电子对抗装备领域中PHM技术的应用分析论文_张 宇1,施 强2

电子对抗装备领域中PHM技术的应用分析论文_张 宇1,施 强2

摘要:本文介绍了故障预测与健康管理(Prognostic and Health Management,PHM)技术,并对该技术在电子对抗装备领域的应用进行了简要分析。

0 引言

较之于传统的故障诊断技术,故障预测与健康管理(Prognostic and Health Management,PHM)技术是一种更为高级的故障预测、诊断技术,且其中涵盖了健康管理理念,是于电子技术推动和发展需求的前提下而诞生的一种电子系统。将其应用于系统或设备监控和预测,对于降低使用及保障费用,保障设备及系统的完好性,提高人物成功率具有积极效用。

1 PHM技术概述

PHM是传统监控与故障诊断技术的一种发展形态,它将机内测试功能和状态监控能力予以拓展,并旨在通过预测能力将技术要素转变为系统或设备的健康管理,由此实现及时预测故障发生,及时进行维修,以最大限度保障系统装备功能和安全性。因此,PHM技术包含两方面内容。其一为预测,是一种结合系统历史性能资料数据,分析系统当前工作状态,并以此为依据诊断系统未来工作性能的一种识别能力;其二为健康管理,即根据预测信息作出是否维修决策的一种能力。可见,PHM技术实质上是一种测试方法的转变,由传统的外部测试发展为机内测试,经由传感器诊断转变为只能系统预测。而随着职能技术的发展,整合诊断理念的运用,PHM技术体系也愈加完善。

2 电子对抗装备领域中PHM技术的应用现状分析

2.1 简析PHM技术实现故障预测健康管理的方法

就目前而言,在我国武器装备检测技术中,PHM技术显然已经成为了核心技术。当前,这同机电产品安全性保障的重要性及PHM技术的智能性区分不开。PHM技术发展至现阶段,机电系统故障预测的主要实现方法主要包含以下几种:

①监测特征参数:该种方法的实现途径为通过检测可反映航空设备电子系统性能的特征参数而获取实用数据,继而以数据信息为依据采取预测法对机电工作状态进行评估。但是,因为不同的电子系统其功能性和结构性特点均存在差异,因而,选取特征参数的方式及数据处理的方法也会据此而发生改变。

②利用预警电路:该种方法之所以可以实现故障预测在于运用了预警电路故障发生时间遭遇正常电路。

③建立累积损伤模型:运用该种方法实现故障预测的关键在于建立能够反映不同载荷对电子系统可造成损伤程度的模型,如此即可根据系统所承受的载荷评估其损伤程度,计算其剩余使用寿命。

④融合多种方法:即选择上述方法中的两种将其融合进行故障预测。

2.2 浅论PHM技术应用于电子对抗装备检测存在的问题

毋庸置疑,上述几种常用的方法拓展了PHM技术的应用范围,提升了其使用性能。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是不可否认的是PHM技术在我国电子对抗装备领域中的应用仍然存在一些不足之处。细述而言,主要包含:

①诊断范围小,局限具电子对抗电子检测;

②故障检测率低,且虚警率高。如:参数漂移故障难以检测,检测电路出现故障也不能有效检测;

③故障检测过于依赖地面设备,会增加后勤负担。

④对于电子对抗电子系统故障的预测主要依赖于既往故障统计资料,但是事实是基于故障履历档案资料而分析的故障趋势并不能作为系统未来状况的主要评断标准,因此也不能视为系统实施维修活动的依据。

⑤对电子对抗装备进行健康管理这一项功能并未完全实现,实质上只是进行一般的统计信息管理。究其原因还在于目前电子对抗装备信息管理方式仍然采用传统的地面计算机信息管理,信息均由人工收集和整理,这便意味着电子对抗装备信息管理措施的实施同其指向者——电子装备,存在物理上的隔离,加之目前数据采集系统也仅仅收集电子对抗装备运行状态参数和既往故障检测结果,因此这种管理方式存在着非实时及管理隔离的弊病。

3 关于PHM技术在电子对抗装备领域中应用的相关建议的探讨

如上所言,现阶段在电子对抗装备领域中应用PHM技术仍然存在一些技术上的局限性,远未成熟,为了更大限度的实现PHM技术的智能化和应用效果,解决上述问题实为必行举措。下文主要从四个方面出发,就开展电子对抗装备PHM技术应用的建议。

第一,从系统故障预测及电子对抗装备运行状态监控方面出发。可以针对单个机电系统研发与之相对应的PHM技术,如某某电子对抗装备PHM技术。这种管理系统的优势在于可以探测电子对抗装备所有系统及部件的异常情况。当然,也可针对多个系统研制PHM技术,如电子对抗装备电力系统PHM技术。但是应当注意的是进行PHM技术设计时,需要考量到诊断功能及状态管理功能的增强。

第二,应用便携式维修辅助设备(PMA)。PMA可为电子对抗装备部件、机电系统与保障系统之间建立通信链,由此便可简化后期工作,实现机内测试与维修活动监控,以及电子对抗装备数据下载等功能。

第三,加强前线测试成套设备的研究,显然目前以更换或维修故障单元的方式会造成特殊系统保障资源的浪费,因此可通过开展维修级别分析、完善测试功能、合理分配和确定保障资源等方法补充PHM技术的诊断能力和在线监控性能。

第四,提升在线实时数据的可靠性和维修性,为实现这一点,可研发维修保障信息数据分析系统来跟踪、处理及报告电子对抗装备的分析数据。

4 结束语

综上所述,PHM技术因其智能化、综合性而成为了国内电子对抗装备系统状态监测、故障预测及健康管理的核心技术。虽然目前尚未成熟,日后也会随着电子对抗系统的发展而暴露出一些问题,但是只要业内人士共同研讨、不断求索,其发展前景仍值得期望。

论文作者:张 宇1,施 强2

论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第24期

论文发表时间:2019/11/26

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