CN110726978A - 一种雷达健康状态维护方法、系统、介质及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及雷达技术领域，尤其涉及一种雷达健康状态维护方法、系统、介质及设备，方法包括：根据雷达故障监测信息查询雷达健康管理数据库，获得当前故障状态下的第一雷达健康状态等级；根据雷达功能性能信息查询雷达健康管理数据库，获得当前功能性能下的第二雷达健康状态等级；根据第一雷达健康状态等级和第二雷达健康状态等级确定综合雷达健康状态等级；根据综合雷达健康状态等级确定相应的雷达维修建议。本发明实施例提供了多种雷达健康状态等级，综合雷达故障信息和雷达功能性能信息准确评估雷达健康状态等级，并针对不同健康状态等级提出相应的维修建议，为雷达使用维修保障提供指导和帮助。

Description

一种雷达健康状态维护方法、系统、介质及设备

技术领域

本发明涉及雷达技术领域，尤其涉及一种雷达健康状态维护方法、系统、介质及设备。

背景技术

雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。

传统的雷达监测与BIT设计下，雷达产品只存在正常与故障两种状态，当产品报出故障后，无法给出更多的提示信息，无法判断故障是否影响雷达任务的执行，以及是否应该立即对产品进行维修，很多故障需要操作人员依靠经验进行判断，增加维修难度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的问题，提供一种雷达健康状态维护方法、系统、介质及设备

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种雷达健康状态维护方法，包括：

根据雷达故障监测信息查询雷达健康管理数据库，获得当前故障状态下的第一雷达健康状态等级L_X；其中，所述健康管理数据库中存储多种雷达健康状态等级；

根据雷达维护测试数据和原始出厂数据确定雷达功能性能信息，根据所述雷达功能性能信息查询雷达健康管理数据库，获得当前功能性能下的第二雷达健康状态等级L_Y；

根据所述第一雷达健康状态等级L_X和所述第二雷达健康状态等级L_Y确定综合雷达健康状态等级L_Z，L_Z＝max{L_X,L_Y}；

根据所述综合雷达健康状态等级L_Z确定相应的雷达维修建议。

为解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种雷达健康状态维护系统，包括：

第一评估单元，用于根据雷达故障监测信息查询雷达健康管理数据库，获得当前故障状态下的第一雷达健康状态等级L_X；

第二评估单元，用于根据雷达维护测试数据和原始出厂数据确定雷达功能性能信息，根据所述雷达功能性能信息查询雷达健康管理数据库，获得当前功能性能下的第二雷达健康状态等级L_Y；

综合评估单元，用于根据所述第一雷达健康状态等级L_X和所述第二雷达健康状态等级L_Y确定综合雷达健康状态等级L_Z，L_Z＝max{L_X,L_Y}；

维修建议单元，用于根据所述综合雷达健康状态等级L_Z确定相应的雷达维修建议。

为解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当所述指令在计算机上运行时，使所述计算机执行上述技术方案所述的雷达健康状态维护方法。

为解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上的并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述技术方案所述的雷达健康状态维护方法。

本发明的有益效果是：本发明提供多种雷达健康状态等级，解决了现有技术中只有正常与故障两种状态，而无法获取雷达精细健康状态的技术问题，且综合雷达故障信息和雷达功能性能信息对雷达健康状态进行评估，实现准确评估雷达健康状态等级，并针对不同健康状态等级提出相应的维修建议，为雷达使用维修保障提供指导和帮助。

附图说明

图1为本发明实施例提供的雷达健康状态维护方法的示意性流程图；

图2为本发明实施例提供的雷达健康状态维护系统示意性结构框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

图1为本发明实施例提供的雷达健康状态维护方法的示意性流程图。如图1所示，该方法包括：

根据雷达故障监测信息查询雷达健康管理数据库，获得当前故障状态下的第一雷达健康状态等级L_X；其中，所述健康管理数据库中存储多种雷达健康状态等级；

根据雷达维护测试数据和原始出厂数据确定雷达功能性能信息，根据所述雷达功能性能信息查询雷达健康管理数据库，获得当前功能性能下的第二雷达健康状态等级L_Y；

根据所述第一雷达健康状态等级L_X和所述第二雷达健康状态等级L_Y确定综合雷达健康状态等级L_Z，L_Z＝max{L_X,L_Y}；

根据所述综合雷达健康状态等级L_Z确定相应的雷达维修建议。

需要说明的是，雷达系统健康状态指标体系包括两部分内容：雷达故障信息和雷达功能性能信息。

雷达故障信息：从故障方面，根据实时监测结果，从故障对雷达系统探测任务的影响进行评估。根据不同故障的影响评估雷达健康状态，并给出立即维修或择机维修等维修建议。

雷达功能性能信息：根据雷达维护测试数据和评估模型，评估雷达威力、精度以及其它功能性能指标，根据评估结果给出相应的维修、维护建议。

上述实施例中，提供了多种雷达健康状态等级，解决了现有技术中只有正常与故障两种状态，而无法获取雷达精细健康状态的技术问题，且综合雷达故障信息和雷达功能性能信息对雷达健康状态进行评估，实现准确评估雷达健康状态等级，并针对不同健康状态等级提出相应的维修建议，为雷达使用维修保障提供指导和帮助。

可选地，还包括预先建立雷达健康管理数据库的步骤，具体包括：

对雷达系统的故障模式、影响及危害性进行分析，根据分析结果确定组成雷达系统的各外场可更换单元LRU的所有故障模式与雷达健康状态等级的对应关系；

分析不同雷达功能性能对雷达系统的影响，根据分析结果确定预设功能性能指标与雷达健康状态等级的对应关系；

将组成雷达系统的各LRU的所有故障模式与雷达健康状态等级的对应关系，以及预设功能性能指标与雷达健康状态等级的对应关系存入所述雷达健康管理数据库。

需要说明的是，上述实施了中，可以按照GJB/Z 1391-2006《故障模式、影响及危害性分析指南》中的FMECA分析法，进行雷达系统的故障模式、影响及危害性分析，确定雷达系统各组成LRU的故障模式、影响及危害以及对雷达系统的影响。

对于一个雷达系统可能有n个LRU，每个LRU可能有1个或几个故障模式，雷达系统共计有m个故障模式，根据故障模式影响及危害性分析结果，确定每个故障模式发生时雷达系统所处的健康等级L_X，L_X∈{L₁,L₂,L₃,L₄}。将得到的m个故障模式分析结果，以及故障发生时对应的健康等级存入雷达健康管理数据库中。

根据故障模式影响及危害性分析确定不同LRU故障时雷达系统所处的健康等级，分析结果存入雷达健康管理数据库中。当雷达发生故障时，根据故障监测信息在雷达健康管理数据库中进行查询，根据查询结果得到当前故障状态下的雷达健康状态等级。

分析不同雷达功能性能对雷达系统的影响，可以根据雷达维护测试数据，包括一发多收数据、灵敏度数据、接收一致性数据、发射一致性数据、S曲线数据等，评估雷达威力、精度以及其它功能性能指标，并与雷达出厂数据进行对比，根据结果评估雷达健康状态，并给出相应的维修、维护建议。

上述实施例中，提供了雷达健康管理数据库的相应内容，包括雷达健康管理数据库的建立步骤、数据信息内容、使用方法等，解决了雷达健康管理的数据来源问题，为雷达健康状态评估和维修保障建议提供了数据基础。

可选地，所述雷达健康管理数据库中存储的多种雷达健康等级，包括：健康等级L₁、良好等级L₂、亚健康等级L₃和故障等级L₄。四个等级的优先级如下：L₄＞L₃＞L₂＞L₁。

所述对雷达系统的故障模式、影响及危害性进行分析，根据分析结果确定组成雷达系统的各LRU的所有故障模式与雷达健康状态等级对应关系，包括：

分析某LRU故障时对雷达系统的影响，如果故障不影响雷达任务，也不影响雷达性能指标，则将当前故障模式归入良好等级L₂；如果故障后雷达性能指标有所下降，但不影响探测任务，则将当前故障模式归入亚健康等级L₃；如果故障后影响探测任务，则将当前故障模式归入故障等级L₄。

可选地，所述根据雷达维护测试数据和原始出厂数据确定雷达功能性能信息，根据所述雷达功能性能信息查询雷达健康管理数据库，获得当前功能性能下的第二雷达健康状态等级L_Y，包括：

获取雷达维护模式下的维护测试数据；

根据所述维护测试数据和原始出厂数据评估当前状态下雷达的威力下降率和精度下降率；

分别根据当前状态下雷达的威力下降率和精度下降率查询雷达健康管理数据库，确定威力下降影响的雷达健康等级L_α和精度下降影响的雷达健康等级L_β；

根据所述威力下降影响的雷达健康等级L_α和精度下降影响的雷达健康等级L_β确定第二雷达健康状态等级L_Y，L_Y＝max{L_α,L_β}。

上述实施例中，提供了雷达健康状态等级的评估方法，解决了现有技术中无法根据雷达故障信息和雷达功能性能信息进行雷达健康等级综合评估的技术问题，分别给出了故障模式对雷达健康状态等级的评估方法，和功能性能信息对雷达健康状态等级的评估方法。

可选地，根据所述维护测试数据和原始出厂数据评估当前状态下雷达的威力下降率和精度下降率，包括：

根据所述维护测试数据和原始出厂数据评估当前状态下雷达的雷达威力R_max'和雷达精度Δσ；

其中，P_tG_t为出厂前标定的发射增益孔径积；P_t'G_t'为发射一致性仿真发射增益孔径积；G_r为出厂前标定的接收增益；G_r'为接收一致性仿真接收增益；R_max为出厂前标定的系统威力；R_max'为当前系统威力；

其中，θ′为当前波束宽度；θ为出厂前正常状态下波束宽度；σ为出厂前正常状态下测角精度；Δθ为出厂前正常状态下除波束宽度影响因素外测角误差统计量；Δσ为测角精度变化量；

根据所述当前状态下的雷达威力和雷达精度以及原始状态下的雷达威力和雷达精度确定威力下降率和精度下降率；

α＝(1-R_max'/R_max)×100％

β＝Δσ/σ×100％

其中，α为威力下降率，β为精度下降率。

根据对比得出的威力下降率和精度下降率结果，分别评估威力和精度下降影响的雷达健康状态等级，其评估依据如下：

健康：α≤2％，标识为L₁；

良好：2％＜α≤5％，标识为L₂；

亚健康：5％＜α≤10％，标识为L₃；

故障：10％＜α，标识为L₄。

根据α的结果评估威力下降影响的雷达健康状态等级L_α，L_α∈{L₁,L₂,L₃,L₄}。

健康：β≤2％，标识为L₁；

良好：2％＜β≤5％，标识为L₂；

亚健康：5％＜β≤10％，标识为L₃；

故障：10％＜β，标识为L₄。

根据β的结果评估威力下降影响的雷达健康状态等级L_β，L_β∈{L₁,L₂,L₃,L₄}。

综合L_α和L_β结果，得出雷达功能性能信息评估出的雷达健康状态等级L_Y，L_Y＝max{L_α,L_β}。

上述实施例中，提供了根据雷达功能性能信息评估雷达健康等级的具体方法，解决了现有技术中无法根据雷达威力和精度下降来评估雷达健康状态等级的技术问题，并且给出了具体的评估依据，以及和雷达健康等级的对应关系。

所述根据所述综合雷达健康状态等级确定相应的雷达维修建议，包括：

当所述综合雷达健康状态等级属于健康等级L₁，表示雷达状态正常，无故障产品，雷达性能指标正常，不需维修；

当所述综合雷达健康状态等级属于良好等级L₂，表示雷达有产品出现故障，但不影响雷达任务，也不影响雷达性能指标，无需专门维修，可以结合预防性维修进行维修；

当所述综合雷达健康状态等级属于亚健康等级L₃，表示雷达有产品出现故障，雷达性能指标有所下降，但不影响探测任务，无需立即维修，可以在雷达无工作任务时择机进行维修；

当所述综合雷达健康状态等级属于故障等级L₄，表示雷达有产品出现故障，影响探测任务，需要立即维修。

上述实施例中，提供了多种雷达健康状态等级对应的维修建议，解决了现有技术中无法根据雷达不同健康状态给出不同维修建议的技术问题，且维修建议针对了不同雷达健康等级对任务的影响，提出了不同的维修时机，为雷达维修提供了指导和帮助。

可选地，雷达健康状态维护方法还包括根据雷达使用过程中备件的使用情况和库存情况，对备件保障能力进行评估，根据评估结果给出备件状态提醒和备件补充的建议。

雷达保障信息：主要为备件保障能力的评估。其中，根据雷达故障信息和雷达功能性能信息来评估雷达健康状态等级，雷达保障能力评估结果不影响健康状态，但会给出相应的保障决策建议。

假设雷达备件种类为N种，每种备件的初始数量分别为S₁、S₂……S_N，对每种备件设置提醒门限，分别为S₁′、S₂′……S_N′，随着雷达备件的使用，备件数量减少，当低于门限值时，给出备件状态提醒和备件补充的建议。

上述实施例中，提供了雷达备件保障能力的评估方法，解决了现有技术中无法给出备件保障决策的技术问题，且根据雷达使用过程中备件的使用情况和库存情况对备件的保障能力进行评估，根据评估结果给出备件状态提醒和备件补充的建议，为雷达保障决策提供了指导和帮助。

上文结合图1，详细描述了根据本发明实施例提供的雷达健康状态维护方法。下面结合图2，详细描述本发明实施例提供的雷达健康状态维护系统。

如图2所示，本发明实施例还提供一种雷达健康状态维护系统，包括：第一评估单元、第二评估单元、综合评估单元和维修建议单元。

第一评估单元，用于根据雷达故障监测信息查询雷达健康管理数据库，获得当前故障状态下的第一雷达健康状态等级L_X；第二评估单元，用于根据雷达维护测试数据和原始出厂数据确定雷达功能性能信息，根据所述雷达功能性能信息查询雷达健康管理数据库，获得当前功能性能下的第二雷达健康状态等级L_Y；综合评估单元，用于根据所述第一雷达健康状态等级L_X和所述第二雷达健康状态等级L_Y确定综合雷达健康状态等级L_Z，L_Z＝max{L_X,L_Y}；维修建议单元，用于根据所述综合雷达健康状态等级L_Z确定相应的雷达维修建议。

上述实施例中，提供了多种雷达健康状态等级，解决了现有技术中只有正常与故障两种状态，而无法获取雷达精细健康状态的技术问题，且综合雷达故障信息和雷达功能性能信息对雷达健康状态进行评估，实现准确评估雷达健康状态等级，并针对不同健康状态等级提出相应的维修建议，为雷达使用维修保障提供指导和帮助。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当所述指令在计算机上运行时，使所述计算机执行上述技术方案所述的雷达健康状态维护方法。

为解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上的并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述技术方案所述的雷达健康状态维护方法。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种雷达健康状态维护方法，其特征在于，包括：

根据雷达故障监测信息查询雷达健康管理数据库，获得当前故障状态下的第一雷达健康状态等级L_X；其中，所述健康管理数据库中存储多种雷达健康状态等级；

根据雷达维护测试数据和原始出厂数据确定雷达功能性能信息，根据所述雷达功能性能信息查询雷达健康管理数据库，获得当前功能性能下的第二雷达健康状态等级L_Y；

根据所述第一雷达健康状态等级L_X和所述第二雷达健康状态等级L_Y确定综合雷达健康状态等级L_Z，L_Z＝max{L_X,L_Y}；

根据所述综合雷达健康状态等级L_Z确定相应的雷达维修建议。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括预先建立雷达健康管理数据库的步骤，具体包括：

对雷达系统的故障模式、影响及危害性进行分析，根据分析结果确定组成雷达系统的各LRU的所有故障模式与雷达健康状态等级的对应关系；

分析不同雷达功能性能对雷达系统的影响，根据分析结果确定预设功能性能指标与雷达健康状态等级的对应关系；

将组成雷达系统的各LRU的所有故障模式与雷达健康状态等级的对应关系，以及预设功能性能指标与雷达健康状态等级的对应关系存入所述雷达健康管理数据库。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述健康管理数据库中存储的多种雷达健康状态等级包括：健康等级L₁、良好等级L₂、亚健康等级L₃和故障等级L₄；

所述对雷达系统的故障模式、影响及危害性进行分析，根据分析结果确定组成雷达系统的各LRU的所有故障模式与雷达健康状态等级对应关系，包括：

分析某LRU故障时对雷达系统的影响，如果故障不影响雷达任务，也不影响雷达性能指标，则将当前故障模式归入良好等级L₂；如果故障后雷达性能指标有所下降，但不影响探测任务，则将当前故障模式归入亚健康等级L₃；如果故障后影响探测任务，则将当前故障模式归入故障等级L₄。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据雷达维护测试数据和原始出厂数据确定雷达功能性能信息，根据所述雷达功能性能信息查询雷达健康管理数据库，获得当前功能性能下的第二雷达健康状态等级L_Y，包括：

获取雷达维护模式下的维护测试数据；

根据所述维护测试数据和原始出厂数据评估当前状态下雷达的威力下降率和精度下降率；

分别根据当前状态下雷达的威力下降率和精度下降率查询雷达健康管理数据库，确定威力下降影响的雷达健康等级L_α和精度下降影响的雷达健康等级L_β；

根据所述威力下降影响的雷达健康等级L_α和精度下降影响的雷达健康等级L_β确定第二雷达健康状态等级L_Y，L_Y＝max{L_α,L_β}。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述维护测试数据和原始出厂数据评估当前状态下雷达的威力下降率和精度下降率，包括：

根据所述维护测试数据和原始出厂数据评估当前状态下雷达的雷达威力R_max'和雷达精度Δσ；

其中，P_tG_t为出厂前标定的发射增益孔径积；P_t'G_t'为发射一致性仿真发射增益孔径积；G_r为出厂前标定的接收增益；G_r'为接收一致性仿真接收增益；R_max为出厂前标定的系统威力；R_max'为当前系统威力；

其中，θ′为当前波束宽度；θ为出厂前正常状态下波束宽度；σ为出厂前正常状态下测角精度；Δθ为出厂前正常状态下除波束宽度影响因素外测角误差统计量；Δσ为测角精度变化量；

根据所述当前状态下的雷达威力和雷达精度以及原始状态下的雷达威力和雷达精度确定威力下降率和精度下降率；

α＝(1-R_max'/R_max)×100％

β＝Δσ/σ×100％

其中，α为威力下降率，β为精度下降率。

6.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述综合雷达健康状态等级确定相应的雷达维修建议，包括：

当所述综合雷达健康状态等级属于健康等级L₁，表示雷达状态正常，无故障产品，雷达性能指标正常，不需维修；

当所述综合雷达健康状态等级属于良好等级L₂，表示雷达有产品出现故障，但不影响雷达任务，也不影响雷达性能指标，无需专门维修，可以结合预防性维修进行维修；

当所述综合雷达健康状态等级属于亚健康等级L₃，表示雷达有产品出现故障，雷达性能指标有所下降，但不影响探测任务，无需立即维修，可以在雷达无工作任务时择机进行维修；

当所述综合雷达健康状态等级属于故障等级L₄，表示雷达有产品出现故障，影响探测任务，需要立即维修。

7.根据权利要求1至3所述的方法，其特征在于，还包括根据雷达使用过程中备件的使用情况和库存情况，对备件保障能力进行评估，根据评估结果给出备件状态提醒和备件补充的建议。

8.一种雷达健康状态维护系统，其特征在于，包括：

第一评估单元，用于根据雷达故障监测信息查询雷达健康管理数据库，获得当前故障状态下的第一雷达健康状态等级L_X；

第二评估单元，用于根据雷达维护测试数据和原始出厂数据确定雷达功能性能信息，根据所述雷达功能性能信息查询雷达健康管理数据库，获得当前功能性能下的第二雷达健康状态等级L_Y；

综合评估单元，用于根据所述第一雷达健康状态等级L_X和所述第二雷达健康状态等级L_Y确定综合雷达健康状态等级L_Z，L_Z＝max{L_X,L_Y}；

维修建议单元，用于根据所述综合雷达健康状态等级L_Z确定相应的雷达维修建议。

9.一种计算机可读存储介质，包括指令，其特征在于，当所述指令在计算机上运行时，使所述计算机执行根据权利要求1至7任一项所述的雷达健康状态维护方法。

10.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上的并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述的雷达健康状态维护方法。

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