《電子技術(shù)應(yīng)用》
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機(jī)載電纜作戰(zhàn)損毀后智能化診斷系統(tǒng)
來源：電子技術(shù)應(yīng)用2012年第12期
曾雪梅1， 喬志華2，劉庭欣1， 胡立夫2， 王相海1等
1. 沈陽航空航天大學(xué) 電子信息工程學(xué)院， 遼寧 沈陽110136; 2. 沈陽航空航天大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 ，遼寧 沈陽110136; 3. 沈陽市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督信息中心，遼寧 沈陽110006
摘要： 從技戰(zhàn)術(shù)實(shí)際需要出發(fā)，給出了某型飛機(jī)作戰(zhàn)損毀后機(jī)載電纜的智能化診斷系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)框圖。根據(jù)硬件系統(tǒng)模擬開關(guān)組件的原理，定義了電纜的連接矩陣、測(cè)量矩陣以及斷口的映像矩陣運(yùn)算，給出了斷頭查找的算法。計(jì)算表明，系統(tǒng)可在20 min內(nèi)完成一個(gè)循環(huán)的斷頭查找并給出故障定位。
中圖分類號(hào)： TP306
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
文章編號(hào)： 0258-7998(2012)12-0071-03
Intelligent diagnosis system for a certain type of airborne cable damage
Zeng Xuemei1, Qiao Zhihua2, Liu Tingxin1, Hu Lifu2, Wang Xianghai1, Tao Ping3
1. School of Electronic and Information Engineering, Shenyang Aerospace University, Shenyang 110136, China; 2. School of Automation, Shenyang Aerospace University, Shenyang 110136, China; 3. Shenyang City Information Center of Quality and Technical Supervision, Shenyang 110006, China
Abstract： From the actual needs of technique and tactics, the hardware block diagrams of intelligent diagnosis system for airborne cables in a certain type of aircraft after battle damage is given. According to the principle of analog switch components of hardware system, the operations of cable's connection matrix, measurement matrix and breakpoint searching image matrix are defined, and the work process of breakpoint search is given. The calculation shows that the system can complete a cycle of breakpoint search and give fault location in twenty minutes.
Key words : battle damage; intelligent repair system; connection matrix; measurement matrix; image matrix

    飛機(jī)的機(jī)載電纜布置錯(cuò)綜復(fù)雜，起著能量輸送、信息傳遞等重要作用。以某型飛機(jī)為例，近四百根機(jī)載電纜總長(zhǎng)十幾公里，重量一噸以上，因此，空戰(zhàn)中機(jī)載電纜損毀返航后的診斷修復(fù)，是比較棘手的工作。目前仍然沿用三用表手工測(cè)量的傳統(tǒng)方法。據(jù)調(diào)查，某型飛機(jī)維修過程中，僅僅一根電纜的故障排除競(jìng)耗時(shí)一周。顯然，這樣的修復(fù)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代技戰(zhàn)術(shù)的要求。

    建造機(jī)載電纜損毀后的智能化診斷系統(tǒng)ECIDS(Electric Cable Intelligent Diagnosing System)，其工作效率是手工診斷修復(fù)所遠(yuǎn)不能比擬的，而且可以將多根電纜的故障一并解決，從而滿足技戰(zhàn)術(shù)的要求。
1 ECIDS系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)
    系統(tǒng)首先必須具備對(duì)被診斷電纜連接關(guān)系的檢測(cè)功能，為此，硬件上建造了如圖1所示的模擬開關(guān)組件，其核心器件是兩只16通道的電子模擬開關(guān)CD4067，輔以控制邏輯器件。綜合考慮結(jié)構(gòu)與效率，這一部分硬件系統(tǒng)由16對(duì)模擬開關(guān)組件組成。模擬開關(guān)的CH0須空閑不用，因此可一次性完成對(duì)240根電纜導(dǎo)線的檢查。

    該型飛機(jī)的機(jī)載電纜與分布于機(jī)體表面的插頭插座相連接。具體示意如圖2所示。

    整個(gè)智能化診斷系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)示意如圖5所示。

2 ECIRS診斷的算法
    診斷程序能夠?qū)﹄娎|斷口實(shí)現(xiàn)一攬子故障診斷，具體定義了如下矩陣。
2.1 電纜的連接關(guān)系矩陣
    分布于飛機(jī)表面的各個(gè)插座之間的鏈接關(guān)系應(yīng)為已知，亦可通過設(shè)備自身在線學(xué)習(xí)獲得。為方便計(jì)算，給出以下定義：
    定義1： 模擬開關(guān)組件第i個(gè)開關(guān)的通道與第j 個(gè)開關(guān)的通道連接關(guān)系矩陣為：

 

    通過上面的分析，可得以下公理。
    公理：不論斷口的映像如何不同，只要像源相同，這些電纜可以連接在一起，而與映像矩陣的維數(shù)無關(guān)。
2.2.3 算例
    設(shè)組件第i個(gè)開關(guān)的通道與第j個(gè)開關(guān)的通道連接
    

 


    分析和實(shí)驗(yàn)都表明，通過三個(gè)測(cè)量，獲取的測(cè)量矩陣、斷口兩端的映像矩陣以及相應(yīng)的運(yùn)算，可一起解決斷口的故障定位和斷口兩端的鏈接關(guān)系，從而給出電纜斷口的修復(fù)決策。計(jì)算表明，系統(tǒng)可在20 min內(nèi)完成一個(gè)循環(huán)的斷頭查找并給出故障定位。
    2012年3月10日在空軍某部對(duì)大修中的飛機(jī)進(jìn)行了實(shí)際測(cè)試與演練，結(jié)果完全正確。
    測(cè)試單位與用戶分別給出的測(cè)試報(bào)告和用戶報(bào)告表明，系統(tǒng)完全達(dá)到了預(yù)期目的。經(jīng)過對(duì)國(guó)內(nèi)外28個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)及涉密數(shù)據(jù)庫(kù)的檢索，尚未發(fā)現(xiàn)相近的技術(shù)報(bào)告，通過了國(guó)防工辦主持的鑒定，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，國(guó)際上技術(shù)領(lǐng)先。
參考文獻(xiàn)
[1] 袁海英，陳光礻禹 .模擬電路的可測(cè)性及故障診斷方法研究[J].電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào)，2006，20(5):17-20.
[2] 趙悅，唐毅謙，蔡希彪. 數(shù)字集成電路故障檢測(cè)儀[J].儀器儀表學(xué)報(bào)，2006，27(6)增刊:399-400.
[3]  楊占才，王紅，朱永波，等.飛機(jī)航天設(shè)備綜合智能故障診斷專家系統(tǒng)研究[J].測(cè)控技術(shù)，2006，25(4):4-7.
[4] 羅孝兵，趙轉(zhuǎn)萍.航空電纜故障自動(dòng)檢測(cè)集成系統(tǒng)[J].工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2003，16(3):5-7.
[5] 魯浩，安偉，陳璞，等.便攜式飛機(jī)電纜智能檢測(cè)系統(tǒng)[J]. 微計(jì)算機(jī)信息，2005，21(6):77-79.
[6] 蔡軍，張嬋. 基于工控機(jī)的航空電纜通用測(cè)試系統(tǒng)[J]. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2007，20(5):46-47.
[7] 李潔，沈士團(tuán)，陳星.航電設(shè)備故障診斷專家系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)工程,2007，33(14):163-165.

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