雷达系统测试性设计

良好的测试性设计对雷达系统而言,可以有效地提高其维修性、保障性,降低全寿命周期费用。简要回顾了测试性的发展,指出了测试性设计对雷达系统的重要性和必要性,并给出了雷达系统的测试性设计的基本原则。从网络化设计、分层次设计、外场可更换模块（LRM）设计、校正维护设计和故障诊断设计等方面详细介绍了雷达系统的机内测试（BIT）设计,对原位检测设计和自动测试设备（ATE）设计进行了简要介绍。随着雷达技术的不断发展,在BIT技术、ATE技术进行创新发展的同时,还应积极探索综合诊断技术、预测和健康管理（PHM）技术等新的诊断方法在雷达系统测试性设计中的应用。     

PHM系统的构建和关键技术初探

本文介绍了预测与健康管理技术的基本概念和内涵,分析了国内外预测与健康管理的研究现状,总结了PHM系统关键技术,并对未来PHM系统设计进行展望。     

综合化航空电子系统PHM应用与设计

故障预测与健康管理(PHM)技术应用是保障电子系统任务完成成功率的重要手段和方法。对航空电子系统的PHM应用及设计思路进行了探讨,提出了PHM系统功能关系及适合综合化航空电子系统的健康管理体系。对PHM工程实现的主要关键技术及解决方案进行了研究,重点分析了基于测试性模型的多信号增强诊断方法,以及基于马尔科夫和贝叶斯网络的健康评估方法,对最终实现航空电子系统的PHM全面应用具有指导意义。     

基于PHM的导弹状态管理研究

在介绍预测和健康管理技术（PHM）内涵及功能的基础上,分析了PHM应用于导弹状态管理的可行性,提出了基于PHM的导弹状态管理系统,并对系统功能及系统预测方法的实现进行了介绍。     

集成电路失效机理分析及其PHM技术实现

集成电路的可靠性问题随着制造工艺尺寸的缩小与集成度的增加而变得越来越重要,开展针对集成电路的失效物理为基础的故障预测与健康管理技术,用于预测和评估集成电路产品在实际环境中的可靠性,已成为当今研究的热点。通过阐述集成电路的失效机理,介绍了集成电路目前故障预测与健康管理的基本方法。针对关键失效机理的基于预警单元法的PHM技术方案,提出了对电迁移失效的监控原理、监控方法,通过设计电迁移预警电路,验证了该PHM技术的可行性。     

有人机/无人机协同作战机群PHM顶层架构

故障预测与健康管理(PHM)技术作为新一代飞机设计与使用中的关键技术和重要组成部分,受到国内外专家学者的广泛关注.针对未来航空装备无人化、协同化的特点,利用系统工程的方法对有人机/无人机协同作战机群PHM系统进行场景分析,通过系统用例图与活动图建模对系统需求进行分析综合,提出了一种面向机群的PHM系统顶层架构,包括功能架构设计、逻辑体系架构设计、数据传输服务,并针对系统设计中涉及的关键技术进行论述.研究成果对于协同作战场景下机群PHM系统设计具有一定的指导意义.     

PHM技术在测控装备管理中的应用

针对复杂大型测控装备系统工程的管理,开展测控装备故障预测与健康管理技术研究。以某型雷达抗干扰测试系统为例,阐述可应用于测控装备故障预测与健康管理的一种科学管理方法,提出基于模型的PHM技术在抗干扰测试系统中应用,达到提高装备技术状态稳定性、提升维修保障效率,降低全寿命周期成本的目的。有助于加强装备质量管理模式体系化、信息化发展。     

多机种一体化故障预测与健康管理技术应用研究

基于故障预测与健康管理的自主式保障是新一代飞机和直升机设计的基本能力,是航空装备综合保障领域的重要变革。研究介绍了飞机PHM系统体系结构,划分出机载PHM系统和地面PHM系统,提出机载PHM系统采用分层智能推理机构,地面PHM系统宿驻在地面自主保障信息系统,并优化了PHM系统工作过程;根据现实与可能,提出了实用性的综合智能故障诊断方法和维修任务预测算法;从多机种一体化保障需要,提出了飞机多机种自主式保障设计关键技术和研究方向。     

航天电子产品的PHM技术研究

将先进的故障预测和健康管理技术引入航天电子系统将极大地提高系统的可靠性和可用性.在对当前电子产品PHM技术进行了综合分析的基础上,提出了一种层次式PHM构架,将基于模型的和基于数据的方法结合在一起,并在顶层通过特征提取与自动推理算法的融合处理,得到对整个电子系统的最优健康估计.     

基于软件产品线技术的软件雷达

软件雷达是软件无线电技术在雷达领域的扩展。随着现代电子器件性能的提高,硬件平台的性能将不再是制约软件雷达发展的条件,它意味着通过先进的软件工程技术以提高雷达软件部分的开发效率和质量。但是当前软件雷达领域的研究仍停留在硬件平台的实现上,而利用软件工程中的先进技术提高雷达系统的开发效率和可靠性在目前研究的很少。文中分析了软件工程理论在软件雷达开发过程中的作用,并将软件产品线技术引入到雷达系统软件开发过程中。对雷达系统进行领域工程建模,生成了领域分析模型和领域体系结构,用于指导后续的领域设计与代码实现。在软件雷达开发过程中使用软件产品线技术,可以充分复用雷达系统的开发过程、需求分析、软件体系结构和领域构件等,有效提高雷达系统的开发效率和软件质量。     

基于大数据的雷达健康管理系统

武器装备全寿命周期管理的需求推动了雷达故障预测与健康管理技术的研究和发展,雷达装备也逐步由原先的预防性维修和事后维修模式向视情维修模式转变。大数据技术和雷达健康管理系统的有机结合,可以有效地整合雷达在役阶段的数据资源,与设计、制造、售后等其他寿命周期阶段串联在一起,真正实现雷达装备的全寿命周期管理。提出一种基于大数据的雷达健康管理系统的网络平台框架,并介绍了雷达健康管理系统的关键技术。     

电子系统故障预测与健康管理技术研究

简要回顾了故障预测和健康管理的形成过程和发展历史,从主导思想、关键技术、应用层次和对故障响应方式等方面对比了与传统监控测试技术的区别。重点阐述了故障预测和健康管理的基本原理,通过引入系统健康状态分类和系统健康退化进程,提出了基于状态维修思想,分析了基于状态维修与事后维修和定期维修的区别。按照故障预测和健康管理的能力需求...     

PHM技术在综合航空电子系统中的应用

从某种角度上说,PHM技术并不是本世纪的新技术与新概念.PHM技术说到底是对监测检查系统的升华与独立,这是随着综合航空系统电子系统发展所产生的必然,也是未来航空电子系统中的重点.PHM技术也是我国军事航空中的重点研发项目,对其在综合航空电子系统中的应用的分析,有着重要意义.     

航空电子设备健康管理系统的设计与实现

针对航空电子设备的健康管理系统,对健康管理系统的基本开发流程进行了研究,完成了健康管理系统软件的功能架构设计.最后,以通用信息处理计算机为例,详细说明健康管理系统软件的具体实现过程.其设计与实现方法可推广应用到其他机载设备上.     

Electronic prognostics – A case study using global positioning system (GPS)

Prognostic health management (PHM) of electronic systems presents challenges traditionally viewed as either insurmountable or otherwise not worth the cost of pursuit. Recent changes in weapons platform acquisition and support requirements have spurred renewed interest in electronics PHM, revealing possible applications, accessible data sources, and previously unexplored predictive techniques. The approach, development, and validation of electronic prognostics for a radio frequency (RF) system are discussed in this paper. Conventional PHM concepts are refined to develop a three-tier failure mode and effects analysis (FMEA). The proposed method identifies prognostic features by performing device, circuit, and system-level modeling. Accelerated failure testing validates the identified prognostic features. The results of the accelerated failure tests accurately predict the remaining useful life of a commercial off the shelf (COTS) GPS receiver to within ±5 thermal cycles. The solution has applicability to a broad class of mixed digital/analog circuitry, including radar and software defined radio.     

软件化雷达系统技术综述

软件化雷达技术是通过构建开放式的体系结构,在研制雷达操作环境的基础上,实现雷达系统功能通过软件定义、扩展和重构的新一代雷达技术。文中从软件化雷达的需求、国内外研究现状、内涵及技术架构、关键技术及发展设想等方面进行了分析和论述。通过软件化雷达技术的研究,最终可形成快速响应新军事需求、缩短研制周期、提高维护保障和升级换代的能力。     

A Methodology for Determining the Return on Investment Associated With Prognostics and Health Management

Prognostics and Health Management (PHM) provides opportunities for lowering sustainment costs, improving maintenance decision-making, and providing product usage feedback into the product design and validation process. However, support for PHM is predicated on the articulation of clear business cases that quantify the expected cost and benefits of its implementation. The realization of PHM requires implementation at different levels of scale, and complexity. The maturity, robustness, and applicability of the underlying predictive algorithms impact the overall efficacy of PHM within an enterprise. The utility of PHM to inform decision-makers within tight scheduling constraints, and under different operational profiles likewise affects the cost avoidance that can be realized. This paper discusses the calculation of Return on Investment (ROI) for PHM activities, and presents a study conducted using a stochastic discrete event simulation model to determine the potential ROI offered by electronics PHM. The case study of a multifunctional display in a Boeing 737 compares the life cycle costs of a system employing unscheduled maintenance to the same system using a precursor to failure PHM approach.      

舰船武备健康管理系统故障诊断算法设计及实现

随着健康管理系统（PHM）成熟与完善,精确保证舰艇武备安全、可靠、经济成为了可能,同时也为提高舰艇续航力,战斗力,杀伤力提供了坚强保障。本文重点介绍健康管理系统（PHM）最关键的技术-故障诊断算法,通过列举分析这一算法3种不同实现途径（基于信号处理、基于解析模型以及基于定性模型的故障诊断算法）,依次探究国内外研究现状,阐述设计思想和实现途径,并结合当代舰船武备系统的实际特点,综合提出故障诊断算法的验证构想,为确保舰船武备健康管理系统有效实现夯实基础。     

A maintenance planning and business case development model for the application of prognostics and health management (PHM) to electronic systems

This paper presents a model that enables the optimal interpretation of prognostics and health management (PHM) results for electronic systems. In this context, optimal interpretation of PHM results means translating PHM information into maintenance policies and decisions that minimize life cycle costs, or maximize availability or some other utility function. The electronics PHM problem is characterized by imperfect and partial monitoring, and a random/overstress failure component must be considered in the decision process. Given that the forecasting ability of PHM is subject to uncertainties in the sensor data collected, the failure and damage accumulation models applied, the material dimensions and properties used in the models, the decision model in this paper addresses how PHM results can best be interpreted to provide value to the system maintainer. The result of this model is a methodology for determining an optimal safety margin and prognostic distance for various PHM approaches in single and multiple socket systems where the LRU’s in the various sockets that make up a system can incorporate different PHM approaches (or have no PHM structures at all).The discrete event simulation model described in this paper provides the information needed to construct a business case showing the application-specific usefulness for various PHM approaches including health monitoring (HM) and life consumption monitoring (LCM) for electronic systems. An example business case analysis for a single socket system is provided.