專(zhuān)家系統在雷達故障檢測中的應用

系統設計
1 設計依據
故障檢測專(zhuān)家系統主要基于該雷達的系統自檢過(guò)程和設計人員的人工經(jīng)驗，通過(guò)配套的檢測設備采集故障信息，并通過(guò)串行通信將故障信息傳遞給計算機；或通過(guò)人機交互，實(shí)現檢測、維修的自動(dòng)化和智能化。

系統自檢過(guò)程是現代雷達最基本的一種功能，它包括：開(kāi)機自檢、周期性自檢、停機維護測試等。系統自檢產(chǎn)生的信息可簡(jiǎn)單地分為：(1) 子系統測試信息——發(fā)射機、接收機、天饋線(xiàn)、伺服系統、信號數據處理機及主控臺等子系統的自檢信息。(2) 系統測試信息，主要用來(lái)檢測、校正和調整雷達的狀態(tài)及各子系統之間的相互關(guān)系。專(zhuān)家系統所針對的雷達，通過(guò)自檢便基本可判斷出產(chǎn)生故障的子系統，因而故障檢測直接針對各個(gè)子系統。

專(zhuān)家系統的設計包括知識庫、推理機、人機接口、解釋器、知識獲取器和系統軟件等部分的設計。其中，知識庫、推理機和系統軟件是主體，也是設計的關(guān)鍵。

2 知識庫的設計
知識庫主要功能是存儲和管理專(zhuān)家系統中的經(jīng)驗知識。專(zhuān)家系統知識庫主要由故障分類(lèi)表、子故障分類(lèi)表、故障現象表以及所有的故障知識表（故障數據庫）組成。知識庫中擁有知識的多少及知識的質(zhì)量決定了一個(gè)專(zhuān)家系統所具有解決問(wèn)題的能力。系統故障知識的獲取主要是通過(guò)研究雷達結構和故障機理來(lái)掌握原理性的知識，以及從專(zhuān)家處獲取啟發(fā)式的經(jīng)驗診斷知識、實(shí)用的專(zhuān)業(yè)技術(shù)資料等。

① 從雷達結構和故障機理分析中獲取
利用雷達中已有測試點(diǎn)，結合測試信號的特征進(jìn)行全面分析。通過(guò)對雷達中各部件之間的連接以及對部件板級上每個(gè)具體芯片功能進(jìn)行研究，分析特征信號在雷達正常時(shí)的標準值；在進(jìn)行故障檢測時(shí)，將測試信號的實(shí)際工作值與正常工作的標準值比對，以判定出故障點(diǎn)。

利用雷達的功能特點(diǎn)進(jìn)行有針對性的分析。當雷達出現故障時(shí)，除了檢測電路本身故障外，還要考慮特殊環(huán)節引起的可能故障，另外開(kāi)關(guān)器件（大功率開(kāi)關(guān)管、繼電器和接觸器等）也容易損壞而引起故障。

針對雷達中的共同問(wèn)題進(jìn)行綜合分析。雷達中各器件、部件間由電纜實(shí)現連接，由于電纜本身?yè)p壞或接口連接的不可靠，存在著(zhù)故障隱患。

② 從專(zhuān)家經(jīng)驗中獲取
根據平時(shí)常見(jiàn)的故障、專(zhuān)業(yè)維修人員的知識與經(jīng)驗，以及專(zhuān)家長(cháng)期積累掌握的基礎理論、研究成果、思維邏輯、解決問(wèn)題的經(jīng)驗等，可以匯總雷達分系統的常見(jiàn)故障。

3 推理機設計
推理機是專(zhuān)家系統的組織控制機構，它根據當前輸入數據來(lái)運行知識庫中的相應知識，按一定策略進(jìn)行推理，以達到要求的目標。該專(zhuān)家系統中，推理機根據用戶(hù)提供的故障信息，在知識庫內尋找能與之匹配的故障樹(shù)結點(diǎn)事件，每步推理都以用戶(hù)反饋信息為依據，沿故障樹(shù)脈絡(luò )進(jìn)行正向推理，逐步縮小故障范圍，直至完成故障源定位。推理機正向推理過(guò)程如圖5所示。

圖5 推理機正向推理過(guò)程示意圖

4 人機接口的設計
人機接口包括開(kāi)發(fā)界面和使用界面。開(kāi)發(fā)界面面向系統開(kāi)發(fā)者和系統維護者；使用界面面向系統使用者，常常涉及“人機交互”，它包括輸入和輸出兩個(gè)部分。用戶(hù)按照提示輸入數據，并向系統提出請求或問(wèn)題要求系統回答或演示。系統輸出各種提示、中間結果和最后結果，也可輸出用戶(hù)所要求的信息、各種解釋?zhuān)虬凑沼脩?hù)的要求演示推理過(guò)程。

5 解釋模塊設計
解釋模塊負責對系統檢測推理過(guò)程給出必要的解釋?zhuān)?個(gè)解釋子模塊：文字模塊和圖形模塊。其中，文字模塊負責對專(zhuān)家系統檢測推理過(guò)程給出必要的文字解釋?zhuān)越Y點(diǎn)作為解釋的基本層次；圖形模塊負責將故障現象、用戶(hù)選擇、檢測過(guò)程及檢測結果這些知識信息用流程圖的方式進(jìn)行顯示，以便用戶(hù)操作和觀(guān)察，并以此作為記錄檢測過(guò)程的方法。