測發(fā)控系統(tǒng)測試性思考

趙繼偉，趙瓏

（91550部隊91分隊，遼寧大連，116023）

0 引言

測發(fā)控系統(tǒng)是對控制系統(tǒng)性能及整體配合性信號的協(xié)調(diào)性實施測試、發(fā)射條件檢查和準備、對檢查合格的飛行器按命令進行發(fā)射的系統(tǒng)[1]。

隨著武器技術(shù)的高速發(fā)展，測發(fā)控系統(tǒng)的功能、結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜，其測試與診斷越來越困難，為了保證系統(tǒng)的任務(wù)可靠性，要求增加產(chǎn)品自主故障診斷與隔離能力。加強測發(fā)控系統(tǒng)的測試性設(shè)計，在使用、維護和修理過程中進行內(nèi)部功能測試和狀態(tài)監(jiān)控，在提升系統(tǒng)的維修性、可靠性、安全性、戰(zhàn)備完好性，及時準確進行故障檢測、定位與隔離，故障預(yù)測，降低壽命周期費用等方面具有重要意義[2]。

1 測發(fā)控系統(tǒng)測試性分析

1.1 系統(tǒng)測試性設(shè)計現(xiàn)狀

系統(tǒng)未設(shè)計故障診斷系統(tǒng)，采取了較多可靠性設(shè)計，針對不同的關(guān)鍵節(jié)點采取了多方案冗余設(shè)計、降額設(shè)計、抗干擾設(shè)計、電磁兼容設(shè)計和邏輯控制設(shè)計等可靠性措施。測發(fā)控系統(tǒng)在測試性方面主要作了如下設(shè)計：

（1）狀態(tài)監(jiān)控

①系統(tǒng)設(shè)計了大量的指示燈、按鈕、電壓表、電流表對關(guān)鍵電路和重要參數(shù)進行監(jiān)測。例如，測試發(fā)控臺可顯示準備好、預(yù)備好、開蓋好、開蓋到位、以及關(guān)蓋到位等狀態(tài)信息。同時，系統(tǒng)設(shè)計了漏電監(jiān)測電路，可以監(jiān)測關(guān)鍵電路的漏電情況；

②系統(tǒng)運行中計算機可顯示和存儲狀態(tài)信息，例如測試進程、重要的測量參數(shù)、模飛時序、秒節(jié)點以及特征點等重要參數(shù)，系統(tǒng)出現(xiàn)異常時，計算機能告警，給出提示信息；

③對重要電源參數(shù)的測試采用“手動”、“自動”并舉，既可以通過VXI系統(tǒng)采樣，也可以通過測試發(fā)控臺上的直流電壓表進行檢測。如電池電壓、轉(zhuǎn)電電壓等。

（2）工作檢查/故障檢測

①系統(tǒng)配備模擬器，可以用于等效器測試，進行系統(tǒng)自檢，檢查設(shè)備的硬件，還可對部分測控軟件進行檢查；

②系統(tǒng)模件可自檢，內(nèi)部故障定位到單機；

③系統(tǒng)設(shè)計了較為齊全的軟硬件手動功能，可在出現(xiàn)異常時進行手動測試，便于故障檢測；

④平臺系統(tǒng)啟動采用VXI自動控制和手動操作并舉設(shè)計，既可以通過VXI自動控制啟動平臺，也可以通過測試發(fā)控臺的操作按鈕實現(xiàn)。

（3）故障隔離

①系統(tǒng)設(shè)計配套有測試轉(zhuǎn)接盒，可以串入電纜中，測量電纜中任意芯線的信號，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，可以在通用測試儀器的配合下將系統(tǒng)故障分離到單機；

②設(shè)計了部分關(guān)鍵信號手動測量接口，例如采樣母線引出端子、正負母線引出端子。當出現(xiàn)問題時可以手動測量這些信號（例如+M1電壓、+B電壓、檢控器I電壓、平臺電壓頻率等），進行故障定位；

③設(shè)備按插件化設(shè)計，儀器為抽屜式結(jié)構(gòu)，VXI模件為模塊結(jié)構(gòu)，方便故障隔離和更換維修；

④故障單機可以使用單元測試設(shè)備進行逐步定位至單板或元器件。

1.2 系統(tǒng)測試性分析

1.2.1 排故過程分析

測發(fā)控系統(tǒng)故障大致分為以下幾類：接插件多余物、電源母線漏電、設(shè)計錯誤、易損元器件老化失效、計算機操作系統(tǒng)異常、應(yīng)用軟件異常停止運行、接地不符合要求及操作異常。

系統(tǒng)設(shè)計了一些狀態(tài)監(jiān)控和故障檢測功能，可以實時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障。但是，系統(tǒng)無法自動隔離故障，需要人工干預(yù)，手動進行。在故障分析、定位和處置過程中，需要復(fù)現(xiàn)故障，增加了難度和風險，而一些偶然或小概率故障無法復(fù)現(xiàn)；要求排故人員掌握裝備的設(shè)計原理和工藝，具備較高的技術(shù)水平，這對裝備的使用者來說要求過高，只能依賴研制設(shè)計人員；未針對使用者進行裝備最小可更換單元的設(shè)計，裝備維修不方便。

1.2.2 排故實例

下面，以一次排故過程為例，分析測發(fā)控系統(tǒng)的測試性。

故障現(xiàn)象：在測試過程中，系統(tǒng)運行測試流程至某一步時，發(fā)現(xiàn)指示燈未亮（正常應(yīng)亮），測試軟件查詢該燈流程步超差。由于測發(fā)控系統(tǒng)不能準確定位故障，無法分離是測發(fā)控系統(tǒng)系統(tǒng)本身故障還是外部故障，致使工作進程停止。

排故過程：

⑴排查信號等效器。在信號等效器插頭上串入轉(zhuǎn)接盒，系統(tǒng)加電，手動操作，故障復(fù)現(xiàn)。故障未定位；

⑵排查測試發(fā)控臺。更換測試發(fā)控臺，重新進行絕緣測試、等效器測試后對彈測試。進行到該步測試時故障復(fù)現(xiàn)。故障未定位；

⑶排查測試發(fā)控臺中的相關(guān)繼電器。通過手動辦法，測控電源直接給該繼電器加電，故障復(fù)現(xiàn)。故障未定位；

⑷繼續(xù)排查測試發(fā)控臺。更換測試發(fā)控臺，重新進行絕緣測試、等效器測試后對彈測試。進行到該步測試時故障復(fù)現(xiàn)。故障未定位；

⑸排查相關(guān)插頭。串入轉(zhuǎn)接盒，逐一排查相關(guān)的插針，發(fā)現(xiàn)插針對應(yīng)錯誤。故障定位。

采取措施：更改插頭芯線，故障排除。

從以上排故過程可以看出，故障本身相對比較簡單，并且是測發(fā)控系統(tǒng)本身的故障，與其它產(chǎn)品無關(guān)。但由于系統(tǒng)隔離故障能力不強，不能精確定位，不能排除是其它產(chǎn)品故障，從而導(dǎo)致排查過程較為復(fù)雜，并且走了彎路，用時較長，對試驗進程造成了影響。

這就說明測發(fā)控系統(tǒng)測試性設(shè)計不足。應(yīng)在系統(tǒng)中設(shè)計有效的機內(nèi)測試電路，加強系統(tǒng)的故障隔離能力，在系統(tǒng)本身出現(xiàn)故障時能準確定位，就可以直接排除其它產(chǎn)品故障。這將大大降低故障排查的復(fù)雜程度，減少故障修復(fù)的時間，降低系統(tǒng)壽命周期維護費用。

1.2.3 系統(tǒng)測試性評價

國家軍用標準GJB2547[3]列出了詳盡的測試性評價準則，給出的固有測試性評價方法是加權(quán)評分方法。用加權(quán)評分法對測發(fā)控系統(tǒng)進行評分，結(jié)果見表1。

1.3 系統(tǒng)測試性分析結(jié)論

測發(fā)控系統(tǒng)進行了測試性設(shè)計，具備一定的狀態(tài)監(jiān)控和自身故障檢測功能，可以實時發(fā)現(xiàn)故障。但是，系統(tǒng)無法自動隔離故障，即故障不能自動精確定位。測發(fā)控系統(tǒng)設(shè)計過程中的測試性工作需要加強，系統(tǒng)測試性需要改進。

2 測發(fā)控系統(tǒng)測試性改進方法

鑒于武器裝備現(xiàn)狀，從系統(tǒng)級開始建立測試性的總體規(guī)劃已無法實現(xiàn)，只能通過對現(xiàn)有設(shè)備進行適當改裝或者建立獨立于系統(tǒng)外的故障診斷專家系統(tǒng)改善測發(fā)控系統(tǒng)的測試性。研制初期未設(shè)計故障診斷系統(tǒng)，因此無法建立在線實時的故障診斷系統(tǒng)。可以通過以下幾種方法改進和完善系統(tǒng)測試性。

⑴增加測發(fā)控系統(tǒng)各個單機的測試性設(shè)計，例如增加獨立測試端子，增加機內(nèi)自檢測功能。重點放在測試過程中的關(guān)鍵單機，如：測試發(fā)控臺、中心控制臺、外系統(tǒng)等效器、網(wǎng)絡(luò)交換機和VXI系統(tǒng)各功能模塊；

⑵設(shè)計研制各個單機的測試儀，在出現(xiàn)故障后使用測試儀完成單機內(nèi)故障準確定位。例如增加測試發(fā)控臺等中間控制裝置的測試儀；

⑶增加系統(tǒng)對同一信號的測量工具，從而在出現(xiàn)問題后能夠區(qū)別是測量工具異常還是信號本身異常。

當發(fā)現(xiàn)測發(fā)控系統(tǒng)測試的電壓超出范圍時，當前系統(tǒng)不能判斷是測試對象異常還是測發(fā)控系統(tǒng)測試設(shè)備異常，如果能夠使用另外的標準測試設(shè)備對本電壓信號進行測量就可以判斷是測試對象異常還是測發(fā)控系統(tǒng)異常。具體可以采取以下方法實現(xiàn)：在測試對象與測發(fā)控系統(tǒng)連接電纜中串入測試轉(zhuǎn)接盒（它可以將電纜中所有芯線的信號引出），在測發(fā)控系統(tǒng)測量電壓信號異常時，使用另外的標準測試設(shè)備在轉(zhuǎn)接盒上測量該信號，如果測試結(jié)果與測發(fā)控系統(tǒng)測試結(jié)果一致，那么說明測試對象異常，如果不一致，那么測發(fā)控系統(tǒng)異常。

此類改進措施實施過程中要注意設(shè)備改裝對系統(tǒng)可靠性的影響，中間環(huán)節(jié)不宜過多、過密。在不影響系統(tǒng)功能和物理特性的情況下注重對電壓、電流、頻率等物理量的監(jiān)測，其主要目的是對出現(xiàn)的故障進行剝離。

3 結(jié)束語

通過分析測發(fā)控系統(tǒng)的測試性設(shè)計現(xiàn)狀和故障排查方法，評價了系統(tǒng)的測試性，給出了測試性設(shè)計不足的結(jié)論，并提出了系統(tǒng)測試性設(shè)計改進建議。為測發(fā)控系統(tǒng)的測試性設(shè)計改進和部隊使用提供參考。