一种适用于机载光电系统健康状态的监测方法技术方案

本发明专利技术提出一种适用于机载光电系统健康状态的监测方法，属于机载光电技术领域。本发明专利技术采取光电系统产品内部设置健康状态监测单元，外部配合健康状态监测计算机的方法，实现对机载光电系统的半智能化外场维护。自动采集产品内部关键信号参数，与事先确定的参数正常范围进行实时比对，若出现参数异常，满足警示条件后，自动向光电系统主计算机上报异常内容，并给出警告、某型功能丧失、立即维护等使用建议。在地面产品维护状态，可以进入高级维护模式，对产品实施详查，待维护结束，将维护信息记录到产品内部健康状态监测单元的非易失存储器中，便于产品质量过程管理的可追溯性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机载光电
，是一种适用于机载光电系统健康状态的监测方法，该方法是通过内置处理器实时监测机载光电系统多路关键信号，判断系统健康状态，将传统视情维护升级为半智能化的健康维护。
技术介绍
光电系统作为飞机平台的重要任务设备，具备执行战场侦察，目标指示等作战能力。系统维护则是保证光电任务设备出色完成各项作战使命的重要步骤。随着武器装备的发展，光电系统被赋予更多的功能模式，维护的需求和难度也随之加大。传统的系统维护方式有光电系统上电自检测维护和人工地面检测维护两种方式，这两种方式已经无法满足光电系统智能化和故障定位修复快速化的趋势需求，设计一种适用于机载光电系统健康状态的监测方法和装置来提高其战前维护效能显得尤为重要。目前，机载光电任务设备系统维护采用上电自检测维护配合人工地面检测维护的方式。系统上电自检测维护是指光电系统在上电之后，伺服系统、各个传感器单体、陀螺等进行自我检测，检测结束之后将结果上报给任务管理计算机，当检测结果异常时，地面维护人员对异常部件进行相应操作。这种检测方式属于一种被动监测方式。被检部件的种类受限，除了可自检部件，对很多关键单元无法做到有效监测。部件种类越多，需要的串口硬件资源和被占用的任务计算机资源越多，容易造成系统资源浪费。不具备人机交互功能，操作人员无法及时准确地掌握系统实时状态信息，维护起来十分不易。
技术实现思路
为解决当前机载光电任务设备维护难度大、维护成本高、维护效率低和智能化程度低的问题，本专利技术提出了一种适用于机载光电系统健康状态的监测方法，该方法以安装在系统母板上的监测装置为硬件平台进行实现，监测装置内置有微处理器、A/D转换器、通讯模块、信号选择器、存储器和健康状态监测软件包。本专利技术的技术方案为：所述一种适用于机载光电系统健康状态的监测方法，其特征在于：包括机载光电系统实时监测部分和机载光电系统地面维护部分；所述机载光电系统实时监测部分包括以下步骤：步骤1：机载光电系统上电后，监测装置初始化，监测装置初始化延迟若干秒启动，保证监测装置启动滞后于机载光电系统任务计算机；步骤2：设置两个参数数组(β1，β2，β3…βn)和(γ1，γ2，γ3…γn)，(β1，β2，β3…βn)分别表示机载光电系统n个对应信号的正常数值下限，(γ1，γ2，γ3…γn)分别表示机载光电系统n个对应信号的正常数值上限；步骤3：设置一个故障编码ξ及一个故障次数数组T：ξ＝(ξ1，ξ2，ξ3…ξn)，故障编码ξ的初值全取1，T＝(T1，T2，T3…Tn)，故障次数数组T的初值全取0；ξj表示第j路信号的状态，0表示故障，1表示正常；Tj表示第j路信号的故障次数；步骤4：监测装置将机载光电系统n个对应信号以此进行A/D转换，得到信号数组(α1，α2，α3…αn)；步骤5：对三个数组分别做差，得到(δ1，δ2，δ3…δn)＝(α1，α2，α3…αn)-(β1，β2，β3…βn)(ε1，ε2，ε3…εn)＝(γ1，γ2，γ3…γn)-(α1，α2，α3…αn)步骤6：依次判断(δ1，δ2，δ3…δn)以及(ε1，ε2，ε3…εn)：对于第j路信号，若δj<0或εj<0，则将ξj置0，Tj自增1，若δj≥0且εj≥0，则将ξj置1，Tj置0；步骤7：故障次数数组T中是否有元素达到真实故障阈值，若有，则将故障编码ξ发送给光电系统任务管理计算机，并将故障编码ξ和系统时间存入监测装置存储器，同时将达到真实故障阈值的元素置0，对应信号的故障编码元素置1；步骤8：循环进行步骤4～步骤8，直至监测装置关闭；所述机载光电系统地面维护部分包括以下步骤：步骤a：机载光电系统上电后，监测装置初始化，监测装置初始化延迟若干秒启动，保证监测装置启动滞后于机载光电系统任务计算机；步骤b：光电系统任务管理计算机向监测装置发送读取历史故障信息、读取光电系统电子履历指令；步骤c：监测装置根据接收的光电系统任务计算机操控指令，对存储器进行读取、写入操作，将读取的历史故障信息、光电系统电子履历信息以及维护建议通过RS422反馈给光电系统任务计算机；任务计算机将上述信息转发给地面操控设备进行界面显示；步骤d：地面维护人员参照历史故障信息、光电系统电子履历信息和维护建议对光电系统进行相应的维护操作。有益效果本专利技术的有益效果体现在以下几个方面：(一)本专利技术的光电系统健康状态监测装置将传统的系统被动检测改为半智能化的主动监测，能够快速发现故障、定位故障、上报故障、存储故障信息和给出维护建议，大大缩减系统维护需要的人力成本和时间成本。(二)本专利技术的光电系统健康状态监测方法需要的硬件资源较少，有利于监测装置的小型化，便捷化。(三)本专利技术的光电系统健康状态监测装置采用与系统并联的方式进行安装与设计，拆装方便。该装置不但可以实时对光电系统进行监测，而且在它出现故障时，不会影响光电系统的正常使用，保证了光电系统的可靠性。(四)本专利技术的光电系统健康状态监测方法和装置，具有较强的通用性和工程应用价值。附图说明图1是本专利技术方法的工作流程图。图2是本专利技术信号流程图。图3是本专利技术监测装置内部器件连接图。图4是本专利技术监测装置结构安装示意图。1—母板，2—监测装置。具体实施方式下面结合附图及优选实施例对本专利技术作进一步的详述。本专利技术优选实施例是针对安装在光电任务设备中的光电系统健康状态监测装置的监测实施方法。监测装置内部设置有微处理器、A/D转换器、通讯模块、信号选择器、存储器和健康状态监测软件包。本实例选择了光电系统关键的信号集。其中伺服系统包括4路SDC使能(内方位、内俯仰、外方位、外俯仰)、4路SDC电流反馈(内方位、内俯仰、外方位、外俯仰)及4路SCL输出(内方位、内俯仰、外方位、外俯仰)。电压信号集有+28V(激光器、热像传感器供电电压及驱动板使用电压)、+24V(环控系统供电电压)、±15V(计算机、SCL、SDC等电路板使用电压)、±12V(电视传感器及旋转变压器供电电压)及±5V(计算机板、跟踪器板等使用电压)，电流信号集包含激光器、热像传感器过流信号，环控系统过流信号，SCL、SDC电路板过流信号，电视传感器及旋转变压器过流信号，计算机板和跟踪器板过流信号。该电流信号集分别对应于+28V电流、+24V电流、±15V电流、±12V电流及±5V电流。还有一路光电系统电子舱的温度信号，共28路。本实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于机载光电系统健康状态的监测方法，其特征在于：包括机载光电系统实时监测部分和机载光电系统地面维护部分；所述机载光电系统实时监测部分包括以下步骤：步骤1：机载光电系统上电后，监测装置初始化，监测装置初始化延迟若干秒启动，保证监测装置启动滞后于机载光电系统任务计算机；步骤2：设置两个参数数组(β1，β2，β3…βn)和(γ1，γ2，γ3…γn)，(β1，β2，β3…βn)分别表示机载光电系统n个对应信号的正常数值下限，(γ1，γ2，γ3…γn)分别表示机载光电系统n个对应信号的正常数值上限；步骤3：设置一个故障编码ξ及一个故障次数数组T：ξ＝(ξ1，ξ2，ξ3…ξn)，故障编码ξ的初值全取1，T＝(T1，T2，T3…Tn)，故障次数数组T的初值全取0；ξj表示第j路信号的状态，0表示故障，1表示正常；Tj表示第j路信号的故障次数；步骤4：监测装置将机载光电系统n个对应信号以此进行A/D转换，得到信号数组(α1，α2，α3…αn)；步骤5：对三个数组分别做差，得到(δ1，δ2，δ3…δn)＝(α1，α2，α3…αn)‑(β1，β2，β3…βn)(ε1，ε2，ε3…εn)＝(γ1，γ2，γ3…γn)‑(α1，α2，α3…αn)步骤6：依次判断(δ1，δ2，δ3…δn)以及(ε1，ε2，ε3…εn)：对于第j路信号，若δj<0或εj<0，则将ξj置0，Tj自增1，若δj≥0且εj≥0，则将ξj置1，Tj置0；步骤7：故障次数数组T中是否有元素达到真实故障阈值，若有，则将故障编码ξ发送给光电系统任务管理计算机，并将故障编码ξ和系统时间存入监测装置存储器，同时将达到真实故障阈值的元素置0，对应信号的故障编码元素置1；步骤8：循环进行步骤4～步骤8，直至监测装置关闭；所述机载光电系统地面维护部分包括以下步骤：步骤a：机载光电系统上电后，监测装置初始化，监测装置初始化延迟若干秒启动，保证监测装置启动滞后于机载光电系统任务计算机；步骤b：光电系统任务管理计算机向监测装置发送读取历史故障信息、读取光电系统电子履历指令；步骤c：监测装置根据接收的光电系统任务计算机操控指令，对存储器进行读取、写入操作，将读取的历史故障信息、光电系统电子履历信息以及维护建议通过RS422反馈给光电系统任务计算机；任务计算机将上述信息转发给地面操控设备进行界面显示；步骤d：地面维护人员参照历史故障信息、光电系统电子履历信息和维护建议对光电系统进行相应的维护操作。...

【技术特征摘要】
1.一种适用于机载光电系统健康状态的监测方法，其特征在于：包括机载光电系统
实时监测部分和机载光电系统地面维护部分；
所述机载光电系统实时监测部分包括以下步骤：
步骤1：机载光电系统上电后，监测装置初始化，监测装置初始化延迟若干秒启
动，保证监测装置启动滞后于机载光电系统任务计算机；
步骤2：设置两个参数数组(β1，β2，β3…βn)和(γ1，γ2，γ3…γn)，(β1，β2，β3…βn)
分别表示机载光电系统n个对应信号的正常数值下限，(γ1，γ2，γ3…γn)分别表示机
载光电系统n个对应信号的正常数值上限；
步骤3：设置一个故障编码ξ及一个故障次数数组T：
ξ＝(ξ1，ξ2，ξ3…ξn)，故障编码ξ的初值全取1，T＝(T1，T2，T3…Tn)，故障次数数
组T的初值全取0；ξj表示第j路信号的状态，0表示故障，1表示正常；Tj表示第j
路信号的故障次数；
步骤4：监测装置将机载光电系统n个对应信号以此进行A/D转换，得到信号数
组(α1，α2，α3…αn)；
步骤5：对三个数组分别做差，得到
(δ1，δ2，δ3…δn)＝(α1，α2，α3…αn)-(β1，β2，β3…βn)
(ε1，ε2，ε3…εn)＝(γ1，γ2，γ3…γn)-(α1，α2，α3…αn...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文博，王惠林，梁冰，吴辉，白陶艳，严乾真，贺剑，边赟，孙强，张璟玥，常新宇，王马强，姜世州，
申请(专利权)人：西安应用光学研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61