航空电子设备故障诊断技术分析

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摘要：当前在航空飞行器中，航空电子技术的应用范围越来越广泛，而正是航空电子设备的复杂性结构让航空电子设备故障的维修与保养的难度性加大。本文通过阐述航空电子设备的故障类型，并根据实际情况提出航空电子设备故障的诊断技术，为航空电子设备的正常应用提供技术支撑。

关键词：航空；电子设备；故障诊断

1航空电子设备故障类型

航空电子设备故障类型主要包括自动检测设备的故障、航空电源设备故障、计算机控制系统故障。一是自动检测设备的故障。自动测试装置是整个航空电子结构的一个非常重要的组成部分。如果这种自动测试设备以板卡形式呈现出来时，那么很容易造成板卡连接失败或者出现错误接触的情况。通常航空电子设备采取的是封装式的处理方法，因此当设备的自动检测模块发生破坏性错误时，则无法对故障发生的元件进行准确判断。通过将主板中需要局部焊接的孔连接起来，但由于受到液体腐蚀、湿环境、高温和高压的影响，则很容易发生锈蚀的情况，甚至难以更好的接触起来。二是航空电源设备故障。由于所有航空设备的每个模块都有电气部件，所以电气故障已经成为航空设备中常见的故障。电源主要用于为航空提供能量，而故障发生时主要是电源顺时过载或者电源烧毁所出现的短路情况。稳压芯片在稳压电源中发挥着重要的作用，所以在进行这种故障检测时，我们必须侧重于检测调节电压芯片，然后再检测其它元件，如图1所示。三是计算机控制系统故障。计算机控制系统是整个网络结构的一个非常重要的组成部分。计算机控制系统的错误主要与随机代码、乱码等有关。随机代码是计算机信号处理系统的失败情况；内容错误是显示控制系统的失败。这使得通常难以安装和替换数字和模态信号，并且显示处理器通过检测内容误差而被视为重要的检测中心，并且根据处理器的检测状态来评估装置的误差；乱码则是通过检测DA装置来保证航空电子设备正常运行，并检查好线路是否通畅，及时做好航空电子设备维修工作。

2航空电子设备故障诊断技术分析

2.1电子电路故障诊断

电子电路故障诊断技术主要涉及到数字电路故障诊断和模拟电路故障诊断两种类型。

2.1.1数字电路故障诊断方法在数字电路设备的运行过程中，各个电路、设备和元器件常常会出现多样化的故障，所以为了能够准确的对电路所发生故障的位置进行诊断，则需要对发生的故障进行合理分类，也就是故障的模型化。在数字电路设备中较为常见的模型化故障主要包括桥接故障、固定型故障和暂态故障。因此，针对这些模型化的故障可采取伪穷举测试法、测试码生成法。伪穷举测试法则是立足于伪举测试法的基础上合理的进行电路划分，让每一个被划分的电路再进行穷举测试，这样能够在一定程度上减少测试数，这样便能够保证数字电路设备正常运行；测试码生成法在应用的过程中主要就是对电路中存在的故障进行全方面检测，并充分利用D算法和布尔差分法生成测试码，以此保证故障定位的准确性和科学性。

2.1.2模拟电路故障诊断当前非线性系统理论在不断发展中推动了模拟电路故障诊断技术的进步，所采取的方法主要包括：测前模拟诊断和测后模拟诊断。①测前模拟法。测前模拟法在应用过程中的一种典型的方法就是故障字典法，常常被应用于模拟电路的故障诊断中。通常响应的方法主要是利用计算机平台采取仿真措施，而且还能够在实际的电路上进行仿真。通常在获取了被测电路施加和测前模拟时的相应特征之后，再根据这个特征进行故障查找。②测后模拟法。测试后模拟法称为故障分析方法。主要特征是根据测量信息模拟电路，所以在测试之后可采取参数识别技术和故障证实技术两种方法。其中，一是参数识别技术：根据拓扑关系，与输入激励和外围网络的输出响应它可以识别网络的所有参数（或额定值的参数偏移），并最终根据检索参数的公差来识别网络中的参数，然后再查找参数公差边界一起识别网络的错误元素。参数识别也被称为组成值的溶解性问题。二是故障证实技术：故障证实技术的基本构想是预先猜测电路中的误差，并根据测量的数据确定该构想是否正确。如果两者都匹配假设是正确的，错误位置被切断，如果电路中有多种类型的缺陷，且各种缺陷的组合数量很大，所以测试和验证每个假设的负担则必须更大。为了减少工作量并考虑到模拟电路的公差，通常使用网络分离方法（也称为电路切割法）。通常这种分级诊断的方法能够切实提升诊断的效率。

2.2电子设备故障诊断

故障诊断是一种应用过程中的识别和分类问题，所以当前所采取的错误诊断方法主要包括信号处理方法、基于模型的分析方法和基于知识的故障诊断方法。（1）基于信号处理的方法。信号处理方法包括使用信号模型，例如频谱变化、函数和波形，分析可测量的信号，区分频率变化的特征值和检测误差。（2）基于解析模型的方法。根据诊断对象的数学模型，测量的信息必须按照适当的方法进行处理和诊断。比较测试对象的精确数学模型，侧重于比较测试对象的可测量信息与模型表示的信息，并通过进一步的分析和处理进行错误诊断。（3）基于知识故障诊断。针对知识故障诊断方法可不用设计精确的数学模型，而主要采取模糊故障诊断、专家系统故障诊断。专家系统故障诊断方法。这种方法主要是在计算机收集了被诊断对象的信息之后，使用不同的原则（专家经验）进行一系列推理，随时调用各种应用程序，并在这种程序应用的过程中向广大用户索取一定的信息，这样便能够很快速的找到最终错误或最可能存在的错误，然后由用户确认。通常专家系统故障诊断方法的组成内容如图2所示。数据库：整个网络诊断系统内的数据库内容必须是一种实时状态的数据，所以在进行离线诊断的过程中，即通过存储由该成员检测到的错误或某些特性数据，如图3所示。知识规则库：系统的工作环境和系统知识均可作为重要的保留知识点，而该系统应用的原则基础是一套反映系统因果关系的原则，其主要是应用于故障推理，所以知识库是专家领域知识点的重要集合。人机接口：人机信息的重要交接点主要指的是人类系统与专家系统。推理机：根据所获得的信息，不同的规则被用于诊断错误和结果，是属于诊断专家控制系统的组织结构。专家系统故障诊断的主要目的是利用诊断专家的知识和经验，有效地应用于机械系统、设备和电子化学设备中的故障诊断。同时，这种方法在应用的过程中也会受到自适应能力、学习能力和实时性方面的限制。

3结束语

航空电子是航空飞行器的重要组成部分，是很容易发生故障的一个部件。通过在航空电子设备中采取故障诊断技术，合理采用电子预测技术和嵌入式智能传感器等高速的数据处理技术，构建起高智能化的航空电子设备故障诊断平台，有效提升航空电子设备的诊断效率，保证航空电子设备的正常应用。

参考文献

[1]毛鹏.飞机航电系统故障分析方法与故障诊断技术探讨[J].电子测试,2020（02）：45-46.

[2]朱涛.基于ABC-BP神经网络的航空发动机故障诊断方法研究[J].电子制作,2020,000(003):82-83,55.

作者：张晓敏 单位：海军装备部