引言

机载电子设备的不断发展和电子信息技术的进步，带来产品的高度综合化、模块化和通用化设计，其所具有的信号交联复杂、电路集成度高等特点对系统的故障检测和精确故障定位带来极大挑战。

文佳[1]提出机载系统综合状态监测与诊断架构设计，在宏观层面设计了数据处理与分发层，集成健康评估与诊断模型与各类智能推理算法，利用底层产品的多源监测数据。该架构设计更适用综合化的机载任务系统，但没有过多深入到产品级的故障分析和定位研究。机载设备作为现代飞机的重要组成部分，其健康状态直接影响飞行品质与任务执行情况[2]，而其复杂性、层次性、相关性和不确定性的故障特征对系统故障检测提出高要求[3]。但是，高集成度的电路设计使得对底层硬件电路的测试手段受限、状态监测难以面面俱到[4]。高综合化的设计增加系统信号交联的复杂度，整体上增加了故障传播的不确定性，并叠加了电子产品故障随机性与间歇性的特点[5]。机内测试（Built-In Test，BIT）作为设备内部故障检测与隔离的重要手段，具备故障监控、记录和上报等功能[6]，通常可在设备出现故障后快速协助分析和定位问题。但是，由于机载设备研制阶段初期设计师对产品的故障规律认识不足，BIT一方面难以做到对所有故障的全面覆盖[7]，另一方面，综合机载设备中其他设备的自身故障可能导致BIT信息未被记录。

非易失性随机存取内存（Non-Volatile Random Access Memory, NVRAM）能够记录和存储重要数据信息，当其被设计在产品内部后，其上面所记录的信息在产品断电后仍能够被保存且不丢失[8]。因此，机载电子设备通常会使用NVRAM进行关键故障信息的记录存储，在出现故障后即时提取故障信息，用于分析和故障定位。李庆楠[9]定义一种故障信息内容格式，并设计了一种减小记录时间动态范围的故障记录机制。金道源[10]基于DSP设计并实现了NVRAM的故障记录与解析。宋丫[11]提出了基于失效场景的故障记录方法，对故障信息进行了分类记录。文献[12]则基于工程应用提出了将故障信息同步发送给NVRAM和电子盘的方法，以解决单纯使用电子盘不足以快速定位故障根源的问题。然而，该专利中的方法仅记录了软件启动信息及各模块自检结果等日志数据。虽然NVRAM记录的BIT故障信息旨在尽可能全面地定位内部故障测试点，但航电设备设计复杂、节点交联复杂，同时，飞行中可能受到电磁干扰，试飞员回忆场景不全等因素，导致某些情况下仅依靠BIT信息可能无法实现故障分析和定位[13]。

针对上述问题，本文设计并提出一种基于NVRAM的复合故障日志，该功能在记录机上规定的BIT信息的基础上，扩展和新增系统内部各测试点的状态标志等关键性指引信息，将其综合应用于设备的故障分析和定位，并将该方法应用于航空机载雷达。

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作者信息：

李志科，孟宏鹏，杨建设

（航空工业雷华电子技术研究所，江苏 无锡 214063）