文獻標識碼: A
文章編號: 0258-7998(2012)12-0071-03
飛機的機載電纜布置錯綜復雜,起著能量輸送、信息傳遞等重要作用。以某型飛機為例,近四百根機載電纜總長十幾公里,重量一噸以上,因此,空戰中機載電纜損毀返航后的診斷修復,是比較棘手的工作。目前仍然沿用三用表手工測量的傳統方法。據調查,某型飛機維修過程中,僅僅一根電纜的故障排除競耗時一周。顯然,這樣的修復速度遠遠不能滿足現代技戰術的要求。
建造機載電纜損毀后的智能化診斷系統ECIDS(Electric Cable Intelligent Diagnosing System),其工作效率是手工診斷修復所遠不能比擬的,而且可以將多根電纜的故障一并解決,從而滿足技戰術的要求。
1 ECIDS系統硬件結構
系統首先必須具備對被診斷電纜連接關系的檢測功能,為此,硬件上建造了如圖1所示的模擬開關組件,其核心器件是兩只16通道的電子模擬開關CD4067,輔以控制邏輯器件。綜合考慮結構與效率,這一部分硬件系統由16對模擬開關組件組成。模擬開關的CH0須空閑不用,因此可一次性完成對240根電纜導線的檢查。
該型飛機的機載電纜與分布于機體表面的插頭插座相連接。具體示意如圖2所示。
整個智能化診斷系統硬件結構示意如圖5所示。
2 ECIRS診斷的算法
診斷程序能夠對電纜斷口實現一攬子故障診斷,具體定義了如下矩陣。
2.1 電纜的連接關系矩陣
分布于飛機表面的各個插座之間的鏈接關系應為已知,亦可通過設備自身在線學習獲得。為方便計算,給出以下定義:
定義1: 模擬開關組件第i個開關的通道與第j 個開關的通道連接關系矩陣為:
通過上面的分析,可得以下公理。
公理:不論斷口的映像如何不同,只要像源相同,這些電纜可以連接在一起,而與映像矩陣的維數無關。
2.2.3 算例
設組件第i個開關的通道與第j個開關的通道連接
分析和實驗都表明,通過三個測量,獲取的測量矩陣、斷口兩端的映像矩陣以及相應的運算,可一起解決斷口的故障定位和斷口兩端的鏈接關系,從而給出電纜斷口的修復決策。計算表明,系統可在20 min內完成一個循環的斷頭查找并給出故障定位。
2012年3月10日在空軍某部對大修中的飛機進行了實際測試與演練,結果完全正確。
測試單位與用戶分別給出的測試報告和用戶報告表明,系統完全達到了預期目的。經過對國內外28個數據庫及涉密數據庫的檢索,尚未發現相近的技術報告,通過了國防工辦主持的鑒定,填補了國內空白,國際上技術領先。
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