中文引用格式： 李志科，孟宏鵬，楊建設(shè). 基于NVRAM復(fù)合故障日志的機(jī)載雷達(dá)故障定位[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2025，51(6)：118-122.
英文引用格式： Li Zhike，Meng Hongpeng，Yang Jianshe. Fault localization of airborne radar based on NVRAM composite fault logs[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(6)：118-122.
引言
機(jī)載電子設(shè)備的不斷發(fā)展和電子信息技術(shù)的進(jìn)步，帶來產(chǎn)品的高度綜合化、模塊化和通用化設(shè)計(jì)，其所具有的信號(hào)交聯(lián)復(fù)雜、電路集成度高等特點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)的故障檢測和精確故障定位帶來極大挑戰(zhàn)。
文佳[1]提出機(jī)載系統(tǒng)綜合狀態(tài)監(jiān)測與診斷架構(gòu)設(shè)計(jì)，在宏觀層面設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)處理與分發(fā)層，集成健康評(píng)估與診斷模型與各類智能推理算法，利用底層產(chǎn)品的多源監(jiān)測數(shù)據(jù)。該架構(gòu)設(shè)計(jì)更適用綜合化的機(jī)載任務(wù)系統(tǒng)，但沒有過多深入到產(chǎn)品級(jí)的故障分析和定位研究。機(jī)載設(shè)備作為現(xiàn)代飛機(jī)的重要組成部分，其健康狀態(tài)直接影響飛行品質(zhì)與任務(wù)執(zhí)行情況[2]，而其復(fù)雜性、層次性、相關(guān)性和不確定性的故障特征對(duì)系統(tǒng)故障檢測提出高要求[3]。但是，高集成度的電路設(shè)計(jì)使得對(duì)底層硬件電路的測試手段受限、狀態(tài)監(jiān)測難以面面俱到[4]。高綜合化的設(shè)計(jì)增加系統(tǒng)信號(hào)交聯(lián)的復(fù)雜度，整體上增加了故障傳播的不確定性，并疊加了電子產(chǎn)品故障隨機(jī)性與間歇性的特點(diǎn)[5]。機(jī)內(nèi)測試（Built-In Test，BIT）作為設(shè)備內(nèi)部故障檢測與隔離的重要手段，具備故障監(jiān)控、記錄和上報(bào)等功能[6]，通常可在設(shè)備出現(xiàn)故障后快速協(xié)助分析和定位問題。但是，由于機(jī)載設(shè)備研制階段初期設(shè)計(jì)師對(duì)產(chǎn)品的故障規(guī)律認(rèn)識(shí)不足，BIT一方面難以做到對(duì)所有故障的全面覆蓋[7]，另一方面，綜合機(jī)載設(shè)備中其他設(shè)備的自身故障可能導(dǎo)致BIT信息未被記錄。
非易失性隨機(jī)存取內(nèi)存（Non-Volatile Random Access Memory, NVRAM）能夠記錄和存儲(chǔ)重要數(shù)據(jù)信息，當(dāng)其被設(shè)計(jì)在產(chǎn)品內(nèi)部后，其上面所記錄的信息在產(chǎn)品斷電后仍能夠被保存且不丟失[8]。因此，機(jī)載電子設(shè)備通常會(huì)使用NVRAM進(jìn)行關(guān)鍵故障信息的記錄存儲(chǔ)，在出現(xiàn)故障后即時(shí)提取故障信息，用于分析和故障定位。李慶楠[9]定義一種故障信息內(nèi)容格式，并設(shè)計(jì)了一種減小記錄時(shí)間動(dòng)態(tài)范圍的故障記錄機(jī)制。金道源[10]基于DSP設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了NVRAM的故障記錄與解析。宋丫[11]提出了基于失效場景的故障記錄方法，對(duì)故障信息進(jìn)行了分類記錄。文獻(xiàn)[12]則基于工程應(yīng)用提出了將故障信息同步發(fā)送給NVRAM和電子盤的方法，以解決單純使用電子盤不足以快速定位故障根源的問題。然而，該專利中的方法僅記錄了軟件啟動(dòng)信息及各模塊自檢結(jié)果等日志數(shù)據(jù)。雖然NVRAM記錄的BIT故障信息旨在盡可能全面地定位內(nèi)部故障測試點(diǎn)，但航電設(shè)備設(shè)計(jì)復(fù)雜、節(jié)點(diǎn)交聯(lián)復(fù)雜，同時(shí)，飛行中可能受到電磁干擾，試飛員回憶場景不全等因素，導(dǎo)致某些情況下僅依靠BIT信息可能無法實(shí)現(xiàn)故障分析和定位[13]。
針對(duì)上述問題，本文設(shè)計(jì)并提出一種基于NVRAM的復(fù)合故障日志，該功能在記錄機(jī)上規(guī)定的BIT信息的基礎(chǔ)上，擴(kuò)展和新增系統(tǒng)內(nèi)部各測試點(diǎn)的狀態(tài)標(biāo)志等關(guān)鍵性指引信息，將其綜合應(yīng)用于設(shè)備的故障分析和定位，并將該方法應(yīng)用于航空機(jī)載雷達(dá)。
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作者信息：
李志科，孟宏鵬，楊建設(shè)
（航空工業(yè)雷華電子技術(shù)研究所，江蘇 無錫 214063）
