【摘要】论述了机内自检测（BIT）技术的概念及在现代武器系统上的应用概况、BIT技术在保障武器系统的战备完好性所起的作用及在使用过程中所暴露出的虚警率高、诊断能力不足、诊断模糊等问题。为了解决这些问题，提出了应采用目前流行的综合诊断技术，同时介绍了综合诊断技术的概念、原理、特点、典型代表及实现方法。
关键词：机内自检测（BIT），武器系统，应用，综合诊断
BIT & ID Technology and These Applications on the Military
Abstract:The concept of technology and its applications on the modern weapon systems are introduced.Because BIT technology is of high of false alarm rate and inadequate & fuzzy of diagnostic ability,the ID technology that is widely used in fields at present is presented.Lastly,the concept and principle and characteristics of ID technology are discussed.
Key words：BIT (build-in-test),weapon system,application,ID(integrated diagnostic) technology
随着各种电子设备在现代作战武器系统（如军用飞机、导弹等）上的大量应用及电子设备的不断复杂化，电子设备的故障率不断增高，增加了系统/设备的维护费用，降低了武器系统的战备完好性。为了解决这些问题，现代武器系统广泛采用BIT技术，以便对设备/系统内部的故障进行自动检测、诊断和隔离。然而由于诊断的模糊性和诊断能力的不足造成了BIT虚警率较高，因此，美国于80年代初开始了综合诊断技术的研究，并在90年代将综合诊断技术应用到有关武器系统的研制开发上。
1 BIT技术
1.1 BIT技术的概念及设计要求
所谓BIT技术是指系统/设备依靠其内部专设的一些自检测电路和自检测软件来完成系统/设备自身器件的工作参数的检测和故障自诊断，然后执行故障隔离的一种综合能力。换句话说就是系统/设备内部提供的自动检测、诊断或隔离故障的综合能力。它能及时向操作和维修人员报告工作状态。通常要求将故障隔离到外场可更换部件(line replaceable unit,LRU)级。
由于BIT能够监控主要工作参数，因此可以预测未来可能发生的故障，同时可以参与余度管理，对于出故障的系统还可以参与重组。BIT技术已经成为现代高技术作战武器系统不可缺少的重要技术，它主要用于维修和维护检测。
BIT通常采用故障检测率（PD）、故障隔离率（PX）和虚警率（PFA）等指标来进行度量。PD是指在规定的时间内，检测到的系统故障总数与可能发生的故障总数（据故障模式和影响分析及可靠性分析结果确定）之比；PX指已检测出的并被隔离到规定等级（1个或2个LRU）故障总数与在同一时间内被检测出的故障总数之比；PFA则指系统发生的虚警数与故障显示总次数之比。
对于上述三项指标，BIT设计中一般要规定出具体量值，如PD≮95%，PX≮90%，PFA≯5%。同时BIT设计还应充分利用设备的固有资源，特别是计算机的功能，在不增加或尽量少增加机内测试电路和装置（一般BIT所带来的硬、软件的额外增加量不应超过电子系统电路元器件的10%，以保证系统的可靠性）的前提下，完成应有的测试任务。如BIT尽可能全部或部分地通过软件实现，特别是主要功能及其参数的检测，以便充分了解设备在部件或组件级的工作状况，还要能与其系统的电子线路设计综合为一体，等等。
1.2 BIT技术应用概况
目前，在现代武器系统研制之初就已把BIT技术作为系统的一种主要设计特性应用到研制周期的各个阶段。美国是研究和应用BIT技术较早的国家之一，已在F-111A、F-15A、B-1B、F/A-18、F-14、F-16、A-6E和F-22等军用飞机的航空电子设备和机电系统上不同程度地应用了BIT技术，提高了这些飞机的战备完好性和出勤率，降低了维护费用，取得了明显的经济效益。下面简要叙述BIT技术在部分现代军机上的应用概况。
(1) B-1B飞机上的BIT
B-1B飞机上装有中央综合检测系统，它可通过显示板、打印机和维修记录仪向空、地勤人员传送数据。地面处理站根据传送来的数据能在30 min内得到快视故障数据，及时与空勤组的故障报告相映证。而中央综合检测系统的重要的技术基础之一便是BIT技术，该系统在空中和地面监控各电子和非电子系统的性能，在空中检测和隔离故障，同时向飞行员显示并向地面提供检测数据。其检测基本是自动的，每秒钟大概采集6 000个信号。
(2) F-16飞机上的BIT
F-16飞机在设计之初，就已对BIT技术与其机载设备的结合进行了全面的考虑，它采用的技术措施是这样的：首先将最密集的前面板分为飞行管理系统、火控计算机、惯导装置和雷达4个独立的功能部分；然后在对BIT部件进行严格的校验后将其分别结合到各部分的设计中，并采用分布式处理机结构和MIL-STD-1553多路通用数据总线，简化了接口。同时，进行动态模拟试验，制定外场检修规则，成立外场适应性小组专门进行跟踪、分析和校正每次机内自检测报告中所提到的有关问题。由于在F-16飞机的机载设备设计中就将BIT技术结合了进来，从而使F-16飞机成为美国空军完好率和出勤率最高的飞机，且需要的备件也很少。
(3) F/A-18飞机上的BIT
F/A-18飞机主要采用了三种工作方式：①周期性自检测，即在接通电源后，即可在系统中进行周期性自检测，其故障检测率为90%；②触发式自检测，它由操作员启动单个或同时启动多个子系统进行故障检测，其检测率高达98%；③维修自检测，它是通过调用自检测专用标准子程序与显示器对子系统做进一步检测，通常是由专业人员在地面上进行，可把故障隔离到外场可更换部件级。三种工作方式互相结合，使F/A-18飞机的BIT能力很强，故障检测率也较高。
(4) F-14和A-6飞机上的BIT
F-14和A-6飞机除航空电子设备外，在70年代亦将BIT技术用在了机载液压系统的监控系统上。该系统可在空中连续检测液压系统有关参数的趋势，以预报临近的故障，也可在地面显示所查询的空中故障。该系统可显著地降低飞机出动准备时间，提高了飞机的可用度。
(5) F-22飞机上的BIT
F-22飞机为美国新研制的第四代战斗机，其电子设备采用了第三代模块式超高速集成电路。BIT技术的应用更加广泛和深入，其外场可换单元为LRM。F-22飞机的BIT系统由三部分组成：①采用了Ada 语言和分层分布设计的综合诊断专家系统(IDES)。它提供机内故障测试和隔离能力，可将故障隔离到外场可换单元，并记录时间应力测量模块的测量数据；②时间应力测量模块（TSMM），它用于测量和记录航空电子设备的环境应力与电应力的时间历程；③维修接口系统（IMS），它通过与机内的IDES的交联，可提供协助维修人员诊断的功能，包括提供维修数据和协助诊断两方面。
1.3 BIT技术目前尚存的问题
BIT（尤其是第一代BIT）技术设计还不够完善，存在虚警率较高、诊断能力不足和诊断模糊等问题，还不能满足使用要求。根据有关资料报道，美国空军试验和评价中心对F/A-18等战机的BIT进行了分析，得到的结论是：这些飞机的BIT诊断能力仅达到50%～70%，而虚警率高达85%；美国海军进行的研究表明，从军用飞机上拆下的外场可换单元大约有70%是没有故障的。从表1中BIT的主要参数可见一斑。
表1 F-16、F/A-18飞机机载火空雷达BIT使用值与技术规范要求对比表
| 比较参数 | F-16的 APG-66（%） |
F/A-18的 APG-65（%） | |
| 故障检测率 | 使用值（要求值） | 24～40（95） | 47（98） |
| 故障隔离率 | 使用值（要求值） | 73～85（95） | 73（99） |
| 虚警率 | 使用值（要求值） | 34～60（1） | 72（1） |
| 不必要的拆卸率 | 30～70 | ||
| 诊断能力 | 诊断能力差，只有50～75 | ||
