戰傷飛機故障診斷系統的研究

李金通

（中國人民解放軍91395 部隊修理廠，北京 102443）

0 引言

戰傷飛機的故障診斷系統，以每種機型的維修指導手冊為基礎，依托積累的飛機搶修經驗，系統可以快速評估戰傷飛機的修理難度及給出戰傷飛機的修理方案。維修人員主要依靠經驗，通過師傅帶徒弟的方式訓練，這種方式培養的技術人員，只能滿足一般性維修保障工作，不能適應戰時應急快速修理工作的需求?，F代化戰爭取勝的關鍵必須依賴科技的力量，當前的戰爭更多的是技術力量的戰爭。戰機搶修在戰時對于制空權的意義至關重要，不能僅依賴維修人員的維修經驗及專家型機動搶修技術的支援力量，必須依賴科技的力量總體統籌。

1 戰傷飛機故障診斷系統的功能組成

戰傷飛機故障診斷系統的功能（圖1）。飛機機型管理、故障信息管理、方案流程圖管理、輸出窗口信息顯示和其他功能。

系統的主界面示意圖（圖2）。

系統的功能說明。

1.1 機型管理

系統研究的基礎為飛機的原理，考慮各型飛機裝備自身的特點及作戰任務的不同，分級管理故障信息。機型的管理針對開發者，系統中的機型需要不斷更新，機型管理涉及機型的添加、刪除操作。

圖1 系統功能組成

圖2 系統主界面示意

戰傷飛機的搶修是指戰時前線環境，通過使用一切可以利用的資源維修，在有限的時間內對戰傷飛機評估，施以標準修理和非標準的應急修理，使之恢復到具有一定程度的執行下次任務或自救的能力。戰時受搶修環境及搶修人員的限制，搶修人員不僅面對某些機型的維修工作，對有些機型可能毫無維修經驗，因此系統需要不斷完善，以期在戰傷飛機的搶修中發揮指導性作用。

開發者具有機型的增加、刪除操作權限，維修人員只能執行機型的選中操作。

1.2 故障信息管理

各機型故障信息的維護，需要根據各機型的維修指導手冊及積累的維修經驗，不斷完善。系統中故障信息的管理指故障信息的增加、刪除、修改操作，有開發者權限的用戶可以執行此類操作。

故障信息的增加涉及故障方案的添加，故障信息的增加只支持導入文件的方式，導入文件有固定格式要求，有開發者權限的用戶根據格式要求填寫故障信息及故障信息的維修方案，執行導入操作即可完成故障信息的增加操作。

謹慎使用故障信息的刪除，在執行故障信息的刪除時，提示用戶進行確認，執行完刪除操作后本故障信息及本故障信息對應的維修方案一并被刪除。

故障信息的修改操作，包括故障描述信息的修改及故障信息對應的維修方案的修改。故障描述信息的修改直接在軟件中選中故障信息，執行修改操作完成；故障信息對應維修方案的修改通過先將維修方案導出功能，將導出的維修方案修改之后，再執行維修方案的導入功能。

故障信息對用戶模式開放的權限為選中操作，選中故障信息之后，在軟件菜單項中選中“ 分析”菜單項執行分析操作，故障信息對應的維修方案在右側的方案流程圖中展現。

戰傷飛機的故障往往不是單一的故障導致飛機失去戰斗力，而是復雜的多故障信息導致飛機失去戰斗力，用戶在使用此系統時，故障信息的選擇不是單一的，而是某些故障信息的匯總，系統支持用戶對故障信息的多選操作；單一故障信息對應的維修方案基本不是單一的線性處理方式，大部分單故障的維修方案是交叉的多網絡級的處理方式。

根據單一的故障維修方案，分析得到多故障信息的維修方案為系統的核心，系統設計的核心依賴AI（Artificial Intelligence，人工智能）深度學習的理論基礎，根據收集到的單一故障的維修方案，系統自動生成多故障級的維修方案。

1.3 方案流程圖管理

方案流程圖的生成是系統根據用戶在左側樹結構中選擇的機型故障信息自動生成，在方案流程圖中顯示故障信息對應的維修方案。在維修方案的每個步驟中，當用戶完成維修方案中的某個步驟時，用戶進行勾選操作，因為某些步驟局限于維修環境及維修工具的限制，可能無法實施，完成所有的可實施步驟之后，用戶選擇“確認”操作。系統根據用戶已經完成的步驟及未完成的步驟，在結論框中，給出本次維修之后戰傷飛機可達到的目標。

1.4 輸出窗口

用戶在左側的樹形結構中，選擇機型的故障信息后，執行分析操作，在輸出窗口中給出本次戰傷飛機的維修評估。此信息非常重要，戰時戰傷飛機的數量比較大，及時維修易修復飛機，彌補戰爭損耗，對及時補充戰斗實力意義重大。在戰時單純依賴后方不斷補充新戰機投入戰斗的可能性較小，能否使戰傷的飛機及時而有效地得到修復，以保證作戰任務的完成，在很大程度上取決于對戰傷飛機有無強有力的戰時修理能力。受戰時維修環境和維修工具的限制，使得一些維修工作無法實施，因此對戰傷飛機的維修難度的準確性評估，及時實施有條件的修復工作尤其重要。

在輸出窗口中，給出維修難度系數、維修所需工具及維修預估時間等信息，給出維修的評估預測。對于戰時戰傷飛機的維修評估具有重要的指導作用。

1.5 其他功能

（1）權限管理。該診斷系統的信息升級依托維修人員的經驗積累，更加貼近實戰，不再僅僅局限于維修手冊的指導，系統的權限分為：用戶模式和開發者模式。用戶模式供維修人員對戰傷飛機的故障評估和制定維修方案使用；開發者模式供系統管理人員維護故障信息和維修方案使用，登陸開發者模式后，系統管理人員可以執行故障信息和故障方案的增、刪、改操作。

（2）搜索功能。在軟件樹形結構的左側，可以查看機型和機型下面的故障信息。在用戶選擇故障信息時，一個機型下面的故障信息數量較大，為便于用戶快速定位選擇使用，在樹形結構的左下方有一個搜索框，支持故障信息的模糊查找操作，方便用戶故障信息的查找和選中操作。

（3）故障導入。故障導入功能以機型為單位，導入某機型的所有故障信息，以及故障信息對應的維修方案。在故障導入過程中，若導入機型已經存在，提示替換或者不替換；若導入機型不存在，直接添加新機型的故障信息及維修方案。

（4）流程圖打印。選擇某機型的故障信息后，在軟件右側給出維修方案。由于機型的故障信息不是唯一的，所對應的維修方案通常是比較復雜的處理過程，因此為便于查看，支持流程圖的打印功能。

2 結束語

隨著計算機AI 深度學習的研究和應用，越來越多的學習預測系統可以依賴深度學習的理論基礎。戰傷飛機的故障診斷系統，信息輸入依賴長期積累的維修經驗，通過單一故障信息對應的解決方案，診斷系統可以計算出多故障時的維修方案，且可以快速評估出戰傷飛機的修理難度。對于戰時戰傷飛機的快速評估與維修起著指導性作用。維修人員可以通過維修難度和工具需求等預測，快速篩選出具有維修條件的戰傷飛機，對于戰斗力的快速再生具有舉足輕重的影響。