测试性模型对比及展望

测试性模型是进行测试性仿真、设计、分析、评估等的基础和关键.本文介绍了测试性工程及测试性模型的研究背景.较为系统地阐述了逻辑模型、信息流模型、多信号流图模型、混合诊断模型等测试性模型的组成、相关软件、应用概况等,介绍了这些模型的研究进展,并以某有源滤波放大电路为案例,直观、深入地分析、比较各类模型的特点.指出测试性工程对测试性模型提出的新要求及目前测试性模型存在的一些不足,提出将虚拟样机技术引入测试性建模领域,研究面向测试性的虚拟样机,构建定量化的测试性模型将是未来的发展趋势,并给出了面向测试性的虚拟样机的框架结构和组成.

复杂系统测试性设计与故障诊断策略研究进展

测试性设计是提高系统可靠性、安全性、维修性、保障性的重要前沿技术,决定了系统故障检测率和隔离率,直接影响系统的维护(测试)成本。系统测试性设计包含结构化设计、模型化设计、数据驱动设计等多种设计策略。其中,数据驱动设计于近年逐渐兴起并成为重要发展方向之一,该类方法通过对系统测试与故障之间的关系进行建模,依据测试结果进行故障推理,形成故障诊断方案。首先,简要回顾了系统测试性设计的发展历程;其次,重点介绍了测试性设计的研究进展,分析总结了结构化、模型化、数据驱动3类测试方案;然后,介绍了测试性诊断策略构建,根据测试方案中的建模方法确定诊断策略的构建技术,并总结归纳了每类技术的研究特点和适用性;最后,探讨了当前复杂系统测试性设计面临的挑战性问题和可能的未来研究方向。

装备测试性工程技术现状与新进展

装备测试性工程技术起源于20世纪80年代,是先进测试技术与系统工程紧密结合的产物。该技术经过40余年的发展逐渐成熟,在测试性需求分析与分配、测试性建模与方案优化设计、机内测试(Built⁃In Test,BIT)与自动测试系统(Automatic Test System,ATS)设计、测试性试验与评估等方面形成了较完善的理论体系,并在各型装备中得到了普遍应用,取得了较大的军事和社会效益。今后测试性基础研究和应用探索究竟该如何开展,未来发展方向是怎样的,是亟需深入探讨的问题。在对测试性工程技术的产生背景与需求、概念与内涵、发展历程、关键技术现状与新进展进行剖析的基础上,指出了目前测试性工程技术研究存在的问题和今后研究突破的方向。

基于研制阶段数据融合的舰炮制导弹药测试性评估方法

针对小子样条件下开展测试性评估存在数据冲突的问题,提出一种基于研制阶段数据融合的舰炮制导弹药测试性评估方法。首先,确定研制阶段中舰炮制导弹药测试性信息的来源,并根据其不同特点,利用相应的Beta分布参数折合方法,获得测试性信息Beta分布并构造对应的基本信任分配函数。其次,为解决在数据融合中存在的冲突问题,引入一种基于可信度、不确定度和重要度的数据融合权重确定方法,通过融合多来源的测试性信息得到舰炮制导弹药测试性指标评估结果。实例表明,所提方法能充分利用研制阶段收集的多来源测试性信息,有效利用主观不确定性信息,且减少数据冲突问题,可提高舰炮制导弹药测试性指标评估的可靠性。

航空电子设备测试性设计方法研究

随着航空工业的高速发展,对于航空电子设备的性能提出了更高要求,航空电子设备的设计越来越复杂,成本也随之越来越高昂,在产品实际运行中对这些设备维护和保障的成本也随之增加,且对于维护环节的时间效率提出了更高的要求。因此在产品维护环节,迫切需要一种新方法来满足成本和效率的要求,测试性就是为这一要求量身打造的新特性。基于此,以航空电子设备的测试性工作项目为出发点,探讨和研究适合这些设备的测试性设计方法,并提出可行的方法来提高产品的测试性设计水平。

层次测试性模型的评估方法

复杂电子装备采用层次化、模块化的设计,维修级别与测试要求具有层级化配置的特点,据此提出一种基于层次测试性模型的评估方法.多信号流图模型具有表达多维故障属性的能力,根据维修级别与装备物理结构的划分层次,在各个层次上建立该层的多信号流图模型,对无法测试诊断或维修的部分,建立下一层的多信号流图模型,以此构成层次测试性模型;使用该模型获取层次相关性矩阵,运用测试性评估数学模型得到各维修级别上装备的测试性水平.实例分析验证了该方法能够有效评估装备在不同条件下的测试性水平,同时可为测试性设计与维修决策提供指导帮助.

装备层次测试性建模分析方法

大型电子装备具有集成化、模块化、层次化的特点,测试诊断困难,因此,提出一种层次测试性建模分析方法。装备的测试性要素进行层次性划分,分析并确立层内关系和层间关系,建立装备的层次测试性模型。依据该模型可对装备的不同层次进行测试性建模和诊断分析,通过层内关系可将故障隔离至本层模块,使用层间关系对故障模块继续深入诊断,将故障隔离至底层部件,实现层次化的诊断设计;在维修级别中诊断的故障层次发生变化时,故障的层次性能够灵活地对这一情况进行建模。以某装备为例进行分析,验证了该方法的适用性及有效性。

基于模型的综合模块化航电系统测试性设计方法

针对综合模块化航电系统对测试性提出的更高要求及其工程实践中存在的典型问题,定义了一种分布-集中式的系统测试诊断架构,以适应其体系架构的特点和生产配套关系的变化;提出了一种基于模型的系统测试性设计方法和流程,以测试性模型为驱动指导航电系统的测试性方案设计、评估与优化过程,取代传统的基于指标的测试性设计方法。在某机载综合射频系统上开展了方法应用,成功解决了该系统综合化以后测试诊断架构设计与测试性分配的非线性问题。

软件测试性定义研究

当前的软件测试性定义众多,但还存在各种问题。综合各测试性定义,提出软件测试性是软件易于测试和暴露缺陷的能力。简要介绍九个测试性特性:可理解性、可控性、可观测性、测试支持能力、简单性、可分解性、适用性、可跟踪性和敏感性,分析它们与软件测试性的关系。最后描述软件测试性与其它软件质量因素的关系。全面的软件测试性定义研究有助于更深入地理解软件测试性。

认知测试性的概念及指标分析

针对传统测试性的概念和内涵已不能完全满足电子装备发展需要的现状,提出了认知测试性的概念并建立认知测试性指标体系.分析了现代认知概念电子装备的特点,即由于其工作机理、结构形式的变化,表现出了信息化、网络化、智能化的特点,在此基础上提出了认知测试性的概念,以表征其测试性需求.在现有测试性指标的基础上,对传统测试性指标进行了丰富和拓展,构建以关键故障预测率和信息获取完备率等为典型指标的认知测试性指标体系.

集成系统测试性方案与分配一体化

在装备测试性工程中,总体方案设计与测试任务和指标分解十分重要,但在实践中,一些装备顶层设计不到位,总承制方缺乏有效地监控和管理,导致分承制方的设计各自为政,后续集成设计难以开展;指标分配未能结合总体方案,出现分配指标过高达不到或指标过低没有约束力等尴尬局面。文章针对上述问题,提出了测试性方案与分配一体化设计架构,认为:测试性分配需综合考虑系统集成性以及下级单元的技术特点和能力,予以"视情分配";对一些故障的测试可由总承制方考虑,包括对系统集成故障以及组成单元中难以自测的故障;当测试性方案把这些测试任务明确下来,分配时就只需考虑剩余故障的测试。文章最后给出了考虑系统级测试性方案的测试性分配方法,并用案例检验了方法有效性。

武器装备的测试性设计方法研究

文章分析了国内武器装备测试性设计的现状,指出由于重"系统地面测试保障"轻"系统测试性设计"导致现阶段武器装备的测试性设计的诸多不足。通过对"系统测试性设计"方法的研究,提出了一套适应国内武器装备现状的测试性设计、验证方法;最后,对武器装备进行"系统测试性设计"的意义进行了探讨。

运载火箭电子设备测试性验证方法研究

装备测试性验证及FMEA分析传统按照单故障模式考虑,并采用抽样方法确定故障样本,并未考虑冗余模块的不同失效模式以及对故障模式的覆盖程度。针对运载火箭电子设备冗余功能验证需求、测试覆盖性需求等测试性验证需求和难点,在装备通用测试性验证方法基础上,提出冗余降级FMEA分析及故障覆盖率指标评估方法,形成了适用于运载火箭电子设备的测试性验证及评估方法,最后以某箭上电子设备为例进行了验证。结果证明,本文提出的冗余降级FMEA分析方法有效识别了运载火箭电子设备冗余模块的冗余性能降低和整体失效故障模式,并将冗余模块的故障模式纳入测试性指标评估,实现了测试性验证对于运载火箭电子设备冗余功能的考核;所提出的故障覆盖率指标评估方法及样本量补充方法有效提升了测试性验证对运载火箭故障模式的覆盖程度。本文方法适用于运载火箭电子设备的测试性验证及指标评估,并可推广至全箭电气系统。

基于改进TOPSIS-RSR的雷达装备测试性评估方法

针对雷达装备测试性评估这一不确定性、多属性决策问题,依据装备特点和测试性要求,构建了雷达装备测试性评估指标体系。采用改进的模糊层次分析法(fuzzy analytical hierarchy process,FAHP)和熵权法对评估指标进行主客观赋权。在评估模型中使用相对熵替换逼近理想解排序法(technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS)的欧式距离,同时引入秩和比法(rank-sum ratio,RSR),利用改进的TOPSIS-RSR法对备选方案进行测试性优劣等级分档并排序,通过实例分析验证了该模型的有效性。

装备测试性建模与分析软件框架设计

现代装备的功能越来越先进,相应的结构和技术也越来越复杂。对于复杂设备的测试和诊断越来越重要。通过装备测试性建模与分析的方法来改善测试性设计,已经成为提高装备测试能力和测试总体优化,进而全面、快速、准确地感知装备技术状态的有效手段。在测试性设计等工作的基础上,设计了装备测试性建模与分析软件。软件结合已有的CARMES 6的FMECA、可靠性预计等模块功能,设计了包括测试性建模、测试性分析等模块,为装备测试性设计提供有力的软件工具支持。

基于改进FAHP的雷达装备测试性评估指标赋权方法

论文结合雷达装备测试性特点,阐述了评估指标体系构建的基本流程,建立了基于状态性能监测、故障诊断、测试性设计及测试性资源的雷达装备测试性评估指标体系;在此基础上,针对传统层次分析法(AHP)在测试性评估量化时,忽视人为判断的模糊性和一致性检验复杂繁琐的缺陷,运用改进的模糊层次分析法(FAHP)对雷达装备测试性评估指标进行赋权,通过实例分析验证了该方法的可行性。

基于改进鲸鱼优化算法的测试性优化分配方法

传统的测试性分配方法无法解决多目标优化问题,因此将费用函数和分配模型相结合,求解在各影响因素情况下费用最少问题,提出一种基于自适应权重的鲸鱼优化算法(SIN-WOA)。该算法通过增加自适应权重系数来增强算法的局部寻优能力,提高收敛速度。最后,选取实际案例运用综合加权分配法确定各影响因素的权重值和系数,选取故障检测率(FDR)进行指标分配对比。结果表明:改进鲸鱼优化算法能够解决多目标优化问题,并且收敛速度较快,求解精度较高。

面向航空复杂系统测试性设计技术研究

随着航空系统功能、性能与复杂度需求不断增加,为了保证系统的可靠性、安全性,提升系统的维修与保障能力,对控制系统测试性提出了更高的需求。通过系统测试性问题分析,建立测试性目标函数模型与系统测试性模型,将系统工程的方法、可靠性分析方法与测试性设计相结合等,提出了一种复杂系统测试性设计方法,为面向复杂系统的测试性设计提供了参考。

装备测试性综合验证技术研究

介绍了测试性对于电子装备的重要性,分析了目前已有的测试性评价方法存在的问题,并在测试性建模仿真的基础上,提出了一种测试性综合验证方法,该方法克服了目前已有的测试性评价方法的缺陷,能够全面、有效地对产品的测试性水平进行评估。

装备保障大数据建设与认知测试性设计

为适应时代的发展与现代战争的需求,以提高装备作战效能为目标,构建一种基于认知测试性设计(design for cognitive testability,DFCT)的装备保障大数据建设理念。注重“信息”在装备保障中的作用,认知测试性扩展传统测试性内涵。为评估认知测试性设计的水平,提出以信息获取性能、故障诊断性能、预判决策性能为主的评价指标体系,并阐述其具体含义。结果表明,该设计可为装备保障数据库的建立提供设计支撑。