故障预测技术在武器装备中的应用及发展
摘要 随着高技术武器装备相继列装对新装备进行有效状态监控和故障预测就成技术保障重。
了使装备保障人员更了故障预测技术及其作用简要介绍了故障预测技术及其类别。
重总结了故障预测技术武器装备应用现状主要包括专系统、灰色模型、神络、支持向量机以及其他些故障预测方法装备故障预测应用。
br r bg q r g r r r l r q l r lg r rr l q r rl v br rg l r lg r br l r lg gr ll rz l l r lg xg qlg l xr gr lrl rkr vr r B rzg rr rrvrl r r rr vl r rv关键词 武器装备；故障预测；灰色模型；神络；支持向量机K r ；l r；gr l；rl rk；r vr 图分类7 献标识码 编0063（05）0500030 引言随着科技进步现代高新技术武器装备也陆续列装部队相比老装备新装备动化程更高结构更加复杂导致保障难增加。
传统维修方式事维修只是“亡羊补牢”它只保证了装备能够下次任能够有所作但有所作有多长我们不得而知。
而定期维修制定得不合理也容易造成严重浪费因传统保障方式已不能满足要。
现各国装备保障主要都采取视情维修它可以避免传统保障方式不足。
故障预测技术故障预测技术是比故障诊断更高级维修保障形式是门涉及机械、电子、计算机、通信、控制以及材等多学科综合新兴边缘学科[]。
近年故障预测技术得到了长足发展但其分类方法没有明确界定基模型、基数据驱动以及基统计理论故障预测技术是比较常见种分类方法。
基模型[]故障预测方法是通对功能损伤计算评估关键零部件损伤程通建立物理模型或随机程建模用评估部件剩余寿命。
但工程实际系统往往比较复杂精确模型难以建立这就限制了基模型预测方法应用。
基数据驱动[3]故障预测技术以采集数据基础通挖掘出这些数据隐含有用信息得到要结。
但是对复杂装备历史数据获取较困难数据准确性和广泛性能不能满足要这些都是要进步研究问题。
很多候完整动态模型无法确定输入输出关系也无法获得这种情况下统计方法就提供了很途径。
与基模型预测方法相比基统计预测方法要信息更少而且可以通观察到统计数据建立所概率密函数给出相应置信区这区是对预测结坏直观描述。
基统计理论方法主要有马尔科夫模型、回归预测法、序列预测法、支持向量机等。
故障预测技术武器装备应用故障预测技术应用装备就是以装备现状态起对装备运行程获得信息进行分析预测出装备将可能出现故障或故障状态根据预测结及采取有效措施保障训练和作战任完成。
近年随着故障预测技术发展越越多预测方法运用到武器装备故障预测并取得了显著效。
将这些成主要分以下几类基专系统装备故障预测；基灰色模型装备故障预测；基神络装备故障预测；基支持向量机装备故障预测；基其他方法装备故障预测。
基专系统装备故障预测 专系统由采用了专知识从而具有了专丰富验与判断能力并能对用户提问和答案推理程做出释。
专系统对那些难建立精确数学模型和非线性系统具有明显优势。
黄景德[]等采用面向对象方法开发了行火炮故障预测模糊专系统并对其总体结构和功能实现进行了阐述并以行火炮反坐装置例介绍了其规则库建立方法。
李茂林[5]、张晶[6]等充分分析某行火炮电气系统失效模式与故障机理基础上综合故障现象采用正向推理主、反向推理辅混合推理机制对推理机进行实现开发电气系统故障综合诊断专系统结表明该专系统能够提高对电气系统保障水平提高保障人员复杂电气系统问题能力。
基灰色模型装备故障预测 灰色模型（Gr l）由我国教授邓聚龙95年提出。
G（）模型[7]是基种灰色预测模型它将原始数据进行累加得到累加数列并用累加数据建立微分方程接描述原始数列。
献[7]作者根据灰色模型不要寻数据概论分布和统计规律优势采用G（）模型对某型机电台设备进行故障预测预测结显示R模块发射功率逐渐升高是其出现故障征兆。
由G（）模型缺乏对多特征参数考虑且背景值构建及适应上缺陷周俊杰[8]针对这些问题采用新陈代谢法对其进行改建并将改进模型运用到雷达发射机故障预测通对比原始模型和改进模型预测曲线改进模型预测精远高原始模型。
李万领[9]等针对改建G（）模型预测维数主要靠验确定这问题采用算法对该参数进行优化并将优化模型并运用到某制导雷达波束控制系统故障预测预测结显示预测结误差只有3%。
3 基神络装备故障预测 神络[3]有多种络类型（B神络、RB神络、波神络等）由其具有较强非线性映射能力、学习能力和动态适应能力因常应用故障诊断与预测。
赵思宏[0]通分析某航炮射击发数和故障率关系曲线将发射炮弹数作故障预报因子挖掘故障序列隐含有用信息采用B络对航炮故障进行预报取得了满结。
张玉[]等将某型飞机发动机运行振动信振幅作判断发动机故障与否依据将采集数据处理输入B络得到了较高预测精。
唐湘燕[]等也建立了种基B络动供输弹装置故障预测模型通对比各故障发生概率抛壳机抛壳发出撞击异响概率高是主要故障。
郭涛[3]等利用RB神络非线性建模能力某鱼雷保障设备关键监测建立络诊断模型通络输出进行故障预测。
巢蕾[]等针对某通信装备功放单元故障建立灰色神络预测模型利用G（）模型预测装备运行状态数据并将其和性能影响因素共输入到B神络从而得到预测结通仿真该方法预测精较高。
程进军[5]等将遗传算法（G）和神络融合得到了遗传神络并将其运用到某型航空电子设备故障预测。
基支持向量机装备故障预测 支持向量机（V）是人们根据统计学理论提出种机器学习法它主要有样学习和学习能力强两优势[6]。
对复杂武器系统样获取极困难相比与神络数据量V优势就显得尤突出。
李洪儒[7]等通分析某型导弹发射装置液压泵故障模式基支持向量机理论建立了故障预测模型并准确预测出了液压泵型故障。
田干[8]等将支持向量回归机（VR）和支持向量回归机（LVVR）都运用到液体火箭发动机参数预测问题通对比两种方法预测结发现VR预测精要LVVR但者训练远前者。
王久崇[9]等将鱼群算法（）和蜂群算法（B）结合优化二乘向量机（LV）规则化参数和宽带参数用改进模型对某型航空电子设备电模块进行故障预测结表明预测精得到了显著提高。
许丽佳[0]等针对雷达发射机具有强随机性和不确定性等问题提出了基LV故障状态预测模型通验证二者结合预测精明显高单独种方法预测精。
5 基其他方法装备故障预测 其他预测方法运用较多主要有虚拟现实技术和模糊理论。
虚拟现实技术通计算机模拟装备实际状态改变与装备性能相关参数对其进行故障预测。
模糊理论则是根据装备故障特征不其具有模糊性和不确定性特建立模糊预测模型进行故障预测。
献[]建立了某型迫击炮虚拟样机通模拟其工作环境、改变相应结构参数模拟其真实工作情况取得了较预测效。
献[]建立了种基动态模糊理论故障预测模型用动态隶属对装备役期故障发生、发展和性能下降动态变化进行描述以某行火炮反坐装置例验证了该方法有效性。
曹立军[3]等将虚拟样机和模糊推理相结合提出了基虚拟样机和动态模糊综合评判故障仿真预测模型该模型能够对火炮故障状态进行较预测。
3 故障预测技术发展3 发展组合预测技术 现有运用实例多采用单预测方法进行故障预测而每种预测方法都有优势和不足这难免会对预测结造成影响因将各种故障预测方法进行组合限地发挥每种方法优势限制各不足这将是故障预测技术发展新趋势。
组合预测方法虽然已有相关应用但如何确定各预测方法组合预测权重这核心问题仍没得到很。
因研究简单可行权重系数确定方法很有必要。
3 提高数据可信 虽然各种预测方法原理不但数据都是其能正确预测基础数据可信也直接影响着预测结提高数据可信就显得尤重要。
提高数据可信可以通研究灵巧而健壮新型传感器提高数量精；可以综合利用多传感器、多参数、多信息信息以及历史信息进行数据融合；并且研究智能数据融合算法。
这些都可以作提高数据可信有效途径。
结论主要介绍了故障预测技术概念及其分类重阐述了其现有装备应用情况并对其发展做了展望。
从越越多应用实例我们不难发现故障预测技术武器装备保障方面应用对提高我军装备保障水平具有明显推动作用。
但是随着对故障预测技术更加深入研究其应用也会越越多这对实现我军装备保障现代化是莫福音。
参考献[]曹立军杜秀菊秦俊奇等复杂装备故障预测技术[]飞航导弹00（）37[]朱奇基知识故障诊断方法综述[]安徽工业学学报009（3）970[3]吕琛栾辉王立梅等故障诊断与预测—原理、技术及应用[]北京北京航空航天学出版社0[]黄景德王兴贵王祖光行火炮故障预测模糊专系统研究[]兵工学报0033（）99303[5]李茂林石志勇董志鹏等某型行火炮电气故障诊断专系统设计与实现[]兵工动化0098（）[6]张晶某型行火炮综合电气系统故障诊断专系统[]兵工动化009（3）5859[7]张光轶苏艳琴许爱强灰色模型装备故障预测应用分析[]测控技术03（）0[8]周俊杰王德功常硕等基改进灰色模型某型雷达故障预测研究[]航空维修工程005555[9]李万领孟晨杨锁昌等基改进灰色模型故障预测研究[]国测试038（）68[0]赵思宏方法机航炮故障预测应用[]火炮发射与控制学报005659[]张玉桂芳B神络某型飞机发动机故障预测应用[]机电产品开发与创新008（）535[]唐湘燕陈效华基神络火炮动供输弹装置故障预测[]火炮发射与控制学报007558[3]郭涛黄波基神络某鱼雷保障设备故障预测方法[]兵工动化033（5）8590[]巢蕾殷璇李阳野外环境下通信装备故障预测方法[]兵工动化03（3）5860[5]程进军夏智勋胡雷刚基遗传神络航空装备故障预测[]空军工程学学报（然科学版）0（）59[6]左宪康健李浩等故障预测技术综述[]火力与指挥控制0035（）5[7]李洪儒许葆华某型导弹发射装置液压泵故障预测研究[]兵工学报00930（7）900906[8]田干张炜杨正伟等V方法火箭发动机故障预测应用[]机械科学与技术009（）6367[9]王久崇樊晓光盛晟等改进蜂群LV故障预测技术[]空军工程学学报（然科学版）03（）69[0]许丽佳龙兵王厚军基LV发射机故障预测研究[]仪器仪表学报0089（）6[]李进东张军挪康勇等虚拟环境下某型迫击炮动机故障预测仿真分析研究[]军械工程学院学报00（3）93[]黄景德虚拟环境下口径火炮故障预测技术——虚拟预测环境[]火炮发射与控制学报00695[3]曹立军秦俊奇王兴贵等基虚拟样机行火炮故障预测系统探讨[]振动、测试与诊断00（）697