王成昆

摘要針對國內大型民用飛機主飛行控制計算機故障繁多、故障難以檢測以及計算機系統(tǒng)復雜等諸多問題入手分析，通過介紹主飛行控制計算機內部部件的主要功能以及故障模式，對飛機的主飛控制系統(tǒng)（BIT）在完成飛行任務這一過程中，以及其在不同階段的具體檢測內容都做了分析，并對其核心部件給出了可靠的自檢測方法。

關鍵詞主飛行控制計算機；機內自檢測；故障檢測

中圖分類號：TP202 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）11-0115-02

本文所介紹的機內自檢測，即BIT，指的是飛機系統(tǒng)設備依靠自身內部的軟硬件來實現(xiàn)系統(tǒng)測試與故障隔離的一項新技術。機內自檢測不僅可以改善機載電子系統(tǒng)的測試性，故障診斷能力以及維修性，還能最大限度減少系統(tǒng)維修檢測的次數。機內自檢測技術的關鍵性內容是不依賴外界的設備系統(tǒng)，僅使用附加于系統(tǒng)內部的軟硬件來實現(xiàn)系統(tǒng)檢測與故障隔離，以精確迅速地解決系統(tǒng)內部所出現(xiàn)的各類故障。

1飛控系統(tǒng)的系統(tǒng)構成與設計分析

機內自檢測系統(tǒng)作為飛控系統(tǒng)的主核心部分，其主要作用就是宏觀控制飛控系統(tǒng)的解算裝置，并接受各種傳感器所傳輸的信息。而且，它也作為整個飛控系統(tǒng)的綜合管理部件，能夠對整個系統(tǒng)中出現(xiàn)的工作模式予以轉換，并進行邏輯判斷，對飛控系統(tǒng)工作過程中出現(xiàn)的各種故障，機內自檢測系統(tǒng)都會做出相應的故障警告，并采取相應的故障處理。

本文介紹的主飛行控制計算機系統(tǒng)構成設計圖如下所示。

從圖不難看出，在主飛行控制計算機的系統(tǒng)構成設計圖中，其核心部分為CPU模塊、存儲器模塊兩部分。CPU模塊的功能是運行控制律解算，模擬數據輸入、輸出，以及離散數據輸入、輸出部分，以給出運行計算后所對應的計算結果，便于更好地控制飛機的飛行狀態(tài)與飛行姿態(tài)；而存儲器模塊的功能是將CPU模塊在進行計算的過程中所產生的所有數據予以存儲，同時也將飛控系統(tǒng)在運行過程中BIT系統(tǒng)所檢測出來的故障情況予以存儲；模擬量輸入、輸出模塊的功能是將飛機傳感器得到的模擬信號予以處理和采集，通過A/D、D/A模塊轉換成相應的數字信號；離散量輸入、輸出信號模塊的功能是轉換并處理外部的開關型信號，將其轉換成可在計算機上使用的數字信號，并轉換計算的最終結果，使之成為適合外部開關型的輸出量；接口模塊的功能是轉換飛控系統(tǒng)計算機的指令，并且將其傳輸給其他子系統(tǒng)。

2機內自檢測系統(tǒng)的分析與設計

在本文的設計方案中，將其分為加電啟動機內自檢測、飛行前機內自檢測和飛行中機內自檢測，以及維護機內自檢測，下面將對這幾個部分的功能進行簡要介紹。

1）加電啟動機內自檢測。加電啟動機內檢測運行于電子控制系統(tǒng)在上電后的初始化過程中。其主要功能是測試對系統(tǒng)的核心部分并給出相應測試結果。以便于根據不同的測試結果來采取不同的處理措施。

2）飛行前機內自檢測和飛行中機內自檢測。飛行前機內自檢測主要運行于飛機起飛之前，其主要功能為測試飛控系統(tǒng)硬件的完整性，同時記錄出現(xiàn)的各類故障情況及故障類型，以便操作人員能采取相應的處理措施。而飛行中機內自檢測則是按照周期性的運行規(guī)律，運行于飛機的整個飛行過程中。其主要的功能是實時、全面監(jiān)測飛行控制系統(tǒng)運行狀態(tài)并存儲測試結果。以便于操作人員根據數據顯示的故障情況來采取不同的處理策略進行隔離。使得系統(tǒng)能完成飛行任務或者將飛行任務降級完成。

3）維護機內自檢測。維護機內自檢測運行于完成飛行中機內自檢測之后，當飛機處于地面這一位置時，地面維護人員則可以就存儲器中存儲的故障信息以及故障類型，來作出準確的判斷，以采取合理的檢修維護措施。

3機內自檢測系統(tǒng)設計準則

3.1 計算機軟件開發(fā)

如進行設計的設備中包含數字計算機，那該計算機的軟件在開發(fā)時必須嚴格遵守RTCA在1992年12月頒布的DO—178B《機載系統(tǒng)和設備合格審定中的軟件要求》，申請人必須按照DO—178B進行提交，所提交的軟件文檔供局方進行審批。除此之外，還應當清晰且持久地標注如下內容。

1）計算機軟件等級。

2）儀表的類型、量程。

3）在設備的每一個獨立部件上標注部件號、TSO號，以及制造人的名稱。

4）設備的主要部件上應當包含對設備軟件與硬件的標識，該標識應當以能表面軟件與硬件的更改狀態(tài)為內容。

5）額定頻率和輸入電壓。

3.2 資料要求

除上述要求之外，申請人還應當以局方能夠接受的方式提交如下資料。

1）安裝程序以及限制。

2）使用說明。

3）設備限制。

4）技術條件、設計規(guī)范。

5）適用于安裝程序的接線圖以及原理圖。

6）DO—160C規(guī)定的環(huán)境合格鑒定表。

7）主要部件的目錄（按件號排列）。

8）銘牌圖紙。

9）DO—178B中規(guī)定的相應文件，若該軟件包含多個軟件等級，那么這些文件就應當覆蓋到每個軟件等級。

10）制造人的CTSO鑒定合格試驗報告。

11）圖樣目錄，其中需要列出確定的設備設計所必需的工藝文件與全部圖樣。

12）生產中用于測試每個設備，以保障其能夠符合CTSO的性能測試規(guī)范。

13）設備的校準程序。

14）設備維修程序、故障檢修。

15）全套的圖樣。

16）DO—160C環(huán)境鑒定試驗記錄。

3.3 其他要求

1）機內自檢測系統(tǒng)在設計時應考慮如何能將潛藏的故障發(fā)生率降低到最低限度。

2）機內自檢測系統(tǒng)在設計時應結合具體工作環(huán)境，使得故障檢測率足夠大，且虛警率較小。

3）控制系統(tǒng)中核心部件容錯能力應與機內自檢測系統(tǒng)的電路容錯能力保持在同一級別。

4）在設計機內自檢測系統(tǒng)時，應盡量避免與飛控系統(tǒng)的其他應用軟件一同進行設計，以免混淆或對其他應用軟件的設計和應用造成不利影響。

4主飛行控制計算機故障分析

在機內自檢測系統(tǒng)設計中，最為關鍵的核心環(huán)節(jié)就是故障分析，在機內自檢測系統(tǒng)中，針對可能發(fā)生或潛藏的所有故障情況均應進行分析和研究，且是否全面進行故障分析，都將會對機內自檢測系統(tǒng)造成直接影響，從而會大幅度降低機內自檢測系統(tǒng)的故障檢測能力。但由于故障分析方法多種多樣，因此本文所采用的故障分析的方法則是以故障模式影響程度為出發(fā)點的故障分析方法。

所謂故障模式影響分析，即指在設計產品的過程中，將設計產品的內部單元所潛藏的故障模式都予以分類對比，并將潛藏故障模式可能對產品功能所產生的影響程度按照嚴重程度劃分類型。故障模式影響分析的具體工作流程可劃分為定義系統(tǒng)的方式，然后再填寫故障分析的各個表格，分析比對主飛行控制計算機內部模塊潛藏的有可能出現(xiàn)的各類故障，最后填寫故障模式分析表，至此工作完成。

5機內自檢測軟件設計與探討

在進行機內自檢測系統(tǒng)的軟件設計時，所遵循的設計原則即采用軟件的可靠性、分析各功能子模塊、及設計軟件總體結構，同時又根據機內自檢測系統(tǒng)主要運行的四個階段，加電啟動機內自檢測、飛行前機內自檢測和飛行中機內自檢測，以及維護機內自檢測。

在飛機執(zhí)行飛行任務過程中，首先要啟動飛控系統(tǒng)，然后再進行檢測上電的步驟。在此之前需測試其是否滿足工作所需的聯(lián)鎖條件，如果其能滿足聯(lián)鎖條件，則可以完成上電工作，隨后按退出機內自檢測系統(tǒng)的方式，進行下一步，機內自檢測系統(tǒng)在上電過程中若存在一定故障，那么這時就需要將故障情況記錄在相對應的存儲器內，這樣駕駛員就能夠通過顯示裝置進行飛行觀察，以及時、準確地發(fā)現(xiàn)潛藏的故障情況。在上電完成之后就可以進入飛行前機內自檢測了，飛行中機內自檢測需要運行在飛行前機內自檢測完成之后，且還需滿足相對應的聯(lián)鎖條件，若存在系統(tǒng)故障，則可以采取同樣措施將其記錄到對應的存儲器當中。而維護機內自檢測則運行于飛行中機內自檢測完成之后，通過分析對比存儲器中所記錄的各類故障數據，以準確診斷出存在故障的部件模塊的具體位置。最后，若能滿足相應的條件，則可以退出系統(tǒng)。

6結束語

本文針對飛控計算機機內核心部件的設計方法展開討論，對于檢測故障和隔離故障，以及在設計機內自檢測系統(tǒng)軟件等方面，筆者都給出了比較具體合理的設計方法。但隨著計算機技術、航空技術的不斷進步，這項技術若想在未來的航空領域做出更大的貢獻，那么我們還需進行更深層次、更為具體的研究工作。

參考文獻

[1]張丹濤，張隨良，楊東紅.基于系統(tǒng)需求數據庫的BIT自動測技術[J].系統(tǒng)仿真學報，2010（02）.

[2]唐建生.無人機通用維護性機內自檢測系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D].電子科技大學，2012.

[3]王樹叢.飛控綜合測試平臺硬件系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D].電子科技大學，2013.

endprint

摘要針對國內大型民用飛機主飛行控制計算機故障繁多、故障難以檢測以及計算機系統(tǒng)復雜等諸多問題入手分析，通過介紹主飛行控制計算機內部部件的主要功能以及故障模式，對飛機的主飛控制系統(tǒng)（BIT）在完成飛行任務這一過程中，以及其在不同階段的具體檢測內容都做了分析，并對其核心部件給出了可靠的自檢測方法。

關鍵詞主飛行控制計算機；機內自檢測；故障檢測

中圖分類號：TP202 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）11-0115-02

本文所介紹的機內自檢測，即BIT，指的是飛機系統(tǒng)設備依靠自身內部的軟硬件來實現(xiàn)系統(tǒng)測試與故障隔離的一項新技術。機內自檢測不僅可以改善機載電子系統(tǒng)的測試性，故障診斷能力以及維修性，還能最大限度減少系統(tǒng)維修檢測的次數。機內自檢測技術的關鍵性內容是不依賴外界的設備系統(tǒng)，僅使用附加于系統(tǒng)內部的軟硬件來實現(xiàn)系統(tǒng)檢測與故障隔離，以精確迅速地解決系統(tǒng)內部所出現(xiàn)的各類故障。

1飛控系統(tǒng)的系統(tǒng)構成與設計分析

機內自檢測系統(tǒng)作為飛控系統(tǒng)的主核心部分，其主要作用就是宏觀控制飛控系統(tǒng)的解算裝置，并接受各種傳感器所傳輸的信息。而且，它也作為整個飛控系統(tǒng)的綜合管理部件，能夠對整個系統(tǒng)中出現(xiàn)的工作模式予以轉換，并進行邏輯判斷，對飛控系統(tǒng)工作過程中出現(xiàn)的各種故障，機內自檢測系統(tǒng)都會做出相應的故障警告，并采取相應的故障處理。

本文介紹的主飛行控制計算機系統(tǒng)構成設計圖如下所示。

從圖不難看出，在主飛行控制計算機的系統(tǒng)構成設計圖中，其核心部分為CPU模塊、存儲器模塊兩部分。CPU模塊的功能是運行控制律解算，模擬數據輸入、輸出，以及離散數據輸入、輸出部分，以給出運行計算后所對應的計算結果，便于更好地控制飛機的飛行狀態(tài)與飛行姿態(tài)；而存儲器模塊的功能是將CPU模塊在進行計算的過程中所產生的所有數據予以存儲，同時也將飛控系統(tǒng)在運行過程中BIT系統(tǒng)所檢測出來的故障情況予以存儲；模擬量輸入、輸出模塊的功能是將飛機傳感器得到的模擬信號予以處理和采集，通過A/D、D/A模塊轉換成相應的數字信號；離散量輸入、輸出信號模塊的功能是轉換并處理外部的開關型信號，將其轉換成可在計算機上使用的數字信號，并轉換計算的最終結果，使之成為適合外部開關型的輸出量；接口模塊的功能是轉換飛控系統(tǒng)計算機的指令，并且將其傳輸給其他子系統(tǒng)。

2機內自檢測系統(tǒng)的分析與設計

在本文的設計方案中，將其分為加電啟動機內自檢測、飛行前機內自檢測和飛行中機內自檢測，以及維護機內自檢測，下面將對這幾個部分的功能進行簡要介紹。

1）加電啟動機內自檢測。加電啟動機內檢測運行于電子控制系統(tǒng)在上電后的初始化過程中。其主要功能是測試對系統(tǒng)的核心部分并給出相應測試結果。以便于根據不同的測試結果來采取不同的處理措施。

2）飛行前機內自檢測和飛行中機內自檢測。飛行前機內自檢測主要運行于飛機起飛之前，其主要功能為測試飛控系統(tǒng)硬件的完整性，同時記錄出現(xiàn)的各類故障情況及故障類型，以便操作人員能采取相應的處理措施。而飛行中機內自檢測則是按照周期性的運行規(guī)律，運行于飛機的整個飛行過程中。其主要的功能是實時、全面監(jiān)測飛行控制系統(tǒng)運行狀態(tài)并存儲測試結果。以便于操作人員根據數據顯示的故障情況來采取不同的處理策略進行隔離。使得系統(tǒng)能完成飛行任務或者將飛行任務降級完成。

3）維護機內自檢測。維護機內自檢測運行于完成飛行中機內自檢測之后，當飛機處于地面這一位置時，地面維護人員則可以就存儲器中存儲的故障信息以及故障類型，來作出準確的判斷，以采取合理的檢修維護措施。

3機內自檢測系統(tǒng)設計準則

3.1 計算機軟件開發(fā)

如進行設計的設備中包含數字計算機，那該計算機的軟件在開發(fā)時必須嚴格遵守RTCA在1992年12月頒布的DO—178B《機載系統(tǒng)和設備合格審定中的軟件要求》，申請人必須按照DO—178B進行提交，所提交的軟件文檔供局方進行審批。除此之外，還應當清晰且持久地標注如下內容。

1）計算機軟件等級。

2）儀表的類型、量程。

3）在設備的每一個獨立部件上標注部件號、TSO號，以及制造人的名稱。

4）設備的主要部件上應當包含對設備軟件與硬件的標識，該標識應當以能表面軟件與硬件的更改狀態(tài)為內容。

5）額定頻率和輸入電壓。

3.2 資料要求

除上述要求之外，申請人還應當以局方能夠接受的方式提交如下資料。

1）安裝程序以及限制。

2）使用說明。

3）設備限制。

4）技術條件、設計規(guī)范。

5）適用于安裝程序的接線圖以及原理圖。

6）DO—160C規(guī)定的環(huán)境合格鑒定表。

7）主要部件的目錄（按件號排列）。

8）銘牌圖紙。

9）DO—178B中規(guī)定的相應文件，若該軟件包含多個軟件等級，那么這些文件就應當覆蓋到每個軟件等級。

10）制造人的CTSO鑒定合格試驗報告。

11）圖樣目錄，其中需要列出確定的設備設計所必需的工藝文件與全部圖樣。

12）生產中用于測試每個設備，以保障其能夠符合CTSO的性能測試規(guī)范。

13）設備的校準程序。

14）設備維修程序、故障檢修。

15）全套的圖樣。

16）DO—160C環(huán)境鑒定試驗記錄。

3.3 其他要求

1）機內自檢測系統(tǒng)在設計時應考慮如何能將潛藏的故障發(fā)生率降低到最低限度。

2）機內自檢測系統(tǒng)在設計時應結合具體工作環(huán)境，使得故障檢測率足夠大，且虛警率較小。

3）控制系統(tǒng)中核心部件容錯能力應與機內自檢測系統(tǒng)的電路容錯能力保持在同一級別。

4）在設計機內自檢測系統(tǒng)時，應盡量避免與飛控系統(tǒng)的其他應用軟件一同進行設計，以免混淆或對其他應用軟件的設計和應用造成不利影響。

4主飛行控制計算機故障分析

在機內自檢測系統(tǒng)設計中，最為關鍵的核心環(huán)節(jié)就是故障分析，在機內自檢測系統(tǒng)中，針對可能發(fā)生或潛藏的所有故障情況均應進行分析和研究，且是否全面進行故障分析，都將會對機內自檢測系統(tǒng)造成直接影響，從而會大幅度降低機內自檢測系統(tǒng)的故障檢測能力。但由于故障分析方法多種多樣，因此本文所采用的故障分析的方法則是以故障模式影響程度為出發(fā)點的故障分析方法。

所謂故障模式影響分析，即指在設計產品的過程中，將設計產品的內部單元所潛藏的故障模式都予以分類對比，并將潛藏故障模式可能對產品功能所產生的影響程度按照嚴重程度劃分類型。故障模式影響分析的具體工作流程可劃分為定義系統(tǒng)的方式，然后再填寫故障分析的各個表格，分析比對主飛行控制計算機內部模塊潛藏的有可能出現(xiàn)的各類故障，最后填寫故障模式分析表，至此工作完成。

5機內自檢測軟件設計與探討

在進行機內自檢測系統(tǒng)的軟件設計時，所遵循的設計原則即采用軟件的可靠性、分析各功能子模塊、及設計軟件總體結構，同時又根據機內自檢測系統(tǒng)主要運行的四個階段，加電啟動機內自檢測、飛行前機內自檢測和飛行中機內自檢測，以及維護機內自檢測。

在飛機執(zhí)行飛行任務過程中，首先要啟動飛控系統(tǒng)，然后再進行檢測上電的步驟。在此之前需測試其是否滿足工作所需的聯(lián)鎖條件，如果其能滿足聯(lián)鎖條件，則可以完成上電工作，隨后按退出機內自檢測系統(tǒng)的方式，進行下一步，機內自檢測系統(tǒng)在上電過程中若存在一定故障，那么這時就需要將故障情況記錄在相對應的存儲器內，這樣駕駛員就能夠通過顯示裝置進行飛行觀察，以及時、準確地發(fā)現(xiàn)潛藏的故障情況。在上電完成之后就可以進入飛行前機內自檢測了，飛行中機內自檢測需要運行在飛行前機內自檢測完成之后，且還需滿足相對應的聯(lián)鎖條件，若存在系統(tǒng)故障，則可以采取同樣措施將其記錄到對應的存儲器當中。而維護機內自檢測則運行于飛行中機內自檢測完成之后，通過分析對比存儲器中所記錄的各類故障數據，以準確診斷出存在故障的部件模塊的具體位置。最后，若能滿足相應的條件，則可以退出系統(tǒng)。

6結束語

本文針對飛控計算機機內核心部件的設計方法展開討論，對于檢測故障和隔離故障，以及在設計機內自檢測系統(tǒng)軟件等方面，筆者都給出了比較具體合理的設計方法。但隨著計算機技術、航空技術的不斷進步，這項技術若想在未來的航空領域做出更大的貢獻，那么我們還需進行更深層次、更為具體的研究工作。

參考文獻

[1]張丹濤，張隨良，楊東紅.基于系統(tǒng)需求數據庫的BIT自動測技術[J].系統(tǒng)仿真學報，2010（02）.

[2]唐建生.無人機通用維護性機內自檢測系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D].電子科技大學，2012.

[3]王樹叢.飛控綜合測試平臺硬件系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D].電子科技大學，2013.

endprint

摘要針對國內大型民用飛機主飛行控制計算機故障繁多、故障難以檢測以及計算機系統(tǒng)復雜等諸多問題入手分析，通過介紹主飛行控制計算機內部部件的主要功能以及故障模式，對飛機的主飛控制系統(tǒng)（BIT）在完成飛行任務這一過程中，以及其在不同階段的具體檢測內容都做了分析，并對其核心部件給出了可靠的自檢測方法。

關鍵詞主飛行控制計算機；機內自檢測；故障檢測

中圖分類號：TP202 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）11-0115-02

本文所介紹的機內自檢測，即BIT，指的是飛機系統(tǒng)設備依靠自身內部的軟硬件來實現(xiàn)系統(tǒng)測試與故障隔離的一項新技術。機內自檢測不僅可以改善機載電子系統(tǒng)的測試性，故障診斷能力以及維修性，還能最大限度減少系統(tǒng)維修檢測的次數。機內自檢測技術的關鍵性內容是不依賴外界的設備系統(tǒng)，僅使用附加于系統(tǒng)內部的軟硬件來實現(xiàn)系統(tǒng)檢測與故障隔離，以精確迅速地解決系統(tǒng)內部所出現(xiàn)的各類故障。

1飛控系統(tǒng)的系統(tǒng)構成與設計分析

機內自檢測系統(tǒng)作為飛控系統(tǒng)的主核心部分，其主要作用就是宏觀控制飛控系統(tǒng)的解算裝置，并接受各種傳感器所傳輸的信息。而且，它也作為整個飛控系統(tǒng)的綜合管理部件，能夠對整個系統(tǒng)中出現(xiàn)的工作模式予以轉換，并進行邏輯判斷，對飛控系統(tǒng)工作過程中出現(xiàn)的各種故障，機內自檢測系統(tǒng)都會做出相應的故障警告，并采取相應的故障處理。

本文介紹的主飛行控制計算機系統(tǒng)構成設計圖如下所示。

從圖不難看出，在主飛行控制計算機的系統(tǒng)構成設計圖中，其核心部分為CPU模塊、存儲器模塊兩部分。CPU模塊的功能是運行控制律解算，模擬數據輸入、輸出，以及離散數據輸入、輸出部分，以給出運行計算后所對應的計算結果，便于更好地控制飛機的飛行狀態(tài)與飛行姿態(tài)；而存儲器模塊的功能是將CPU模塊在進行計算的過程中所產生的所有數據予以存儲，同時也將飛控系統(tǒng)在運行過程中BIT系統(tǒng)所檢測出來的故障情況予以存儲；模擬量輸入、輸出模塊的功能是將飛機傳感器得到的模擬信號予以處理和采集，通過A/D、D/A模塊轉換成相應的數字信號；離散量輸入、輸出信號模塊的功能是轉換并處理外部的開關型信號，將其轉換成可在計算機上使用的數字信號，并轉換計算的最終結果，使之成為適合外部開關型的輸出量；接口模塊的功能是轉換飛控系統(tǒng)計算機的指令，并且將其傳輸給其他子系統(tǒng)。

2機內自檢測系統(tǒng)的分析與設計

在本文的設計方案中，將其分為加電啟動機內自檢測、飛行前機內自檢測和飛行中機內自檢測，以及維護機內自檢測，下面將對這幾個部分的功能進行簡要介紹。

1）加電啟動機內自檢測。加電啟動機內檢測運行于電子控制系統(tǒng)在上電后的初始化過程中。其主要功能是測試對系統(tǒng)的核心部分并給出相應測試結果。以便于根據不同的測試結果來采取不同的處理措施。

2）飛行前機內自檢測和飛行中機內自檢測。飛行前機內自檢測主要運行于飛機起飛之前，其主要功能為測試飛控系統(tǒng)硬件的完整性，同時記錄出現(xiàn)的各類故障情況及故障類型，以便操作人員能采取相應的處理措施。而飛行中機內自檢測則是按照周期性的運行規(guī)律，運行于飛機的整個飛行過程中。其主要的功能是實時、全面監(jiān)測飛行控制系統(tǒng)運行狀態(tài)并存儲測試結果。以便于操作人員根據數據顯示的故障情況來采取不同的處理策略進行隔離。使得系統(tǒng)能完成飛行任務或者將飛行任務降級完成。

3）維護機內自檢測。維護機內自檢測運行于完成飛行中機內自檢測之后，當飛機處于地面這一位置時，地面維護人員則可以就存儲器中存儲的故障信息以及故障類型，來作出準確的判斷，以采取合理的檢修維護措施。

3機內自檢測系統(tǒng)設計準則

3.1 計算機軟件開發(fā)

如進行設計的設備中包含數字計算機，那該計算機的軟件在開發(fā)時必須嚴格遵守RTCA在1992年12月頒布的DO—178B《機載系統(tǒng)和設備合格審定中的軟件要求》，申請人必須按照DO—178B進行提交，所提交的軟件文檔供局方進行審批。除此之外，還應當清晰且持久地標注如下內容。

1）計算機軟件等級。

2）儀表的類型、量程。

3）在設備的每一個獨立部件上標注部件號、TSO號，以及制造人的名稱。

4）設備的主要部件上應當包含對設備軟件與硬件的標識，該標識應當以能表面軟件與硬件的更改狀態(tài)為內容。

5）額定頻率和輸入電壓。

3.2 資料要求

除上述要求之外，申請人還應當以局方能夠接受的方式提交如下資料。

1）安裝程序以及限制。

2）使用說明。

3）設備限制。

4）技術條件、設計規(guī)范。

5）適用于安裝程序的接線圖以及原理圖。

6）DO—160C規(guī)定的環(huán)境合格鑒定表。

7）主要部件的目錄（按件號排列）。

8）銘牌圖紙。

9）DO—178B中規(guī)定的相應文件，若該軟件包含多個軟件等級，那么這些文件就應當覆蓋到每個軟件等級。

10）制造人的CTSO鑒定合格試驗報告。

11）圖樣目錄，其中需要列出確定的設備設計所必需的工藝文件與全部圖樣。

12）生產中用于測試每個設備，以保障其能夠符合CTSO的性能測試規(guī)范。

13）設備的校準程序。

14）設備維修程序、故障檢修。

15）全套的圖樣。

16）DO—160C環(huán)境鑒定試驗記錄。

3.3 其他要求

1）機內自檢測系統(tǒng)在設計時應考慮如何能將潛藏的故障發(fā)生率降低到最低限度。

2）機內自檢測系統(tǒng)在設計時應結合具體工作環(huán)境，使得故障檢測率足夠大，且虛警率較小。

3）控制系統(tǒng)中核心部件容錯能力應與機內自檢測系統(tǒng)的電路容錯能力保持在同一級別。

4）在設計機內自檢測系統(tǒng)時，應盡量避免與飛控系統(tǒng)的其他應用軟件一同進行設計，以免混淆或對其他應用軟件的設計和應用造成不利影響。

4主飛行控制計算機故障分析

在機內自檢測系統(tǒng)設計中，最為關鍵的核心環(huán)節(jié)就是故障分析，在機內自檢測系統(tǒng)中，針對可能發(fā)生或潛藏的所有故障情況均應進行分析和研究，且是否全面進行故障分析，都將會對機內自檢測系統(tǒng)造成直接影響，從而會大幅度降低機內自檢測系統(tǒng)的故障檢測能力。但由于故障分析方法多種多樣，因此本文所采用的故障分析的方法則是以故障模式影響程度為出發(fā)點的故障分析方法。

所謂故障模式影響分析，即指在設計產品的過程中，將設計產品的內部單元所潛藏的故障模式都予以分類對比，并將潛藏故障模式可能對產品功能所產生的影響程度按照嚴重程度劃分類型。故障模式影響分析的具體工作流程可劃分為定義系統(tǒng)的方式，然后再填寫故障分析的各個表格，分析比對主飛行控制計算機內部模塊潛藏的有可能出現(xiàn)的各類故障，最后填寫故障模式分析表，至此工作完成。

5機內自檢測軟件設計與探討

在進行機內自檢測系統(tǒng)的軟件設計時，所遵循的設計原則即采用軟件的可靠性、分析各功能子模塊、及設計軟件總體結構，同時又根據機內自檢測系統(tǒng)主要運行的四個階段，加電啟動機內自檢測、飛行前機內自檢測和飛行中機內自檢測，以及維護機內自檢測。

在飛機執(zhí)行飛行任務過程中，首先要啟動飛控系統(tǒng)，然后再進行檢測上電的步驟。在此之前需測試其是否滿足工作所需的聯(lián)鎖條件，如果其能滿足聯(lián)鎖條件，則可以完成上電工作，隨后按退出機內自檢測系統(tǒng)的方式，進行下一步，機內自檢測系統(tǒng)在上電過程中若存在一定故障，那么這時就需要將故障情況記錄在相對應的存儲器內，這樣駕駛員就能夠通過顯示裝置進行飛行觀察，以及時、準確地發(fā)現(xiàn)潛藏的故障情況。在上電完成之后就可以進入飛行前機內自檢測了，飛行中機內自檢測需要運行在飛行前機內自檢測完成之后，且還需滿足相對應的聯(lián)鎖條件，若存在系統(tǒng)故障，則可以采取同樣措施將其記錄到對應的存儲器當中。而維護機內自檢測則運行于飛行中機內自檢測完成之后，通過分析對比存儲器中所記錄的各類故障數據，以準確診斷出存在故障的部件模塊的具體位置。最后，若能滿足相應的條件，則可以退出系統(tǒng)。

6結束語

本文針對飛控計算機機內核心部件的設計方法展開討論，對于檢測故障和隔離故障，以及在設計機內自檢測系統(tǒng)軟件等方面，筆者都給出了比較具體合理的設計方法。但隨著計算機技術、航空技術的不斷進步，這項技術若想在未來的航空領域做出更大的貢獻，那么我們還需進行更深層次、更為具體的研究工作。

參考文獻

[1]張丹濤，張隨良，楊東紅.基于系統(tǒng)需求數據庫的BIT自動測技術[J].系統(tǒng)仿真學報，2010（02）.

[2]唐建生.無人機通用維護性機內自檢測系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D].電子科技大學，2012.

[3]王樹叢.飛控綜合測試平臺硬件系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D].電子科技大學，2013.

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