導彈武器裝備健康管理體系及關鍵技術研究

劉亮　劉洋

摘要：導彈武器裝備是現代軍事系統的重要組成，為充分保證導彈武器裝備的技術性能，應保持導彈武器裝備的健康狀態，因而，本文就導彈武器裝備健康管理體系，及導彈武器裝備健康管理的關鍵技術進行探討。

關鍵詞：導彈武器裝備;健康管理;故障預測與維修

前言：

所謂導彈武器裝備，包括導彈、地面技術支持系統及發射系統。現階段，導彈武器裝備的管理與維護，主要以定期維修為主，并在導彈武器裝備輪值前期進行全面的維護與檢測工作，對武器裝備的故障及時采取預防措施。

1.故障預測技術

1.1故障預測技術類型

對于導彈武器裝備的檢測與管理工作，應當做好故障預測，即通過視情維修措施，以實現對當前的導彈武器裝備健康趨勢、裝備部件的老化趨勢的有效預測，確定故障維修方式，對故障閾值發生時間、裝備剩余壽命進行推斷。現階段常用的導彈武器裝備故障預測可以采用以下技術加以實現：

（1）以預警電路為基礎的故障預測。主要是通過將預警元件設置于電子產品當中，關聯電子部件與預警元件，從而提高預警電路工作應力，加快工作應力失效速度，做好前期失效預警;（2）以故障累積模型為基礎的故障預測。通過對以往故障問題的連續監控，采用一系列健壯程度不同的損傷標尺，連續監控系統失效過程，通過數學方法，預測導彈武器裝備系統的故障發生時間;（3）以失效模型為基礎進行裝備剩余壽命預測。檢測環境應力及工作應力，通過累積故障進行數學計算，以實現對于被測部件使用壽命的推斷;（4）以數學方法為基礎進行故障預測。該方法的應用，主要采用歷史數據的失效情況進行擬合分析，對數據可靠度函數進行計算，對故障閾值進行設定，當可靠度數值達到故障閾值之后，即可認定系統存在故障問題。

1.2充分降低不確定性

導彈武器裝備的故障預測，具備不確定性，在采用預測方法時，不管預測方法如何應用，都會在一定程度上存在預測誤差，因此應對其不確定性特征加以盡量降低，降低預測誤差。本次研究，以系統故障預測的不確定性特征為依據，將多Agent故障預測技術納入到導彈裝備健康管理系統當中。該技術的應用，是采用多種不同數據庫機制與推理機制進行預測，通過高內聚松耦合結構實現二者的協調運行，實現導彈武器裝備故障的有效預測與自行求解，獲取更加精準的故障預測結果。

多Agent故障預測采用多種Agent，其功能各有不同，通過Agent可實現前段傳感器相關數據信息的有效接收，以預測原理為基礎，合理預測故障位置，進而采取有效措施在中央控制Agent中匯總不同Agent所獲得的預測結果，有效結合知識庫及信息融合措施，融合多種Agent預測結果并進行統一處理，以獲得精準有效的故障預測結果^[1]。

2.狀態維修技術

對于導彈武器裝備故障的有效預測，其目的在于對故障問題進行有效維護與檢修，因而應探討在故障預測基礎上的維修控制方式，為導彈武器裝備健康管理提供技術支撐。目前，導彈武器裝備的故障可采取事后維修、定期維修及實時維修三種方式。

其一，事后維修。這一故障維修方式的應用，屬于一種被動維修方法，即在導彈武器裝備故障發生之后采取的維修措施大，這種維修方式的應用，往往會存在維修不足而導致設備長時間停機狀態，該維修方式較為傳統粗放;其二，定期維修。該維修方式的應用，屬于一種主動維修方法，是指相關技術人員根據自身經驗及先進技術，對導彈武器裝備進行定期檢查與維護保養，及時進行相應部件的更換。但該維修技術的應用，往往會導致維修過剩的現象，從而造成資源消耗與成本增加;其三，實時維修。該維修方式的應用，是基于傳感器實時監測結果，對導彈武器裝備當前的健康情況及老化情況進行實時監測與故障判斷，以確保當故障發生時，可以及時采取相應措施進行故障排除，這就要求傳感設備具備足夠的敏感性與實時性。現階段，導彈武器裝備故障維修依舊以常見傳統維修方式為主，為此還需要結合更加先進的技術手段對故障問題加以排除。

3.數據挖掘和可視化技術

對于導彈武器裝備進行故障數據挖掘與可視化分析，是提高故障處理效果，減少故障影響范圍的有效技術措施。在進行導彈武器裝備的健康管理過程中，會涉及到大量數據信息，而在對這些數據信息進行挖掘的基礎上，對數據信息采取有效分析處理，建立有效的未來健康管理數據分析機制，以實現數據信息的精準分析與明確交換。而實現這一目標，需要及時吸收有效信息，確定數據模式，識別異常情況，并確定隱藏關系，就需要采用更加先進有效的數據分析與故障處理技術。

對于故障問題的可視化處理，就是采取有效的數據處理工具，將這些數據信息進行可視化轉化，以圖表、線條或圖形等多種形式表示。數據的可視化處理，可以更好地對數據變化趨勢及數據模式進行有效識別。導彈武器裝備的故障分析，可通過有效數據可視化技術作為指導，為此就要求故障分析與檢修人員以數據可視化工具為指引，充分發揮數據可視化工具的簡潔性、指示性、豐富性等優勢，發揮導彈武器裝備健康情況的檢測效果。導彈武器裝備的故障分析與檢測，可采用更加簡潔的視頻圖形作為工具，提高導彈武器裝備故障檢修人員的圖形化信息識別與處理能力，更加直觀地展示導彈武器裝備故障問題^[2]。

結語

在進行導彈武器裝備的管理與維護過程中，應當充分明確導彈武器裝備的故障問題，整合以往故障信息，提煉故障特點，實現對于導彈武器裝備故障的有效預測，做好導彈武器裝備故障檢修工作，并發揮數據挖掘與可視化技術，提高數據分析與故障處理效果。

參考文獻

[1]馮玉光，徐望，顧鈞元，et al. 導彈裝備健康管理及其關鍵技術研究[J]. 兵器裝備工程學報，2017（01）：19-23.

[2]胡冬，謝勁松，呂衛民. 故障預測與健康管理技術在導彈武器系統中的應用[J]. 導彈與航天運載技術，2010（4）：24-30.