一种舰载雷达健康管理系统设计方法及实现.pdf
《一种舰载雷达健康管理系统设计方法及实现.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《一种舰载雷达健康管理系统设计方法及实现.pdf(5页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、:./.收稿日期:修回日期:一种舰载雷达健康管理系统设计方法及实现洪 畅翟栋梁丁志辉沈 洋(中国船舶集团有限公司第八研究院南京)摘 要:提出一种能够适应不同雷达特点并快速构建和部署的舰载健康管理系统完成系统总体架构和核心功能设计包括状态监测、故障诊断、故障预测、状态评估和维修保障决策基于某型舰载雷达完成系统应用实施系统运行稳定效果良好对其他大型装备健康管理系统设计有一定的借鉴意义关键词:健康管理故障诊断故障预测状态评估舰载雷达中图分类号:.文献标识码:文章编号:()():().:引 言为了能够适应日益严苛的作战环境雷达的复杂度和集成度越来越高功能更加复杂性能也不断提升 相应地雷达的组成模块数量
2、庞大、种类繁多且各模块之间故障耦合性高因而对其运行可靠性和自主保障能力的要求也越来越高 健康管理()技术是实现武器装备基于状态的维修、智能维护、自主式保障、感知与响应后勤等新思想、新方案的关键技术之一目前已受到欧美军事强国的高度重视并被推广应用正在成为新型武器装备研制设计和使用过程中的重要组成部分舰载雷达作为一种大型复杂的电子信息系统不同型号的系统组成、工作体制、执行任务等差异较大本文设计一种能够适应不同雷达特点并快速构建和部署的健康管理系统使设计过程聚焦于舰载雷达健康管理模型的构建而无须关心具体的实现方法能够降低健康管理系统的复杂度和设计周期且具有易维护升级的优点 健康管理技术研究现状国外
3、技术主要应用于军事领域且产品成熟度高目前已成功部署于诸多先进武器装备能够有效提高战备效能评估其自主保障能力在国外多型装备上得到验证如美国“宙斯盾”驱逐舰的战备装备测试系统()、美国海军舰船综合状态评估系统()、战机的 系统、“阿帕奇”直升机的第 卷 第 期 年 月雷达与对抗 .健康状态与使用监控系统()、航天器的综合健康管理系统()等 从 系统设计标准来看国外包括、和 等在内的标准化机构针对 技术形成了一系列规范标准涵盖了 技术需求分析、功能设计、产品集成、性能评价和验证全过程 从 研制平台来看国外已经拥有多种满足不同应用场合和不同装备类型的 系统开发、设计和评价一体化通用平台绝大多数 系统都
4、是采用这些专业的 研制平台实现的包括、等近年来 技术在国内得到了广泛关注和高度重视一些航空、航天、雷达、舰船等领域科研院所已经开展了一系列 基础理论研究和 系统设计取得了显著成果 但是由于起步较晚相关理论研究还不够深入在大型复杂装备健康管理应用上的成功案例并不多 在舰载雷达领域国内 技术应用较迟目前基本处于故障诊断层级即能实时显示设备的状态信息并进行故障诊断和隔离尚不具备完成雷达状态评估、故障预测和提供维修决策的能力或应用还不够深入越来越难以满足舰载雷达运行可靠性、视情维修和自主保障的需求 关于 技术标准由于 实践经验匮乏和技术储备不够我国目前主要借鉴国外标准规范尚未形成完备的 技术标准体系
5、在 研制平台方面国内有关科研院所和高校已经开展研究并且在某些装备 系统研制中发挥了一定的作用但是还处于初期阶段尚未形成通用化强、成熟度高的产品 舰载雷达健康管理系统设计舰载雷达装备型号众多各型号差异较大系统构成复杂故障模式众多任务耦合度高其健康管理系统设计要实现多区域层次化开放体系结构对雷达进行分类分层设计做到软件可互操作、流程可重构、信息共享、对外信息交互便捷.总体架构设计舰载雷达通常包括阵面、伺服、信号处理、数据处理、环控等分系统且不同型号装备差异较大任务侧重点也有所不同 为了适应和满足不同雷达的特点与需求采用开发与运行分离的方法设计一种舰载雷达健康管理系统其总体架构以及与雷达其他子系统之
6、间的功能层级关系如图 所示图 舰载雷达健康管理系统总体架构 雷达底层软硬件是健康管理系统的数据来源包括传感器、模块级 软件、分系统级 软件和数据库其中分系统 负责收集内部各模块 和传感器数据完成初步故障检测和定位形成原始数据提交给雷达健康管理系统数据库用于存储健康管理系统产生的各类数据比如故障诊断结果、评估结果、发送故障时的关键参数等此外还记录所有分系统运行状态形成历史数据 雷达健康管理服务分为数据层、模雷达与对抗 年 第 期型层、应用层 个层次()数据层数据层包括数据获取、数据解码、数据处理和算法训练 个功能模块:数据获取模块负责接收雷达健康状态数据数据解码模块完成原始报文解析数据处理模块完
7、成原始数据到模型数据的转换算法训练模块基于历史数据生成一个性能最优的算法模型()模型层模型层的作用是提供健康管理系统具体应用所需的模型主要包括雷达产品结构属性、资源信息、诊断逻辑、预测算法、评估模型以及维修措施其中结构属性完成健康管理对象的配置包括雷达结构树及属性、故障点及故障模式、数据接收协议、频率、解析方法等资源信息主要有备件清单、可更换单元和寿命件清单、保障单位信息等诊断逻辑针对每个模块故障点和故障模式选择故障判据方法预测算法用于选择故障预测时使用的算法文件评估模型用于选择评估雷达健康状态、性能、任务可完成度的方法维修措施用于选择故障处理的维修措施()应用层应用层在在数据层和模型层的支撑
8、下实现具体健康管理业务遵从 标准包括状态监测、故障诊断、状态评估、故障预测和维保决策具备资源管理和系统管理功能:资源管理可完成对模型层中各类资源信息的管理功能包括资源属性增加、修改和查看、备件维修状态和记录、保障单位信息管理等系统管理负责管理健康管理系统主要包括对用户的增加、删除和权限管理、各类数据和报告的生成与导入导出、用户操作的日志管理等健康管理系统设计采用/架构用户通过浏览器访问健康管理服务端并提交业务请求服务器便可以完成相应处理工作之后再将运算结果作为响应传递给客户端 雷达健康管理系统还可以与外部系统交互如雷达显控台、交互式电子手册和上级指挥中心等 健康管理系统将健康管理过程中的数据或
9、处理结果发送给雷达显控台以便提供及时的故障提示告警或实时的状态监测健康管理系统关联交互式电子手册发生故障后可以基于健康管理系统生成的维保决策结果调用交互式电子手册指导后期的维修活动健康管理系统还可以与上级指挥中心进行通信方便指挥中心监控全部管辖装备的健康状态和后勤保障需求在设计和部署健康管理系统时先对健康管理对象即雷达完成健康管理模型的构建包括产品模型和功能模型:产品模型又分为雷达结构树、参数、属性等功能模型包括故障模式、故障诊断方法、评估方法、预测算法、维修决策方法等再基于生成的模型为雷达生成状态监测、故障诊断、健康状态评估和维修预测等方面的业务应用 这种设计方法将健康管理对象与业务进行逻辑
10、分离解除了二者之间的紧耦合关系内部逻辑清晰雷达健康管理模型的构建、管理、升级和加载使得系统具备快速部署、通用性强、易于维护的优势.核心功能设计雷达健康管理系统是对雷达的全方位智能监控和感知技术是对传统 功能的全面拓展能够实现装备的视情维修有利于提高装备任务执行可靠性和降低装备维修费用其核心功能包括数据获取及处理、状态监测、故障诊断、故障预测、状态评估和维修保障决策.数据获取及处理数据获取及处理是雷达健康管理系统的运行基础雷达包含大量的电子设备和微波器件传感器是数据的来源各级 监控软件或分系统级 软件将表征模块运行状态的电压、电流、相位、驻波等重要参数收集起来再通过可靠的内部总线传输至 系统 系
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 一种 舰载 雷达 健康 管理 系统 设计 方法 实现
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。