趙繼偉，趙瓏

（91550部隊(duì)91分隊(duì)，遼寧大連，116023）

0 引言

測(cè)發(fā)控系統(tǒng)是對(duì)控制系統(tǒng)性能及整體配合性信號(hào)的協(xié)調(diào)性實(shí)施測(cè)試、發(fā)射條件檢查和準(zhǔn)備、對(duì)檢查合格的飛行器按命令進(jìn)行發(fā)射的系統(tǒng)[1]。

隨著武器技術(shù)的高速發(fā)展，測(cè)發(fā)控系統(tǒng)的功能、結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜，其測(cè)試與診斷越來越困難，為了保證系統(tǒng)的任務(wù)可靠性，要求增加產(chǎn)品自主故障診斷與隔離能力。加強(qiáng)測(cè)發(fā)控系統(tǒng)的測(cè)試性設(shè)計(jì)，在使用、維護(hù)和修理過程中進(jìn)行內(nèi)部功能測(cè)試和狀態(tài)監(jiān)控，在提升系統(tǒng)的維修性、可靠性、安全性、戰(zhàn)備完好性，及時(shí)準(zhǔn)確進(jìn)行故障檢測(cè)、定位與隔離，故障預(yù)測(cè)，降低壽命周期費(fèi)用等方面具有重要意義[2]。

1 測(cè)發(fā)控系統(tǒng)測(cè)試性分析

1.1 系統(tǒng)測(cè)試性設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

系統(tǒng)未設(shè)計(jì)故障診斷系統(tǒng)，采取了較多可靠性設(shè)計(jì)，針對(duì)不同的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)采取了多方案冗余設(shè)計(jì)、降額設(shè)計(jì)、抗干擾設(shè)計(jì)、電磁兼容設(shè)計(jì)和邏輯控制設(shè)計(jì)等可靠性措施。測(cè)發(fā)控系統(tǒng)在測(cè)試性方面主要作了如下設(shè)計(jì)：

（1）狀態(tài)監(jiān)控

①系統(tǒng)設(shè)計(jì)了大量的指示燈、按鈕、電壓表、電流表對(duì)關(guān)鍵電路和重要參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。例如，測(cè)試發(fā)控臺(tái)可顯示準(zhǔn)備好、預(yù)備好、開蓋好、開蓋到位、以及關(guān)蓋到位等狀態(tài)信息。同時(shí)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了漏電監(jiān)測(cè)電路，可以監(jiān)測(cè)關(guān)鍵電路的漏電情況；

②系統(tǒng)運(yùn)行中計(jì)算機(jī)可顯示和存儲(chǔ)狀態(tài)信息，例如測(cè)試進(jìn)程、重要的測(cè)量參數(shù)、模飛時(shí)序、秒節(jié)點(diǎn)以及特征點(diǎn)等重要參數(shù)，系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)，計(jì)算機(jī)能告警，給出提示信息；

③對(duì)重要電源參數(shù)的測(cè)試采用“手動(dòng)”、“自動(dòng)”并舉，既可以通過VXI系統(tǒng)采樣，也可以通過測(cè)試發(fā)控臺(tái)上的直流電壓表進(jìn)行檢測(cè)。如電池電壓、轉(zhuǎn)電電壓等。

（2）工作檢查/故障檢測(cè)

①系統(tǒng)配備模擬器，可以用于等效器測(cè)試，進(jìn)行系統(tǒng)自檢，檢查設(shè)備的硬件，還可對(duì)部分測(cè)控軟件進(jìn)行檢查；

②系統(tǒng)模件可自檢，內(nèi)部故障定位到單機(jī)；

③系統(tǒng)設(shè)計(jì)了較為齊全的軟硬件手動(dòng)功能，可在出現(xiàn)異常時(shí)進(jìn)行手動(dòng)測(cè)試，便于故障檢測(cè)；

④平臺(tái)系統(tǒng)啟動(dòng)采用VXI自動(dòng)控制和手動(dòng)操作并舉設(shè)計(jì)，既可以通過VXI自動(dòng)控制啟動(dòng)平臺(tái)，也可以通過測(cè)試發(fā)控臺(tái)的操作按鈕實(shí)現(xiàn)。

（3）故障隔離

①系統(tǒng)設(shè)計(jì)配套有測(cè)試轉(zhuǎn)接盒，可以串入電纜中，測(cè)量電纜中任意芯線的信號(hào)，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，可以在通用測(cè)試儀器的配合下將系統(tǒng)故障分離到單機(jī)；

②設(shè)計(jì)了部分關(guān)鍵信號(hào)手動(dòng)測(cè)量接口，例如采樣母線引出端子、正負(fù)母線引出端子。當(dāng)出現(xiàn)問題時(shí)可以手動(dòng)測(cè)量這些信號(hào)（例如+M1電壓、+B電壓、檢控器I電壓、平臺(tái)電壓頻率等），進(jìn)行故障定位；

③設(shè)備按插件化設(shè)計(jì)，儀器為抽屜式結(jié)構(gòu)，VXI模件為模塊結(jié)構(gòu)，方便故障隔離和更換維修；

④故障單機(jī)可以使用單元測(cè)試設(shè)備進(jìn)行逐步定位至單板或元器件。

1.2 系統(tǒng)測(cè)試性分析

1.2.1 排故過程分析

測(cè)發(fā)控系統(tǒng)故障大致分為以下幾類：接插件多余物、電源母線漏電、設(shè)計(jì)錯(cuò)誤、易損元器件老化失效、計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)異常、應(yīng)用軟件異常停止運(yùn)行、接地不符合要求及操作異常。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一些狀態(tài)監(jiān)控和故障檢測(cè)功能，可以實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障。但是，系統(tǒng)無法自動(dòng)隔離故障，需要人工干預(yù)，手動(dòng)進(jìn)行。在故障分析、定位和處置過程中，需要復(fù)現(xiàn)故障，增加了難度和風(fēng)險(xiǎn)，而一些偶然或小概率故障無法復(fù)現(xiàn)；要求排故人員掌握裝備的設(shè)計(jì)原理和工藝，具備較高的技術(shù)水平，這對(duì)裝備的使用者來說要求過高，只能依賴研制設(shè)計(jì)人員；未針對(duì)使用者進(jìn)行裝備最小可更換單元的設(shè)計(jì)，裝備維修不方便。

1.2.2 排故實(shí)例

下面，以一次排故過程為例，分析測(cè)發(fā)控系統(tǒng)的測(cè)試性。

故障現(xiàn)象：在測(cè)試過程中，系統(tǒng)運(yùn)行測(cè)試流程至某一步時(shí)，發(fā)現(xiàn)指示燈未亮（正常應(yīng)亮），測(cè)試軟件查詢?cè)摕袅鞒滩匠睢Ｓ捎跍y(cè)發(fā)控系統(tǒng)不能準(zhǔn)確定位故障，無法分離是測(cè)發(fā)控系統(tǒng)系統(tǒng)本身故障還是外部故障，致使工作進(jìn)程停止。

排故過程：

⑴排查信號(hào)等效器。在信號(hào)等效器插頭上串入轉(zhuǎn)接盒，系統(tǒng)加電，手動(dòng)操作，故障復(fù)現(xiàn)。故障未定位；

⑵排查測(cè)試發(fā)控臺(tái)。更換測(cè)試發(fā)控臺(tái)，重新進(jìn)行絕緣測(cè)試、等效器測(cè)試后對(duì)彈測(cè)試。進(jìn)行到該步測(cè)試時(shí)故障復(fù)現(xiàn)。故障未定位；

⑶排查測(cè)試發(fā)控臺(tái)中的相關(guān)繼電器。通過手動(dòng)辦法，測(cè)控電源直接給該繼電器加電，故障復(fù)現(xiàn)。故障未定位；

⑷繼續(xù)排查測(cè)試發(fā)控臺(tái)。更換測(cè)試發(fā)控臺(tái)，重新進(jìn)行絕緣測(cè)試、等效器測(cè)試后對(duì)彈測(cè)試。進(jìn)行到該步測(cè)試時(shí)故障復(fù)現(xiàn)。故障未定位；

⑸排查相關(guān)插頭。串入轉(zhuǎn)接盒，逐一排查相關(guān)的插針，發(fā)現(xiàn)插針對(duì)應(yīng)錯(cuò)誤。故障定位。

采取措施：更改插頭芯線，故障排除。

從以上排故過程可以看出，故障本身相對(duì)比較簡(jiǎn)單，并且是測(cè)發(fā)控系統(tǒng)本身的故障，與其它產(chǎn)品無關(guān)。但由于系統(tǒng)隔離故障能力不強(qiáng)，不能精確定位，不能排除是其它產(chǎn)品故障，從而導(dǎo)致排查過程較為復(fù)雜，并且走了彎路，用時(shí)較長(zhǎng)，對(duì)試驗(yàn)進(jìn)程造成了影響。

這就說明測(cè)發(fā)控系統(tǒng)測(cè)試性設(shè)計(jì)不足。應(yīng)在系統(tǒng)中設(shè)計(jì)有效的機(jī)內(nèi)測(cè)試電路，加強(qiáng)系統(tǒng)的故障隔離能力，在系統(tǒng)本身出現(xiàn)故障時(shí)能準(zhǔn)確定位，就可以直接排除其它產(chǎn)品故障。這將大大降低故障排查的復(fù)雜程度，減少故障修復(fù)的時(shí)間，降低系統(tǒng)壽命周期維護(hù)費(fèi)用。

1.2.3 系統(tǒng)測(cè)試性評(píng)價(jià)

國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB2547[3]列出了詳盡的測(cè)試性評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，給出的固有測(cè)試性評(píng)價(jià)方法是加權(quán)評(píng)分方法。用加權(quán)評(píng)分法對(duì)測(cè)發(fā)控系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)分，結(jié)果見表1。

1.3 系統(tǒng)測(cè)試性分析結(jié)論

測(cè)發(fā)控系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試性設(shè)計(jì)，具備一定的狀態(tài)監(jiān)控和自身故障檢測(cè)功能，可以實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)故障。但是，系統(tǒng)無法自動(dòng)隔離故障，即故障不能自動(dòng)精確定位。測(cè)發(fā)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中的測(cè)試性工作需要加強(qiáng)，系統(tǒng)測(cè)試性需要改進(jìn)。

2 測(cè)發(fā)控系統(tǒng)測(cè)試性改進(jìn)方法

鑒于武器裝備現(xiàn)狀，從系統(tǒng)級(jí)開始建立測(cè)試性的總體規(guī)劃已無法實(shí)現(xiàn)，只能通過對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)改裝或者建立獨(dú)立于系統(tǒng)外的故障診斷專家系統(tǒng)改善測(cè)發(fā)控系統(tǒng)的測(cè)試性。研制初期未設(shè)計(jì)故障診斷系統(tǒng)，因此無法建立在線實(shí)時(shí)的故障診斷系統(tǒng)?？梢酝ㄟ^以下幾種方法改進(jìn)和完善系統(tǒng)測(cè)試性。

⑴增加測(cè)發(fā)控系統(tǒng)各個(gè)單機(jī)的測(cè)試性設(shè)計(jì)，例如增加獨(dú)立測(cè)試端子，增加機(jī)內(nèi)自檢測(cè)功能。重點(diǎn)放在測(cè)試過程中的關(guān)鍵單機(jī)，如：測(cè)試發(fā)控臺(tái)、中心控制臺(tái)、外系統(tǒng)等效器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和VXI系統(tǒng)各功能模塊；

⑵設(shè)計(jì)研制各個(gè)單機(jī)的測(cè)試儀，在出現(xiàn)故障后使用測(cè)試儀完成單機(jī)內(nèi)故障準(zhǔn)確定位。例如增加測(cè)試發(fā)控臺(tái)等中間控制裝置的測(cè)試儀；

⑶增加系統(tǒng)對(duì)同一信號(hào)的測(cè)量工具，從而在出現(xiàn)問題后能夠區(qū)別是測(cè)量工具異常還是信號(hào)本身異常。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)測(cè)發(fā)控系統(tǒng)測(cè)試的電壓超出范圍時(shí)，當(dāng)前系統(tǒng)不能判斷是測(cè)試對(duì)象異常還是測(cè)發(fā)控系統(tǒng)測(cè)試設(shè)備異常，如果能夠使用另外的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試設(shè)備對(duì)本電壓信號(hào)進(jìn)行測(cè)量就可以判斷是測(cè)試對(duì)象異常還是測(cè)發(fā)控系統(tǒng)異常。具體可以采取以下方法實(shí)現(xiàn)：在測(cè)試對(duì)象與測(cè)發(fā)控系統(tǒng)連接電纜中串入測(cè)試轉(zhuǎn)接盒（它可以將電纜中所有芯線的信號(hào)引出），在測(cè)發(fā)控系統(tǒng)測(cè)量電壓信號(hào)異常時(shí)，使用另外的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試設(shè)備在轉(zhuǎn)接盒上測(cè)量該信號(hào)，如果測(cè)試結(jié)果與測(cè)發(fā)控系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果一致，那么說明測(cè)試對(duì)象異常，如果不一致，那么測(cè)發(fā)控系統(tǒng)異常。

此類改進(jìn)措施實(shí)施過程中要注意設(shè)備改裝對(duì)系統(tǒng)可靠性的影響，中間環(huán)節(jié)不宜過多、過密。在不影響系統(tǒng)功能和物理特性的情況下注重對(duì)電壓、電流、頻率等物理量的監(jiān)測(cè)，其主要目的是對(duì)出現(xiàn)的故障進(jìn)行剝離。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過分析測(cè)發(fā)控系統(tǒng)的測(cè)試性設(shè)計(jì)現(xiàn)狀和故障排查方法，評(píng)價(jià)了系統(tǒng)的測(cè)試性，給出了測(cè)試性設(shè)計(jì)不足的結(jié)論，并提出了系統(tǒng)測(cè)試性設(shè)計(jì)改進(jìn)建議。為測(cè)發(fā)控系統(tǒng)的測(cè)試性設(shè)計(jì)改進(jìn)和部隊(duì)使用提供參考。