航空相機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)可靠性研究

摘要:航空相機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)是為航空相機(jī)配備的專用檢測(cè)系統(tǒng)，利用該檢測(cè)系統(tǒng)能夠確定故障發(fā)生在哪一個(gè)電路板上，以便使用備用電路板，使相機(jī)正常工作。因此，對(duì)航空相機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行可靠性研究，保證航空相機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)的可靠性是十分必要的。針對(duì)航空相機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)的組成，進(jìn)行了系統(tǒng)可靠性分析和可靠性指標(biāo)分配，保證了可靠性設(shè)計(jì)的要求。

關(guān)鍵詞:虛擬儀器;航空相機(jī);性能測(cè)試

中圖分類號(hào):TP202文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-3044(2010)11-2792-02

Research on Reliability of Aviation Camera Detection System

LI Xiao-jing， YU Qiu-shui， PAN Tong

(Computer Office， Aviation University of Air Force， Changchun 130022， China)

Abstract: Aviation camera detection system is the special detection system assembled to aviation camera， making use of the detection system can locate fault circuit board， so that the camera can work normally by replacing spare circuit boards. Therefore， it is necessary that we research on reliability of aviation camera detection system in order to ensure the reliability of aviation camera detection system. Aiming at the composition of aviation camera， it analyses detection system reliability and reliability index distribution ensuring the reliability design requirements.

Key words: virtual apparatus; aviation camera; capability test

1 概述

航空相機(jī)是安裝在航空器上從空中攝取地面目標(biāo)的光學(xué)儀器，是為新型戰(zhàn)術(shù)偵察機(jī)配備的可見光膠片型偵察相機(jī)設(shè)備。該相機(jī)采用臥式光學(xué)轉(zhuǎn)筒掃描形式，對(duì)地(海)面目標(biāo)作掃描偵察攝影，監(jiān)視戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)變化，承擔(dān)攻擊戰(zhàn)果評(píng)估偵察任務(wù)，也可為精確打擊武器提供目標(biāo)定位和目標(biāo)清晰圖像。其工作是否正常，直接影響航拍圖像的生成質(zhì)量和生成周期。而航空相機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)就是為航空相機(jī)配備的專用檢測(cè)系統(tǒng)，利用該檢測(cè)系統(tǒng)能夠確定故障發(fā)生在哪一個(gè)電路板上，以便使用備用電路板，使相機(jī)正常工作。因此，對(duì)航空相機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行可靠性研究，保證航空相機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)的可靠性是十分必要的。

2 檢測(cè)系統(tǒng)組成

檢測(cè)系統(tǒng)采用PC104嵌入式工業(yè)控制計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，外附加信號(hào)仿真模擬功能模塊、通訊數(shù)據(jù)總線接口模塊、檢測(cè)信號(hào)采集調(diào)理功能模塊及其它配套功能模塊，構(gòu)成了檢測(cè)系統(tǒng)的相機(jī)管理仿真通道和單板功能檢測(cè)通道兩個(gè)主檢測(cè)通道，完成檢測(cè)系統(tǒng)的主要功能。航空相機(jī)內(nèi)場(chǎng)檢測(cè)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)組成如圖1所示。

由圖1看出，主控系統(tǒng)是整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)的核心部件。它控制指令的發(fā)出、數(shù)據(jù)的處理和信息的輸出。電源單元為檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)部各器件的工作提供所需的電源。數(shù)據(jù)信息輸出單元主要由顯示器組成，用來實(shí)時(shí)的顯示整個(gè)檢測(cè)過程。

3 系統(tǒng)可靠性分析

在電源系統(tǒng)中，采用±27V，±15V，+5V直流電源，提供相機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)部板卡和電機(jī)工作所需的各種電源;在控制系統(tǒng)中，采用PC104嵌入式系統(tǒng)，里面集成了CF429，PM515，PM504，PM520，PM530等接口卡;在執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，使用三個(gè)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)模擬相機(jī)內(nèi)部的調(diào)焦電機(jī)和補(bǔ)償電機(jī)，另外安裝了航空相機(jī)中使用的卷片電機(jī)和光棒電機(jī);在輸入輸出系統(tǒng)中，采用27個(gè)操縱鍵，并采用液晶顯示屏顯示測(cè)試結(jié)果。在此系統(tǒng)中，如有一個(gè)單元出現(xiàn)故障，整個(gè)相機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)就會(huì)失效。因此，整個(gè)系統(tǒng)為串聯(lián)可靠性工作模型系統(tǒng)，其單元之間的可靠性模型相互關(guān)系見圖2。

圖2 相機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)可靠性模型

若要求系統(tǒng)的連續(xù)工作時(shí)間t=8小時(shí)，平均故障間隔時(shí)間MTBF=1000小時(shí)，則系統(tǒng)要求的可靠度為:。

對(duì)于此串聯(lián)的可靠性工作模型系統(tǒng)而言，系統(tǒng)與分系統(tǒng)間應(yīng)滿足下列關(guān)系式:

(1) ;(2);(3)

式(3)中:Mi——第i個(gè)單元的平均無故障間隔時(shí)間;n——單元數(shù)(n=6)。

4 可靠性指標(biāo)分配

(i=1～6)

式中:ωi——各單元的加權(quán)因子;ti——各單元需要的工作時(shí)間;ni——第i個(gè)單元有源部件數(shù);N——系統(tǒng)中各單元有源部件數(shù)的總和。

各分系統(tǒng)可靠度為:

在本系統(tǒng)中，各單元的工作時(shí)間均相同，即ti=8小時(shí)，因此ωi 取1，按上式算得各單元平均無故障間隔時(shí)間和可靠度數(shù)據(jù)如表1。

5 結(jié)論

根據(jù)上述可靠性分配結(jié)果，整個(gè)系統(tǒng)的可靠性可以實(shí)現(xiàn)可靠性指標(biāo)。從以上的可靠性指標(biāo)來看，各分系統(tǒng)的可靠度滿足可靠性設(shè)計(jì)要求，也符合質(zhì)量管理的要求。

參考文獻(xiàn):

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