面向装备健康管理的可测性指标研究

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1、第３４卷第１期国防科技大学学报Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．１２０１２年２月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＮＡＴＩＯＮＡＬＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＤＥＦＥＮＳＥＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＦｅｂ．２０１２面向装备健康管理的可测性指标研究杨述明，邱静，刘冠军，杨鹏（国防科技大学装备综合保障技术重点实验室，湖南长沙４１００７３）摘要：可测性指标是开展可测性设计、验证和评估的依据。针对传统可测性指标主要用于故障可检测性和故障可隔离性水平评价，不能全面反映面向装备健康管理可测性水平的问题，在定性分析装备健康管理对可测性的本质需求基础上，从全域和瞬态角度提出了五个可测性指标以定量描述面向装备健康管理的可测性水平

2、；并基于故障模式状态矢量给出了可测性指标的分析计算流程。最后以某装备柴油机的机体子系统为案例详细说明了可测性指标的计算过程，应用结果表明所提指标具有一定的可行性和合理性，可以有效指导面向装备健康管理的可测性优化设计。关键词：可测性指标；装备健康管理；需求分析；故障模式状态矢量；分析计算流程中图分类号：ＴＰ３０２文献标志码：Ａ文章编号：１００１－２４８６（２０１２）０１－００７２－０６ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｉｎｄｅｘｅｓｆｏｒｅｑｕｉｐｍｅｎｔｈｅａｌｔｈｍａｎａｇｅｍｅｎｔＹＡＮＧＳｈｕｍｉｎｇ，ＱＩＵＪｉｎｇ，ＬＩＵＧｕａｎｊｕｎ，ＹＡＮＧＰｅｎｇ（

3、ＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｎＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＬｏｇｉｓｔｉｃｓＳｕｐｐｏｒｔ，ＮａｔｉｏｎａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＤｅｆｅｎｓｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００７３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｉｎｄｅｘｅｓａｒｅｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｔｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｄｅｓｉｇｎ，ｖａｌｉｄａｔｉｏｎａｎｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎ．Ｔｏａｄｄｒｅｓｓｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｔｈａｔｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｔｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｉｎｄｅｘｅｓａｒｅｍａｉｎｌｙｕｓｅｄｔｏｅｖａｌｕａｔｅｆａｕｌｔｄｅｔ

4、ｅｃｔａｂｉｌｉｔｙｌｅｖｅｌａｎｄｆａｕｌｔｉｓｏｌａｂｉｌｉｔｙｌｅｖｅｌ，ａｎｄａｒｅｕｎａｂｌｅｔｏｄｅｓｃｒｉｂｅｔｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｌｅｖｅｌｆｏｒｅｑｕｉｐｍｅｎｔｈｅａｌｔｈｍａｎａｇｅｍｅｎｔ（ＥＨＭ）ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙ，ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｑｕａｌｉｔａｔｉｖｅｉｎｔｒｉｎｓｉｃｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓａｎａｌｙｓｉｓｏｆＥＨＭｏｎｔｅｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ｆｉｖｅｔｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｉｎｄｅｘｅｓｗｅｒｅｄｅｆｉｎｅｄｆｒｏｍｔｈｅｕｎｉｖｅｒｓｅａｎｄｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓａｎｇｌｅｓｔｏｄｅｓｃｒｉｂｅｔｈｅｔｅｓｔａｂｉｌｉｔ

5、ｙｌｅｖｅｌｆｏｒＥＨＭｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｌｙ，ａｎｄｔｈｅｄｅｔａｉｌｅｄａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｉｎｄｅｘｅｓｗｅｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄｂａｓｅｄｏｎｆａｉｌｕｒｅｍｏｄｅｓｔａｔｅｖｅｃｔｏｒ．Ａｃｅｒｔａｉｎｄｉｅｓｅｌｅｎｇｉｎｅｂｏｄｙｓｕｂｓｙｓｔｅｍｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄａｓａｃａｓｅｅｘａｍｐｌｅｔｏｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｔｈｅｔｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｉｎｄｅｘｅｓｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ，ａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｉｎｄｅ

6、ｘｅｓａｒｅｆｅａｓｉｂｌｅａｎｄｒａｔｉｏｎａｌ，ａｎｄｔｈｅｙｃａｎｇｕｉｄｅｔｈｅｔｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｆｏｒＥＨＭｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｉｎｄｅｘ；ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｈｅａｌｔｈｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓａｎａｌｙｓｉｓ；ｆａｉｌｕｒｅｍｏｄｅｓｔａｔｅｖｅｃｔｏｒ；ａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ装备健康管理（ＥｑｕｉｐｍｅｎｔＨｅａｌｔｈＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，更多地依赖于测试信息而不是所采用的模型和［１４］ＥＨＭ）系统利用测试信息，结合各

7、种模型和算法算法。来监控、诊断、预测和评估装备健康水平，并结合另一方面，传统的装备研制后附加测试与监各种可用资源和约束条件触发最佳维修时控手段的方式日益受限。近年来，基于并行思想［１－４］机。ＥＨＭ系统对于提高装备安全性、可靠的可测性设计技术越来越受到人们的关注，其相性、维修性和经济可承受性，降低全寿命周期费关支撑技术和工具也不断完善，已在装备故障检［５－６］［１５－１７］用，实现自主维修、预知维修具有重要意义。测及维修中发挥了重大作用。面向ＥＨＭ随着健康管理理念的不断成熟，以及故障预测技系统需求，更加关注感知与测试前端，在装