[发明专利]航电组件功能维护测试点选取方法

说明书

技术领域

本发明涉及航空电子设备测试技术领域，特别是涉及一种航电组件功能维护测试点选取方法。

背景技术

目前模拟电路故障测试理论发展比较缓慢，原因大致有两个：一是模拟系统的集成度较低，传统的模拟电路规模也较小，因此采用人工测试和维修还可满足实际需要，且工业生产没有提出相对规模较大的数字系统测试那样的迫切要求，所以模拟电路的测试和诊断的研究缺少强大的动力。另一个原因是模拟电路的测试与诊断远比数字系统困难,因此,无论在理论上还是在方法上均尚成熟，可付诸实用的方法相对较少。主要原因有：

1、模拟电路的故障现象往往十分复杂，故障状态是无限的，故障特性是连续的，难以作简单的量化。而在数字电路中，一个门的状态一般只有两种可能，因此，故障特性是离散的，整个系统的故障状态是有限的，便于处理。

2、模拟电路的输入与输出关系比较复杂，即使是线性电路其输出响应与各个元件参量之间的关系也往往是非线性的。

3、一个实用的模拟电路中，电路规模越大，反馈回路也就越复杂。而对一个复杂反馈回路的模拟电路仿真计算，需要通过迭代计算实现，计算量大而且复杂的。

4、虽然模拟电路中非故障元件的参数标称值是已知的，但一个具体电路的实际值会在其标称值上下作随机性的变动，一般不能完全等于其标称值。

5、模拟电路中的电流是一个重要的参数，也是故障信息的重要组成部分。但是在实际测量时，除输入端口和输出端口可以比较方便地测到电流参数外，一般电路中的支路电流均不宜甚至不可测量，通常只能通过测量电压来得到。

在航电设备的故障诊断和测试中，测试点的选取是要考虑的重要因素。测试点优选的目的就是要用最少的测试点、最低的测试代价实现最高的故障检测率及故障隔离率等可测性指标。目前，测试点优选的方法主要有通过求解最小测试集来选取最优测试点。另外，还有基于参数，如信息熵、故障特征函数、敏感度因子和最大故障特征熵等建立测试点的优选策略。因此，基于机载电子设备维修和设备发生故障的实际情况，实现电路测试点的优选，还需要研究新的方法。

尽管我国在电路故障诊断方面已开展了研究并取得了很多研究成果，但国内民用飞机设计方面的落后导致了维修技术的落后，造成我国的维修设备基本依赖进口、维修能力低、国外送修率高的现状。一般的航空维修企业对于复杂的机载电子设备只能达到组件级和板卡级的测试水平，深度的元件级维修则依靠国外维修企业和相应的设备供应商，因此维修成本相对较高，维修周期很长。机载电子设备的升级换代使我国原有的维修设备丧失维修能力，行业壁垒和技术封锁使我国的自主生产能力处处受限。由于技术和生产能力的不足，业已开始的国产大飞机项目对于机载电子设备的策略是全球采购，这意味着后期的使用及维修工作仍要受制于人。为了彻底改变这种现状，必须遵循从引进吸收到自主生产的过程。对于机载电子设备的故障检测领域而言，重点在于关键技术的研究，突破点就是研究航电设备故障诊断和测试方法。

发明内容

    为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是：提供一种航电组件功能维护测试点选取方法，通过研究典型的现代民用机载电子设备的模拟电路故障诊断方法，对模拟电路测试方法进行分类分析，重点分析故障字典法，选择最典型最具有应用价值的直流故障字典法进行实用性研究。然后在充分研究传统直流故障字典法原理的基础上，对字典法中的关键技术展开实用性研究，在此模糊集的基础上，建立起测试点优选的数学模型。并提出一种新的测试点优选算法。在分析了传统故障字典法和改进故障字典法的优缺点之后，结合实际电路进行仿真，以期成功解决传统模糊集划分和测试点选取不够优化的问题，进而提高模拟电路系统故障检测和隔离的效率。

本发明主要解决的技术问题包括：

1.      在航电设备的故障诊断中模拟电路的测试点选取方法，选取最优测试点，并且测试点数量尽可能少。

2.      测试点的优选策略的建立，通过数学模型和故障诊断分析方法制定测试点的优选方案。

3.      以最低的测试代价实现最高的故障检测率及故障隔离率。

 本发明所采用的技术方案是：航电组件功能维护测试点选取方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、提取被测系统模拟电路在各种故障状态下的电路特征，包括测试点的支流电位向量、网络的幅频特性，然后将提取的电路特征与故障一一对应关系列成一个故障字典，在实际诊断时，只要提取被测系统模拟电路的实时特征，就可以从故障字典中查出此时对应的故障，故障字典法的理论基础是故障模式的识别；