一种基于雷达阵面BIT的故障诊断算法分析_陶向军.pdf
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1、 电子技术 第 52 卷 第 2 期(总第 555 期)2023 年 2 月 1Electronics 电子学参数。文献10构建了设备功能模型和故障树模型,提出了基于诊断贝叶斯网络的故障诊断与维修决策算法,形成了完备的故障诊断与维修决策系统。本文采用贝叶斯网络作为雷达阵面故障模型,通过分析与计算雷达阵面故障的相关度与疑似度,解决雷达阵面故障和BIT信息数量庞大的问题,提高雷达阵面故障诊断的效率与准确率。1 雷达阵面故障模型雷达阵面的BIT信息与故障是基于概率相关的因果关系,因此采用贝叶斯网络建立故障模型,描述雷达阵面中所有观察到的阵面BIT信息与可能的器件故障之间关系10。雷达阵面的故障传播模
2、型由BIT信息集合M、故障集合F和条件概率P(F|M)等元素组成。本文中的BIT信息集合M特指雷达阵面工作异常时观测到的BIT信息集合。故障集合F是指雷达阵面工作异常时雷达阵面故障器件的集合。条件概率P(F|M)是异常BIT信息M发生时故障F发生的概率,表示故障与BIT信息之间的因果关系。一个异常BIT信息可能由一个或多个故障所引发,同时一个故障也会导致一个或多个异常BIT信息0 引言雷达阵面BIT规模庞大、结构复杂、线路密集,一直是雷达整机中发生故障频率较高的分系统之一1,2。目前常见的雷达阵面故障诊断方法3,4是对雷达阵面的关键器件设计BIT信息搜集装置并对BIT信息进行监控,当BIT信息
3、异常时发出故障提示。该方法的优点是操作简单,缺点是缺乏故障推理机制,需要耗费大量时间与人员对雷达阵面的故障进行定位,尤其在虚假BIT信息和多故障并发等情况下。文献5针对雷达阵面故障诊断面临的问题,通过故障树事件与贝叶斯网络结点、故障树逻辑门与贝叶斯网络概之间的映射关系进行故障诊断。文献6利用多信号流图模型建立了雷达接收机的故障诊断模型,在故障源先验故障概率信息的基础上,推导了一种计算故障源贝叶斯最大后验概率的算法。文献7,8提出了基于自适应模糊Petri网络的雷达故障诊断算法,按照模糊产生方式规则建立模糊Petri网络,通过故障推理,根据故障征兆出现的概率最终找到原因。文献9提出了一种基于增强
4、学习神经网络的雷达故障诊断模型,采用马拉特塔式小波变化算法提取特征,并用评论家算法寻求最优作者简介:陶向军,南京电子技术研究所,工程师,硕士;研究方向:雷达阵面控制与阵面BIT。胥志毅,南京电子技术研究所,高级工程师,硕士;研究方向:雷达阵面控制与阵面BIT。陈原,南京电子技术研究所,高级工程师,博士;研究方向:雷达阵面控制与阵面BIT。收稿日期:2023-01-07;修回日期:2023-02-02。摘要:针对雷达阵面故障诊断难度日益增大的情况,提出了一种基于相关度与疑似度的雷达阵面故障诊断算法。该算法首先建立了基于映射关系的雷达阵面故障传播模型,然后利用故障相关度和疑似度分别解决故障集合和B
5、IT信息集合庞大的问题。实验表明,该算法与其他算法相比具有较高的故障检测率和较低的故障误检率。关键词:雷达阵面BIT,故障诊断,相关度,疑似度。中图分类号:TN958 文章编号:1000-0755(2023)02-0001-03文献引用格式:陶向军,胥志毅,陈原.一种基于雷达阵面BIT的故障诊断算法分析J.电子技术,2023,52(02):1-3.一种基于雷达阵面BIT的故障诊断算法分析陶向军,胥志毅,陈原(南京电子技术研究所,江苏 210039)Abstract It is increasingly difficult for radar antenna array fault diagno
6、sis.A fault diagnosis algorithm based on radar antenna array BITs is proposed in this paper.According to the relationship of observed BITs and possible faults,the radar antenna array fault model is constructed.Correlation and suspected degree are adopted to solve the problem of the extensive set of
7、faults and BITs.The simulation results show that the fault diagnosis algorithm based on BITs which acquires the higher diagnosis rate and the lower false positive rate can meet the needs of radar antenna array fault diagnosis.Index Terms antenna array BIT,fault diagnosis,correlation,suspected degree
8、.Analysis of Rader Fault Diagnosis Algorithm Based on BITsTAO Xiangjun,XU Zhiyi,CHEN Yuan(Nanjing Research Institute of Electronics Technology,Jiangsu 210039,China.)2 电子技术 第 52 卷 第 2 期(总第 555 期)2023 年 2 月Electronics 电子学发生。不同的器件故障可能会引发同一个异常BIT信息,但是不同器件故障导致同一个异常BIT信息的概率各不相同。例如,阵面某个数字组件不受控制的异常现象,可能由于时钟
9、信号异常导致,也可能由于控制信号异常导致。在图1的雷达阵面故障模型中,父节点表示故障集合F,子节点表示雷达阵面BIT信息集合M,父节点和子节点之间的值表示父节点发生的情况下子节点发生的条件概率,即异常雷达阵面BIT信息出现时,可能导致该异常雷达阵面BIT信息发生的故障的条件概率。2 雷达阵面故障定位算法基于概率加权的贝叶斯网络大大降低了雷达阵面故障模型的复杂度,但是并没有能够解决雷达阵面中的BIT信息集合与故障集合的规模庞大的问题。因此,本文提出了基于雷达阵面BIT的故障诊断算法。本算法引入故障相关度这一指标来删除雷达阵面虚假故障,从而解决雷达阵面故障集合庞大的问题。当雷达阵面某项功能出现异常
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