某型机载设备故障诊断专家系统知识库的设计

军用飞机装备日趋复杂，其外场维护保障工作难度加大。为及时发现故障，确保飞机完好，以实现正常作战训练工作，本文简单介绍了某型机载设备故障专家系统的基本组成，通过实例详细论述了知识库的构建和知识规则的表示。同时为保证专家系统知识库的一致性和完整性，首先对规则进行了分类，并据此分类对异常规则进行了检测及处理。并通过与维护人员交互处理，使得得到的推理结论更加合理和准确。

目前，军用飞机装备日趋大型、复杂、网络化，更新换代速度快，技术含量高，造价昂贵，故障涉及面广， 部队保障起来难度很大。

特别对于航空维护各专业来说， 其保障工作直接与飞机、武器打交道， 稍有不慎就会酿成大祸，造成大量人员伤亡和巨大的财产损失[1]。机载设备在工作过程中，发现故障的途径主要有三个：目视、人工检查、各种BIT 测试。其中目视：在正常操作和使用过程中，发现工作异常，或者损坏；人工检查：在机械日或者其他时间进行工作检查，或者在发现航电系统异常进行故障定位时，发现工作异常；各种BIT 测试：通过BIT 测试发现的故障，较严重的故障系统会自动报警，所有被探测到的故障均被保存在MFL 中。

2. 基于Visual Prolog 语言的专家系统的设计 为了弥补部队在装备维修建议及故障诊断方面的不足，针对部队装备使用、维修、保障人员进行系统开发，并注重安全性和可靠性设计，设计开发符合部队实际，人机界面友好的某型机载设备故障诊断专家系统。

机载设备故障诊断专家系统的原理图如图1 所示。

它主要由专家系统接口模块、解释机构、推理机、知识获取机构以及知识库组成[2]。其中知识库用来存储和管理诊断知识的各种规则库，包括外场可更换单元(SRU)规则库，以及内场可更换单元(LRU)规则库，可以实现规则的读取， 增删和修改，以及知识库一致性的维护。

3. 知识库规则的研究 知识库中的知识是将关于世界的事实、关系、过程等编码成一种适当的数据结构。知识的表示用多种表示方法，其中产生式规则表示法是应用最广泛地一种，一般将这种系统成为基于规则的系统。本文知识库的创建正是基于规则[3]。

3.1. 规则的表示 某型机载设备在工作过程中，所有被探测到的故障均被保存在维护故障清单(MFL)中。在维护故障清单中，用故障代码来表示故障信息，典型的故障代码的显示格式如图2 所示。

故障代码共有6 位，图中L 表示字母，N 表示数字[4]。第1、2 位表示系统故障代码，第3、4 位表示故障设备代码，也就是外场可更换单元(LRU)代码，第5、6 位表示内场可更换单元(SRU)和功能的代码。根据故障代码可以判断故障发生的相应位置[5]。