導(dǎo)彈武器裝備健康管理體系及關(guān)鍵技術(shù)研究

劉亮　劉洋

摘要：導(dǎo)彈武器裝備是現(xiàn)代軍事系統(tǒng)的重要組成，為充分保證導(dǎo)彈武器裝備的技術(shù)性能，應(yīng)保持導(dǎo)彈武器裝備的健康狀態(tài)，因而，本文就導(dǎo)彈武器裝備健康管理體系，及導(dǎo)彈武器裝備健康管理的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：導(dǎo)彈武器裝備;健康管理;故障預(yù)測與維修

前言：

所謂導(dǎo)彈武器裝備，包括導(dǎo)彈、地面技術(shù)支持系統(tǒng)及發(fā)射系統(tǒng)?，F(xiàn)階段，導(dǎo)彈武器裝備的管理與維護(hù)，主要以定期維修為主，并在導(dǎo)彈武器裝備輪值前期進(jìn)行全面的維護(hù)與檢測工作，對(duì)武器裝備的故障及時(shí)采取預(yù)防措施。

1.故障預(yù)測技術(shù)

1.1故障預(yù)測技術(shù)類型

對(duì)于導(dǎo)彈武器裝備的檢測與管理工作，應(yīng)當(dāng)做好故障預(yù)測，即通過視情維修措施，以實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前的導(dǎo)彈武器裝備健康趨勢、裝備部件的老化趨勢的有效預(yù)測，確定故障維修方式，對(duì)故障閾值發(fā)生時(shí)間、裝備剩余壽命進(jìn)行推斷。現(xiàn)階段常用的導(dǎo)彈武器裝備故障預(yù)測可以采用以下技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)：

（1）以預(yù)警電路為基礎(chǔ)的故障預(yù)測。主要是通過將預(yù)警元件設(shè)置于電子產(chǎn)品當(dāng)中，關(guān)聯(lián)電子部件與預(yù)警元件，從而提高預(yù)警電路工作應(yīng)力，加快工作應(yīng)力失效速度，做好前期失效預(yù)警;（2）以故障累積模型為基礎(chǔ)的故障預(yù)測。通過對(duì)以往故障問題的連續(xù)監(jiān)控，采用一系列健壯程度不同的損傷標(biāo)尺，連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)失效過程，通過數(shù)學(xué)方法，預(yù)測導(dǎo)彈武器裝備系統(tǒng)的故障發(fā)生時(shí)間;（3）以失效模型為基礎(chǔ)進(jìn)行裝備剩余壽命預(yù)測。檢測環(huán)境應(yīng)力及工作應(yīng)力，通過累積故障進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算，以實(shí)現(xiàn)對(duì)于被測部件使用壽命的推斷;（4）以數(shù)學(xué)方法為基礎(chǔ)進(jìn)行故障預(yù)測。該方法的應(yīng)用，主要采用歷史數(shù)據(jù)的失效情況進(jìn)行擬合分析，對(duì)數(shù)據(jù)可靠度函數(shù)進(jìn)行計(jì)算，對(duì)故障閾值進(jìn)行設(shè)定，當(dāng)可靠度數(shù)值達(dá)到故障閾值之后，即可認(rèn)定系統(tǒng)存在故障問題。

1.2充分降低不確定性

導(dǎo)彈武器裝備的故障預(yù)測，具備不確定性，在采用預(yù)測方法時(shí)，不管預(yù)測方法如何應(yīng)用，都會(huì)在一定程度上存在預(yù)測誤差，因此應(yīng)對(duì)其不確定性特征加以盡量降低，降低預(yù)測誤差。本次研究，以系統(tǒng)故障預(yù)測的不確定性特征為依據(jù)，將多Agent故障預(yù)測技術(shù)納入到導(dǎo)彈裝備健康管理系統(tǒng)當(dāng)中。該技術(shù)的應(yīng)用，是采用多種不同數(shù)據(jù)庫機(jī)制與推理機(jī)制進(jìn)行預(yù)測，通過高內(nèi)聚松耦合結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)二者的協(xié)調(diào)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈武器裝備故障的有效預(yù)測與自行求解，獲取更加精準(zhǔn)的故障預(yù)測結(jié)果。

多Agent故障預(yù)測采用多種Agent，其功能各有不同，通過Agent可實(shí)現(xiàn)前段傳感器相關(guān)數(shù)據(jù)信息的有效接收，以預(yù)測原理為基礎(chǔ)，合理預(yù)測故障位置，進(jìn)而采取有效措施在中央控制Agent中匯總不同Agent所獲得的預(yù)測結(jié)果，有效結(jié)合知識(shí)庫及信息融合措施，融合多種Agent預(yù)測結(jié)果并進(jìn)行統(tǒng)一處理，以獲得精準(zhǔn)有效的故障預(yù)測結(jié)果^[1]。

2.狀態(tài)維修技術(shù)

對(duì)于導(dǎo)彈武器裝備故障的有效預(yù)測，其目的在于對(duì)故障問題進(jìn)行有效維護(hù)與檢修，因而應(yīng)探討在故障預(yù)測基礎(chǔ)上的維修控制方式，為導(dǎo)彈武器裝備健康管理提供技術(shù)支撐。目前，導(dǎo)彈武器裝備的故障可采取事后維修、定期維修及實(shí)時(shí)維修三種方式。

其一，事后維修。這一故障維修方式的應(yīng)用，屬于一種被動(dòng)維修方法，即在導(dǎo)彈武器裝備故障發(fā)生之后采取的維修措施大，這種維修方式的應(yīng)用，往往會(huì)存在維修不足而導(dǎo)致設(shè)備長時(shí)間停機(jī)狀態(tài)，該維修方式較為傳統(tǒng)粗放;其二，定期維修。該維修方式的應(yīng)用，屬于一種主動(dòng)維修方法，是指相關(guān)技術(shù)人員根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)及先進(jìn)技術(shù)，對(duì)導(dǎo)彈武器裝備進(jìn)行定期檢查與維護(hù)保養(yǎng)，及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)部件的更換。但該維修技術(shù)的應(yīng)用，往往會(huì)導(dǎo)致維修過剩的現(xiàn)象，從而造成資源消耗與成本增加;其三，實(shí)時(shí)維修。該維修方式的應(yīng)用，是基于傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測結(jié)果，對(duì)導(dǎo)彈武器裝備當(dāng)前的健康情況及老化情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測與故障判斷，以確保當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，可以及時(shí)采取相應(yīng)措施進(jìn)行故障排除，這就要求傳感設(shè)備具備足夠的敏感性與實(shí)時(shí)性?，F(xiàn)階段，導(dǎo)彈武器裝備故障維修依舊以常見傳統(tǒng)維修方式為主，為此還需要結(jié)合更加先進(jìn)的技術(shù)手段對(duì)故障問題加以排除。

3.數(shù)據(jù)挖掘和可視化技術(shù)

對(duì)于導(dǎo)彈武器裝備進(jìn)行故障數(shù)據(jù)挖掘與可視化分析，是提高故障處理效果，減少故障影響范圍的有效技術(shù)措施。在進(jìn)行導(dǎo)彈武器裝備的健康管理過程中，會(huì)涉及到大量數(shù)據(jù)信息，而在對(duì)這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行挖掘的基礎(chǔ)上，對(duì)數(shù)據(jù)信息采取有效分析處理，建立有效的未來健康管理數(shù)據(jù)分析機(jī)制，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的精準(zhǔn)分析與明確交換。而實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要及時(shí)吸收有效信息，確定數(shù)據(jù)模式，識(shí)別異常情況，并確定隱藏關(guān)系，就需要采用更加先進(jìn)有效的數(shù)據(jù)分析與故障處理技術(shù)。

對(duì)于故障問題的可視化處理，就是采取有效的數(shù)據(jù)處理工具，將這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行可視化轉(zhuǎn)化，以圖表、線條或圖形等多種形式表示。數(shù)據(jù)的可視化處理，可以更好地對(duì)數(shù)據(jù)變化趨勢及數(shù)據(jù)模式進(jìn)行有效識(shí)別。導(dǎo)彈武器裝備的故障分析，可通過有效數(shù)據(jù)可視化技術(shù)作為指導(dǎo)，為此就要求故障分析與檢修人員以數(shù)據(jù)可視化工具為指引，充分發(fā)揮數(shù)據(jù)可視化工具的簡潔性、指示性、豐富性等優(yōu)勢，發(fā)揮導(dǎo)彈武器裝備健康情況的檢測效果。導(dǎo)彈武器裝備的故障分析與檢測，可采用更加簡潔的視頻圖形作為工具，提高導(dǎo)彈武器裝備故障檢修人員的圖形化信息識(shí)別與處理能力，更加直觀地展示導(dǎo)彈武器裝備故障問題^[2]。

結(jié)語

在進(jìn)行導(dǎo)彈武器裝備的管理與維護(hù)過程中，應(yīng)當(dāng)充分明確導(dǎo)彈武器裝備的故障問題，整合以往故障信息，提煉故障特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)于導(dǎo)彈武器裝備故障的有效預(yù)測，做好導(dǎo)彈武器裝備故障檢修工作，并發(fā)揮數(shù)據(jù)挖掘與可視化技術(shù)，提高數(shù)據(jù)分析與故障處理效果。

參考文獻(xiàn)

[1]馮玉光，徐望，顧鈞元，et al. 導(dǎo)彈裝備健康管理及其關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 兵器裝備工程學(xué)報(bào)，2017（01）：19-23.

[2]胡冬，謝勁松，呂衛(wèi)民. 故障預(yù)測與健康管理技術(shù)在導(dǎo)彈武器系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù)，2010（4）：24-30.