基于phm技术的武器装备维修保障体系研究

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1、基于PHM技术的武器装备维修保障体系研究　　摘要：结合武器装备维修保障的综合应用情况，提出将PHM技术应用到武器装备的维修保障中，并分析了故障诊断与健康管理技术对武器装备维修保障体系的深入影响，最后根据国内对PHM技术研究的情况，初步设计了基于PHM技术的武器装备的自主维修保障方案。　　关键词：PHM技术；武器装备；维修；自主综合保障　　中图分类号：V267+.23文献标识码：A　　0引言7　　武器装备在国防中占据重要的作用，其维修保障性能的优劣是由武器装备的战备完好性来表示，武器装备的战备完好性是指武器

2、装备的健康性能，故障发生率、出动可行性概率、完成执行任务的概率等等[1]，根据这些参数的变化情况，能够实时掌握武器装备的性能状况，从而可以实现对武器装备的实时掌握，一旦战事发生，能够将武器装备在第一时间投入到战场，从而在战时发挥极大的作用[2，3]。武器装备全寿命管理是指武器装备从生产完备到报废所有生命周期，假如从此角度来分析武器装备的性能，则需要掌握武器装备维修保障涉及到的武器装备平时的维修保障情况，包括维修模式、维修体制、维修监测及各种维修和测试技术[4]；同时，在武器装备的维修保障中也会涉及到战时的

3、抢修保障，即在战时对武器装备损伤程度的评估，包括各种战伤评估、修理方法和技术及抢修性设计。此外，维修保障信息的收集、处理、分析和交换是一项涉及各个部门、各类学科和各采办阶段的复杂工作。　　1先进军用飞机维修保障理念　　从1985年以来，随着制造技术不断提高，武器装备系统相应地变得复杂，对武器装备进行测试叶越来越尖端，从而使得武器装备测试性从可靠性、维修性领域独立出来，在武器装备系统内部提供一套智能故障检测和自动隔离故障能力的系统内测试技术（BIT技术）在测试性研究中占据了越来越重要的地位[5，6]。80年

4、代中期以后，美军对BIT技术进行了大力改进，用以解决传统意义上的BIT技术所存在的问题，美军根据其实际工程需要，将综合诊断技术与智能BIT技术相结合，实现武器装备的自主智能故障诊断及综合维修保障。综合诊断技术即是根据武器装备系统的智能诊断、维修决策与综合后勤保障的发展应用而生的，是新一代武器装备系统故障诊断和维修保障体系结构的主要特点和发展方向。7　　随着武器装备综合维修管理水平的提高和智能诊断等支持技术的不断发展和进步，武器装备的维修正在逐步有视情维修向基于状态的维修转变，基于状态的维修给维修保障技术带

5、来了新的变革，其大力改变了传统的主动维修方式，因而，在全世界范围内引起了广泛的关注和研究[7]。状态维修能够带来巨大的经济效益和社会效益，开展武器装备维修保障决策体系架构的研究与设计，在我国尤其具有深远的意义和广阔的应用前景。国外在武器装备的设计、生产和使用中广泛研究和应用综合诊断技术，将以前的武器装备开始维修发展为早期诊断、预测、预报，地面准备，然后根据需要及时进行快速修复。实现了故障诊断、维修和后勤保障的信息化和一体化，对提高武器装备的战斗力、减少寿命周期费用起到了很好的作用[8]。　　2故障预测与健

6、康管理技术　　故障诊断与健康管理技术是为适应21世纪高技术局部战争建立的自主式后勤保障系统，在F-22、JSF战斗机上所采用的故障预测与健康管理（PrognosticsandHealthManagement，PHM）系统具有通用性和代表性。故障诊断与健康管理技术（Prognosticsandhealthmanagement，PHM）是针对新一代航空武器所研制的重要辅助管理系统[9]，其关键技术的突破及系统架构的开发与应用，对于新一代航空武器装备适应二级维修体制需要，提高综合保障决策能力和作战效能、减少航空

7、武器装备全寿命周期维护维修费用，具有重要的现实意义。　　PHM能够在武器装备在使用过程中即能智能完成故障检测、预测、隔离和报警等，并及时对所检测出的故障进行评估、故障报告和航空武器健康状态的管理。研究PHM技术，即是将武器装备的维修保障从传统的基于传感器的诊断转向基于智能系统的预测，反应式的通信转向先导式的3R（即在准确的时间，对准确的部位，采取准确的维修活动）[10]。在PHM技术上的应用不仅提高了航空武器装备各类故障的检测及监控的能力，也能够完成航空武器装备健康性能参数的远距离传输，极大地减少了后勤保

8、障拖延时间，提高了保障工作效率，为实现航空武器装备自主式综合保障奠定了重要基础。　　3故障诊断与健康管理技术在武器装备维修保障中的应用7　　本文以航空武器装备--飞机为例，深入研究故障诊断与健康管理技术在武器装备维修保障中的应用，并设计基于PHM技术的武器装备维修保障体系研究。　　故障诊断与健康管理系统主要是根据先进传感器的集成，采集到能够表征武器装备性能状态的表征参数，并借助各种算法和智能模型（如模糊逻辑、神经网络等）来诊断