机载任务系统的故障管理应用设计分析.pdf

TECHNOLOGY AND INFORMATION工业与信息化科学与信息化2023年10月上 127机载任务系统的故障管理应用设计分析王雪婷 王继祥沈阳飞机工业（集团）有限公司 辽宁 沈阳 110000摘 要 当前机载任务系统功能越来越强大，与此同时系统故障问题也变得越来越多，所以对机载任务系统的故障管理应用设计进行分析，是当前的紧要任务。关键词 机载任务；管理故障；设计分析Design Analysis of Fault Management Applications for Airborne Mission SystemsWang Xue-ting,Wang Ji-xiangShenyang Aircraft Industry(Group)Co.,Ltd.,Shenyang 110000,Liaoning Province,ChinaAbstract The current airborne mission system becomes more powerful,and at the same time,the number of system failure problems increases,so it is an urgent task to analyze the fault management application design of the airborne mission system.Key words airborne missions;manage faults;design analysis引言通过对基础故障自动检测、故障位置诊断、处理故障系统综合管理，使用当前高新技术软件以及故障排查设备，对于机载任务系统当中故障给予精确定位以及处理，并设计出一种新型机载任务系统排查故障管理方法，以实际应用描述故障的方法，优化系统排除故障，进一步提高飞机安全可靠性能。1 机载任务系统的概念当前机载任务系统可以分为：通信识别系统、光电瞄准系统、武器火控系统、综合管理系统、数据管理分析系统等这些系统构成。根据IMA架构的核心任务处理，是把管理分系统的核心设备和基础信息进行综合管理的平台，ISP包括有两个通信数据的模块，两个网络储存单元，两个图像接口对接单元。每个单元与单元之间使用双余度光纤网络进行连接单元，每个单元本身具有故障排查、火控预算以及引导、融合数据以及威胁评估、任务重新规划、视频以及图像处理、数据信息管理、系统控制管理等功能。系统的核心处理任务是依据自身的一些状态，把系统分为应急工作状态、待机工作状态、正常工作状态。2 机载任务系统故障管理的应用设计机载系统软件管理和故障管理软件都属于分区当中ICP的应用，一同完成ICP和整个机载任务系统当中的故障管理功能。机载系统当中的软件可以实现ICP的故障过滤、故障定位及故障检测处理过程，最终可以进一步生成ICP的故障反馈信息，系统管理软件把ICP的故障信息上传给故障管理的相关软件，然后故障管理软件不光可以依据这些ICP的故障信息处理逻辑完成ICP平台的维护故障清单，并且还能记录飞行员故障清单的进一步生成。同时还可以进一步负责综合记载任务系统当中的分系统PFL和MFL，进一步完成系统的故障数据保存以及上传。2.1 管理系统的软件管理系统软件主要是用来管理以及控制ICP的稳定运行。机载系统的管理软件功能通常包括健康管理、配置管理、故障管理以及应用程序管理等功能，系统管理软件应该依据系统配置的综合数据来进一步完成ICP的控制管理功能。本文主要进行机载功能故障管理的相关功能，阐述了故障处理的相关科学方法。系统管理软件当中的核心任务是处理机制，根据系统级管理中的文件级别进行划分和管理。系统管理软件分为系统级别管理和资源方面管理。2.2 故障检测功能故障检测功能分为应用故障检测、节点故障检测和硬件故障检测。应用故障检测通过系统软件进一步完成检测工作，把系统中的故障数据上报到管理系统，并对接收到的故障数据进行处理。节点故障检测就是把系统中各个节点的故障信息进行收集，并上报到操作系统进行处理。2.3 系统故障的诊断以及定位系统管理软件当中，应该首先对顺势故障进行有效的过滤，然后再次确认间隙故障以及永久故障，将这些故障进行有 TECHNOLOGY AND INFORMATION工业与信息化128 科学与信息化2023年10月上效的区分以及识别，把过滤出来的故障，然后进行诊断，并且进行定位处理。系统级系统管理在故障产生的时候，应该尽快收集故障的相关信息，包括模块的标识故障类型以及配置项目的标识，并把这些信息上报给资源级系统管理，资源级系统管理会进一步的分析故障方面的信息，把故障进行准确定位。2.4 处理故障根据以上的配置，控制一定的容错进行重构策略，然后对故障进行有效的处理方法，通常包括系统降级以及系统重构的方法。不同级别的故障可以分为不同方式的处理方法。故障通常采用从底层开始组成向上的处理模式，如果底层的故障不能进行有效处理，然后一直向上以及进行报告，通过这种快速的信息传递方式，如果下一层的故障不能及时向上一级进行报告，那么这个信息就会直接上报到系统的最高处理的地方，最高处理者应该在一定时间之内进行所有故障排查，对于系统进行重构或者降级处理1。通常来说故障处理的级别包括分区级、进程级、系统集系统管理、资源集系统管理。所以故障处理的方法通常包括：对本一级故障进行处理、向上一级进行健康报告故障处理、请求重构处理。整个进程的故障系统头油操作系统提供进程健康及监测功能来进行执行的，并且把不同的健康监测功能分为不同区域进行分块处理。一旦系统当中提示进程及有故障的时候，就会进一步激活进程及健康系统来进行监管任务，并且按照分区来执行应用相关的错误系统纠正。分区系统故障管理、系统故障管理、程序机系统故障管理统统采用表面驱动的方式来进行处理2。有关的配置包都包含在有关系统配置数据当中，可以根据不同级别配置不同的处理动作以及不同的故障处理。可以分为如下几步。依据进程及故障包括非法请求与应用错误、溢出等错误信息，进行动作处理的操作有停止故障进程、向分区进行报告、重新启动故障的进程操作，等等这些处理处理动作。不同级别的故障处理包括分区出发错误处理、分区配置错误处理、进行处理的动作有热启动与冷启动故障分区、进行停止故障，然后进行分区、重新启动另外一个分区、像系统及系统管理进行报告等。系统及系统管理故障包括单元当中的初始化管理，单元当中初始化配置错误管理、单元当中电源的故障管理，节点管理当中的错误，然后处理动作当中重构、忽略、向系统及系统管理进行报告等。系统及系统管理故障操作包括对网络故障上的恢复、对初始化当中配置错误恢复、对单元当中故障进行恢复、对电源当中的故障进行恢复，进一步处理动作当中包括降级、系统重构问题等3。3 故障管理软、硬件的设计接待任务系统当中的故障是以故障软件处理中心作为主要手段，主要实现的是飞机当中的电脑ICP自身故障以及任务综合系统故障，将所有错误进行整合，然后完成数据的下载以及储存工作。故障的管理软件作为上层应用使用软件，通常储存在网络储存的单元当中，FML主要提供的是地面上的人员维护使用功能，这样可以方便飞机在起飞之后进行自我故障排查工作，进一步优化系统的综合设计管理工作。任务管理系统当中载测控的设备、飞机控制整体系统、电气化系统、侦查整体系统、飞机机载红外扫描系统、飞机地磁场记录扫描系统、飞机机载拍照系统上的数据通信通常是以接口形式为rs 422a，所有以上的数据通信接口全都是使用工作方式1，也就是从一作为起始位，八位数据低位在先，一个停止位（1）；机载发送数据通常是以连续的方式进行，飞机在接收数据的时候，通常接收两个连续之间的数据间隔，而中间不超过10ms、76ms，则整个帧率数据就作废处理。这样可以有效避免接收数据时候出现死机等待的状态。PFL清单当中的故障级别通常都是比较高的，比如数据加载功能错误、融合类功能错误、武器不可以使用等故障，以上这些故障通常都会立即上报给地面的指挥站，然后根据操作人员其余的指示，然后再做出正确的处决办法。记载硬件电路的研制4。常飞机当中的任务管理器系统硬件电路的设计，除了要有效控制音频电路之外，还有一个就是要进一步扩展单片机系统的整体设计。通常使用的系统使用三对串行接口，通信设备通常采用是rs 422标准接口，发送了芯片通常为26l S31，接收芯片为26l S32。当任务管理器当中的系统和飞机机载测试的设备数据通信通常使用一对串行串口，也就是发送的串口和接收串口。与此之外，当飞机检测到整体系统的分系统没有信号或者无线信号连接中断，这种不满足飞机当中正常通话视频条件或者是设备故障的时候，一般由机载控制设备当中发出一个失控的信号。这个信号通常为l电瓶高电平代表就是失控信号，也就是发生了故障。任务管理系统和飞机飞行控制系统的数据通信，常使用一个串口去接收，然而飞机机载监控设备的遥感数据和失控信号，通常指示带任务管理器进行转接之后，才能直接被传送到飞机控制的系统之内5。飞机的飞行控制系统提供给红外扫描系统的垂直陀螺仪信号，这也就是任务管理系统当中的中转过程。整个任务管理系统以及飞 TECHNOLOGY AND INFORMATION工业与信息化科学与信息化2023年10月上 129机机载电视侦查系统之间的通信信号，通常使用一对串行口，这个串口通常也是任务管理器，当中的记载电视侦查系统传送数据的串行发行口。在任务管理系统当中，系统相机的电视侦查系统传送数据的有关串行发送接口，有关任务管理系统向机载电视侦探系统，以及记得视频照相系统传说有关数据的时候，同一个帧率当中进行不同层次分段进行传输。飞机机载照相录像系统当中的照相动作和照样时间的重复重叠率的大小，通常是以脉冲信号的形式被传送到任务管理系统当中。如果进行拍照，那么飞车信用在接收到同步异码信号之后，会立即开始传送高电平电位，通常维持的时间保持在160ms，保持的充电率为60%，维持的整体时间为480ms的重叠率控制在20%以内6。任务管理系统以及机载红外什么系统之间只有通过任务管理信号，然后进行记载红外扫描系统的两根信号连接，其中一个是红外信号开关，另外一个是垂直陀螺仪信号，它只是有任务控制管理器中转控制一下，信号形式为模拟电压信号。4 记载任务系统当中的PFL处理功能在飞机系统进行通电之后，每个系统负责本系统的PFL清单当中的任务以及负责维护，当每一个分系统检测到PFL发生信息变化的时候，就会自动地把PFL清单上的信息自动传输到Icp的故障管理软件当中，所以故障管理软件就会定期进行抽查，分系统当中上报的PFL信息，倘若有信息接收，就会立即将接收的信息按照对应的数据在本地进行封装保存；倘若没有信息接收，则会进一步跳到下一步程序当中。当接收到的PFL信息有更新的时候，通常来说，故障管理软件会及时发送给地面管理基站，并显示错误信息。5 结束语对于机载任务系统当中的诸多故障管理上的问题，和基于架构的核心任务处理为参考，进一步对故障进行检测、故障诊断、故障定位、故障处理以及上层故障管理软件综合信息处理，扫描出普通等级的过程，然后根据不同的应对方法和策略，并把整个机载任务系统当中的所有故障进行综合处理。在整个故障处理应用设计的过程当中，应该设计出实际可行的，可以降低飞机维护成本以及提高系统安全性的方案，对于不同型号的飞机研制具有一定的积极意义。参考文献1 李姗,杨威,郭勇,等.机载任务系统的故障管理应用设计J.电脑编程技巧与维护,2022(2):167-169.2 张骁拓,胡颖琼,李宏宇,等.新舟60高性能增雨飞机机载任务系统集成设计J.气象科技进展,2021,11(5):94-101.3 王根成,高超.机载海洋溢油探测任务系统J.工业技术创新,2020,7(3):97-101.4 王得水,黄漫玲.关于机载任务系统装备产品集成联试过程管控方法的讨论J.电子质量,2019(11):61-63.5 邵威,杨志谦.无人机载SAR任务电子系统的研究与应用J.太赫兹科学与电子信息学报,2018,16(3):440-444.6 黄小华.基于系统工程的机载侦察任务系统总体建模设计J.指挥控制与仿真,2018,40(3):93-97.