基于状态监测的装备保障特性评估系统研究

装备保障特性评估,是评定保障性目标的重要监督方法,状态监测是及时获取并掌握装备状态,支撑保障特性评估的重要在线手段。状态监测与保障特性评估可以实时或周期性的对装备运行状态进行监控和评估,预测装备的衰退趋势以及最佳维修时机。基于状态监测的岸防装备保障特性评估系统,通过研究岸防装备状态监测与评估体系,设计状态监测、健康管理与评估系统,支撑岸防装备保障特性评估技术研究与验证,并以某部队岸防装备为对象验证了系统的有效性,可对岸防装备的状态掌控,以及保障特性的及时、准确的评价和判定提供有效支撑。     

基于模型推理的系统级故障预测框架设计

针对装备实施故障预测过程中状态监测可达性的限制,提出系统级故障预测问题。通过参照国际标准化组织对故障预测的定义,界定系统级故障预测范畴,在此基础上应用基于模型推理的方法,构建系统级故障预测框架,实现从高层次系统监测信息中推理低层次难接近部件状态,更符合装备实际使用要求。     

新一代综合自动测试系统在船用雷达测试保障中的应用研究

以舰船装备综合测试的迫切需求为背景,提出了新一代综合自动测试系统(IATS)总体架构,构建新一代综合自动测试系统设备体系；针对某型船用搜索雷达,分析了船用雷达整机/分系统部件内场测试和外场原位监测评估等测试诊断需求,开展了新一代综合自动测试系统适应性和适用性等应用技术研究,实现了船用雷达工作频率、功率、带宽、噪声系数、窄脉冲信号等参数性能自动化测试和增强型原位监测评估功能。经分析评估,新一代综合自动测试系统设备体系可以满足船用雷达装备研制、试验和使用维护阶段测试保障应用,对提升其寿命周期内的测试保障效率和效能具有重要支撑作用。     

基于马尔可夫过程的健康状态评估模型

故障预测与健康管理（PHM）的思想是通过状态监测和诊断技术获取装备状态和故障信息,预测其故障发展趋势,采取更有针对性的维修措施,从而大大提高装备维修管理的精确化。对装备系统的健康状态进行评估是实施PHM的基础,研究了基于马尔可夫过程的健康评估问题,运用马尔可夫模型方法,将部件系统退化过程描述为有限状态转移过程,建立了基于马尔可夫的健康状态评估模型,对PHM系统进行评估并对剩余寿命进行预测,最后进行了案例分析,验证了模型的可行性。     

复杂设备健康度评估方法研究综述

随着装备系统集成化、信息化程度的提高,复杂装备的工作可靠性至关重要,对其进行健康状态评估有着重要意义;健康度是对装备健康状态进行定量评估的方法,相对于分级的健康状态评估,可以更加细致地反映装备退化状况,能为装备视情维修提供准确依据,近年来得到越来越多的关注;通过对近几年国内外涉及装备健康度评估方法的相关文献整理,综述了复杂装备健康度评估研究的发展现状和相关评估方法,并从部件级和系统级两个方面对各种健康度评估方法进行了分类阐述和优缺点分析;着重指出了复杂装备在健康度评估中存在的权重问题、样本不均衡问题和健康度与故障率相关性问题;结合复杂装备特点及该领域最新研究进展,提出了未来研究思路和发展方向.     

基于状态监测的岸防武器系统保障性评估指标研究

目前海军岸防武器系统保障特性评估还存在诸多空白,针对如何客观、准确的评估装备保障特性、及时掌握装备技术并适时开展装备保障、快速形成保障能力的问题,提出了利用状态监测技术进行保障特性评估的方法,利用状态监测技术获取并掌握目标对象的技术状态,快速、精确地响应各类保障需求,适时、主动优化装备性能,充分发挥岸防武器系统的作战效能,为科学、准确地评估装备保障特性提供理论与方法支撑;为实现由事后维修和预防性维修向基于状态的修理模式转变奠定基础。     

基于逻辑框图的卫星健康评估方法

针对目前无法准确量化反映在轨卫星健康状态的问题,提出一种基于卫星部组件逻辑连接关系的健康状态分层评估模型,用任务健康度和任务风险度定量表示卫星状态。在部件层,选取关键遥测参数指标,通过统计历史健康数据及查阅设计资料建立部件级非线性无量纲评估模型;在组件层,通过各部件的逻辑连接关系分别建立评估模型;在分系统层,利用组件层得到的结果及各组件的逻辑连接关系,结合模糊层次分析（fuzzy analytic hierarchy process,FAHP）和变权理论,建立分系统健康状态评估模型。最后,通过某卫星正常运行时期和异常运行时期的在轨遥测数据验证,结果表明,该评估模型具有正确性。     

基于测试数据的装备健康状态评估方法

针对当前装备健康状态评估方法无法反映健康状态变化过程的问题,提出了一种基于测试数据的装备健康状态评估方法。该方法通过对待测部件进行测试,观察测试数据变化规律并对比测试数据的正常范围,分别计算测试部件的基本健康度、健康度变化率和健康度变化幅度,得到了装备动态变化过程中的健康度数学模型,并建立了串联、并联系统的武器装备健康状态评估方法。利用该方法分别对某型潜射导弹发动机、伺服机构液压源的测试数据进行实例分析,结果表明该方法可准确真实反映装备健康状态的变化过程,提供使用者科学有效的故障预测和维修决策依据,更加符合装备基于状态的维修要求,提高了装备完好率和任务完成率,具有较强的可操作性。     

某型复杂装备车载状态监测系统设计

某型复杂装备现有设备监测数据达不到对全车的故障诊断与健康状态评估所需数据的要求,通过分析其整车电气信号,为满足复杂装备对整车数据的监测需求,设计了车载状态监测系统;给出了车载监测系统的总体架构,对综合控制处理电路、实时数据采集处理电路、总线数据监控电路和车载显示系统硬件进行了设计,设计了车载采集与报警系统和显示系统软件,最后对系统进行了车载测试,表明系统能够对复杂装备的实时运行状态进行监测,完成基本的故障诊断功能,为早期发现故障缺陷,提出处置措施,开展系统健康管理提供了条件.     

复杂设备故障预测可拓聚类分析模型

针对大型复杂设备运行状态的复杂性和健康状态诊断的不确定性,研究了复杂设备故障预测问题,给出了一种基于可拓聚类方法的智能化复杂设备故障预测分析模型。该模型利用可拓理论进行被诊断设备诊断状态的物元建模,并基于物元模型进行诊断数据的形式化和模型化描述,利用可拓理论关联函数对复杂设备故障预测进行定性和定量相融合的分析,从而达到对复杂设备故障状态的快速预测,为设备维修的计算机辅助设计顺利实施提供支持。将模型与方法应用于某动力系统装备的实例中,验证了模型的有效性。     

基于健康管理的有源相控阵雷达威力性能评估方法

针对有源相控阵雷达一类的复杂电子系统,设备的维修是产品全寿命周期内最核心的工作之一。装备的过维修或欠维修,都将对装备的使用造成影响,同时提高了保障费用。本文通过有源相控阵雷达的健康管理系统的参数获取、分析和知识挖掘,提供了一种基于健康管理的雷达威力性能的评估方法,进而提升雷达全寿命周期保障的自动化、智能化水平,达到降低全寿命周期费用,提高装备作战效能的目标。     

基于层次分析法的电力通信传输设备在线监测

基于状态感知综合考虑通信设备各动、静态数据,结合运维管理经验,利用历史缺陷和检修、当前性能值和状态值等历史和实时数据,重点开展运行环境和设备状态关键参数对传输设备寿命影响的研究。构建传输设备健康状态评价模型及算法,感知通信传输设备当前状态,实现通信传输设备健康状态评价及各参数对寿命影响研究。研究成果能指导设备运行、检修和技改工作,合理建设和调整通信网络,为电力通信传输设备全寿命周期管理提供支撑,提升通信运行管理水平。     

S频段统一测控雷达健康故障诊断系统的设计

针对S频段统一测控系统故障诊断及健康管理的需求,给出故障诊断软件体系架构,并基于故障树的设备故障诊断开展了LNA+D/C设备状态评估设计。健康故障诊断系统以可更换单元或模块的监测信息为基础,综合利用自动测试和标校结果,收集、存储、诊断全系统设备工作状态,并依据建立的系统健康诊断和任务能力预测模型,实现设备健康状态预测和任务能力评估功能,为资源调度提供决策依据。     

航空装备故障损伤等级的可拓精准评定研究

为了满足舰面维修人员对海军航空装备维修保障的需求,提出了航空装备故障损伤等级的可拓评定方法。首先,给出了故障元的概念,以形式化描述航空装备发生的故障及故障的判别特征。其次,给出精准度的概念,对判定故障判别特征量值的准确性进行刻画。在此基础上,利用可拓学的可拓识别方法对航空装备发生故障的损伤等级进行综合评定,提供一种确定航空装备故障损失等级行之有效的途径和方法,为确定故障维修计划及方案提供重要的理论参考借鉴。最后,通过某次远航中直升机发动机的故障算例分析显示：该方法可靠、简单、实用,具有较好的推广应用价值。     

基于大数据平台的电力设备运作状态监测系统研究

针对目前电力设备运作状态监测系统焦点都在集群的硬件索引上,对电力设备的线状、性能、节点状况和指令反馈等数据层的监控不足,本文采用大数据技术对电力设备运作状态的显著性及统计因子变量进行相应的决策分析,建成一套通过主动监测设备潜在的运行状态变化的多元回归系统模型。从而有效解决了电力设备运行过程实时监控,潜在故障预警、评估、回溯管理等问题。通过宁夏电力公司的试运行结果表明该模型平台能预期捕获电力设备运作状态下的各项影响变量因素,对这些因素进行掌控将广泛应用于电力设备运作部署与运维。据此结论为该大数据平台的电力设备运作状态监测系统,可自定义设备运行分析报表,实现数据分析结果的随需展现,起到保障电力设备安全、可靠运作,具有一定的推广意义。     

基于建康管理技术的机载计算机智能故障诊断方法

为了满足飞机机载电子设备以状态监控为基础的视情维修保障策略,提升设备可维护性,提出了一种基于在线检测、故障预测、辅助决策的健康监控管理故障诊断方法,支持对机载电子设备的健康状态进行预测和评估。通过划分机载电子设备子功能的敏感威胁区域,对这些区域设计专门的威胁预警监控电路,进行功能危害监控,建立推理监控模型对监控电路故障进行预警监控,结合辅助决策的方式对预警到的故障进行定位,实现对电子设备的智能故障诊断。通过FMEA的分析与故障注入测试验证,该预警电路、推理模型和辅助决策能有效的预测故障及定位,具有较高的故障预测覆盖率,可提高机载计算机的维修性、降低维修时间,在电子设备视情维修策略上具备工程应用价值。