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导弹武器装备健康管理体系及关键技术研究

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  摘要:导弹武器装备是现代军事系统的重要组成,为充分保证导彈武器装备的技术性能,应保持导弹武器装备的健康状态,因而,本文就导弹武器装备健康管理体系,及导弹武器装备健康管理的关键技术进行探讨。
  关键词:导弹武器装备;健康管理;故障预测与维修
  前言:
  所谓导弹武器装备,包括导弹、地面技术支持系统及发射系统。现阶段,导弹武器装备的管理与维护,主要以定期维修为主,并在导弹武器装备轮值前期进行全面的维护与检测工作,对武器装备的故障及时采取预防措施。
  1.故障预测技术
  1.1故障预测技术类型
  对于导弹武器装备的检测与管理工作,应当做好故障预测,即通过视情维修措施,以实现对当前的导弹武器装备健康趋势、装备部件的老化趋势的有效预测,确定故障维修方式,对故障阈值发生时间、装备剩余寿命进行推断。现阶段常用的导弹武器装备故障预测可以采用以下技术加以实现:
  (1)以预警电路为基础的故障预测。主要是通过将预警元件设置于电子产品当中,关联电子部件与预警元件,从而提高预警电路工作应力,加快工作应力失效速度,做好前期失效预警;(2)以故障累积模型为基础的故障预测。通过对以往故障问题的连续监控,采用一系列健壮程度不同的损伤标尺,连续监控系统失效过程,通过数学方法,预测导弹武器装备系统的故障发生时间;(3)以失效模型为基础进行装备剩余寿命预测。检测环境应力及工作应力,通过累积故障进行数学计算,以实现对于被测部件使用寿命的推断;(4)以数学方法为基础进行故障预测。该方法的应用,主要采用历史数据的失效情况进行拟合分析,对数据可靠度函数进行计算,对故障阈值进行设定,当可靠度数值达到故障阈值之后,即可认定系统存在故障问题。
  1.2充分降低不确定性
  导弹武器装备的故障预测,具备不确定性,在采用预测方法时,不管预测方法如何应用,都会在一定程度上存在预测误差,因此应对其不确定性特征加以尽量降低,降低预测误差。本次研究,以系统故障预测的不确定性特征为依据,将多Agent故障预测技术纳入到导弹装备健康管理系统当中。该技术的应用,是采用多种不同数据库机制与推理机制进行预测,通过高内聚松耦合结构实现二者的协调运行,实现导弹武器装备故障的有效预测与自行求解,获取更加精准的故障预测结果。
  多Agent故障预测采用多种Agent,其功能各有不同,通过Agent可实现前段传感器相关数据信息的有效接收,以预测原理为基础,合理预测故障位置,进而采取有效措施在中央控制Agent中汇总不同Agent所获得的预测结果,有效结合知识库及信息融合措施,融合多种Agent预测结果并进行统一处理,以获得精准有效的故障预测结果[1]。
  2.状态维修技术
  对于导弹武器装备故障的有效预测,其目的在于对故障问题进行有效维护与检修,因而应探讨在故障预测基础上的维修控制方式,为导弹武器装备健康管理提供技术支撑。目前,导弹武器装备的故障可采取事后维修、定期维修及实时维修三种方式。
  其一,事后维修。这一故障维修方式的应用,属于一种被动维修方法,即在导弹武器装备故障发生之后采取的维修措施大,这种维修方式的应用,往往会存在维修不足而导致设备长时间停机状态,该维修方式较为传统粗放;其二,定期维修。该维修方式的应用,属于一种主动维修方法,是指相关技术人员根据自身经验及先进技术,对导弹武器装备进行定期检查与维护保养,及时进行相应部件的更换。但该维修技术的应用,往往会导致维修过剩的现象,从而造成资源消耗与成本增加;其三,实时维修。该维修方式的应用,是基于传感器实时监测结果,对导弹武器装备当前的健康情况及老化情况进行实时监测与故障判断,以确保当故障发生时,可以及时采取相应措施进行故障排除,这就要求传感设备具备足够的敏感性与实时性。现阶段,导弹武器装备故障维修依旧以常见传统维修方式为主,为此还需要结合更加先进的技术手段对故障问题加以排除。
  3.数据挖掘和可视化技术
  对于导弹武器装备进行故障数据挖掘与可视化分析,是提高故障处理效果,减少故障影响范围的有效技术措施。在进行导弹武器装备的健康管理过程中,会涉及到大量数据信息,而在对这些数据信息进行挖掘的基础上,对数据信息采取有效分析处理,建立有效的未来健康管理数据分析机制,以实现数据信息的精准分析与明确交换。而实现这一目标,需要及时吸收有效信息,确定数据模式,识别异常情况,并确定隐藏关系,就需要采用更加先进有效的数据分析与故障处理技术。
  对于故障问题的可视化处理,就是采取有效的数据处理工具,将这些数据信息进行可视化转化,以图表、线条或图形等多种形式表示。数据的可视化处理,可以更好地对数据变化趋势及数据模式进行有效识别。导弹武器装备的故障分析,可通过有效数据可视化技术作为指导,为此就要求故障分析与检修人员以数据可视化工具为指引,充分发挥数据可视化工具的简洁性、指示性、丰富性等优势,发挥导弹武器装备健康情况的检测效果。导弹武器装备的故障分析与检测,可采用更加简洁的视频图形作为工具,提高导弹武器装备故障检修人员的图形化信息识别与处理能力,更加直观地展示导弹武器装备故障问题[2]。
  结语
  在进行导弹武器装备的管理与维护过程中,应当充分明确导弹武器装备的故障问题,整合以往故障信息,提炼故障特点,实现对于导弹武器装备故障的有效预测,做好导弹武器装备故障检修工作,并发挥数据挖掘与可视化技术,提高数据分析与故障处理效果。
  参考文献
  [1]冯玉光,徐望,顾钧元,et al. 导弹装备健康管理及其关键技术研究[J]. 兵器装备工程学报,2017(01):19-23.
  [2]胡冬,谢劲松,吕卫民. 故障预测与健康管理技术在导弹武器系统中的应用[J]. 导弹与航天运载技术,2010(4):24-30.
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