二代焦平面热像仪的可靠性改进

    引言

    武器装备的信息化、隐身化，使红外热成像技术成为最重要的信息获取与探测手段之一。未来高技术局部战争必定是在高强度电子对抗条件下进行的信息化战争，被 动探测具有不可替代的作用。当红外热成像系统与信息网络相结合，如天、空、地面等各种平台上的红外热成像系统与信息网络相结合，获得了战场的单向透明性， 就获得了战场信息优势，对夺取战斗的主动权和胜利起着决定性的作用。

    焦平面是一个光学名词，其定义是:一个光学透镜或光学系统垂直于光轴、过焦点的几何平面。但一个光学镜头对有限远的物体成像时，是在像空间的像平面上结成 的像，只有光学镜头的焦距调到无穷远时，光学镜头的像平面才与其焦平面重合。由于热像仪的观察目标绝大多数都在较远的位置，所以在热成像技术中不区分焦平 面和像平面两个概念。焦平面探测器的输出信号在焦平面上进行实时处理，之后再通过引线传到杜瓦封装之外进行后续处理，是信号在焦平面上进行实时处理的探测 器。运用了焦平面探测器的焦平面热像仪属二代高性能热像仪，分为凝视型和扫描型两类。在国外，二代焦平面热像仪己正式装备部队，特点是热灵敏度高、体积 小、画质接近或达到电视图像水平。但在国内军事领域，二代焦平面热像仪的运用尚处在起步阶段。

    质量与可靠性伴随着兵器的发展而诞生和发展。高技术兵器时期的到来，对于武器系统的可靠性工作而言既是挑战也是机遇。在这里，“可靠性”是时间的函数即产 品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。为了有效保证二代焦平面热像仪的可靠性，我们从原材料、仪器设备、工艺、环境等诸因素进行可靠性控 制，力图在产品研制、生产和使用过程中，有效地控制失效模式的发生，使二代焦平面热像仪达到预定的可靠性指标要求。

    1故障现象及原因分析

    我国的二代焦平面热像仪目前尚未完全实现国产化，部分探测器组件和处理电路还有赖进口。进口的探测器组件和处理电路在用于二代焦平面热像仪的研制时，时常 会出现不明原因的开机通电无图像故障，由于该故障均是在没有任何征兆的情况下突然发生的，发生后会使整个热像系统完全瘫痪，严重影响了热像仪的稳定性和可 靠性。

    针对该故障，我们多次检查了外部调试工装及电源，均未发现异常。在排除外界因素影响的前提下，对热像仪开机检查，发现电子处理部件之一的PXE板(探测器 AD转换、前置放大及成像电路板)出现故障。进一步检查，发现PXE板上Xilinx芯片部分管脚有烧蚀现象，经分析，是由于该芯片的损坏造成了热像仪的 无图像故障。再开盖检查另外几台同类型“无图像”热像仪，发现故障部位基本一致，均是Xihnx芯片损坏造成。为此，我们专门就Xilinx芯片的损坏原 因进行了分析。