航空相机补偿板的检测

　　补偿板是航空相机光学系统的重要组成部分，并且直接影响成像质量好坏，成像质量是航空相机的最重要功能指标，并且航空相机工作时恶劣的载机条件和环境条件，会引起相机产生各种故障。故障诊断技术基于专家板的诊断技术、基于人工神经网络的诊断技术、基于故障树分析的诊断技术、基于实例推理的诊断技术等[1]。利用故障树分析法对航空电子设备故障状态进行深入的分析，便于维护人员了解设备的内在联系，清楚航空电子设备内零件、部件、分机的故障关系，以及外部因素与航空电子设备间的故障关系，增加维修保养的针对性，缩短排障时间。

　　1 补偿板检测原理

　　根据检测的需要，了解航空相机电控系统的工作流程，如图 1 所示。根据图 1 所示的航空相机电控系统设计补偿板检测系统，其检测原理，如图 2所示。首先基于故障树分析法建立补偿板故障树模型，其次对航空相机补偿板故障树的最小割集施加已知定量的激励信号，测量补偿板的经过处理过的实际信号输出值，最后，将利用补偿原理[2]所计算的理论值与实际信号输出值进行比较，可以精确的判断出补偿板的故障。

　　2 补偿板故障树模型的建立

　　故障树分析法[1]的关键是建造故障树，故障树建造的完善程度直接影响定性分析和定量计算结果的准确性。因此它要求分析人员把握板的内在联系，了解各种潜在因素对故障影响的途径和程度，以便在分析过程中发现问题，找出零部件故障与板的逻辑关系，以确定板的薄弱环节[3]。

　　本相机补偿系统采用下行法[1]进行分析，即根据故障树的实际结构，从顶事件开始，逐渐向下寻找，找出割集，这样一直向下寻找，直到找到最小割集为止。最后根据建树的步骤[5]得到的补偿板的故障树如图 3 所示。

　　从图中可以分析出相机补偿板的故障模型为：

　　X1=X11∪X12;

　　X11=X111∪X112∪X113∪X114∪X115;

　　X12=X121∪X122∪X123∪X124∪X125∪X126∪X127;

　　其中各个符号代表意思如 1 表所示。

　　从上述关系可知，最小割集为 X11、X12。因此只需对补偿电机驱动电路和与指令系统通信电路进行检测。

　　3 相机补偿板的检测系统硬件设计

　　根据相机补偿板的工作环境，补偿板检测系统采用测试激励信号仿真技术[4]对航空相机补偿板输入信号进行模拟。以PC104 工业控制计算机做为检测系统的控制核心，以 PM504 板卡做为 PC104总线与RS422总线协议转换的接口板卡，以PM515板卡做为被测的补偿板输出的信号采集板卡，信息输人通过定制键盘输入，定制键盘采用开关矩阵方式构成。按键信息通过KP-2000 接口芯片转换为标准键盘接口时序，然后送入检测系统的主控系统供其识别。信息输出采用了标准TFT显示器，由主控系统在TFT显示器上显示各类检测提示信息、检测