航空电子系统的可靠性

文/童瑾

由刚开始从研究飞机机体的设计转变成飞机的电子系统的研究设计中，有关专家为了在保证安全稳定的前提下对飞机的综合作战能力进行提升，因此未来将对飞机的航天系统的改装会变的越来越频发。但因为飞机的各项功能的增加势必会对航空电子系统设备的要求变得更为苛刻，后期在航空电子系统方面有可能出现无法掌控的局面。航空电子系统是一个有机的结合体，在进行系统改造时需要全方面的分析，是系统的各个关卡共同合作，协调配合。如果在系统工作的任何一个即使微不足道的小系统出现错误，那么对整个航空电子系统的影响却是非常巨大的。因此在此种状态下，有关部门如何保证航空电子系统的可靠性是当前非常重要的一个问题。

1 系统的可靠性设计方法

1.1 系统网络构型的选择

一个优质的拓扑结构是建立高性能航空电子系统最为关键的一步。民航企业航空电子系统的结构设计中，系统结构按照从上而下的顺序被分为六种。其拓扑结构按照智能与链接节点的不同被分为了：点对点型、环型、星型、主线型、共享存储器型以及多级总线型，在航天电子系统领域的专家通过这些拓扑结构接口的模板和故障的容错性等等对这六种结构进行更为全面的探讨及分析。在航空电子系统的总线式拓扑结构由于其优异的性能，特别适用于航空电子综合化。该系统复杂度低，模块化程度高。

1.2 容错性与可靠性

航空电子综合系统可靠性的提高是重中之重，而且在其要求的时间段里不可与出现系统失败现象发生，在航空系统可靠性技术提升方面大致分为以下几种。第一种就是通过在航空电子系统上添加一些硬件设备来增加系统的容错能力也就是所谓的硬件冗余技术。其次就是软件的冗余技术，通过给系统添加一些外在的硬件用于管理系统错误的程序从而来扩大容错力，最后一个关键技术就是通过用牺牲时间来换得系统的容错能力。

2 典型系统的可靠性分析

系统的可靠性分析通常分为几个模块。单个的模块的可靠性分析比整个系统的可靠性分析更加的简单且高效。通常的做就是根据各个模块的可靠性对整个系统的可靠性进行分析。系统可靠性分析假设模块的失效是相互独立的。一旦一个模块失败，那么整个的系统都将受到影响，从而很有可能导致整个系统处于故障状态，如果再出现故障的情况发生，就不能使其恢复运行。

2.1 串联系统

系统被划分了很多个模块。只有航空系统内的所有模块工作都正常的运行，整个系统才能正常工作。因此，这个系统也被称为N个模块的串联系统。

2.2 并联系统

如果一个系统被分成一万多个模块，但是只要其中一个模块能够正常工作，那么整个的系统就是正常运行的，此系统就被称为N模块的并联系统。并联系统实质上就是一个模拟系统去备份模块冗余系统。当一个模块正常工作时，有（N-1）个备份模块，备份模块与工作模块同时工作使，有关专家通过调查显示所有的备份模块的失效效果是一样的，结果还显示了每增加一个备份模块都可以增加无故障时间，但当备份模块愈来愈多时，MTBF的增加率就会降低，因此备份模块并非越多越好。

3 某民航企业航电系统改装后的任务可靠性分析

某民航企业的航空电子系统经过有关技术人员特殊改装后，增加了一种特定型号的武器。对某型号武器改装系统发射任务的可靠性进行了分析。

3.1 任务定义

由于改造后的系统功能较为繁多，要对其逐一进行分析的话过程并不简单。这次改装的核心是实现特定武器的安装。因此，任务在这里被定义为一个改进的航空电子系统为了能够完成发射控制过程。

3.2 规定系统的性能参数及容许界限

发射的电压为(27士3)V、电流是(3士0.3)A。

3.3 确定构成任务的失败条件

不能完成某型武器的正常发射过程，侧试仪或武器出现报故

3.4 建立任务的可靠性流程

具体的机载设备是由相应的成品制造商开发制造出来的，所以可靠性分析是基于单一设备，基于专家改进后的系统拓扑结构和武器发射过程建立了任务可靠性.

3.5 可靠性分配

根据专家提出的可靠性分配的方案中，应用选择较灵活和适用性比较强，所以，在此选用分配的方法进行可靠性的分配。分配因素如下所写。

（1）复杂的程度：对结构和功能装配来说，简单程度为一，复杂程度为十。

（2）技术水平：对设计的方法而言。先进一，最低十。

（3）工作时间：在任务时间内，工作时间最短一，最长为十。

（4）环境：对承受的环境条件而言，最好是一，严酷为十。

3.6 可靠性计算

专家研究表明，我们国家每以每个成品厂设计的产品在成熟后平均失败时间段和刚开始的平均失败时间都达到分配后标准的可靠性。所以，改进后的系统在民航设备机器+控制任务时的可靠性还是非常令人满意的。

4 结束语

我们国家对于民用产品是非常重视的，尤其是在飞机设备产品等方面，而装备的可靠性也变的尤为重要，因为系统的可靠性在一个未来的社会发展中起着至关重要的作用，当然，装备的可靠性也决定了一个的战备完整性，在任何存在威胁的环境中，对胜利的持续需求都是一个可靠且完善的系统，因为这提供了持续的工作能力。对以后我们国家在民航航空电子系统方面的发展提供了保障。