【摘 要】本文主要介紹了裝備維修中故障診斷的基本內(nèi)容，即故障診斷技術(shù)的觀測方式、特征提取、狀態(tài)識別、狀態(tài)分析和決策規(guī)劃，并提出要在嵌入式、以動力學(xué)分析為基礎(chǔ)、以解決強(qiáng)干擾為目的，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論等方向的發(fā)展趨勢。

【關(guān)鍵詞】裝備維修 故障診斷 發(fā)展趨勢

自從裝備問世以來，人們就對于它能否正常工作產(chǎn)生疑問。對于運(yùn)行中的裝備，人們總是用手摸，以測定它的溫度是否過高，振動是否過大；用耳聽，以判斷運(yùn)動部件是否有異常聲響等?，F(xiàn)代的診斷技術(shù)早超出了手摸耳聽的范疇，它指應(yīng)用與開發(fā)現(xiàn)代化儀器和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)來檢查和識別裝備及其零部件的實(shí)時(shí)技術(shù)狀態(tài)。

一、故障診斷的基本內(nèi)容

（一）采用合適的觀測方式，在裝備的合適部位，測取與裝備狀態(tài)有關(guān)的信號，包括信號測取、中間變換和數(shù)據(jù)采集。顯然，應(yīng)當(dāng)以盡可能少的花費(fèi)，獲敬包括狀態(tài)信息量最多的信號。

（二）采用合適的特征提取方法，從狀態(tài)信號中提取與裝備狀態(tài)有關(guān)的特征信息。此時(shí)，要求特征的表達(dá)形式要簡單，而其包含有關(guān)狀態(tài)的信息要多。

（三）采用合適的狀態(tài)識別方法，從特征推理中識別出裝備的狀態(tài)，即根據(jù)所提取的特征判別裝備狀態(tài)有無異常，判斷故障的性質(zhì)，并根據(jù)此信息和其它輔助信息尋找故障源。此時(shí)，要求推理方式要簡單，花費(fèi)要少，而得到的結(jié)果要精確。

（四）采用合適的狀態(tài)分析方法，從特征與狀態(tài)推理而識別出有關(guān)狀態(tài)的發(fā)展趨勢。

（五）采用合適的決策規(guī)劃方法，根據(jù)故障性質(zhì)和趨勢，作出決策，干預(yù)裝備的工作過程（包括重點(diǎn)監(jiān)測、控制、調(diào)整、維修等）。

二、故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢

根據(jù)現(xiàn)代化武器裝備的特點(diǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢，目前武器裝備故障診斷研究的熱點(diǎn)是嵌入式故障診斷技術(shù)，以動力學(xué)分析為基礎(chǔ)的故障診斷技術(shù)，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的故障診斷技術(shù)，以解決強(qiáng)干擾、多故障、多征兆、突發(fā)故障為目的的故障診斷技術(shù)等。

（一）嵌入式故障診斷技術(shù)

美國陸軍已經(jīng)開始實(shí)施一項(xiàng)使裝備的維修與保障發(fā)生革命性變化的計(jì)劃，這就是“陸軍故障診斷改進(jìn)計(jì)劃”，其目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)預(yù)測維修。預(yù)測維修系統(tǒng)通過武器裝備上的傳感器、專家系統(tǒng)和無線電通信系統(tǒng).提供各被保障武器裝備與維修管理人員之間的實(shí)時(shí)技術(shù)保障數(shù)據(jù)聯(lián)絡(luò)，能在武器裝備可能出現(xiàn)的嚴(yán)重故障發(fā)生之前將其診斷出來，并將信息實(shí)時(shí)傳遞給指揮員和維修管理中心，以預(yù)先確定所需的各種維修資源。嵌入式故障診斷是實(shí)施預(yù)測維修的關(guān)鍵技術(shù)，把整個(gè)故障診斷系統(tǒng)小型化、智能化，嵌入武器裝備的關(guān)鍵部件的關(guān)鍵部位，對裝備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)臨測，利用歷史測量數(shù)據(jù)與當(dāng)前測量數(shù)據(jù)，對裝備未來的技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測。

（二）以動力學(xué)分析為基礎(chǔ)的故障診斷技術(shù)

裝備運(yùn)行動力學(xué)問題，是一個(gè)古老的力學(xué)問題，而實(shí)質(zhì)上是一個(gè)現(xiàn)代科技前沿問題。目前一些大型機(jī)電一體化武器裝備質(zhì)量差、水平低的原因，就是未能在傳統(tǒng)機(jī)械裝備向機(jī)電體化發(fā)展中對裝備整體系統(tǒng)的動力學(xué)特性進(jìn)行研究，一 般僅滿足于運(yùn)動、幾何功能的實(shí)現(xiàn)。目前，在裝備的故障診斷中還未涉及診斷對象的動力學(xué)本質(zhì)，使得由于系統(tǒng)故障所引起的外部特征可能減弱、消滅或重疊，嚴(yán)重影響了目前各種診斷方法解決復(fù)雜的故障診斷問題。因此，今后以動力學(xué)分析為基礎(chǔ)的故障診斷技術(shù)是解決大型武器裝備故障診斷的重要途徑。

（三）以解決強(qiáng)干擾、多故障、多征兆、突發(fā)故障為目的的故障診斷技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，裝備向著高速、自動、精密、重載、高效的方向發(fā)展，工作環(huán)境往往十分苛刻，因而裝備的結(jié)構(gòu)也日趨復(fù)雜，往往是集機(jī)、電、液，光等技術(shù)于一體，因而故障類型增多，突發(fā)故障、組合故障更為頻繁地出現(xiàn)。

（四）基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的故障診斷技術(shù)

近年來神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論及應(yīng)用技術(shù)得到迅速發(fā)展，在故障診斷領(lǐng)域的應(yīng)用也日趨增多。但是，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在故障診斷中的應(yīng)用面臨的問題還很多。如為解決多故障、多征兆問題采用并行網(wǎng)絡(luò)、組合網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)、多層網(wǎng)絡(luò)等時(shí)候，在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型、學(xué)習(xí)算法方面還有待向可靠、實(shí)用方面發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張耀輝，裝備維修技術(shù).國防工業(yè)出版社，北京，2008.12.