王雪婷 王繼祥

沈陽飛機工業(yè)（集團）有限公司 遼寧 沈陽 110000

引言

通過對基礎(chǔ)故障自動檢測、故障位置診斷、處理故障系統(tǒng)綜合管理，使用當前高新技術(shù)軟件以及故障排查設(shè)備，對于機載任務(wù)系統(tǒng)當中故障給予精確定位以及處理，并設(shè)計出一種新型機載任務(wù)系統(tǒng)排查故障管理方法，以實際應用描述故障的方法，優(yōu)化系統(tǒng)排除故障，進一步提高飛機安全可靠性能。

1 機載任務(wù)系統(tǒng)的概念

當前機載任務(wù)系統(tǒng)可以分為：通信識別系統(tǒng)、光電瞄準系統(tǒng)、武器火控系統(tǒng)、綜合管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理分析系統(tǒng)等這些系統(tǒng)構(gòu)成。根據(jù)IMA架構(gòu)的核心任務(wù)處理，是把管理分系統(tǒng)的核心設(shè)備和基礎(chǔ)信息進行綜合管理的平臺，ISP包括有兩個通信數(shù)據(jù)的模塊，兩個網(wǎng)絡(luò)儲存單元，兩個圖像接口對接單元。每個單元與單元之間使用雙余度光纖網(wǎng)絡(luò)進行連接單元，每個單元本身具有故障排查、火控預算以及引導、融合數(shù)據(jù)以及威脅評估、任務(wù)重新規(guī)劃、視頻以及圖像處理、數(shù)據(jù)信息管理、系統(tǒng)控制管理等功能。系統(tǒng)的核心處理任務(wù)是依據(jù)自身的一些狀態(tài)，把系統(tǒng)分為應急工作狀態(tài)、待機工作狀態(tài)、正常工作狀態(tài)。

2 機載任務(wù)系統(tǒng)故障管理的應用設(shè)計

機載系統(tǒng)軟件管理和故障管理軟件都屬于分區(qū)當中ICP的應用，一同完成ICP和整個機載任務(wù)系統(tǒng)當中的故障管理功能。機載系統(tǒng)當中的軟件可以實現(xiàn)ICP的故障過濾、故障定位及故障檢測處理過程，最終可以進一步生成ICP的故障反饋信息，系統(tǒng)管理軟件把ICP的故障信息上傳給故障管理的相關(guān)軟件，然后故障管理軟件不光可以依據(jù)這些ICP的故障信息處理邏輯完成ICP平臺的維護故障清單，并且還能記錄飛行員故障清單的進一步生成。同時還可以進一步負責綜合記載任務(wù)系統(tǒng)當中的分系統(tǒng)PFL和MFL，進一步完成系統(tǒng)的故障數(shù)據(jù)保存以及上傳。

2.1 管理系統(tǒng)的軟件

管理系統(tǒng)軟件主要是用來管理以及控制ICP的穩(wěn)定運行。機載系統(tǒng)的管理軟件功能通常包括健康管理、配置管理、故障管理以及應用程序管理等功能，系統(tǒng)管理軟件應該依據(jù)系統(tǒng)配置的綜合數(shù)據(jù)來進一步完成ICP的控制管理功能。本文主要進行機載功能故障管理的相關(guān)功能，闡述了故障處理的相關(guān)科學方法。

系統(tǒng)管理軟件當中的核心任務(wù)是處理機制，根據(jù)系統(tǒng)級管理中的文件級別進行劃分和管理。系統(tǒng)管理軟件分為系統(tǒng)級別管理和資源方面管理。

2.2 故障檢測功能

故障檢測功能分為應用故障檢測、節(jié)點故障檢測和硬件故障檢測。應用故障檢測通過系統(tǒng)軟件進一步完成檢測工作，把系統(tǒng)中的故障數(shù)據(jù)上報到管理系統(tǒng)，并對接收到的故障數(shù)據(jù)進行處理。節(jié)點故障檢測就是把系統(tǒng)中各個節(jié)點的故障信息進行收集，并上報到操作系統(tǒng)進行處理。

2.3 系統(tǒng)故障的診斷以及定位

系統(tǒng)管理軟件當中，應該首先對順勢故障進行有效的過濾，然后再次確認間隙故障以及永久故障，將這些故障進行有效的區(qū)分以及識別，把過濾出來的故障，然后進行診斷，并且進行定位處理。系統(tǒng)級系統(tǒng)管理在故障產(chǎn)生的時候，應該盡快收集故障的相關(guān)信息，包括模塊的標識故障類型以及配置項目的標識，并把這些信息上報給資源級系統(tǒng)管理，資源級系統(tǒng)管理會進一步的分析故障方面的信息，把故障進行準確定位。

2.4 處理故障

根據(jù)以上的配置，控制一定的容錯進行重構(gòu)策略，然后對故障進行有效的處理方法，通常包括系統(tǒng)降級以及系統(tǒng)重構(gòu)的方法。不同級別的故障可以分為不同方式的處理方法。故障通常采用從底層開始組成向上的處理模式，如果底層的故障不能進行有效處理，然后一直向上以及進行報告，通過這種快速的信息傳遞方式，如果下一層的故障不能及時向上一級進行報告，那么這個信息就會直接上報到系統(tǒng)的最高處理的地方，最高處理者應該在一定時間之內(nèi)進行所有故障排查，對于系統(tǒng)進行重構(gòu)或者降級處理[1]。通常來說故障處理的級別包括分區(qū)級、進程級、系統(tǒng)集系統(tǒng)管理、資源集系統(tǒng)管理。所以故障處理的方法通常包括：對本一級故障進行處理、向上一級進行健康報告故障處理、請求重構(gòu)處理。整個進程的故障系統(tǒng)頭油操作系統(tǒng)提供進程健康及監(jiān)測功能來進行執(zhí)行的，并且把不同的健康監(jiān)測功能分為不同區(qū)域進行分塊處理。一旦系統(tǒng)當中提示進程及有故障的時候，就會進一步激活進程及健康系統(tǒng)來進行監(jiān)管任務(wù)，并且按照分區(qū)來執(zhí)行應用相關(guān)的錯誤系統(tǒng)糾正。分區(qū)系統(tǒng)故障管理、系統(tǒng)故障管理、程序機系統(tǒng)故障管理統(tǒng)統(tǒng)采用表面驅(qū)動的方式來進行處理[2]。有關(guān)的配置包都包含在有關(guān)系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)當中，可以根據(jù)不同級別配置不同的處理動作以及不同的故障處理?？梢苑譃槿缦聨撞?。①依據(jù)進程及故障包括非法請求與應用錯誤、溢出等錯誤信息，進行動作處理的操作有停止故障進程、向分區(qū)進行報告、重新啟動故障的進程操作，等等這些處理處理動作。②不同級別的故障處理包括分區(qū)出發(fā)錯誤處理、分區(qū)配置錯誤處理、進行處理的動作有熱啟動與冷啟動故障分區(qū)、進行停止故障，然后進行分區(qū)、重新啟動另外一個分區(qū)、像系統(tǒng)及系統(tǒng)管理進行報告等。③系統(tǒng)及系統(tǒng)管理故障包括單元當中的初始化管理，單元當中初始化配置錯誤管理、單元當中電源的故障管理，節(jié)點管理當中的錯誤，然后處理動作當中重構(gòu)、忽略、向系統(tǒng)及系統(tǒng)管理進行報告等。④系統(tǒng)及系統(tǒng)管理故障操作包括對網(wǎng)絡(luò)故障上的恢復、對初始化當中配置錯誤恢復、對單元當中故障進行恢復、對電源當中的故障進行恢復，進一步處理動作當中包括降級、系統(tǒng)重構(gòu)問題等[3]。

3 故障管理軟、硬件的設(shè)計

接待任務(wù)系統(tǒng)當中的故障是以故障軟件處理中心作為主要手段，主要實現(xiàn)的是飛機當中的電腦ICP自身故障以及任務(wù)綜合系統(tǒng)故障，將所有錯誤進行整合，然后完成數(shù)據(jù)的下載以及儲存工作。故障的管理軟件作為上層應用使用軟件，通常儲存在網(wǎng)絡(luò)儲存的單元當中，F(xiàn)ML主要提供的是地面上的人員維護使用功能，這樣可以方便飛機在起飛之后進行自我故障排查工作，進一步優(yōu)化系統(tǒng)的綜合設(shè)計管理工作。任務(wù)管理系統(tǒng)當中載測控的設(shè)備、飛機控制整體系統(tǒng)、電氣化系統(tǒng)、偵查整體系統(tǒng)、飛機機載紅外掃描系統(tǒng)、飛機地磁場記錄掃描系統(tǒng)、飛機機載拍照系統(tǒng)上的數(shù)據(jù)通信通常是以接口形式為rs 422a，所有以上的數(shù)據(jù)通信接口全都是使用工作方式1，也就是從一作為起始位，八位數(shù)據(jù)低位在先，一個停止位（1）；機載發(fā)送數(shù)據(jù)通常是以連續(xù)的方式進行，飛機在接收數(shù)據(jù)的時候，通常接收兩個連續(xù)之間的數(shù)據(jù)間隔，而中間不超過10ms、76ms，則整個幀率數(shù)據(jù)就作廢處理。這樣可以有效避免接收數(shù)據(jù)時候出現(xiàn)死機等待的狀態(tài)。PFL清單當中的故障級別通常都是比較高的，比如數(shù)據(jù)加載功能錯誤、融合類功能錯誤、武器不可以使用等故障，以上這些故障通常都會立即上報給地面的指揮站，然后根據(jù)操作人員其余的指示，然后再做出正確的處決辦法。

記載硬件電路的研制[4]。常飛機當中的任務(wù)管理器系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計，除了要有效控制音頻電路之外，還有一個就是要進一步擴展單片機系統(tǒng)的整體設(shè)計。通常使用的系統(tǒng)使用三對串行接口，通信設(shè)備通常采用是rs 422標準接口，發(fā)送了芯片通常為26l S31，接收芯片為26l S32。當任務(wù)管理器當中的系統(tǒng)和飛機機載測試的設(shè)備數(shù)據(jù)通信通常使用一對串行串口，也就是發(fā)送的串口和接收串口。與此之外，當飛機檢測到整體系統(tǒng)的分系統(tǒng)沒有信號或者無線信號連接中斷，這種不滿足飛機當中正常通話視頻條件或者是設(shè)備故障的時候，一般由機載控制設(shè)備當中發(fā)出一個失控的信號。這個信號通常為l電瓶高電平代表就是失控信號，也就是發(fā)生了故障。任務(wù)管理系統(tǒng)和飛機飛行控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信，常使用一個串口去接收，然而飛機機載監(jiān)控設(shè)備的遙感數(shù)據(jù)和失控信號，通常指示帶任務(wù)管理器進行轉(zhuǎn)接之后，才能直接被傳送到飛機控制的系統(tǒng)之內(nèi)[5]。飛機的飛行控制系統(tǒng)提供給紅外掃描系統(tǒng)的垂直陀螺儀信號，這也就是任務(wù)管理系統(tǒng)當中的中轉(zhuǎn)過程。整個任務(wù)管理系統(tǒng)以及飛機機載電視偵查系統(tǒng)之間的通信信號，通常使用一對串行口，這個串口通常也是任務(wù)管理器，當中的記載電視偵查系統(tǒng)傳送數(shù)據(jù)的串行發(fā)行口。在任務(wù)管理系統(tǒng)當中，系統(tǒng)相機的電視偵查系統(tǒng)傳送數(shù)據(jù)的有關(guān)串行發(fā)送接口，有關(guān)任務(wù)管理系統(tǒng)向機載電視偵探系統(tǒng)，以及記得視頻照相系統(tǒng)傳說有關(guān)數(shù)據(jù)的時候，同一個幀率當中進行不同層次分段進行傳輸。飛機機載照相錄像系統(tǒng)當中的照相動作和照樣時間的重復重疊率的大小，通常是以脈沖信號的形式被傳送到任務(wù)管理系統(tǒng)當中。如果進行拍照，那么飛車信用在接收到同步異碼信號之后，會立即開始傳送高電平電位，通常維持的時間保持在160ms，保持的充電率為60%，維持的整體時間為480ms的重疊率控制在20%以內(nèi)[6]。任務(wù)管理系統(tǒng)以及機載紅外什么系統(tǒng)之間只有通過任務(wù)管理信號，然后進行記載紅外掃描系統(tǒng)的兩根信號連接，其中一個是紅外信號開關(guān)，另外一個是垂直陀螺儀信號，它只是有任務(wù)控制管理器中轉(zhuǎn)控制一下，信號形式為模擬電壓信號。

4 記載任務(wù)系統(tǒng)當中的PFL處理功能

在飛機系統(tǒng)進行通電之后，每個系統(tǒng)負責本系統(tǒng)的PFL清單當中的任務(wù)以及負責維護，當每一個分系統(tǒng)檢測到PFL發(fā)生信息變化的時候，就會自動地把PFL清單上的信息自動傳輸?shù)絀cp的故障管理軟件當中，所以故障管理軟件就會定期進行抽查，分系統(tǒng)當中上報的PFL信息，倘若有信息接收，就會立即將接收的信息按照對應的數(shù)據(jù)在本地進行封裝保存；倘若沒有信息接收，則會進一步跳到下一步程序當中。當接收到的PFL信息有更新的時候，通常來說，故障管理軟件會及時發(fā)送給地面管理基站，并顯示錯誤信息。

5 結(jié)束語

對于機載任務(wù)系統(tǒng)當中的諸多故障管理上的問題，和基于架構(gòu)的核心任務(wù)處理為參考，進一步對故障進行檢測、故障診斷、故障定位、故障處理以及上層故障管理軟件綜合信息處理，掃描出普通等級的過程，然后根據(jù)不同的應對方法和策略，并把整個機載任務(wù)系統(tǒng)當中的所有故障進行綜合處理。在整個故障處理應用設(shè)計的過程當中，應該設(shè)計出實際可行的，可以降低飛機維護成本以及提高系統(tǒng)安全性的方案，對于不同型號的飛機研制具有一定的積極意義。