机内测试虚警分析和控制

现代飞行器广泛采用机内测试(Built-intest,BIT)技术,以便对其内部故障进行自动检测、诊断和隔离,但是常规BIT面临诊断能力不足和诊断模糊性等问题,导致BIT虚警率高,难以有效发挥其应有的作用.本文论述了BIT虚警的基本理论、虚警的危害及现状,并从BIT虚警产生的原因分析入手,提出了解决虚警问题的一些方法和措施.     

某机载设备虚警问题的原因分析及处理方法

分析了外场试飞过程中某机载设备BIT虚警产生的原因及引起的后果,并提出了一套较为全面的BIT虚警解决方案,最后结合实际应用给出了便捷有效的软件算法实例。经过外场试飞验证,该算法大大降低了BIT虚警率,提高了设备的可靠性,并为同类型的机载设备产生的BIT虚警提供了可借鉴的经验。     

飞机便携式维修辅助系统

现代飞机航电火控系统功能日益复杂，而测试性设计的不完善，使机内自检(BIT)虚警率、不可复现率及重测合格率成为各型飞机外场保障一大问题，便携式维修辅助系统(PMA)是解决该问题手段之一。该系统作为机内自检的补充，主要功能是增强机载航电设备故障隔离能力、排除正常LRU的不必要更换、综合BIT故障报告、机组和维修人员观察，记录虚警及不可复现故障历史和专家诊断系统从而提高外场保障效率水平。     

基于时间应力分析的机内测试系统综合降虚警技术

 虚警率高是困扰机内测试（BIT）系统得到广泛应用的主要原因。针对该问题,从机电系统所承受时间应力的角度构建了机内测试系统综合降低虚警技术的总体模型。首先采用双支持向量机（SVM）的方法将实时应力信息与机内测试诊断结果相互关联。在此基础上,提出了基于核主元模糊聚类的虚警识别方法将机电系统多源信息进行综合分析,并通过优化决策实现多级降低机内测试系统虚警的目的。最后,针对某型直升机航空地平仪的机内测试系统进行了试验验证与分析。     

机内测试定量要求的现场试验验证方法研究

阐述了机内测试(BIT)定量要求现场试验验证方法的内涵和实施流程。根据置信度水平和功能单元覆盖要求计算BIT故障检测率、故障隔离率和虚警率综合验证的样本量,根据BIT参数的单侧置信限进行合格判断。给出了数据统计判据、分类流程和统一记录表格。通过案例应用说明了该方法的可行性。     

UMVE对数单元平均恒虚警检测器性能分析

利用无偏最小方差估计(UMVE)算法分析了UMVE对数单元平均恒虚警检测器的性能.它的前沿和后沿均采用UMVE算法产生局部估计,再对两者求和得到背景功率水平.在SwerlingⅡ模型下,给出UMVE对数单元平均恒虚警检测器虚警概率和检测概率解析表达式.与对数单元平均恒虚警检测器相比,UMVE对数单元平均恒虚警检测器的性能得到了改善.     

一种基于ROM模型的测试性指标论证方法

针对实践中缺乏理论性、可实施性强的测试性指标论证方法的现状,提出了一种基于可靠度、战备完好率与可维修度（ROM）模型的测试性指标论证方法。从战备完好率（O）、可靠度（R）、可维修度（M）关系式入手,将关系式中的可靠度和可维修度分别用平均故障间隔时间（MTBF）和平均修复时间（MTTR）替换,再建立MTBF和MTTR与故障诊断率、虚警率和机内测试（BIT）故障率的关系式并代入"ROM"关系式,得到战备完好率与测试性指标之间的关系式,建立待解指标与BIT数量之间的关系式,通过代入和消减参数得到战备完好率随BIT数量变化曲线,通过找到曲线极值点得到最佳BIT数量,进而得到最佳的测试性指标。在模型构建和指标求解过程中进行了较为充分的仿真分析,得到了大量与经验相符的规律性结论,为不同对象应用该方法进行参数设置时提供了较为充分的参考。最后应用本文方法对某光电一体化设备进行了指标论证,演示并验证了本文方法的有效性。     

某型飞机改装虚警隔离后报“CO”虚警故障分析

某型飞机在外场飞行、维护和内场调试过程中,多次发生因虚警报"СО"(转速急降)故障,检查发现发动机及相关附件并无故障,而是由于改装虚警隔离相关电缆线路中所出现了故障而产生告警信号。针对这一故障现象,对改装虚警隔离装置的工作原理和线路故障进行分析,找出"СО"虚警故障的原因以及电缆故障的原因,提出修理和维护的方法和建议,为相关从业者提供借鉴。     

BIT技术在装备全寿命费用中影响分析

通过对BIT(Build in test,机内测试)技术在LCC(Life Cycle Costs,全寿命费用)中的影响分析,建立采用BIT技术后的LCC增量模型,研究了采用BIT技术对装备的全寿命费用产生的影响。同时基于国外现状,分析现今国内的情况,阐明采用BIT技术将在节约装备全寿命费用产生良性的影响。     

直升机航电系统综合测试设备研制

针对航电系统机载自检系统(BIT)虚警率高、传统测试设备通用性和综合化程度低等问题,设计并实现了某型直升机航电系统综合自动化测试设备,经实际测试验证,此设备各项性能均满足测试需求。     

某型雷达引信虚警分析与控制

针对某型雷达引信随机振动试验中虚警频发现象,从雷达引信工作原理、振动过程中虚警的产生机理出发,结合雷达引信的结构组成,分别从装配环节、低频电路分析、微波组件等方面分析了造成引信虚警的原因,并提出修理环节中解决并控制振动噪声的措施。     

电传飞控计算机子系统BIT设计研究

飞控计算机子系统是飞行控制系统的计算和控制核心,影响着飞行安全。采用BIT进行故障检测和定位可以显著提高飞控系统安全性。现阶段的BIT设计研究中,系统级偏向于顶层功能要求的论述,计算设备的BIT研究偏重于通用计算机的软硬件论述,飞控系统向计算机子系统的需求传递和可追溯性不强,也缺乏基于系统工程的飞控计算机子系统BIT设计流程研究。通过对飞控计算机子系统架构的分析得出其通用的组成模块。以此为基础开展BIT设计研究,分析了BIT的分类及特点,提出了BIT设计的通用需求,设计了基于系统工程的飞控计算机子系统BIT设计流程,重点从飞控系统功能需求出发详细论述了飞控计算机子系统BIT的初始化、工作模态转换、测试项目、执行时序及与飞控系统功能高关联度的BIT项目测试的设计方法原理,分析了故障预测及健康管理的设计方法和减少虚警的措施。采用该设计流程和详细设计原理方法的飞控计算机子系统BIT设计通过了地面综合试验的验证。     

基于一种灰色聚类滤波算法的飞机远程故障诊断虚警辨识方法

 在航线排故过程中,常会出现飞机远程实时故障报文信息的“飞机通信与寻址系统(ACARS)虚警”现象,使排故效率降低。对此,本文将灰色聚类和滤波理论结合提出了一种新的辨识算法——灰色聚类滤波算法,将常增益滤波引入灰色聚类算法,在灰色聚类算法中使用ACARS报文故障的当前数据分类故障、判断虚警的基础上,增加报文故障的历史数据,用滤波方法将历史的和当前的数据结合起来,提高辨识虚警的准确性。本算法应用于航空公司的波音777机队,能够有效辨识飞机实时故障报文信息中的虚警。     

BIT综合表示模型研究

 在分析机内测试(BIT)主要设计要素组成的基础上,提出了BIT综合表示模型。建立了BIT综合表示模型的数学定义,包括BIT单元模型、BIT层次关系集合、BIT数据传送方式集合、BIT执行次序集合和BIT综合表示模型。在数学定义的基础上,进一步建立了BIT综合表示的框图模型和表格模型,这两种模型可以直接用于工程分析。最后,以某辅助导航系统为案例,进行了BIT综合表示模型的应用,给出了框图模型结果和表格模型结果,验证了该模型的可用性和有效性。     

末制导雷达虚警概率检验方法

针对只有10^-8～10^-9量级的末制导雷达虚警概率难以检验的问题,研究虚警概率与发现概率、虚警时间的关系,论证了将虚警概率转化为虚警时间的检验方法,利用定时截尾统计检验理论,研究了不同鉴别比、不同试验时间、不同接收故障数时研制方与使用方的风险,提出了新型末制导雷达虚警概率的检验方法,解决了该项指标检验的难题。     

机载雷达BIT设计研究

首先分析了机载雷达自检测(BIT)采用的设计思想;然后论述了机载雷达自动实施的加电自检(PBIT)、连续自检(CBIT)、人工干预的中断自检(IBIT)和快速自检(QBIT);最后给出机载雷达BIT信息处理的流程.     

基于改进型CFAR的SAR图像目标检测算法

针对传统的双参数恒虚警率(Constant False Alarm Rate,CFAR)算法存在的虚警率高、实现过程繁琐、算法执行效率低等问题,提出了一种改进型的CFAR检测算法。该算法根据SAR图像的统计直方图,对可疑的目标像素进行预筛选,再用2个滑动窗口对像素进行判别。改进型的CFAR检测算法简化了原检测算法的结构,降低了检测结果的虚警率,提高了算法的计算效率,并在国际公开的雷达数据集上进行软件与DSP硬件的应用验证,测试表明该算法的有效性。     

基于杂波对消-自聚焦的多通道SAR-GMTI

对超高频(UHF)波段多通道合成孔径雷达(SAR)动目标检测技术进行研究,解决了长相干积累时间导致动目标在方位向散焦严重的问题。采用分块自聚焦技术对多通道SAR地面移动目标指示(GMTI)系统自适应杂波抑制后的SAR图像进行处理,改善杂波抑制后的SAR图像中动目标的聚焦情况,增强动目标与周围剩余杂波的对比度,进而提高恒虚警率(CFAR)检测的性能。与传统杂波抑制后直接进行CFAR检测方法相比较,该方法降低了检测虚警概率。实测数据处理结果显示动目标的信杂比明显提高,动目标方位向聚焦成功,证明了该方法的有效性。     

一种限定虚警概率的PN码捕获自适应门限估计算法

提出了一种限定虚警概率的PN码捕获的自适应门限估计算法,首先在对判决变量的统计特性分析的基础上,计算出了判决门限的有偏估计量;然后分析了估计偏差对捕获系统检测概率和虚警概率的影响;最后,计算机仿真表明,在限定虚警概率的前提下,捕获系统在高斯白噪声信道和瑞利衰落信道下具有较高的检测概率,自适应门限的估计方法易于实现,且适合工程应用。     

一种变信噪比条件下的恒虚警野值检测方法

野值检测又称异常值检测,是模式识别、机器智能和知识发现等领域经常面临的一个问题。当出现环境失配,数据信噪比（SNR）发生变化时,测试样本和训练样本所含噪声会有不同方差,以往的野值检测方法在虚警控制方面将会失效。针对这一问题,提出一种基于归一化残差（NR）的野值检测方法。该方法首先根据所需虚警概率和噪声方差变化情况确定野值检测门限,其次基于训练样本计算待考查模式的NR值,再比较NR值与检测门限的相对大小,从而判断待考查模式是否为野值。这一方法所依赖的检测门限对所需虚警率和噪声方差变化具有适应能力,因此可以在变信噪比条件下实现恒虚警（CFAR）野值检测。仿真实验验证了所提方法在虚警控制和野值检测方面的优越性能。