ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА МЕТОДА ЛОКАЛИЗАЦИИ НЕИСПРАВНОГО ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА

При создании устройства для диагностики радиокомпаса АРК-15М за основу была принята функциональная схема, приве­денная на рис. 2.13. Вследствие того что радиокомпас является пассивным объектом, для формирования стимулирующего сигнала •был использован генератор стандартных сигналов с внешней моду­ляцией. Стимулирующий сигнал представляет собой несущую с ча­стотой 500 кГц, промодулированную по амплитуде звуковой часто­той 135 Гц на уровне 30%- Значения несущей и модулирующей ча­стот должны совпадать с аналогичными параметрами сигнала, цир­кулирующего в контуре слежения радиокомпаса. Чтобы при вве­дении стимулирующего сигнала в контуре не возникали биения, в качестве модулирующего напряжения использован сигнал внут­реннего генератора АРК-15М частотой 135 Гц.

Методика проведения анализа технического состояния состоит в следующем. Перед включением устройства диагностики и режи­ма «Компас» стрелка указателя курса радиокомпаса устанавлива­ется в секторе, отличающемся примерно на 180° от контрольного угла, а затем от генератора стимулирующих сигналов в схему вводится сигнал рассогласования. В момент замыкания контура слежения радиокомпаса начинает работать устройство диагностики и происходит отработка сигнала рассогласования следящим при­водом АРК — В зависимости от технического состояния функцио­нальных элементов радиокомпаса указанный переходный процесс занимает по времени приблизительно 12—14 с. После этого схема анализа отключается, индикатор регистрирует напряжение, накоп­ленное на интеграторе за указанное время, производится смена оператора преобразования, а затем все описанные операции повто­ряются. Ввиду того что радиокомпас разделен на пять функцио­нальных элементов, неисправному состоянию каждого из которых соответствует определенный оператор преобразования, судить об отклонении от нормы того или иного функционального элемента можно лишь после получения результатов анализа по всем най­денным операторам.

Проверка работоспособности объекта контроля с использовани­ем АДТС (рис. 2.12) производится в два этапа. Вначале подается команда на подключение генератора стимулов к объекту контро­ля, а и н фо р м а ц нош і о го выхода последнего — ко входу блока ана­логовой памяти, в качестве которого может быть использован маг­нитофон. Реализация обобщенного параметра записывается на кольцевую магнитную ленту, где могут храниться также и необхо­димые команды на пуск и останов схемы анализа. После этого включается схема управления, которая по заданной программе анализирует записанную реализацию для каждого оператора пре­образования из заданного множества.

Приведенная схема значительно упрощает обращение с устрой­ством диагностики и позволяет автоматизировать второй этап ра­боты — многократный анализ реализации при запрограммирован­ной смене операторов преобразования с регистрацией результатов анализа.

Эксперимент по ‘Классификации неисправностей в радиокомпа­се АРК.-15М проводился в несколько этапов. На первом этапе пу­тем инженерно-логического анализа выбирались и вводились та­кие изменения параметров ФЭ, которые: были бы типовыми для данного объекта; приводили бы к недопустимому отклонению по­казателей качества функционирования радиокомпаса от номи­нальных; не обнаруживались бы с помощью контрольно-повероч­ной аппаратуры ИРК-3. Показателями качества, характеризующи­ми свойства АРК, являются дальность действия и точность измере­ния курсового угла на радиостанцию (КУР). Оценка качества функционирования при применении штатной КПА сводится к изме­рению ряда параметров: чувствительности приемника в режиме «ТЛГ»; предельной чувствительности по приводу; точности гра­дуировки АРК; правильности установки двоичного кода и сравне­нию полученных результатов с допусками. Если результат измере­ния принадлежит области, ограниченной допусками, то принимает­ся решение «работоспособен», в противном случае отыскивается причина выхода параметра за поле допуска.

В качестве неисправностей вводились: обрыв кабеля направлен­ной антенны (рамки); уменьшение усиления; нарушение баланси­ровки. Отклонение этих параметров от номинальных с помощью из­мерителя ИРК-3 не могли обнаружить даже опытные операторы, хотя эти отклонения приводили к недопустимой ошибке определе­ния КУР.

Более прогрессивный метод оценки качества функционирова­ния связан с анализом переходной характеристики системы L26J, проводимым вместо измерения перечисленных параметров. Приме­нительно к этому подходу была проведена серия экспериментов при следующих начальных условиях:

на вход радиокомпаса подается стимулирующий сигнал в виде скачка напряжения высокой частоты (единичной ступеньки), ам­плитуда которого соответствует предельной чувствительности АРК по пеленгу;

на вход устройства анализа поступает сигнал с указателя курса (точка 7 на структурной схеме рис. 2.13), пропорциональный пере­ходной Характеристике замкнутой динамической системы;

параметры ФЭ изменяются настолько, что при контроле с по­мощью измерителя ИРК-3 принимается решение о работоспособ­ности объекта контроля.

Результаты эксперимента приведены в табл. 2.7, где значения качества технического состояния St (2.1) представляют собой на­пряжения на интеграторе, при этом оператору фі соответствует

обрыв питающего кабеля рамки, ф2 — изменение усиления, а — ф3 — нарушение балансировки.

Чтобы выполнить условие (2.9), произведем нормировку в каж­дой строке, разделив все значения на So(t|h) (см. значения

в знаменателях табл. 2.7). В этом случае исправному состоянию всегда будет соответствовать значение, равное 1.

Анализ данных табл. 2.8 по правилу (2.10) показывает: в каж­дом из столбцов 3, 4, 5 максимальное значение (подчеркнуто) по­зволяет однозначно выделить неисправный параметр. Вместе с тем при анализе переходной характеристики для некоторых парамет­ров получаются интегральные оценки ‘(например, для усиления). Это означает, что при изменении усиления в одном из ФЭ струк­турной схемы рис. 2.13 невозможно однозначно идентифицировать номер неисправного ФЭ. При этом в процессе обучения (т. е. при нахождении операторов, каждый из которых должен однозначно определять неисправность) изменению усиления, например ФЭ1 или ФЭ2, соответствует один и тот же оператор преобразования.

Таким образом, при анализе переходной характеристики мы столкнулись с ситуацией, когда в одном классе оказалось несколь­ко неисправностей, причем каждой из них соответствует один и тот же оператор преобразования, отделяющий их от неисправностей других классов, но не позволяющий разделить внутри класса. Это говорит прежде всего о том, что интуитивный выбор выходных па­раметров в качестве обобщенного /параметра далеко не всегда себя оправдывает с точки зрения требуемой глубины диагностики.

Вторая серия экспериментов проводилась с рассчитанным в § 2.7 обобщенным параметром, снимаемым с точки 5 структурной

схемы АРК (см. рис. 2.13). Результаты, соответствующие нормиро­ванным значениям качества технического состояния, приведены в табл. 2.8.

Анализ табл. 2.8 показывает, что эффективно решаются как за­дача определения работоспособного состояния, так и отыскание (неисправности по изложенному в § 2.3 алгоритму.

В целом проведенное рассмотрение экспериментальных резуль­татов доказывает достаточно высокую эффективность устройства распознавания технического состояния и состоятельность алгорит­мов, положенных в основу его создания.

Глава III