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【摩尔测试】无人机地面环境适应性试验探讨(十)-可靠性试验

对于电子设备,尤其是无人机来说,平均无故障工作时间(MTBF)直接反映了该设备质量与可靠性水平的高低。因此,为提高无人机的平均无故障工作时间,因开展可靠性试验,提高或验证其可靠性。

一、无人机的可靠性变化

当无人机被制造出来以后,其基本可靠性水平由于选用的电子元器件、设计水平等因素,就已经被确定,我们只能通过试验-改进-试验的方法,提高其使用可靠性(这正是客户关心的焦点)。而无人机可靠性变化一般都有一定的规律,其特征曲线如图1所示,由于其形状象浴盆,通常称之为“浴盆曲线”。

 图1  浴盆曲线

早起故障:

在无人机设计初期,由于设计制造中的错误、软件不完善以及元器件筛选不够充分等原因会造成无人机早期失效率高。随着调试、排除故障以及设计水平的提高,无人机逐渐正常,故障发生率逐步下降。

偶然故障:

通过修改设计、改进工艺、老化元器件、以及整机试验等,将使无人机进入稳定的偶然失效期。此时,无人机的使用可靠性达到了最高值,性能趋于稳定,故障明显减少。

损耗故障:

无人机使用很长时间后,由于器件耗损、整机老化以及维护等原因,产品进入了耗损失效期。此时,无人机中各元器件因磨损、腐蚀、疲劳、材料老化等逐渐加剧而失效,致使故障增多,性能下降,使用可靠性大大降低。

二、 无人机可靠性试验的目的

1. 在研制阶段,通过可靠性试验暴露无人机各方面的缺陷,评价产品可靠性达到预定指标的情况;

2. 在生产阶段,通过可靠性试验数据,监控无人机制造和生产过程是否受控;

3. 在定型阶段,对无人机进行可靠性鉴定或验收,确定无人机的可靠性水平是否达到预期的值。

三、无人机可靠性试验图谱

可靠性试验是通过使用各种环境试验设备模拟产品在综合环境应力下(如温度、湿度、振动、电应力等),加速反应产品在使用环境中的状况,来验证其是否达到在研发、设计、制造中预期的质量目标。无人机可靠性试验也是通过综合应力来验证其可靠性,按照试验剖面规定的时序,对无人机施加综合应力,将会比在单一应力作用下,更快的暴露出无人机的可靠性薄弱环节。

由于无人机种类繁多,如固定翼无人机、旋翼无人机、扑翼无人机等,因此,不同的种类的无人机可靠性试验应力图谱也不相同,图2为一典型的无人机可靠性试验图谱。

四、结语

据资料统计,在产品定型阶段进行设计更改所耗费的资源和成本,远远大于在产品初期。因此,建议无人机企业在经费允许的情况下,尽可能早的进行可靠性试验。通过可靠性试验,快速的暴露无人机在设计、元器件和工艺上的缺陷,并通过修改设计和试验验证的方法,将极大的提高无人机的可靠性水平。

质量与可靠性,是企业赖以生存的法宝之一,也是产品能否长久占领市场的必要武器。摩尔实验室将一如既往地和企业一起,通过专业的技术服务,为无人机的质量与可靠性的提高,贡献自己的一份力量。

(终章)

成都摩尔实验室是西南地区军、民产品检测能力覆盖全面的专业实验室,立足成都重点辐射重庆、四川全省及周边地区,以该地区的重点产业为服务对象,为该地区提供本地化、专业化、全面化的检测认证服务。