一种故障综合逻辑判断优化方法与流程

1.本发明属于飞机刹车技术领域，具体涉及一种故障判断优化方法。


背景技术：

2.为提高电子设备的可靠性，越来越多的检测技术被应用在设计当中，从而产生了越来越多的故障信息。这些基本故障信息进行综合判断后形成更高一级的综合故障信息，上传至机电管理计算机，最终以告警的方式提示飞行员做出相应的处理。
3.以飞机刹车控制单元为例，系统检测指令传感器、伺服阀、切断阀等附件以及压力回路、电源，生成故障信息，这些故障信息要综合为刹车通道故障、正/副驾驶失效、丧失一半刹车、刹车失效等故障告警模式。对于多轮系统,附件和通道数众多，故障信息多达几十个，同一告警对应的基本故障组合逻辑可多达上千种。传统故障综合逻辑采用条件判断语句，每个判断语句中的判断条件多达几十个，判断分支也多达十几个。这样的代码结构太过繁琐和复杂，不利于代码的高效执行和安全性，也会增大软件测试的工作量。
4.专利cn104699067a《一种系统故障综合申报处理方法》中提出了使用状态矩阵方式对电传飞行控制系统故障进行处理。该方法只是将各个子系统故障信息按照统一的格式申报以便处理，未涉及将基本故障信息按一定逻辑综合为高一级故障信息的判断方法。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的不足，，不便于软件实现的缺点，本发明提供了一种故障综合逻辑判断优化方法，该方式按照故障造成的告警类型不同对每个故障信息设定不同的加权系数，再将故障加权处理过后进行求和；然后按照故障加权和判定最终的故障告警。本发明方法将逻辑判断转化为数值判断，简单高效；大大减少逻辑判断的条件，减少分支语句，提高代码可靠性；简化代码，提高安全性。
6.本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括如下步骤：
7.步骤1：设计故障综合逻辑表；
8.按照告警模式，列出所有基本故障的逻辑组合，完成故障综合逻辑表；假设在飞机控制系统中有1个a故障、1个b故障和n个c故障，些故障综合为三种告警模式，分别为告警模式1、告警模式2和告警模式3，则故障综合逻辑表如表1：
9.表1故障综合逻辑表
10.11.表格中
‑‑
代表任意有效值；
12.步骤2：确定加权系数；
13.按照基本故障数量与综合故障的关系确定其加权系数；从表1中得到，一个故障a或一个故障b与n个故障c都综合为告警模式2，因此故障a和故障b的故障等级比故障c高，设定故障a和故障b的加权系数为2n，故障c的加权系数为1；
14.步骤3：加权求和对故障综合；
15.根据表1对故障加权求和判断故障综合结果，得到表2：
16.表2故障加权求和
[0017][0018]
从表2中得到，仅需判断最终的加权结果的数值关系，即能得到最终的故障综合结果；当故障加权和小于n时为告警模式1，大于等于n且小于4n时为告警模式2，大于等于4n时为告警模式3。
[0019]
本发明的有益效果如下：
[0020]
本发明按照故障造成的影响加权处理；将逻辑判断转化为数值判断，更简单高效；大大减少逻辑判断的条件，减少分支语句，显著降低了软件设计的圈复杂度，大大提高了软件的可测试性和安全性。
附图说明
[0021]
图1是本发明加权求和判断法的实施步骤图。
[0022]
图2是传统判断方法与本发明加权求和判断方法的软件流程对比图。其中(a)传统判断方法流程图，(b)本发明方法流程图。
[0023]
图3是传统判断方法与本发明加权求和判断方法软件代码测试对比图。其中(1)传统判断方法软件代码测试结果，(b)本发明方法软件代码测试结果。
具体实施方式
[0024]
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0025]
为了克服传统故障综合处理的缺点，本发明提供一种故障加权求和的综合方式。该方式按照故障造成的告警类型不同对每个故障信息设定不同的加权系数，再将故障加权处理过后进行求和。按照故障加权和判定最终的故障告警模式。
[0026]
如图1所示，一种故障综合逻辑判断优化方法，包括如下步骤：
[0027]
步骤1：设计故障综合逻辑表；
[0028]
按照告警模式，列出所有基本故障的逻辑组合，完成故障综合逻辑表；假设在飞机
控制系统中有1个a故障、1个b故障和n个c故障，些故障综合为三种告警模式，分别为告警模式1、告警模式2和告警模式3，则故障综合逻辑表如表1：
[0029]
表1故障综合逻辑表
[0030][0031]
表格中
‑‑
代表任意有效值；
[0032]
步骤2：确定加权系数；
[0033]
按照基本故障数量与综合故障的关系确定其加权系数；从表1中得到，一个故障a或一个故障b与n个故障c都综合为告警模式2，因此故障a和故障b的故障等级比故障c高，设定故障a和故障b的加权系数为2n，故障c的加权系数为1；
[0034]
步骤3：加权求和对故障综合；
[0035]
根据表1对故障加权求和判断故障综合结果，得到表2：
[0036]
表2故障加权求和
[0037][0038]
从表2中得到，仅需判断最终的加权结果的数值关系，即能得到最终的故障综合结果；当故障加权和小于n时为告警模式1，大于等于n且小于4n时为告警模式2，大于等于4n时为告警模式3。
[0039]
具体实施例：
[0040]
下面结合12个机轮的飞机刹车系统丧失一半刹车能力和刹车完全失效故障综合逻辑详细介绍各步骤的实施方式。
[0041]
1、设计故障综合逻辑表；
[0042]
12轮飞机刹车系统中4个机轮为一排，共三排。每排的4个机轮两个内侧机轮为一个刹车通道，两个外侧机轮为一个刹车通道，因此内、外侧分别有3个刹车通道。刹车控制系统对内侧机轮和外侧机轮独立控制，分为内板和外板。其丧失一半刹车和刹车完全失效的故障综合逻辑如表3
[0043]
表3 12轮飞机刹车控制系统的故障信息和综合逻辑
[0044][0045]
2、确定加权系数
[0046]
由于内、外板分别可以造成丧失一半刹车故障，它们的故障总和又可能造成刹车失效，因此将内外板的故障分开计算以确定丧失一半刹车，再求内、外板故障的和判断是否构成刹车失效。单板电源故障和单板的控制器故障都会造成丧失一半刹车告警，三个通道故障也会造成丧失一半刹车告警。因此设内、外板电源故障和内、外板控制器故障的加权系数为3，其余故障加权系数为1。
[0047]
3、加权求和，故障综合；
[0048]
分别计算内、外板的故障加权和。由于单侧板能够造成的最大影响就是丧失一半刹车，所以内板和外板的各自故障加权和应设定上限幅为3。再将内板与外板的加权故障和求故障总和，若故障综合大于3，刹车失效；若故障总和等于3，丧失一半刹车。这样就把原先需要近10条的判断语句简化为3条，原先每条判断语句中繁琐的判断条件简化为单一的数值判断，软件实现简单明了。
[0049]
表4 12轮飞机刹车控制系统的故障加权求和
[0050][0051]
本发明提供一种故障加权求和的综合判断方式。该方式按照故障造成的告警类型不同对每个故障信息设定不同的加权系数，再将故障加权处理过后进行求和。按照故障加权和判定最终的故障告警。将复杂的逻辑判断转化为简单的数值判断；大大减少逻辑判断
的条件，减少分支语句，提高代码测试性；简化代码，提高安全性。
[0052]
如图2和图3，对上文的例子分别按照传统条件判断和本发明的加权求和判断方法设计软件流程图和软件代码。从流程图可以看出加权求和判断方法明显比传统方法简洁。采用ldra专业软件测试工具对软件代码测试。一般军用软件要求软件的圈复杂度应小于10，采用传统条件判断方法设计的软件圈复杂度为12不满足要求，测试未通过。而采用本发明判断方法设计的软件圈复杂度由原来的12降低为4，通过测试。同时软件的可维护性和可测试性也分别由原来的75％和88％上升为100％，显著提升了软件的质量。