航空相機(jī)板間通信系統(tǒng)故障診斷設(shè)計(jì)

航空相機(jī)板間通信系統(tǒng)故障診斷設(shè)計(jì)第1頁(yè)/共23頁(yè)一、課題的目的及意義航空相機(jī)作為一種重要的獲取地面信息手段，用光學(xué)拍照的形式給人以直觀、清晰的圖像信息，在航空遙感技術(shù)中起著舉足輕重的作用，但是航空相機(jī)在使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)故障，尤其是通信方面的故障，要排除故障首先要通過(guò)故障診斷查出故障所在，因此對(duì)航空相機(jī)控制系統(tǒng)的曝光板、補(bǔ)償板、429板、電源板、主控板這五塊控制板的通信故障診斷技術(shù)的研究就變得尤為重要。第2頁(yè)/共23頁(yè)二、故障診斷技術(shù)的發(fā)展階段

故障診斷技術(shù)的發(fā)展階段分為兩個(gè)過(guò)程：

1、常規(guī)診斷階段

2、智能診斷階段智能診斷技術(shù)有很多分支，其中有基于專家系統(tǒng)的診斷技術(shù)、人工網(wǎng)絡(luò)的診斷技術(shù)、故障樹(shù)分析的診斷技術(shù)等。第3頁(yè)/共23頁(yè)三、課題主要研究?jī)?nèi)容

本文主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行論述：

1、查閱了有關(guān)資料，詳細(xì)介紹了故障樹(shù)分析法原理，并根據(jù)故障診斷技術(shù)建立了航空相機(jī)板間通信系統(tǒng)的故障樹(shù)，在理論上分析研究了航空相機(jī)板間通信系統(tǒng)的故障因素。

2、采用模擬電路故障診斷技術(shù)，提出了航空相機(jī)板間通訊系統(tǒng)故障診斷的方案，并且對(duì)航空相機(jī)板間通信系統(tǒng)故障診斷的硬件電路進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。

3、編寫了航空相機(jī)板間通信系統(tǒng)故障診斷系統(tǒng)的軟件流程，描述了故障診斷的過(guò)程，以及展示了軟件操作界面。

4、深入探討了航空相機(jī)板間通訊系統(tǒng)故障診斷系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)第4頁(yè)/共23頁(yè)四、技術(shù)指標(biāo)1、工作溫度:-40℃~+70℃;2、支持3.3V或5VPIC總線信號(hào)；3、MTBF:最小110000小時(shí)；4、400MHZ、7.6W（5VDC）；5、輸入通道數(shù)：?jiǎn)味?2路、雙端16路；6、最大采樣頻率100KHZ;第5頁(yè)/共23頁(yè)五：故障樹(shù)的建立1：故障樹(shù)的定義

故障樹(shù)是一種特殊的倒立樹(shù)狀邏輯因果關(guān)系圖，它用事件符號(hào)、邏輯門符號(hào)和轉(zhuǎn)移符號(hào)描述系統(tǒng)中各種事件之間的因果關(guān)系。邏輯門的輸入事件是輸出事件的“因”、輸出事件是輸入事件的"果"。第6頁(yè)/共23頁(yè)2：故障樹(shù)的建立原則全面分析系統(tǒng)故障，對(duì)診斷對(duì)象做系統(tǒng)分析。明確定義系統(tǒng)的正常狀態(tài)、正常事件、故障狀態(tài)、故障事件。對(duì)故障作深入的研究，評(píng)價(jià)各類故障對(duì)系統(tǒng)的影響，找出導(dǎo)致各種故障的原因。準(zhǔn)確地選擇頂事件，在明確系統(tǒng)各類故障的基礎(chǔ)上，確定系統(tǒng)最不希望發(fā)生的故障事件為頂事件。確定建樹(shù)范圍，根據(jù)對(duì)系統(tǒng)提出的假設(shè)條件為依據(jù)，合理地確定邊界條件，最終確定故障樹(shù)的建樹(shù)范圍，系統(tǒng)的邊界條件包括頂事件、系統(tǒng)各部件的初始狀態(tài)、必然事件、不相容事件等。第7頁(yè)/共23頁(yè)3、故障樹(shù)模型的建立目前還沒(méi)有一種有效的統(tǒng)一建樹(shù)方法，但通常采用的是演繹法建樹(shù)。該法是先選定系統(tǒng)中不希望發(fā)生的故障事件為頂端事件，其后第一步是找出直接導(dǎo)致頂端事件發(fā)生的各種可能因素或因素組合，第二步再找出第一步中各因素的直接原因。循此方法逐級(jí)向下演繹，一直追溯到引起系統(tǒng)發(fā)生故障的全部原因，即分析到不需要繼續(xù)分析原因的底事件為止。然后，把各級(jí)事件用相應(yīng)的符號(hào)和適合于它們之間邏輯關(guān)系的邏輯門與頂端事件相連接，就建成了一棵以頂事件為根，中間事件為節(jié)，底事件為葉的具有若干級(jí)的倒置故障樹(shù)。系統(tǒng)分析判明故障選擇故障作為頂事件確定故障邊界條件、失效因素及發(fā)生概率建立故障樹(shù)第8頁(yè)/共23頁(yè)六、故障樹(shù)分析法1、故障樹(shù)分析原理故障樹(shù)分析首先由Bell電話實(shí)驗(yàn)室的WastonHA于1961年提出，作為分析系統(tǒng)可靠性的數(shù)學(xué)模型，經(jīng)過(guò)許多學(xué)者的發(fā)展，迄今已取得了很大進(jìn)展，已成為較為完善的系統(tǒng)可靠性分析技術(shù)，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。

第9頁(yè)/共23頁(yè)2、航空相機(jī)板間通訊統(tǒng)故障樹(shù)的建立第10頁(yè)/共23頁(yè)第11頁(yè)/共23頁(yè)七、系統(tǒng)的總體方案

主控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖第12頁(yè)/共23頁(yè)八、硬件電路

主控系統(tǒng)的pc104總線連接電路第13頁(yè)/共23頁(yè)P(yáng)C104嵌入式系統(tǒng)硬件電路第14頁(yè)/共23頁(yè)P(yáng)C104主控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)PM515采集卡PM530數(shù)字信號(hào)接口卡PM520模出接口卡PM504第15頁(yè)/共23頁(yè)板間通信系統(tǒng)故障診斷系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)

第16頁(yè)/共23頁(yè)429板信號(hào)調(diào)理電路的設(shè)計(jì)第17頁(yè)/共23頁(yè)九、故障診斷過(guò)程

1、軟件設(shè)計(jì)故障診斷系統(tǒng)的檢測(cè)流程第18頁(yè)/共23頁(yè)

主控板故障診斷過(guò)程第19頁(yè)/共23頁(yè)429板故障診斷過(guò)程第20頁(yè)/共23頁(yè)十、總結(jié)

航空相機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，其板間通信系統(tǒng)由許多塊電路板組成。在檢測(cè)故障時(shí)，需要利用故障樹(shù)檢測(cè)原理對(duì)每個(gè)電路板進(jìn)行分析，建立起整個(gè)系統(tǒng)的故障樹(shù)。根據(jù)所繪制的故障樹(shù)，分析出每一個(gè)故障的原因，設(shè)計(jì)硬件電路，然后建立測(cè)試流程，完成整