航空相机主控板故障诊断技术研究

    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，因此对航空相机进行故障诊断尤为重要。故障诊断技术有很多种，如基于专家系统的诊断技术、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作深入的分析，便于维护人员弄清设备的内在联系，弄清航空电子设备内零件、部件、分机的故障关系，弄清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。本文基于故障树原理对航空相机主控板进行了故障诊断，通过对相机主控系统的分析研究，建立主控板故障树，设计了航空相机主控板检测系统。

    1 故障树分析原理

    故障树分析法，是以系统不希望发生的、作为系统失效判据的一个事件(顶事件)作为分析的目标，寻找引起顶事件的所有直接原因，再寻找引起原因的所有直接原因，直到不需要进一步寻找为止，并将各级直接原因用逻辑符号连接起来，形成一个故障树［2］。通过建立故障树，并对其进行定性和定量分析，了解底事件对顶事件发生影响的组合方式和传播途径，识别以顶事件为代表的各种可能的系统故障模式，以及定量计算这些影响的轻重程度，算出系统失效概率和各个底事件的重要度次序，以鉴别设计上的薄弱环节，为进一步采取工程改进措施提供技术依据。

    故障树分析的过程是一个对系统更深入认识的过程，它要求分析人员把握系统的内在联系，弄清各种潜在因素对故障发生影响的途径和程度，找出零、部件故障与系统的逻辑关系，确定系统的薄弱环节［3］。建树的步骤如图 1 所示。

    2 相机主控板故障树模型

    主控板故障树模型的建立采用下行法，即从顶事件开始，由上而下逐个地进行处理，直到所有的结构事件被处理完为止。最后所得每一行的底事件集合都是故障树的一个割集。将这些割集进行比较，即得出所有的最小割集。主控板故障树模型如图 2 所示。

    从图 2 可以分析出构成相机主控板的故障有：主控板与曝光板通讯异常，主控板与补偿板通讯异常，主控板与 429 通讯板通讯异常，卷片电磁铁工作异常，间隙机构电磁铁工作异常，量片辊电磁铁工作异常。由此确立主控板检测要求：需检测控制陀螺工作、停止状态及相应信号是否正常；需检测控制间隙机构电磁铁工作、停止状态及相应数据信号是否正常；需检测控制量片辊电磁铁工作、停止状态及相应数据信号是否正常；需检测控制卷片电磁铁工作、停止状态及相应信号是否正常；需检测机械零点各电位器零点信号是否正常；需检测记录系统是否正常；需检测主控板与 429 通讯板通讯是否正常；需检测主控板与曝光板、补偿调焦板通讯是否正常。