基于航空電子設備故障診斷技術研究

王雷 楊海斌 馬彪

摘要：本文簡單分析航空電子設備故障診斷時常用的信號處理、模型解析以及知識故障診斷三種方法，并提出數字電路故障診斷、模擬電路故障技術，為航空電子設備連續、穩定運作提供技術支持。

關鍵詞：航空;電子設備;故障診斷技術

科技的發展，提高航空電子設備自動化程度的同時增大了設備故障診斷難度，對此為保證電子設備安全、良性運作，就需注重電子設備故障診斷工作的落實，應用現代化診斷技術，促使電子設備運行價值得以被發揮。

一、航空電子設備故障診斷方法

故障診斷能夠對電子設備故障類型進行識別與分類，現階段，常采用三種設備故障診斷方法即信號處理、模型解析及基于知識故障診斷。

信號處理故障診斷法利用設備運作過程中產生的信號，如頻譜變化、函數與波形等，在此基礎上，制成信號模型，對可進行測量的信號加以細致分析，實現對頻譜變化特征值的區分，同時還能夠明確實際特征值與檢測結果之間的誤差。

模型解析故障診斷法是為待診斷設備構建數字模型，并使用適宜的方式對測量信息進行診斷與處理。比較測試對象的精確數字模型，將測試對象的可測量信息與數字模型呈現出來的信息作為重點比較內容，從中發現運行錯誤信息并采取有效手段加以處理[1]。

知識故障診斷法對于數字模型的依賴程度不高，一般采用的故障診斷形式有兩種即模糊故障診斷、專家系統故障診斷。后者的實現原理是整理計算機中待診斷設備的相關信息，依托于專家經驗，對所有數據信息加以推理，在此過程中，可對各類應用程序進行調用，還能實現從更多用戶中獲取信息的目的，以此提高設備運行參數錯誤診斷效率與精確率，將診斷結果反饋給用戶，待其確認后制定可行的檢修方法，以保證航空電子設備穩定運行。

二、航空電子設備故障診斷關鍵技術

航空電子設備故障診斷技術的實現是全方位測試電子設備的端口信息，針對部分大型設備，還需測試電子電路及節點，以此對設備的運作狀態加以判斷，同時利用收集到的各類信息，將其與設備良好運作時產生的信息進行對比，從而推測各元器件在運作時是否會發生故障，針對可能存在的故障點，制定相應的預防處理措施，并在該區域做好標識，以此提醒設備運維人員注重該點的檢修，為電子設備連續、穩定作業提供保障。

（一）數字電路故障診斷

數字電路由多個元器件、設備、電路分支組成，且每一個元件所發生的物理故障均存在較大差異，增大電路故障診斷的難度。對此，需加強對造成電路與設備故障因素的研究力度，以此確定需進行故障診斷的位置，做好不同故障的分類，在此基礎上，篩選出最為典型的故障類型，這一過程被叫做故障模型化。數字電路設備中極易遭遇的模型化故障有三種即暫態故障、橋接故障與固定型故障。

采用數字電路故障診斷技術時，通常是對電路設備的故障進行檢測與定位，實際診斷過程中，一般采用的診斷方式有三種：窮舉測試法、測試碼生成法與偽窮舉測試法。

窮舉測試法的實施流程為：在待測設備電路的輸入端上傳所有可能性的測試碼，在此過程中，時刻觀察電路輸出狀態，確保其始終具有相應的邏輯功能。偽窮舉測試法基于上一種方法，先合理劃分設備電路，但在劃分時，應保證每一區域的電路均能使用窮舉測試法展開電路測試工作。通過運用此種測試方法可以從根本上減少待測數值，具有較強的實用性。測試碼生成法的主要目的也是處理測試數值過多的問題，同時，還能起到縮短測試時長的作用。此方法的實現原理如下：通過對待測試設備電路進行分析，判斷出可能發生故障的電路，在此基礎上，利用布爾差分法生成特定的測試碼，以保證設備電路故障定位的準確性。

（二）模擬電路故障診斷

現如今，非線性系統理論不斷被完善，促使模擬電路故障診斷技術得到進一步發展，通常采用的診斷方法有兩種即測前模擬診斷、測后模擬診斷。在使用前者開展航空電子設備電路故障診斷工作時，會應用到計算機平臺，針對待診斷對象，制定相應的仿真措施，同時，還可以在電路上執行仿真工作，以此得到來自于電子設備本身的響應。當獲取到被診斷電路測前模擬的特征值后，對數值進行系統化分析，確保能夠在短時間內找出故障點[2]。

測后模擬診斷法也被稱之為故障分析法，其主要是利用所檢測到的數據信息實現相應電路的模擬，因此，完成設電路診斷工作后，需借助參數識別技術與故障證實技術。其中，參數識別技術的實現需依托于拓撲關系，促使輸出激勵與外圍網絡輸出響應結合在一起，以此達到對網絡中所有參數識別的目的，同時還能進一步得出額定值參數偏移情況：將各項檢索參數之間的公差作為依據，識別網絡參數，在此基礎上，明確參數公差邊界，從而準確診斷出網絡中的錯誤信息。參數識別也可以解釋為組成值的溶解問題。故障證實技術的實現原理是先對電路中存在的誤差進行猜測，結合所測得的各類數據，確定最初猜想的正確與否。如在對比時，實際數據所呈現出的故障信息與猜想一致，則可以切斷電路;但電路在運行時，極易同時出現多種故障類型，且各故障組合數量大，因此，在對電路故障假設時，應從多個角度進行，并對每個假設加以驗證，以保證電路故障診斷的全面性、科學性。此外，為減少故障診斷工作量，需對模擬電路的公差進行綜合考量，借助網絡分離法，也可將其稱之為電路切割法，這一分級診斷的方式不僅可以保證故障診斷的精準性，還能從根本上提升故障診斷效率，具有極為顯著的使用優勢。

結束語：

電子設備是航空飛行器極關鍵的組成部分，與此同時也是極易發生運行故障的部件，對此，需明確電子設備故障診斷方法，將數字電路故障診斷技術及模擬電路故障診斷技術運用到設備故障診斷工作中，提高故障診斷效率與質量，實現航空設備正常運行。

參考文獻

[1]張曉敏.關于航空電子設備故障診斷技術的分析[J].電子測試，2021（01）：113-114.

[2]王琳.航空發動機故障診斷技術研究[J].華東科技（綜合），2019，000（005）：1-2.

作者簡介：

王雷（1984 .06——），男，漢族，籍貫：河南鄧州，碩士研究生，工程師，主要研究方向：航空產品可靠性分析和故障診斷。