文献标识码: A
文章编号: 0258-7998(2012)12-0071-03
飞机的机载电缆布置错综复杂,起着能量输送、信息传递等重要作用。以某型飞机为例,近四百根机载电缆总长十几公里,重量一吨以上,因此,空战中机载电缆损毁返航后的诊断修复,是比较棘手的工作。目前仍然沿用三用表手工测量的传统方法。据调查,某型飞机维修过程中,仅仅一根电缆的故障排除竞耗时一周。显然,这样的修复速度远远不能满足现代技战术的要求。
建造机载电缆损毁后的智能化诊断系统ECIDS(Electric Cable Intelligent Diagnosing System),其工作效率是手工诊断修复所远不能比拟的,而且可以将多根电缆的故障一并解决,从而满足技战术的要求。
1 ECIDS系统硬件结构
系统首先必须具备对被诊断电缆连接关系的检测功能,为此,硬件上建造了如图1所示的模拟开关组件,其核心器件是两只16通道的电子模拟开关CD4067,辅以控制逻辑器件。综合考虑结构与效率,这一部分硬件系统由16对模拟开关组件组成。模拟开关的CH0须空闲不用,因此可一次性完成对240根电缆导线的检查。
该型飞机的机载电缆与分布于机体表面的插头插座相连接。具体示意如图2所示。
整个智能化诊断系统硬件结构示意如图5所示。
2 ECIRS诊断的算法
诊断程序能够对电缆断口实现一揽子故障诊断,具体定义了如下矩阵。
2.1 电缆的连接关系矩阵
分布于飞机表面的各个插座之间的链接关系应为已知,亦可通过设备自身在线学习获得。为方便计算,给出以下定义:
定义1: 模拟开关组件第i个开关的通道与第j 个开关的通道连接关系矩阵为:
通过上面的分析,可得以下公理。
公理:不论断口的映像如何不同,只要像源相同,这些电缆可以连接在一起,而与映像矩阵的维数无关。
2.2.3 算例
设组件第i个开关的通道与第j个开关的通道连接
分析和实验都表明,通过三个测量,获取的测量矩阵、断口两端的映像矩阵以及相应的运算,可一起解决断口的故障定位和断口两端的链接关系,从而给出电缆断口的修复决策。计算表明,系统可在20 min内完成一个循环的断头查找并给出故障定位。
2012年3月10日在空军某部对大修中的飞机进行了实际测试与演练,结果完全正确。
测试单位与用户分别给出的测试报告和用户报告表明,系统完全达到了预期目的。经过对国内外28个数据库及涉密数据库的检索,尚未发现相近的技术报告,通过了国防工办主持的鉴定,填补了国内空白,国际上技术领先。
参考文献
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