面進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)層次劃分，建立層次化診斷模型，結(jié)合裝備分布式BIT與外部ATE測(cè)試獲取測(cè)試數(shù)據(jù)，采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和D-S證據(jù)理論相結(jié)合的信息融合算法進(jìn)行故障推理，來(lái)實(shí)現(xiàn)裝備的系統(tǒng)級(jí)故障診斷。根據(jù)裝備和故障間的內(nèi)在聯(lián)系，用裝備系統(tǒng)級(jí)層次模型規(guī)范故障模式空間的選取，將裝備知識(shí)和專家指導(dǎo)性知識(shí)引入故障診斷過(guò)程從而融合裝備知識(shí)和故障知識(shí)兩方面的信息，以指導(dǎo)故障診斷過(guò)程。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明電子信息裝備系統(tǒng)級(jí)故障診斷技術(shù)總體方案示意圖；
[0012]圖2為本發(fā)明裝備故障模式分析方案流程圖；
[0013]圖3為本發(fā)明裝備系統(tǒng)級(jí)層次化故障診斷策略過(guò)程示意圖；
[0014]圖4為本發(fā)明系統(tǒng)級(jí)故障診斷驗(yàn)證系統(tǒng)框圖；
[0015]圖5為本發(fā)明故障推理流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0017](I)電子信息裝備故障模式分析將基于裝備的綜合信息，結(jié)合被測(cè)電子信息裝備可測(cè)試性分析展開。故障模式分析過(guò)程包括裝備故障模型構(gòu)建、故障特征提取、故障仿真及驗(yàn)證評(píng)估等。電子信息裝備故障模型的有效建立可為故障診斷系統(tǒng)在測(cè)試算法生成、以及相應(yīng)的故障仿真和推理技術(shù)的應(yīng)用提供系統(tǒng)機(jī)理上的支持。
[0018](2)利用裝備自身結(jié)構(gòu)、功能層次化特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)裝備故障傳播特性的分析研宄，從裝備和裝備故障模式兩方面進(jìn)行層次規(guī)劃，依據(jù)裝備和故障間的內(nèi)在聯(lián)系，建立層次化故障模型，使故障診斷思維條理化。
[0019](3)根據(jù)電子信息裝備故障模式分析結(jié)果構(gòu)建故障診斷系統(tǒng)，硬件平臺(tái)以便攜測(cè)試儀器、PXI總線儀器、上架儀器及故障注入設(shè)備等組成，系統(tǒng)軟件平臺(tái)以獲取裝備測(cè)試數(shù)據(jù)為輸入，實(shí)現(xiàn)故障信息融合、故障推理診斷等功能。
[0020](4)以實(shí)際電子信息裝備為驗(yàn)證對(duì)象，通過(guò)對(duì)實(shí)際裝備的系統(tǒng)級(jí)故障診斷，以及故障診斷系統(tǒng)自測(cè)試、自診斷試驗(yàn)，檢驗(yàn)故障診斷系統(tǒng)對(duì)電子信息裝備的故障檢測(cè)及故障推理能力，驗(yàn)證層次化故障診斷方法的合理性。
[0021]圖1是本發(fā)明電子信息裝備系統(tǒng)級(jí)故障診斷技術(shù)總體方案示意圖。如圖所示，電子信息裝備系統(tǒng)級(jí)故障診斷技術(shù)分為電子信息裝備測(cè)試診斷需求分析、故障模式及影響分析、層次化故障模型構(gòu)建及測(cè)試性設(shè)計(jì)優(yōu)化、系統(tǒng)級(jí)故障診斷方法研宄及軟件實(shí)現(xiàn)、系統(tǒng)級(jí)故障診斷系統(tǒng)構(gòu)建、以及故障診斷試驗(yàn)驗(yàn)證等幾方面研宄內(nèi)容。其中，裝備故障模型將結(jié)合裝備結(jié)構(gòu)特征、裝備測(cè)試數(shù)據(jù)、BIT數(shù)據(jù)、裝備故障特征參量等多方面的裝備信息，對(duì)裝備進(jìn)行需求分析，并將電子信息裝備故障模型進(jìn)行層次化分解，構(gòu)建裝備層次模型，為形成裝備層次化故障診斷策略提供支撐。
[0022]圖2是本發(fā)明故障模式分析方案流程圖，電子信息裝備故障模式分析中，裝備故障模型構(gòu)建非常重要。多信號(hào)流圖模型方法可應(yīng)用于復(fù)雜系統(tǒng)的測(cè)試性設(shè)計(jì)、故障模式影響與危害度分析、故障診斷和測(cè)試性評(píng)估等。故障特征庫(kù)是故障診斷系統(tǒng)的重要組成部分，主要用于存放領(lǐng)域?qū)＜业膶ｉT知識(shí)和仿真推理得到的故障特征。故障特征庫(kù)是根據(jù)定性分析和專家經(jīng)驗(yàn)知識(shí)、規(guī)則以及實(shí)際中得到故障特征等有關(guān)信息資料組成，并以一定的知識(shí)形式來(lái)表示。故障特征庫(kù)應(yīng)該不斷擴(kuò)充、修改、更新，特別是新的故障知識(shí)的增加和獲取。
[0023]圖3是本發(fā)明系統(tǒng)級(jí)層次化故障診斷策略過(guò)程示意圖。首先，根據(jù)獲取的故障特征參量，選取故障模式層次中的系統(tǒng)進(jìn)行故障推理診斷，得到初步的系統(tǒng)及診斷結(jié)果所對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)A ;選取節(jié)點(diǎn)A對(duì)應(yīng)的裝備層次模型節(jié)點(diǎn)SI，由關(guān)聯(lián)關(guān)系確定與節(jié)點(diǎn)SI相互作用的節(jié)點(diǎn)；由在裝備層次模型中選取的節(jié)點(diǎn)，結(jié)合獲取的故障特征參量和一次故障診斷信息，對(duì)故障層次模型進(jìn)行有關(guān)聯(lián)的剪裁，確定對(duì)應(yīng)于裝備層次中第二層的節(jié)點(diǎn)SI’，這里的診斷過(guò)程對(duì)應(yīng)于層次診斷中的層內(nèi)診斷過(guò)程；在剪裁出來(lái)的故障子模式空間中選取第二層裝備節(jié)點(diǎn)SI，進(jìn)行故障推理診斷，得