電子測試技術在飛機維修中的應用

歐仁俠 陳洪斌 張華磊 吉林醫藥學院 132013

電子測試技術在飛機維修中的應用

歐仁俠 陳洪斌 張華磊 吉林醫藥學院 132013

機載電子測試設備大大提高了對飛機各系統的狀態監控、性能檢測和故障診斷水平，已成為航空工業的重要課題。本文通過分析國內外測試技術在飛機維修中的應用現狀，探討了電子測試技術的發展趨勢，為我國電子測試技術的發展提供了理論依據。

電子測試技術;飛機維修

引 言

隨著航空工業現代化水平的不斷提高，提高飛機各系統的狀態監控、性能檢測和故障診斷水平，已成為航空工業的重要課題。同時，由于微電子技術、計算機技術和傳感器技術的飛速發展，給自動檢測技術的發展提供了十分有利的技術平臺，目前測試技術在飛機維修中的發展主要集中在兩個方面，即機內測試（Builtin Test，BIT）和自動測試設備/系統（Auto Test Equipment/System，ATE/A T S）測試。

1.電子測試技術應用于飛機維修的發展概述

電子測試技術分內部測試和外部測試，分別由機內測試設備（BIT）和自動測試設備（ATE）來實現。

1.1 BIT技術

BIT技術是指對飛機內部提供的檢測和隔離故障的自動測試能力。其重要功能是把設備故障隔離到外場可更換單元(LRU)，從而改善飛機的測試性與診斷能力。

1）.BIT技術的重要作用

① 提高診斷能力。BIT技術以測試芯片、電路板、系統等各級故障，實現故障檢測與故障隔離自動化。

② 簡化維修設備。BIT技術的應用可以大量減少維修資料、通用測試設備、備件補給庫存量、維修人員數量等。

③ 降低總體費用。BIT技術在綜合試驗、維修、檢測和提高設備可靠性等各個方面，能顯著降低產品全壽命周期費用。

2）.BIT技術的應用

目前，測試技術在測試性的研究中得到了廣泛應用，為了判定復雜系統是否處于正常工作，或者為了發現并隔離故障，采用BIT技術已經成為無可替代的選擇。

圖1 三級維修的維修過程

隨著這些先進的測試設備大量的應用，使得傳統的三級維修方式發生了根本性的變化。如美國對先進飛機的維修：在基層級，BIT作為檢測并隔離故障到一個外場可更換單元（LRU）的基本工具；在中繼級，采用航空電子設備中繼維修級車間（也稱自動測試設備ATE），對故障的LRU進行檢測并隔離到車間可更換單元（SRU）；在基地級，采用自動測試設備或更精確的專用測試設備將故障隔離到元器件，從而提高了故障診斷效率、縮短了診斷時間、顯著地降低維修成本和對維修保障人員的技能要求。三級維修的維修過程如圖1。

1.2 ATE/ATS技術

ATE/ATS是指自動進行功能或性能參數測試、評價性能下降程度或隔離故障的設備。ATE/ATS屬于被測設備外部的自動測試設備，對被測設備采用脫機測試方式，ATE/ATS提供被測設備工作的外部激勵并對被測設備輸出響應進行測量評估，完成被測設備的性能測試和故障診斷，把LRU中的故障隔離到內場可更換單元（SRU），大大提高了維修保障效率。

1）.ATE技術的優點

① 通用性好，能極大地提高資源利用率。ATE系統硬件大多是GPIB和VXI模塊，配備不同的軟件可以實現不同的測試功能。

② 自動化、智能化程度高。自動迅速采集各種所需數據，利用人工智能技術，根據專家提供的特殊領域知識、經驗，進行推理和判斷，解決通常需要專家們才能決定的復雜問題。

③ 靈活性高。先進的測試技術和靈活組合的軟硬件結構，建立通用化、系列化和標準化的維修測試平臺，可以適應多個測試對象和多種測試環境。

2）.我國ATE技術的發展現狀

我國從“八五”計劃開始就安排了VXI技術的研究和攻關課題。目前，以國內一批科研機構和高等院校為代表的VXI技術跟蹤、研究和開發單位，已從理論研究轉向實用性開發和研制，并已取得一些成果。以VXI總線為主流的測試系統已成為90年代后期自動測試技術發展的方向。ATE技術是與被測對象的專業技術緊密聯系的，ATE系統的規模和功能完全由被測對象專業特征決定。因此，ATE系統體現了總線技術、數字測量技術、檢測接口技術、軟件技術和專業技術的綜合應用水平。

2.飛機電子測試系統中的關鍵技術

2.1 智能決策技術

智能測試系統檢測到系統各關鍵測試點的信號后，經過故障識別、診斷、隔離和定位之后，顯示故障狀態，就要求系統或操作員對故障位置、性質和可能的危害性等進行綜合評估，采取應對措施，如啟動備份、屏蔽故障、容錯運行、熱插拔更換備件等，這就涉及智能測試的決策問題。需要以數學模型和定量分析方法為基礎，綜合利用知識工程、智能技術及其它相關技術，進行創造性思維、邏輯推理和判斷等一系列活動，幫助執行人員了解該裝備目前狀況和所處的地位，處理含有判斷性、模糊性、創造性及環境易變性等任務。

2.2 虛擬儀器技術

虛擬儀器是充分利用計算機技術，并可由用戶自己設計、定義的儀器。它通常由計算機、儀器模塊和軟件三部分組成。儀器模塊中的數據采集卡、GPIB卡、VXI模塊等僅用于信號的輸入輸出，儀器的功能主要靠軟件實現。通過編程，用戶可將它設計成能滿足特定需要的儀器。虛擬儀器在應用中具有廣泛性，同一臺虛擬儀器可在更多場合使用。比如既可在電量測量、溫度測量中應用，又可在振動、運動和圖像等測量中應用，甚至在網絡測控中應用。

3. 結束語

隨著現代飛機維修保障要求的日益提高，現代電子測試技術在飛機中的應用已成為制約飛機發揮其效能，提高航空機務人員對飛行保障和管理質量的關鍵因素。如今，智能化、虛擬儀器、VXI、PXI等已在飛機電子測試領域內采用，并朝著通用、多功能、抗干擾、小型化和模塊化的方向發展。

[1]陳波,陳洪雨. 基于虛擬儀器技術的航空機載電子設備自動測試系統[J].今日電子.2007,(1):69～70.

[2]WILLTAM BRYAANT.LOGISTICS IMPACTS AND INFLUENCES OF ATE DESIGNED TO MEET THE TLM CONCEPT[C] //IEEE Automaitc Tesitng Conference.1999:32～36.

[3]成孝剛,劉國慶,姜華, ATE測控平臺的研究與應用[J]. 微計算機信息.2009，3(1):44～46.

[4]紀明霞,楊春英.機載設備ATE通用自動計量系統的設計與開發[J].計算機測量與控制.2005,13(12):1348～1350.

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.17.063

歐仁俠,女,1980.6 物理電子學研究生 吉林醫藥學院,教師,助教。