故障預(yù)測與健康管理技術(shù) (PHM) 是綜合利用現(xiàn)代信息技術(shù)、人工智能技術(shù)的最新研究成果提出的一種全新的健康狀態(tài)管理解決方案，是保持和提高軍用車輛作戰(zhàn)效能的一項重要技術(shù)。

故障預(yù)測與健康管理技術(shù) (PHM) 是綜合利用現(xiàn)代信息技術(shù)、人工智能技術(shù)的最新研究成果提出的一種全新的健康狀態(tài)管理解決方案，是保持和提高軍用車輛作戰(zhàn)效能的一項重要技術(shù)。故障預(yù)測與健康管理技術(shù)在各個國家的命名不一，美國有PHM系統(tǒng)、車輛健康管理系統(tǒng) (VHMS)，英國和澳大利亞有健康及使用監(jiān)控系統(tǒng) (HUMS)，雖然各國對其稱呼不同，但他們都有一個共同特點，就是可在使用裝備時自動完成故障檢測、預(yù)測、隔離和監(jiān)控，并及時進(jìn)行故障影響評價、故障報告和裝備狀態(tài)管理，最終提高地面平臺的作戰(zhàn)效能、安全性及可靠性。早在2000 年，PHM系統(tǒng)就被列入美國國防部威脅評估局的《軍用關(guān)鍵技術(shù)》報告，而且，美國國防部最新的防務(wù)采辦文件將嵌入式診斷和預(yù)測技術(shù)視為降低費用和實現(xiàn)最佳戰(zhàn)備完好性的基礎(chǔ)，將PHM系統(tǒng)作為采購武器系統(tǒng)的一項強制性要求，進(jìn)一步明確了PHM系統(tǒng)在實現(xiàn)美軍武器裝備戰(zhàn)備完好性和經(jīng)濟可承受性方面的重要地位。

隨著PHM系統(tǒng)對提高部隊作戰(zhàn)效能的作用日益凸顯，國外許多國家逐漸加大研發(fā)和應(yīng)用PHM系統(tǒng)的力度。國外應(yīng)用PHM系統(tǒng)的車輛種類和數(shù)量非常龐大，從傳統(tǒng)輪式車輛“陸虎”，到大型履帶式主戰(zhàn)坦克；從配備較少電子基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的車輛，到高度復(fù)雜和集成的車輛；從沒有安裝數(shù)據(jù)源和傳感器的車輛，到配備大量嵌入式傳感器和BIT的車輛。無論是何種車輛，其對PHM系統(tǒng)的許多要求都是通用的。其中一個重要要求是：應(yīng)用PHM系統(tǒng)必須能使車輛實現(xiàn)高效費比目標(biāo)，必須能為車輛在全壽命周期費用和作戰(zhàn)方面帶來效益。

近年來，美、英、德等國家將PHM系統(tǒng)作為車輛研制中的一個重要組成部分，不斷推出多種PHM系統(tǒng)研究成果和產(chǎn)品，以滿足信息化戰(zhàn)場對地面平臺的迫切要求。其中，美國和英國是發(fā)展和應(yīng)用這項技術(shù)最具有代表性的國家。

美國陸軍VHMS研究計劃實現(xiàn)能力的未來漸進(jìn)發(fā)展

美國是處于PHM系統(tǒng)發(fā)展最前沿的國家之一，其研究和應(yīng)用都居于世界領(lǐng)先地位。自順利實施陸軍診斷改進(jìn)計劃 (ADIP) 以來，美國的國防部、陸軍、AMSAA等機構(gòu)開展了一系列相關(guān)研究計劃，致力于為軍用車輛研發(fā)可提高車輛戰(zhàn)斗力、降低全壽命周期費用、效費比高的故障預(yù)測及健康管理方案。美國陸軍以重型旅戰(zhàn)斗隊為對象實施了其VHMS研究計劃，目的是為“艾布拉姆斯”主戰(zhàn)坦克和“布雷德利”步兵戰(zhàn)車研制車輛健康診斷系統(tǒng)，實現(xiàn)故障診斷及預(yù)測相關(guān)能力的漸進(jìn)式發(fā)展；AMSAA機構(gòu)在實施的HUMS研究計劃中采用四階段策略方法，研發(fā)HUMS系統(tǒng)及相關(guān)程序，實時車載地形識別、分類及繪圖是其正在發(fā)展的最具發(fā)展前景的分析程序之一。美國陸軍實施的無線診斷及預(yù)測研究計劃通過SWICE方案，為美國陸軍戰(zhàn)術(shù)輪式車隊提供先進(jìn)的無線診斷及預(yù)測技術(shù)，用以增強美軍地面車隊的正常運行時間，提高其戰(zhàn)備狀態(tài)。

車輛嵌入式平臺后勤系統(tǒng)車輛組件

基于軍方對故障預(yù)測與健康管理技術(shù)的迫切需求，美國多家機構(gòu)和公司都研制了相關(guān)系統(tǒng)和裝置。美國陸軍在大力發(fā)展故障預(yù)測與健康管理技術(shù)的同時，強制要求在所有裝甲裝備上使用這種系統(tǒng)，目前，該系統(tǒng)已廣泛裝備于美國第三代裝甲裝備。M1A1、M1A2、M1A2SEP主戰(zhàn)坦克，“布雷德利”步兵戰(zhàn)車、“斯特賴克”裝甲戰(zhàn)車以及LAV輕型裝甲車輛都安裝了這種系統(tǒng)。

新型車輛（復(fù)雜程度高）應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)化 HUMS

英國近年來十分重視PHM 系統(tǒng)的發(fā)展，將故障預(yù)測與健康管理技術(shù)視為當(dāng)前保持和提高軍用車輛作戰(zhàn)效能的一個重要因素，用于加強車輛支援、維護(hù)、后勤、安全和戰(zhàn)術(shù)可用性等諸多方面的決策制定?；谠诎⒏缓?、伊拉克戰(zhàn)場崎嶇地帶中作戰(zhàn)的經(jīng)驗，對應(yīng)不斷變化的作戰(zhàn)需求和可靠性要求，致力于研發(fā)可連續(xù)智能診斷和預(yù)測地面、海上和空中平臺的系統(tǒng)。英國國防部不但針對HUMS制定了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，還在最近推出的適用于所有地面平臺的GVA強制性標(biāo)準(zhǔn)中，將HUMS作為GVA體系架構(gòu)中的一個重要組成部分?？梢哉f，英國是繼美國之后發(fā)展并推行PHM系統(tǒng)最積極、最有成效的國家。隨著英國國防部的積極推進(jìn)，“武士”步兵戰(zhàn)車、“黑豹”指揮聯(lián)絡(luò)車及“小獵犬”工程車等多種車輛都相繼采用了這種技術(shù)，顯著增大了車輛故障的早期探測和預(yù)測率，提高了車輛可靠性，減少了全壽命周期費用。

車輛健康狀況顯示界面

隨著高新技術(shù)的不斷發(fā)展，裝甲車輛越來越復(fù)雜，自動化和集成化程度愈來愈高，故障的起因和征兆也更加錯綜復(fù)雜，這給故障診斷和預(yù)測帶來了更大挑戰(zhàn)。從國外PHM系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀來看，未來發(fā)展將主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

模塊化、開放式體系架構(gòu)
為了便于將PHM系統(tǒng)靈活用于各種車輛，包括簡單的傳統(tǒng)車輛和復(fù)雜的現(xiàn)代化車輛，需要從一開始就將系統(tǒng)設(shè)計成一種模塊化、開放式體系架構(gòu)，從而實現(xiàn)部件的即插即用，解決各子系統(tǒng)彼此獨立、點到點集成所導(dǎo)致的諸多問題，大幅提高地面車輛的作戰(zhàn)效能，明顯增強車輛的未來發(fā)展?jié)摿Α?/p>

采用商用現(xiàn)貨
通過研究國外PHM系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀可以看出，國外在開發(fā)中盡可能采用成熟的商用現(xiàn)貨，這已成為西方軍事國家對其重大裝備采購項目的一個強制性要求。采用商用現(xiàn)貨，不但可以降低集成風(fēng)險，縮短研發(fā)周期，減少研發(fā)成本，而且能夠提高系統(tǒng)技術(shù)成熟度，增大效費比，實現(xiàn)供應(yīng)商之間的公平競爭。

PHM系統(tǒng)與其他能力相集成
通過研究可以發(fā)現(xiàn)，將PHM系統(tǒng)與裝甲車輛其他能力相集成，可在最大程度降低成本的情況下，很好地實現(xiàn)故障診斷與預(yù)測，并提高車輛的整體作戰(zhàn)能力，國外近年來也開始研究PHM系統(tǒng)相關(guān)能力與其他能力的結(jié)合。例如，集成車輛健康監(jiān)測技術(shù)與緊急響應(yīng)能力，不僅能夠智能探測設(shè)備性能和故障，而且能夠即刻正確響應(yīng)，提供有價值的安全評估。

通過近些年的發(fā)展，國外PHM系統(tǒng)取得了較大成效。該技術(shù)已逐步開始應(yīng)用于各種軍用車輛，在很大程度上提高了車輛故障檢測率和故障預(yù)測率，增強了車輛作戰(zhàn)效能，目前已成為國外新一代裝甲裝備實現(xiàn)自主式保障和降低壽命周期費用的核心技術(shù)。

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網(wǎng)址: 國外軍用車輛故障預(yù)測與健康管理系統(tǒng)的最新發(fā)展 http://m.u1s5d6.cn/newsview1276686.html