機械電子產品的系統性失效問題分析

賈廣鑫

連云港杰瑞自動化有限公司，中國·江蘇 連云港 222000

1 引言

在中國現代化建設不斷發展的過程中，軍用武器裝備先進技術得到了長足發展，在當前的軍用武器裝備當中，新型以及改型和改裝裝備不斷涌現，以機載電子產品為例，在當前中國的多種軍用武器裝備當中都有所應用，同時設備本身的攻擊換代速度也越來越快，這也使得了當前我軍戰斗力不斷加強。但是對于機載電子的產品來講，因為本身所屬的系統環境是非常復雜的，所以也在設備實際使用過程中，因設備之間所產生的相互影響導致的系統性失效問題越來越多，這對于機動性以及戰斗力的提升造成了阻礙，所以針對系統性失效問題進行研究及探討是具有實際意義的[1]。

2 系統性失效問題的危害

對于系統性失效問題來講，主要是指機載電子產品在使用過程中，因本身所處的外場環境較為復雜，所以在相應的設備使用過程中，所出現的質量問題可以歸類為兩種分別是產品自身的質量問題，另一種就是系統性失效問題。對于產品本身所出現的質量問題，可以依靠產品自身的可靠性增長來進行解決和消除，而對于系統性失效問題來講，是在應用系統當中所潛藏的問題，這種問題本身并不容易被發現，而是在系統應用過程中，因多系統之間的相互影響才會顯現出來。且系統性失效問題本身是具有一定的隱蔽性的，這就導致系統性失效問題，不能夠依靠產品自身的可靠性增長進行解決和消除，所產生的影響及危害也會比較嚴重。而對于系統性思考問題來講，在真正顯現出來的時候，大多數都集中在產品裝機適應性試飛階段，但從更多的研究當中來看系統性失效問題都反映在部隊的飛行訓練當中。

3 系統性失效問題的原因

針對機械電子產品的系統性失效問題進行研究及分析過程中，根據發生的機理可以分為配合不良型以及相互干擾型和裝機影響型這三種。

3.1 配合不良型系統失效

對于一些非自主式的機載電子產品來講，在日常使用過程中需要地面塔臺配合才能夠實現相應的功能，而對于地面塔臺來講，在指揮調度的過程中與機載產品都在不斷進行改進升級，在改進升級的過程中就可能會出現兩者之間的不匹配問題。這種不匹配所導致的配合不良就會引發系統性失效問題出現，而且這類系統性失效問題則包括功率改變和頻率改變以及相位抖動等。

3.2 天線和主機的配合不良

對于機載電子產品來講，在使用的過程中，都需要依靠發射線或者是接收天線，對于中國當前機載電子的產品來講，天線主要是由主機廠進行設計生產和安裝的，在這種情況下可能會導致天線和主機本身配合不良，從而產生系統性失效問題。而針對這類系統性失效問題進行深入研究之后，發現存在三方面的影響因素。

第一種是天線本身的頻幅特性與主機在使用過程中的頻率范圍內的性能特征要求不符合以及不匹配。

第二種則是天線本身有質量問題，從而導致在與主機配合工作的過程中不能夠正確順利使用，引發主機工作不正常。

第三種則是天線在安裝的過程中安裝過程不合理，從而導致在天線安裝時，高頻信號線過長存在許多不必要的干擾。

3.3 輸出負載和主機產品配合不良

當前大多數的機械電子產品來講都有輸出負載，主要包括了數字顯示以及耳機和電鈴等等，這些都屬于輸出負載。而在這些負載進行更新換代的時候，可能會出現輸出負載和主機產品之間配合不良，從而導致系統性失效問題出現。之所以會有系統性失效問題出現，主要是因為本身主機的負載能力和改進之后的輸出負載的能力存在一定的差異。

3.4 供電和產品之間的配合不了

對大多數機械電子產品來講，在使用過程中都需要有外界電源進行供電，從而保障系統各項功能正常，使用供電系統又可以分為機上供電與機外供電這兩種在機上和機外供電電源與機載產品進行不斷的更新換代時，可能會出現互相之間的配合不良，從而導致系統性失效問題出現。

3.5 機械電子產品之間的互相干擾

基的產品設備來講種類是非常多的，所以這些產品在使用過程中所出現的互相干擾是非常復雜的，這類復雜原因所導致的系統性思想問題也是最為主要的，同時也是最為嚴重的。還是針對這類互相之間所產生的干擾導致的系統性失效問題分析時，發現主要可以分為輻射干擾和傳導干擾[2]。

4 機械電子產品系統性失效問題預防措施

4.1 強化系統性演示試驗

對于新產品的研制來講，在研制過程中意味著產品的更新換代，而這種更新換代所導致的匹配不良，就會引發系統性失效問題，所以也在新產品研究過程中針對系統性進行聯試和試驗，能夠對一些可能會出現的系統性失效問題及早發現。尤其是針對機載產品和地面塔臺之間配合不良問題進行解決與預防的過程中，更需要加強新的機載產品研發時的系統聯試和試驗，從而能夠更好地發現存在的配合不良問題，然后進行對癥下藥，使系統性質量安全隱患問題及時消除。

4.2 裝機試用階段的系統性聯試

對于機載電子產品來講，在研發結束后需要樁基進行適應性檢驗，在該階段是產品設計走向實際應用的最重要環節，同時也是新產品有試樣品到發揮作用的最主要環節。這整個產品有樣品，到使用品轉化的過程中，系統性失效問題的存在是比較正常的，但需要在裝機適應性階段當中對這些系統性失效問題進行不斷的發現和解決，所以在裝機適應性階段需要通過系統性聯試，對在之前階段沒有發現的系統性失效問題進行檢測并使其暴露。如果在該階段當中沒有將這些系統性失效問題及時檢測出來，那么就可能會導致這些問題遺留并在訓練當中出現，從而導致嚴重的安全威脅出現。

4.3 裝機適應性階段技術狀態評審加強

在裝機適應性試飛階段進行技術狀態評審工作時，主要內容包括對裝機試飛飛機的空間狀態及機械電子產品的安裝狀態和系統連接狀態等進行檢測。技術狀態的評審需要有主機廠以及其他的輔機廠和其他的駐廠代表進行共同完成，這樣才能夠保證在發現問題時及時進行協商和解決。

4.4 系統性協調加強

大多數的產品來講是用的環境是比較復雜的，會存在多種這樣的復雜性系統，所以對于每一個產品來講，自身在使用過程中都是獨立成為一個系統體系的，每一個產品當中都包括了天線主機和信號傳輸。這對于每一個系統來講，在使用過程中都需要和其他的產品以及系統進行交互，這樣才能夠使整體作用得到發揮。所以在進行系統性失效問題預防的過程中，需要對各系統與各系統之間的銜接和連接進行協調，保證系統與系統之間的合作能夠快速響應并順利進行[3]。

5 結語

對于機械電子產品來講，在進行系統性失效問題研究的過程中，需要對系統上失效問題的原理以及種類進行分析和確定，還需要基于機械電子產品本身存在系統性失效問題所導致的隱患進行明確，然后提出合理化預防措施，使當前機械電子產品使用過程中存在的系統性失效問題能夠真正消除，為機械電子產品的安全使用打下堅實的基礎。