集成电路失效机理分析及其PHM技术实现

集成电路的可靠性问题随着制造工艺尺寸的缩小与集成度的增加而变得越来越重要,开展针对集成电路的失效物理为基础的故障预测与健康管理技术,用于预测和评估集成电路产品在实际环境中的可靠性,已成为当今研究的热点。通过阐述集成电路的失效机理,介绍了集成电路目前故障预测与健康管理的基本方法。针对关键失效机理的基于预警单元法的PHM技术方案,提出了对电迁移失效的监控原理、监控方法,通过设计电迁移预警电路,验证了该PHM技术的可行性。     

一种基于信息融合的军用电子产品PHM方案设计

将故障预测与健康管理,即PHM技术可提高军用电子产品的可用性、可靠性和经济性.在综合分析了目前常用的两种主流PHM预测技术基础上,提出一种将基于模型的方法和数据驱动的方法结合起来进行融合预测的技术途径,给出了融合方案设计并提出了不确定性解决方案.     

无人机飞控软件测试技术研究

无人机飞控软件是典型的实时嵌入式软件系统,其可靠性、安全性测试与评估是军用软件保障工作与无人机 技术发展中的重点与难点。针对飞控软件的特点,介绍基于覆盖与故障注入的测试方法,分析其测试与可靠性评估中的关键 技术,并简要介绍应用于测试数据分析过程的软件可靠性建模工具MEADEP的构成与建模方法。     

综合化航空电子系统PHM应用与设计

故障预测与健康管理(PHM)技术应用是保障电子系统任务完成成功率的重要手段和方法。对航空电子系统的PHM应用及设计思路进行了探讨,提出了PHM系统功能关系及适合综合化航空电子系统的健康管理体系。对PHM工程实现的主要关键技术及解决方案进行了研究,重点分析了基于测试性模型的多信号增强诊断方法,以及基于马尔科夫和贝叶斯网络的健康评估方法,对最终实现航空电子系统的PHM全面应用具有指导意义。     

指控网络PHM系统及其关键技术研究

针对指控网络设备种类繁多、网络管理复杂、故障诊断难度高的特点,提出将故障预测和健康管理(PHM)技术与网络管理技术结合,应用于指控网络保障。实现对指控网络的健康评估与故障预测,增强指控系统的可靠性。重点讨论了指控网络PHM系统的构建及其管理模式,对各模块功能进行了设计说明,详细介绍网络健康评估流程和实现方法。然后通过对某指控子网性能指标进行仿真获取和统计分析,验证了健康评估与故障预测技术在网络测试诊断中的有效性。最后总结了PHM对网络系统健康运行、保证战场通信的作用及意义。     

一种面向设计寿命全过程的电子系统可靠性分配法

提出一种基于等分配法的、面向各单元设计寿命全过程的电子系统可靠性分配法。该方法在保证满足系统设计寿命末可靠性指标的前提下,使各单元在设计寿命过程中各个时期的可靠度接近,从而避免出现可靠度显著地低于其它单元的＂短板＂单元。基于某＂软件星＂有效载荷的算例,演示了所提出的可靠性分配法的应用流程,比较了该方法与传统等分配法的分配结果。     

雷达预测与健康管理系统设计

将故障预测与健康管理(PHM)技术引入雷达系统,可极大地提高雷达的任务可靠性和使用可用度。在回顾PHM国内外发展现状和综合分析雷达PHM技术的基础上,建立了雷达系统的PHM架构,实现故障隔离、健康评估、寿命预测和维修决策功能,提炼出存在的技术难点;并以某型雷达应用中的设计为案例进行分析,验证系统可行性和设计效能,可为PHM技术在雷达中的推广应用提供参考。     

某型号航电系统CNI分系统飞行任务可靠性评估

本文使用飞行任务可靠性分析图,对通讯、导航、敌我识别分系统等４种工作模式下的飞行任务可靠性作了建模、估算,并求出了成功概率,从而定量地评估了该分系统的飞行任务可靠性。     

某大型雷达模拟装置的可靠性与维修性设计

某大型雷达模拟装置是为开展雷达情报侦察、雷达平台告警、雷达干扰引导等电子侦察系统的试验及鉴定而研制的一套大型军用电子设备。本文对其进行了详细地可靠性与维修性设计。首先强调了设计对该产品可靠工作的重要意义。给出了系统的可靠性逻辑框图并建立了系统的通用可靠性数学模型和计及故障影响的可靠性模型。其次对各分系统进行了可靠性指标的分配；分配时着重考虑了各分系统的复杂性、重要性、环境条件、技术成熟性、质量过程等因素，对射频源、微波功率组件等技术大成熟或元器件昂贵的分系统配置了较大的加权系数。接着列出了系统可靠性指标预测的数学模型；应用相似产品分析法和元器件计数法估计出了系统及分系统的平均无故障工作时间，然后研究了系统的更换单元的结构规模及维修性指标的分配与验证；进行了系统的工程保障设计，给出了工程保障设计系统图。最后探讨了系统的可靠性统计试验及环境试验方法与手段。     

航天电子产品的PHM技术研究

将先进的故障预测和健康管理技术引入航天电子系统将极大地提高系统的可靠性和可用性.在对当前电子产品PHM技术进行了综合分析的基础上,提出了一种层次式PHM构架,将基于模型的和基于数据的方法结合在一起,并在顶层通过特征提取与自动推理算法的融合处理,得到对整个电子系统的最优健康估计.     

电子系统故障预测与健康管理技术研究

简要回顾了故障预测和健康管理的形成过程和发展历史,从主导思想、关键技术、应用层次和对故障响应方式等方面对比了与传统监控测试技术的区别。重点阐述了故障预测和健康管理的基本原理,通过引入系统健康状态分类和系统健康退化进程,提出了基于状态维修思想,分析了基于状态维修与事后维修和定期维修的区别。按照故障预测和健康管理的能力需求...     

Condition assessment and fault prognostics of microelectromechanical systems

Microelectromechanical systems (MEMS) are used in different applications such as automotive, biomedical, aerospace and communication technologies. They create new functionalities and contribute to miniaturize the systems and reduce their costs. However, the reliability of MEMS is one of their major concerns. They suffer from different failure mechanisms which impact their performance, reduce their lifetime and their availability. It is then necessary to monitor their behavior and assess their health state to take appropriate decision such as control reconfiguration and maintenance. These tasks can be done by using Prognostic and Health Management (PHM) approaches. This paper addresses a condition assessment and fault prognostic method for MEMS. The paper starts with a short review about MEMS and presents some challenges identified and which need to be raised to implement PHM methods. The purpose is to highlight the intrinsic constraints of MEMS from PHM point of view. The proposed method is based on a global model combining both nominal behavior model and degradation model to assess the health state of MEMS and predict their remaining useful life. The method is applied on a microgripper, with different degradation models, to show its effectiveness.     

A Methodology for Determining the Return on Investment Associated With Prognostics and Health Management

Prognostics and Health Management (PHM) provides opportunities for lowering sustainment costs, improving maintenance decision-making, and providing product usage feedback into the product design and validation process. However, support for PHM is predicated on the articulation of clear business cases that quantify the expected cost and benefits of its implementation. The realization of PHM requires implementation at different levels of scale, and complexity. The maturity, robustness, and applicability of the underlying predictive algorithms impact the overall efficacy of PHM within an enterprise. The utility of PHM to inform decision-makers within tight scheduling constraints, and under different operational profiles likewise affects the cost avoidance that can be realized. This paper discusses the calculation of Return on Investment (ROI) for PHM activities, and presents a study conducted using a stochastic discrete event simulation model to determine the potential ROI offered by electronics PHM. The case study of a multifunctional display in a Boeing 737 compares the life cycle costs of a system employing unscheduled maintenance to the same system using a precursor to failure PHM approach.      

半导体级别故障预测与健康管理

随着集成电路特征尺寸按比例缩小,其可靠性问题越来越突出.为了避免因集成电路失效而发生灾难性后果,有必要对集成电路进行故障预测与健康管理.首先,介绍了故障预测与健康管理技术的发展概况;然后,阐述了实施半导体级别故障预测与健康管理的两个主要方法:预兆单元法和失效先兆监测推理法,并根据相关案例进行了分析;最后,指出了该技术面...     

电子元器件与系统可靠性保障的PHM新方法

电子元器件与系统是各种设备和系统中不可或缺的部分,其可靠性是整机系统可靠性的决定性因素。为实现系统状态的实时监控,提供失效预警,避免灾难性故障的发生,阐述了故障预兆与健全管理（PHM）用于电子元器件与系统可靠性预测的原理与方法,详细分析了预兆单元法、失效征兆监控法和寿命损耗检测法可行性。     

基于大数据的雷达健康管理系统

武器装备全寿命周期管理的需求推动了雷达故障预测与健康管理技术的研究和发展,雷达装备也逐步由原先的预防性维修和事后维修模式向视情维修模式转变。大数据技术和雷达健康管理系统的有机结合,可以有效地整合雷达在役阶段的数据资源,与设计、制造、售后等其他寿命周期阶段串联在一起,真正实现雷达装备的全寿命周期管理。提出一种基于大数据的雷达健康管理系统的网络平台框架,并介绍了雷达健康管理系统的关键技术。     

A 5 bit fiber delay line based on magneto-optic switch

In order to fulfill the reliability requirements in field application, the high reliability magneto-optic (MO) switches are used to realize an optical true time delay (OTTD) line. This paper first analyzes the characteristics of MO switch, then the topologies of OTTD are analyzed. Latter, two key supporting aspects are put forward, including measuring method and integrated structure design. In this article, we present and demonstrate a 5 bit optical fiber delay line (FDL) based on MO switches and fiber. The FDL exhibits the maximal delay error of 2.98 ps in 32 states.     

航空电气设备的故障预测与健康管理的研究

基于对航空可靠性、安全性和经济性方面的需求,对航空电气设备的故障预测与健康管理技术越来越多地得到了重视与应用,在国外的航空设备检测技术中,故障检测与健康管理技术已经成为了核心技术.介绍了航空电气设备故障预测与健康管理(PHM)技术,针对航空典型电气设备的故障预测与健康管理系统建模的重点内容,分析了航空电气设备的故障预测与健康管理技术的整体预测过程、相应应用策略.