CN112623267B - 一种机载嵌入式综合处理机的故障隔离方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种机载嵌入式综合处理机的故障隔离方法和装置，该方法包括：在机载嵌入式综合处理机发生故障时，获取故障信息；根据故障信息与预存储的故障信息库，确定机载嵌入式综合处理机的整机级故障模式；预存储的故障信息库根据机载嵌入式综合处理机的FMEA分析表生成；根据机载嵌入式综合处理机的整机级故障模式，确定整机级故障模式的故障原因；将故障隔离至整机级故障模式的故障原因对应的模块。通过FMEA分析、构建故障信息库、故障监测和故障推理，在不需要使用额外的地面检测设备和不需要增加专用的测试电路的情况下，实现机载嵌入式综合处理机的故障隔离。

Description

一种机载嵌入式综合处理机的故障隔离方法和装置
技术领域
本发明属于测试性技术领域，具体涉及一种机载嵌入式综合处理机的故障隔离方法和装置。
背景技术
机载嵌入式综合处理机是综合模块架构的机载系统中的关键设备，实现了数据处理、网络交换、数据存储等多项重要功能，直接影响了飞行器任务和功能。
机载嵌入式综合处理机由多个模块组成，多个模块之间交联复杂，因此在综合处理机发生故障时，一般只能获得整机级的故障模式，难以将故障隔离至具体的模块，传统的维修方法为将疑似故障的多个模块逐个更换，维修效率低。
发明内容
本发明提供了一种机载嵌入式综合处理机的故障隔离方法和装置，可提高综合处理机故障隔离水平。
本发明一方面提供一种机载嵌入式综合处理机的故障隔离方法，包括：
在机载嵌入式综合处理机发生故障时，获取故障信息；
根据所述故障信息与预存储的故障信息库，确定机载嵌入式综合处理机的整机级故障模式；所述预存储的故障信息库根据机载嵌入式综合处理机的FMEA分析表生成；
根据所述机载嵌入式综合处理机的整机级故障模式，确定所述整机级故障模式的故障原因；
将故障隔离至所述整机级故障模式的故障原因对应的模块。
可选的，故障隔离方法还包括：
根据所述机载嵌入式综合处理机的整机级故障模式，确定所述整机级故障模式的各故障原因的故障率；
根据所述整机级故障模式的故障率以及所述整机级故障模式下的各故障原因的故障率，确定被故障隔离的各模块的故障率；
根据被故障隔离的各模块的故障率，对被故障隔离的各模块进行维修。
可选的，所述预存储的故障信息库包括：整机级故障信息表和模块级故障信息表；
所述整机级故障信息表包括：整机级故障模式、各整机级故障模式对应的故障原因和故障率；
所述模块级故障信息表包括：模块级故障模式、各模块级故障模式对应的故障影响和故障率；
其中，整机级故障模式对应的故障原因为模块级故障模式；模块级故障模式对应的故障影响为整机级故障模式。
可选的，所述根据所述整机级故障模式的故障率以及所述整机级故障模式下的各故障原因的故障率，确定被故障隔离的各模块的故障率，包括：
采用按公式Pi＝ηi/λj，确定被故障隔离的各模块的故障率；
其中，Pi表示模块i的故障概率，λj为整机级故障模式j的故障率，ηi为所述整机级故障模式j下的故障原因中属于模块i的故障率之和。
可选的，所述故障信息库预存储在所述机载嵌入式综合处理机的健康管理模块中。
本发明另一方面还提供一种机载嵌入式综合处理机的故障隔离装置，包括：
故障信息获取模块，用于在机载嵌入式综合处理机发生故障时，获取故障信息；
整机级故障模式获取模块，用于根据所述故障信息与预存储的故障信息库，确定机载嵌入式综合处理机的整机级故障模式；所述预存储的故障信息库根据机载嵌入式综合处理机的FMEA分析表生成；
故障原因获取模块，用于根据所述机载嵌入式综合处理机的整机级故障模式，确定所述整机级故障模式的故障原因；
隔离模块，用于将故障隔离至所述整机级故障模式的故障原因对应的模块。
可选的，故障隔离装置还包括：故障率获取模块，用于根据所述机载嵌入式综合处理机的整机级故障模式，确定所述整机级故障模式的各故障原因的故障率；根据所述整机级故障模式的故障率以及所述整机级故障模式下的各故障原因的故障率，确定被故障隔离的各模块的故障率；根据被故障隔离的各模块的故障率，对被故障隔离的各模块进行维修。
可选的，所述预存储的故障信息库包括：整机级故障信息表和模块级故障信息表；
所述整机级故障信息表包括：整机级故障模式、各整机级故障模式对应的故障原因和故障率；
所述模块级故障信息表包括：模块级故障模式、各模块级故障模式对应的故障影响和故障率；
其中，整机级故障模式对应的故障原因为模块级故障模式；模块级故障模式对应的故障影响为整机级故障模式。
可选的，所述故障率获取模块具体用于：采用按公式Pi＝ηi/λj，确定被故障隔离的各模块的故障率；
其中，Pi表示模块i的故障概率，λj为整机级故障模式j的故障率，ηi为所述整机级故障模式j下的故障原因中属于模块i的故障率之和。
可选的，所述故障信息库预存储在所述机载嵌入式综合处理机的健康管理模块中。
本发明提供了一种机载嵌入式综合处理机的故障隔离方法和装置，提高了机载嵌入式综合处理机的故障隔离能力，为飞行器维修和任务重构管理提供支撑，不需要使用额外的地面检测设备，故障隔离可使用软件完成，不需要增加专用的测试电路。
附图说明
图1为本发明提供的机载嵌入式综合处理机的故障隔离方法的流程示意图。
具体实施方式
为进一步明确本发明的实施方式，结合附图对具体实施方式进行进一步举例说明。
图1为本发明提供的机载嵌入式综合处理机的故障隔离方法的流程示意图，如图1所示，本发明的步骤如下：
步骤1：对机载嵌入式综合处理机进行失效模式与影响分析(FMEA分析)，获取机载嵌入式综合处理机元器件级、功能电路级、模块级、整机级FMEA分析表，功能电路级、模块级FMEA分析表的部分内容如下表1所示，其中本层级故障模式的故障原因为低一层级的故障模式，故障影响为高一层级的故障模式。
表1
本层级故障模式 故障原因 故障影响 故障率
故障模式 低一层级故障模式 高一层级故障模式 λ
步骤2：在机载嵌入式综合处理机FMEA表中提取表2所示的整机级故障信息表和表3所示的模块级故障信息表形成故障信息库。
其中，整机级故障信息表内容有整机级故障模式、故障原因、故障率；模块级故障信息表内容有模块级故障模式、故障影响、故障率；整机级故障模式的故障率是故障原因的故障率的总和，即λ1＝λ11+λ13，λ2＝λ21+λ22+λ23+λ33，λ3＝λ12+λ31+λ32。
其中，整机级故障模式示例性的可以包括：综合处理机中某一通用处理节点不在线、综合处理机大容量存储不能写入等。
表2
表3
模块级故障模式 故障影响 故障率
模块1的故障模式1 整机级故障模式1 λ11
模块1的故障模式2 整机级故障模式3 λ12
模块1的故障模式3 整机级故障模式1 λ13
模块2的故障模式1 整机级故障模式2 λ21
模块2的故障模式2 整机级故障模式2 λ22
模块2的故障模式3 整机级故障模式2 λ23
模块3的故障模式1 整机级故障模式3 λ31
模块3的故障模式2 整机级故障模式3 λ32
模块3的故障模式3 整机级故障模式2 λ33
步骤3：将故障信息库存储在机载嵌入式综合处理机内部的健康管理模块中，健康管理模块持续检测机载嵌入式综合处理机发生的整机级故障，当发生故障时，健康管理模块收集故障信息，并将当前发生的故障与故障信息库中整机级故障故障模式进行匹配，当匹配成功后，提取该故障模式对应的故障原因和故障率；
步骤4：健康管理模块检查所提取的故障原因是否属于单个模块，如故障原因属于单个模块，则将故障隔离至这个模块(以整机级故障模式1为例，该故障模式的故障原因都属于模块1，则将故障隔离至模块1)；如故障原因属于多个模块，则进一步提取当前整机级故障模式中各个故障原因所涉及的各模块的故障率，按公式Pi＝ηi/λj计算该故障属于模块i的概率，其中λj为所发生的整机级故障模式j的故障率，ηi为整机级故障模式j下故障原因中属于模块i的故障率之和(以整机级故障模式3为例，整机级故障模式的故障率为λ3，属于模块3的故障率为ηi＝λ31+λ32，则故障属于模块3的概率为)。
本发明考虑到受限于飞行器平台对功耗、体积、重量的严格约束，机载嵌入式综合处理机难以增加大量的测试专用电路，因此，故障的隔离应尽可能在不增加专用的测试电路的情况下完成。本发明利用的故障模式及影响分析(FMEA)采用自底往上逐级传递的分析思想，机载嵌入式综合处理机FMEA分析表，包含元器件级、功能电路级、模块级和整机级的故障模式、故障率和故障模式之间的传递关系。

Claims (2)

1.一种机载嵌入式综合处理机的故障隔离方法，其特征在于，包括：
在机载嵌入式综合处理机发生故障时，获取故障信息；
根据所述故障信息与预存储的故障信息库，确定机载嵌入式综合处理机的整机级故障模式；所述预存储的故障信息库根据机载嵌入式综合处理机的FMEA分析表生成；
根据所述机载嵌入式综合处理机的整机级故障模式，确定所述整机级故障模式的故障原因；
将故障隔离至所述整机级故障模式的故障原因对应的模块；
所述方法还包括：
根据所述机载嵌入式综合处理机的整机级故障模式，确定所述整机级故障模式的各故障原因的故障率；
根据所述整机级故障模式的故障率以及所述整机级故障模式下的各故障原因的故障率，确定被故障隔离的各模块的故障率；
根据被故障隔离的各模块的故障率，对被故障隔离的各模块进行维修；
所述预存储的故障信息库包括：整机级故障信息表和模块级故障信息表；
所述整机级故障信息表包括：整机级故障模式、各整机级故障模式对应的故障原因和故障率；
所述模块级故障信息表包括：模块级故障模式、各模块级故障模式对应的故障影响和故障率；
其中，整机级故障模式对应的故障原因为模块级故障模式；模块级故障模式对应的故障影响为整机级故障模式；
所述根据所述整机级故障模式的故障率以及所述整机级故障模式下的各故障原因的故障率，确定被故障隔离的各模块的故障率，具体包括：
将故障信息库预存储在机载嵌入式综合处理机内部的健康管理模块中，健康管理模块持续检测机载嵌入式综合处理机发生的整机级故障，当发生故障时，健康管理模块收集故障信息，并将当前发生的故障与故障信息库中整机级故障模式进行匹配，当匹配成功后，提取该故障模式对应的故障原因和故障率；健康管理模块检查所提取的故障原因是否属于单个模块，如故障原因属于单个模块，则将故障隔离至这个模块；如故障原因属于多个模块，则进一步提取当前整机级故障模式中各个故障原因所涉及的各模块的故障率，按公式Pi＝ηi/λj计算该故障属于模块i的概率；
其中，Pi表示模块i的故障概率，λj为整机级故障模式j的故障率，ηi为所述整机级故障模式j下的故障原因中属于模块i的故障率之和。
2.一种机载嵌入式综合处理机的故障隔离装置，其特征在于，包括：
故障信息获取模块，用于在机载嵌入式综合处理机发生故障时，获取故障信息；
整机级故障模式获取模块，用于根据所述故障信息与预存储的故障信息库，确定机载嵌入式综合处理机的整机级故障模式；所述预存储的故障信息库根据机载嵌入式综合处理机的FMEA分析表生成；
故障原因获取模块，用于根据所述机载嵌入式综合处理机的整机级故障模式，确定所述整机级故障模式的故障原因；
隔离模块，用于将故障隔离至所述整机级故障模式的故障原因对应的模块；
还包括：故障率获取模块，用于根据所述机载嵌入式综合处理机的整机级故障模式，确定所述整机级故障模式的各故障原因的故障率；根据所述整机级故障模式的故障率以及所述整机级故障模式下的各故障原因的故障率，确定被故障隔离的各模块的故障率；根据被故障隔离的各模块的故障率，对被故障隔离的各模块进行维修；
所述预存储的故障信息库包括：整机级故障信息表和模块级故障信息表；
所述整机级故障信息表包括：整机级故障模式、各整机级故障模式对应的故障原因和故障率；
所述模块级故障信息表包括：模块级故障模式、各模块级故障模式对应的故障影响和故障率；
其中，整机级故障模式对应的故障原因为模块级故障模式；模块级故障模式对应的故障影响为整机级故障模式；
所述故障率获取模块具体用于：将故障信息库预存储在机载嵌入式综合处理机内部的健康管理模块中，健康管理模块持续检测机载嵌入式综合处理机发生的整机级故障，当发生故障时，健康管理模块收集故障信息，并将当前发生的故障与故障信息库中整机级故障模式进行匹配，当匹配成功后，提取该故障模式对应的故障原因和故障率；健康管理模块检查所提取的故障原因是否属于单个模块，如故障原因属于单个模块，则将故障隔离至这个模块；如故障原因属于多个模块，则进一步提取当前整机级故障模式中各个故障原因所涉及的各模块的故障率，按公式Pi＝ηi/λj计算该故障属于模块i的概率；
其中，Pi表示模块i的故障概率，λj为整机级故障模式j的故障率，ηi为所述整机级故障模式j下的故障原因中属于模块i的故障率之和。
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