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内装自测试与自诊断系统

来源:航天测控公司2006.06.30阅读 2468

  对于复杂的被测武器系统,要保证设计指标能够实现,必然对该系统进行充分的测试验证www.cechina.cn,覆盖所有的测试点,并且能够通过测试验证www.cechina.cn,隔离出故障单元,从而充分保证系统的战备完好性。这就对测试系统的要求非常高,地面测试系统非常庞大。虽然采用VXI总线系统及其他模块化仪器测试系统,能够大大缩小了测试系统的体积,降低了测试准备时间,但离实战的快速响应要求控制工程网版权所有,还有很大的一段距离。


  把可测试性、测试系统结合到武器系统的设计当中,形成有效的BIT系统,覆盖系统的所有测试部位,大大减少系统的测试发射控制时间,提高系统的快速响应能力,就成为今后武器系统设计的一个方向。


  提高系统或设备测试性的最基本途径是进行固有测试性设计CONTROL ENGINEERING China版权所有,在研制系统或设备同时设置系统的机内测试装置,结合采用ATE设备或ATS系统进行自动检测与故障诊断。


  1.测试性定义
  测试性定义为系统或设备能够及时并准确确定其状态(可工作、不可工作或性能降低),并隔离其内部故障的一种设计特性。这个定义强调测试性是一种设计特性,在系统研制的不同阶段中应分别实施测试性分析、设计和验证www.cechina.cn,以保证系统具有所要求的测试性。


  测试性与可靠性密切相关

,任何不能被检测出的故障状态的存在对系统的可靠性都有直接的影响。通过采用测试性好的设备可以减少未被检测出故障的发生,进而提高可靠性。一个复杂的武器系统在使用、维护和修理过程中都离不开功能测试和状态监控。可测试性对武器系统的维护性、可靠性、安全性、战备性和寿命周期费用都有直接和间接的影响,且随武器系统复杂程度的提高,这种影响变得更明显。一个测试性差的产品必然会增加其平均修复时间,降低武器系统的战备完好性和可用性,而修复时间的增加意味着增加维修人力和测试资源的支出,即增加使用和保障费用。一个具有测试性好的系统,可提高系统的可靠性、可维修性。由于可通过测试性设计对影响系统安全的关键设备和部位进行监控并测试关键参数,一旦发现故障,可自动切断故障源控制工程网版权所有,因而可防止灾难性故障发生,提高了安全性。同时可提高检测、校验等维修工作的自动化程度,增加系统的工作时间,从而提高系统的可用性等等。


  我国在可测试性设计技术方面,还远远落后于美国等军事发达国家,迎头赶上,大力推进我国军事现代化进程,我们别无选择。


  2.测试性及诊断对武器系统的影响
  在现代武器系统中,由于越来越多地采用了各种复杂的电子系统,因此测试性及诊断对武器系统的效能及费用的影响越来越显著。其主要影响包括武器系统的战备完好性、任务成功性、维修人力及使用保障费用。


  2.1 对战备完好性的影响 
  MTBM是基本可靠性的度量,它定义为在规定的时间内产品的总土作时间与该产品的维修事件总数之比。为提高系统的测试性和诊断能力,采用BIT,将对系统的基本可靠性产生如下的影响:
  (a) 增加了BITE硬件,进而增加系统的复杂性,降低系统的基本可靠性。
  (b) BIT电路故障可能引起系统故障(BIT与系统共用某些硬件和软件时,或BIT设计不当时);
  (c) BIT电路故障可能增加虚警率,增加维修拆卸次数,降低MTBM。
  MDT为系统维修性度量CONTROL ENGINEERING China版权所有,它包括如下4部分时间:
  (a) 非计划维修时间Mct,包括故障检测和隔离的时间,以及将故障修复到正常工作状态所需的时间;
  (b) 计划维修时间Mpt,包括定期检查和修理的时间。
  (c) 后勤延误时间历Mlt,包括等待备件时间;
  (d) 等待维修时间Mat,包括等待维修人员、维修资料和测试设备的时间。
    MDT=Mct+Mpt+Mlt+Mat
  改进测试性设计和采用BIT.将改善武器系统的维修性,其主要影响如下:
  (a) 采用BIT将实现快速故障检测,减少故障检测时间,进而减少Mct和Mpt;
  (b) 维修后快速检验,缩短检验时间,进而减少Mct;
  (c) 在飞行中和设备工作环境中进行诊断和故障隔离;减少故障查找和隔离时间,进而减少Mct。
  (d) 减少人为诱发的故障,从而减少Mct;
  (e) 减少维修人员的数量和降低技术等级的要求,从而减少Mat;
  (f) 减少保障设备、通用测试设备等的要求,从而减少Mat;
  (g) 由于减少备件补给库存量,使Mlt减少;
  (h) 由于BIT虚警及外场不能复现等问题而增加了必要的维修活动,进而增加Mct、Mlt和Mat。
   
  综上所述,测试性及BIT对系统战备完好性的影响可归纳如下几点:
  (a) 采用BIT和改善系统的测试性将增加系统的复杂性。即增加系统的故障率,使基本可靠性略有下降(一般为l%~10%),进而将降低系统的战备完好性,但影响较小。
  (b) 采用BIT和改善测试性将大大减少系统的故障查找和隔离时间(特别是采用先进微型电路的系统),进而减少Mct和Mdt,导致系统战备完































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