一种集成故障的故障检测率的分配方法与流程

本发明属于测试性设计领域，涉及一种集成故障的故障检测率的分配方法。
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：一种集成故障的故障检测率的分配的数学模型是故障检测率的分配模型和表明测试设备的故障诊断和系统集成故障诊断之间的关系的数学方程，表明系统的局部，局部与整体之间的交联以及与整体之间的数学关系，即系统测试性指标与其组成单元指标之间的函数关系。集成故障检测率的分配的基本要求(目标函数)是：在使用要求和系统特性等约束条件下，由系统要求指标求得各组成部分的指标，再将各组成部分的指标分为自身诊断设计实现和系统集成测试实现两部分，并保证由各部分分配的指标综合得到的系统指标等于或大于原要求的指标，进而构建故障检测率分配数学模型，传统的测试性分配方法未考虑其集成故障的分配。由此可见，现有技术的测试性分配方法在现代飞机的测试性设计中表现得比较粗糙，并没有考虑系统和设备间集成故障的分配，在目前型号工程的测试性设计中，整机、系统、设备的测试性设计十分复杂，并不是简单的自上而下的分层设计，而是有很多的交联，这样就会出现大量的集成故障，但在实际测试性分配工作中，并为考虑集成故障的分配和设计，这就造成了后续集成设计难以开展，且指标的验证也难以达标等现状。技术实现要素：发明目的为了解决上述问题，本发明提出了一种集成故障的故障检测率的分配方法，至少解决上述
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中存在的一个问题，是一种简便、实用的集成故障分配方法。
发明内容一种集成故障的故障检测率的分配方法，主要包括以下步骤：步骤一、构建待分配系统的诊断架构，确定待分配单元；步骤二、根据所述故障率、维修时间和故障模式中的严酷度等级及故障模式类型确定各分配单元的加权因子；所述加权因子包括故障率因子kλi、故障影响因子kfi、维修时间因子kmi及机内故障诊断水平影响系数系数kdi；步骤三、确定待分配单元中，那些单元中含有集成故障；步骤四、确定待分配单元中自身故障和集成故障的比重；步骤五、根据待分配单元中自身故障和集成故障之间的比重及所述待分配系统的故障检测率进行测试性分配；所述设备故障检测率的计算公式为：所属集成故障的故障检测率的分配公式为：式中：γfii为设备分配的故障隔离率的值；γfis为要求的系统故障隔离率指标；rfdi(集成故障)为设备集成故障的fdr值；λs——待分配的设备的故障率；λ(设备bit)——由设备bit实现的故障率；ki为第i个分配单元的加权因子；所述各分配单元的加权因子ki与故障率因子kλi、故障影响因子kfi、维修时间因子kmi及机内故障诊断水平影响系数系数kdi的关系为：ki＝akλi+bkfi+ckmi+dkdi，其中，a+b+c+d＝1。优选地，所述a取值0.3，所述b取值0.1，所述c取值0.1，所述d取值0.5。优选地，所述分配系统的总故障率λds为各分配单元的故障率λdi之和。优选地，获取任一待分配单元的故障率加权系数的计算公式为：λi为设备的故障率；∑niλi为系统所包含的所有设备的故障率之和；ni为系统所包含的某一设备的数量。获取任一待分配单元的故障模式及影响加权系数的计算公式为：f为系统所组成所有设备的严酷度等级为ⅰ、ⅱ和ⅲ级故障模式总和；fi为某一设备严酷度等级为ⅰ级的故障模式总数；fli为设备严酷度等级为ⅱ级的故障模式总数；fiii为设备严酷度等级为ⅲ级的故障模式总数。获取任一待分配单元的维修时间加权系数的计算公式为：mi为某一设备的mttr值；ni为系统所包含的某一设备的数量。获取任一待分配单元的故障类型加权系数的计算公式为：fni为某一设备难以或较难进行机内故障诊断的故障模式总数；fi为某一设备的故障模式总数。所述难以或较难进行机内故障诊断的故障模式分类及说明如下：性能下降类故障：包括电源输出超差、采集精度超差、功率插损大、灵敏度降低、信号杂散、时钟漂移、增益超差、幅值超差、纹波增大、工作不稳定；机械类故障：包括噪声大，啸叫，抖动，裂纹，变形，磨损，渗油，漏气，输出力不足，难以进行状态监控的机械类故障；人机交互故障：包括按键、旋钮、开关、显示屏、背光、照明、广播语音通信/告警、指示灯；保护及调试功能类故障：包括雷电防护、顶电、防hirf、浪涌抑制、电源滤波、辅助测试电路、调试功能；特殊功能类故障：射频、毁钥、火工品。发明优点本方法注重工程实际，可操作性较强，兼顾了不同系统的具体情况，从而使得分配结果更为合理。可以提高分配结果的准确度和精确度，更好的指导和约束系统和设备的设计人员进行相应的测试性设计，保证测试性工作的有效落实。该发明中涉及的公式经过验算，符合指标分配工作的所有要求，且容易理解，算法简单，不需要验算。基于测试性模型的测试性分配方法处于国内领先水平，已在两个型号的飞机研制中进行了深入应用，应用结果表明，采用基于测试性模型的测试性分配方法，为测试性设计优化提供依据，采用该技术能够大大缩短测试性分配时间和准确度，降低了型号研制成本。附图说明图1为本发明具体实施方式示意图。具体实施方式现以某系统为例，如图1所示，假定该系统包含5个分系统，其中分系统2和分系统4内既含有自身故障，又含有集成故障。故障检测率为90％。根据系统可靠性分配结果可以得到各系统的平均故障间隔时间(mfhbf)，mfhbf的倒数即为各系统的故障率，如表1所示。表1可靠性分配结果序号名称平均故障间隔时间(小时)λi1分系统11600.006252分系统2800.01253分系统37000.0014294分系统43000.0033335分系统52800.003571根据故障模式及影响分析结果，得到表2所示的故障模式数。表2故障模式数结果序号名称i级ii级iii级故障模式总数1分系统1149162分系统2158153分系统32711254分系统41612245分系统5181528根据维修性指标分配，得到表3所示的维修性分配结果。表3维修性分配结果序号名称平均维修时间(min)1分系统1752分系统2403分系统3404分系统4905分系统585根据故障模式分析结果，得到表4所示的结果。表4诊断难易程度分析结果序号名称难以或较难进行机内故障诊断的故障模式总数故障模式总数1分系统14162分系统26153分系统35254分系统47245分系统5728根据步骤2公式计算各种影响因子。经过上述计算，得出各组成部分的影响因子如表5所示。表5影响因子根据下述公式得出各组成部分的加权因子。ki＝akλi+bkfi+ckmi+dkdi本实施例a取值0.3，所述b取值0.1，所述c取值0.1，所述d取值0.5。即：ki＝0.3kλi+0.1kfi+0.1kmi+0.5kdi经过上述计算，得出各分配单元的加权因子ki如表6所示。表6加权因子确定表序号名称ki1分系统10.2884422分系统20.4443783分系统30.208414分系统40.2675125分系统50.256191首先将系统指标分配给5个分系统。表7分系统级测试性指标分配结果序号名称故障检测率修正1分系统10.88694587％2分系统20.92661793％3分系统30.84353184％4分系统40.878188％5分系统50.87271387％表8集成故障分配权重的确定由以上例子可知，由集成故障实现的故障检测率占了总故障检测率的50％左右，在以往的测试性分配中，这部分就忽略了，完全由设备自身实现，不仅给设备造成了巨大的压力，导致机载设备测试性设计过设计，且还达不到指标要求。当前第1页12