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摘要：直升机综合头盔瞄准具有昼夜条件下引导驾驶员飞行、对目标进行瞄准的能力，主要用于武器发射快速射击，头盔是综合头盔瞄准具最重要的部件，头盔自检故障会导致综合头盔瞄准系统不能正常工作，影响直升机的搜索、瞄准目标和对目标发起攻击等功能。本文对直升机头盔自检故障进行研究，提出处理自检故障的方法，保障直升机能正常完成飞行任务。
关键词：头盔 、自检故障、方法
1 直升机头盔的简介
直升机头盔是综合头盔瞄准具一个重要的部件，也是航空电子系统的一个重要系统组成部分，可供驾驶员、射击员完成目标的搜索、瞄准，处理搜索瞄准指示/夜视系统的视频图像和各种作战、飞行字符叠加后在头盔显示器上显示，用于攻击目标和夜间飞行，显示微光夜视镜的夜视图像，与搜索瞄准指示系统交联,利用综合头盔显示瞄准具控制搜索瞄准指示转塔实现对目标的快速捕获等功能。
头盔显示组件是用来给飞行员显示一切外来信息及各种提示信息的全天候显示器，它由CRT、像增强器、光学系统及环境亮度传感器组成。
两个单目光学系统通过双目叠加构成双目显示器。对于每个单目光学显示器都采用目镜显示方式。头盔电子组件处理两个头盔显示组件的显示和控制；并能实时与机载相关设备进行信息交流。
2头盔自检故障描述
2.1头盔自检故障描述
直升机综合头盔瞄准具在自检时，头盔有出现自检不通过，发生故障的现象，更换一个新的头盔，再进行自检能正常工作，经过初步的排查，通过更换故障头盔电子组件中的数据处理模块后故障消除。
2.2数据处理模块工作原理概述
头盔中的数据处理模块是头盔电子组件中的组成单元，用于接收和解析火控计算机的显示参数指令信息，组织生成头盔显示画面，并完成夜视设备、稳瞄设备以及头盔的通信。
头盔电子组件由图像处理子卡、CPU模块、等电路模块组成它们统称为数据处理模块。
3故障定位
头盔自检故障实质是指头盔像源接收不到正常显示画面，只能停留在默认输出的“扫描圆”画面状态，即前/后头盔左右目画面无法正常显示。通过在直升机上进行串件隔离、排除，最终均定位到头盔电子组件中的CPU模块发生故障，更换CPU模块后故障消除，头盔能正常工作。
通过对故障75CPU模块逐一进行故障定位，在调试台、调试单机环境下，对故障CPU模块进行上电，通过串口监控故障CPU模块运行情况。发现从故障电子组件中被更换下来的CPU模块均无法正常上电启动，表现为串口无启动信息输出，操作系统无法加载。拆下故障CPU模块上的M9图像处理子卡，故障现象不变， CPU模块仍无法加载操作系统启动。由此可以确认头盔自检故障均是由于CPU无法加载操作系统故障导致。
4故障树建立与分析
对750CPU无法加载操作系统故障建立故障树，如下图1所示。
图1 CPU无法加载操作系统故障树
4.1二次电源故障：
CPU模块由+5V供电，模块内+5V转换成各二次电源，提供各功能单元电路供电，任一二次电源故障，都将引起模块部分功能或全部功能丧失，且都会导致模块无法正常加载操作系统。通过对板内二次电源额定值及其测试点进行测试，，符合二次电源正常输出值要求。因此可以排除板内二次电源故障。
4.2时钟电路故障：
CPU模块的时钟由晶振生成，如果晶振故障，将引起CPU、内存等芯片无法进行数据读写操作，从而导致模块无法正常加载操作系统。测量板内晶振的输出，满足晶振正常输出值要求，因此可以排除板内晶振故障。
4.3复位控制电路故障：
复位控制芯片在CPU模块上电时产生复位信号，该复位信号用于复位模块的其它功能单元，保证其它功能单元的初始状态正确，经过测量复位控制芯片号输入端、输出端出现一个低电平，之后一直保持高电平，满足正常上电复位信号要求。因此排除复位控制芯片故障。
4.4 CPU 芯片故障：
CPU芯片为微处理器芯片，完成最核心的数据运算功。该芯片故障将直接导致模块无法正常加载操作系统，经过排查， CPU芯片本身没有损坏，但存在接触不良问题，该接触不良问题进而导致CPU无法加载操作系统故障。
4.5 操作系统代码/Flash 故障：
CPU模块上电后，首先会将操作系统代码从Flash芯片中解压缩至内存，如果操作系统代码错误，则解压缩后的代码也会错误，将导致模块无法正常加载操作系统；由于读取存储器中的操作系统代码数据，与烧录的操作系统代码数据进行比对，无差异，由此可排除操作系统代码和Flash故障。
4.6逻辑代码故障：
CPU模块如果逻辑代码错误，将导致该互连关系异常，。采用与排查操作系统代码类似办法，读取故障模块中的逻辑代码进行比对，无差异，由此可排除逻辑代码故障。
5 头盔自检故障处理与改进
通过上述分析，对于直升机头盔自检故障问题，可以通过更换盔电子组件中的数据处理模块即可完成故障处理。
对于CPU芯片存在接触不良问题存在接触不良问题，通过增大芯片的焊盘，同时采取采取“重植焊球（有铅）+有铅焊料+钢网/钢片印刷+填胶”的工艺方法，提升芯片焊点可靠性和寿命。
参考文献
[1] 直-xx武装直升机培训手册[M]. 中国直升机设计研究所.2012.
[2] 廖育荣,李陟.航天侦查对现代战争的影响 [J] 指挥技术学院学报. 1999
[3] 孟丽莹,成亮.基于CPLD的视频对比度调节硬件实现 [J] 科技情报开发与经济. 2008
论文作者:杨恒
论文发表刊物:《科技新时代》2019年5期
论文发表时间:2019/7/22
标签：头盔论文; 故障论文; 模块论文; 芯片论文; 直升机论文; 操作系统论文; 代码论文; 《科技新时代》2019年5期论文;