《大功率雷達發射機測試參數特性與故障預測方法》是依託電子科技大學,由龍兵擔任醒目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：大功率雷達發射機測試參數特性與故障預測方法
- 依託單位：電子科技大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：龍兵
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
電子系統故障預測與健康管理(PHM)是目前測試與可靠性領域研究熱點，目前研究存在三方面不足：(1)忽略了被測對象可測參數的統計特性研究;(2) 時序數據預測未有效利用多參數多特徵信息；(3)壽命預測主要考慮疲勞等機械失效而較少考慮電性能參數性能退化規律.此外，電子系統還存在是否可預測與值得預測問題。大功率發射機是故障率高、價格昂貴且可預測電子系統，且是制約我國高可靠雷達瓶頸部件。本項目結合模擬電路故障診斷、時序數據分析與可靠性理論，研究大功率雷達發射機可測參數統計特徵、數據預測與壽命評估方法，為高可靠雷達發射機研製與維護提供理論與方法支撐。另外，本項目提出的基於隱式馬爾科夫(HMM)變換微弱早期故障檢測方法、模擬電路動態模型故障特徵、多特徵時序數據預測方法以及融合失效物理與電性能退化數據電子系統壽命預測方法對於完善電子系統PHM理論與探索電子系統PHM套用具有較好的支撐作用。
結題摘要
大功率雷達發射機主要由模擬電路組成, 而且組成模組多，故障關聯關係複雜，所以對於雷達發射機這種複雜模電系統故障預測與健康管理（Prognostics and Health Management, PHM）主要解決兩個關鍵問題：（1）模擬電路測試參數特性及診斷預測方法；（2）由多個電路模組組成電子系統故障診斷與預測方法。本項目對這2個方面進行了深入研究，取得主要成果簡介如下：在模擬電路測試參數特性及診斷預測方法方面，模擬電路由於缺乏固定故障模型具有容差以及非線性特性而成為電路測試診斷研究難點與熱點。對於較簡單的模擬電路，申請者提出了角度區間模型，該模型把無限多的固定參數故障轉化為有限幾個角度故障模型，解決了中小型模擬電路故障模型問題。對於複雜模擬電路故障診斷，數據驅動方法如支持向量機是解決其測試診斷有效辦法，故障特徵提取與選擇是其關鍵技術。申請者從模擬電路時域與頻域兩個方面，利用回響曲線特殊點及全局信息量全面研究其特徵提取方法，並利用馬式距離研究了故障特徵優選方法，為模擬電路故障特徵提取與優選提供了新的思路。該方面成果發表論文10篇（其中SCI7篇, EI3篇）, 申請國家發明專利3項（已授權2項）。 電子系統故障診斷與預測方面，針對電子系統模組多、信號特性複雜、失效物理模型難以建立等特點，提出了結合多信號模型與數據驅動為核心的模電系統故障診斷與預測系統新框架及具體實現手段，作為第一著者撰寫國內首部關於電子系統PHM專著:《模電系統線上監測、故障預測與診斷理論及套用》2012年獲得國防出版基金資助,現已出版。在預測方法上，以鋰電池加速壽命試驗數據為基礎，研究了粒子群算法、粒子濾波算法、ARMA與Verhulst預測模型，得到了很好鋰電池預測方法。在工程套用方面，主持開發了國內首個基於多信號模型電子系統可測性分析、故障診斷與預測軟體。該軟體在科工三院、中電10所與中電784廠等國防單位得到了成功套用。該方面成果撰寫專著1本，發表論文7篇（其中SCI2篇, EI5篇）; 申請國家發明專利3項（已授權1項）; 軟體著作權1項。
