装备可测性设计与评估技术综述

可测性设计对于提高装备的测试水平、缩短故障检测和隔离时间，进而降低使用保障费用具有重要的意义。论文综述了装备可测性技术的国内外发展现状，阐述了可测性的技术体系，对其关键技术进行了分析研究，提出了目前亟待解决的关键问题和难点问题，并对进一步的研究发展给出了建议。     

面向售后保障的导弹装备健康管理系统研究

随着战争向信息化、体系化、智能化方向发展,部队用户对导弹装备保障的需求从事后维修、定期维护向视情维修和智能保障转变,对导弹装备故障预测与健康管理提出了更高要求。通过开展导弹装备健康管理系统的需求分析,提出了面向导弹装备保障的系统总体架构、面向军厂复杂应用场景的系统物理架构和基于微服务的系统软件技术架构,采用结构化设计方法开展了系统功能模块结构设计,对系统关键技术进行了阐述和分析,并完成了面向试点型号的系统阶段性建设和应用。应用结果表明了本研究的可行性,可为其他型号装备的健康管理提供参考。     

软件可测性评估

介绍了现有的软件可测性评估方法,继而提出了基于程序结构的软件可测性评估方法,该方法充分考虑了软件的失效机理,针对测试对象的不同特点,给出了面向控制流的软件故障执行的概率、数据状态感染的概率及以变量的定值-引用为基础的被感染数据状态传播到输出的概率等估计方案,在此基础上,进行了软件可测性的评估.     

基于边界扫描技术的装备电路可测性设计

随着装备中基于复杂数字电路的嵌入式系统应用越来越广泛,装备中电路系统的可测性设计(DFT)已成为装备可测试性设计的重要内容。IEEE 1149.1作为一种标准化的电路可测性设计方法,弥补了传统电路测试方法存在的缺陷,为复杂的互连电路提供了一种非入侵的测试手段。首先简述了可测试性设计和边界扫描测试技术的基本原理,并从边界扫描测试链设计、提高测试覆盖率和优化电路网络几个方面,分别提出了几种装备电子系统的电路可测试性设计的具体方法。     

面向装备再制造工程的可拆卸性设计

介绍了装备拆卸的内涵与特征,分析了拆卸工序在装备再制造中的地位和作用,提出了面向再制造的可拆卸性设计原则,结合装备拆卸实例分析了可拆卸性设计对再制造的影响.结果表明装备拆卸是实施再制造的前提和关键步骤之一,装备的可拆卸性设计直接影响再制造的可行性和费效比,可拆卸性设计的原则包括非破坏性拆卸设计、模块化设计、耐磨损设计和结构可预测设计.发动机的拆卸实例验证了可拆卸性设计的合理性是衡量装备拆卸效率与再制造可行性的重要指标.     

基于数据挖掘的装备维修性定量分析与研究

为了充分挖掘装备故障维修数据中的有用信息和知识,更好地为维修性分析、设计提供服务,根据所收集的某舰船装备维修历史数据的特点,提出采用数据挖掘的方法对在役装备故障和维修信息进行维修性定量分析。通过对装备维修历史数据中的装备进行面向功能属性的分类研究,对故障现象进行聚类分析研究,可以得到各类簇装备故障模式的分布情况,通过进一步计算,可以得到在役装备的平均修复时间(MTTR)等维修性指标,从而为装备故障原因分析、保障特性的设计需求生成等工作提供有效的数据支撑。     

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。     

利用分系统数据制定整机测试性验证试验方案

现有利用研制阶段试验数据制定测试性验证试验方案的方法都需要装备整机系统测试性先验信息,这对仅有分系统试验信息的大型复杂装备难以适用。针对这一问题,以故障检测率为验证指标,提出利用研制阶段分系统试验数据制定整机测试性验证试验方案的新方法。首先,利用分系统试验数据计算整机系统故障检测率置信下限,然后利用两点分位数方法确定整机故障检测率的先验分布参数,在此基础上根据贝叶斯最大后验风险准则确定了新的测试性验证试验方案。实例对比分析表明,与传统试验方案相比,新方案可明显降低试验故障样本量。     

考虑FDR的复杂机电装备测试性建模技术

针对当前测试性研究中存在装备合同中测试性指标量化不足、测试性建模研究中对完备故障模式集研究不充分的现象,提出了一种利用装备合同指标给出完备故障模式子集并对测试性设计中的故障模式、影响和危害分析(failure modes,effect and criticality Analysis,FMECA)方案进行评价的新方法。在给出测试性多信号模型和提出完备故障模式(子)集概念的基础上,研究了成败型一次计数抽样模型构造测试性完备故障模式子集的方案,给出了FMECA方案的评定标准,确定了测试性模型中完备故障模式子集的样本量,最后以某船用动力装置监控系统开展了案例应用研究。结果表明:该方案与传统自行确定故障模式集的方法相比,可快速确定总体质量和样本量,提高测试性建模效率,降低工程风险。     

基于仿真的技术保障装备体系效能评估方法

针对陆军技术保障装备体系效能评估需求,提出了基于仿真的技术保障装备体系效能评估方法框架,研究构建了技术保障装备体系效能评估指标体系,给出了指标参数值计算方法和指标权重确定方法,设计了技术保障装备体系效能仿真评估系统功能框架,为面向技术保障装备体系论证与优化的效能评估提供了方法和手段支撑.     

基于反正切函数的测试性分配方法

针对现有主流测试性分配方法存在的分配指标过低和过高等不合理问题,分析认为其根源在于现有方法采用线性分配函数,而该函数不符合测试性指标提升规律,为此,构造了一种基于反正切函数的测试性分配函数,设计故障检测率与故障隔离率指标的分配算法,开展案例应用并与经典故障率分配法和综合加权分配法进行对比分析,结果表明随着分配权重(故障率)的变大,本方法分配指标的增幅逐渐减小,不会出现极低指标和超1指标的不合理情形。     

基于测试性验证的故障注入系统设计研究

在以往的装备设计中多是按照实际需求,往往忽略了测试性验证,为装备的使用埋下隐患．以测试性验证为基础,设计了一套故障注入系统,并将其应用于某型号装备的自动驾驶仪设计阶段．实验表明,该系统能够快速有效地对装备实施故障注入并给出量化结果．     

测试性增长中资源优化配置模型及求解

良好的测试性设计对系统维修性具有重要意义,测试性增长试验通过一系列测试性设计缺陷发现和纠正措施,可保证系统测试性指标达到设计要求。针对基于延缓纠正的测试性增长过程中的资源配置问题进行研究,基于增长试验目标是否明确和试验资源是否受限制问题构建资源优化配置模型,并提出一种基于拉格朗日松弛和本地搜索的快速优化算法。仿真结果表明:该模型能够有效指导测试性增长中的资源优化配置问题,所提混合优化方法能够高效、准确地求解整数规划问题。     

火控系统BIT设计与实现

采用层级BIT设计架构,建立了系统级和模块级BIT系统设计模型。设计了PBIT、CBIT、IBIT测试项探测函数、恢复函数等节点属性的统一数据结构。引入故障树理论设计了PBIT、CBIT、IBIT通用自动遍历故障树测试算法,可以实现多种火控系统的"自下而上"的节点测试和"自上而下"的故障诊断。在某火控系统预研项目的应用表明,本BIT系统的设计方案合理可行,易于维护,可显著提高通用火控系统的测试性和可靠性。     

PSPICE仿真的测试性验证方法

阐明了对复杂电子设备测试性进行验证的重要性,介绍了PSPICE软件的特点,对基于PSPICE仿真的电子设备测试性验证方法进行了研究,提出了电子设备测试性验证的具体方案.在确定电子设备测试性验证指标的基础上,通过实例分析对方案进行验证,并对实验结果进行了分析,总结了验证过程中存在的问题.实验表明,基于PSPICE仿真的测试性验证方法是可行的.     

软件测试方法综述

论述了软件测试技术近几年来研究的最新成果。包括软件的故障模型、白盒测试技术、黑盒测试技术、人工测试技术、可靠性测试技术和测试性设计技术等。以作为对近十几年来软件测试技术发展的总结,还初步的探讨了软件测试技术今后的发展。     

边界扫描测试的数学描述模型

IEEE1149.1边界扫描机制是一种新型的VLSI电路测试及可测试性设计的有效方法,为了高效地应用边界扫描机制对电路系统进行测试,必须对其所涉及的理论方法进行深入探讨。本文应用布尔矩阵理论建立起边界扫描测试的数学描述模型,并基于所建立的模型导出了边界扫描测试中的故障检测条件和故障隔离条件。为边界扫描测试生成算法的深入研究奠定了理论基础。     

一种基于熵值的装备维修性评价模型

本文提出了一种基于熵值的装备维修性综合评价模型,该模型包括评价指标的熵值度量模型、装备维修信息结构图和行为控制图以及基于熵值的评价指标聚合模型等3个方面。本研究首先在分析装备维修一般过程和维修性评价内容的基础上,构建了定性指标和定量指标相结合的装备维修性评价指标体系,分析了维修任务复杂度、维修保障复杂度和基于熵值的维修效果的涵义;其次,给出了定性指标的熵值、定量指标的熵值以及基于权值的装备维修性熵值等计算方法;最后,给出一个装备维修性熵值评价的算例。算例结果表明,所提方法能够结合综合维修任务、维修保障和维修效果等多种影响因素进行装备维修性评价,不仅可以根据熵值大小对装备维修性水平进行高低排序,还可以分析影响装备维修性水平的瓶颈因素。     

基于数据的故障诊断更新问题分析及应用

机内测试被广泛应用于故障诊断，装备健康管理与预测等领域。本文针对机内测试设备在设计和升级时遇到的分类器更新，样本数量不平衡，硬件条件限制问题，提出了初步解决方案。首先，利用基于密度的聚类和人工免疫的方法处理原始数据，然后提出了基于代表样本点的混合学习方法，最后利用支持向量机和仿真案例验证了本文所提方法。结果表明本文所提方法能够解决上述问题，有助于基于数据的机内测试设备设计与升级。     

飞机系统安全性指标的Petri Net分配方法

为解决动态故障树抽象而不利于交流的问题,利用Petri Net直观、易用且适用范围广的优点,提出基于Petri Net的飞机系统安全性指标分配方法。通过整理安全性指标及其相关的可靠性指标,选取失效率作为安全性指标,对比动态故障树及Petri Net建模方法,选取后者建立静态逻辑变迁和动态逻辑变迁的Petri Net指标分配模型。在此基础上,提出考虑严酷等级的系统安全性指标分配方法,经过算例分析,构建Petri Net层次系统故障模型进行指标分配。结果表明,分配值均在相应安全性指标内,该方法能够克服动态故障树法不直观、等分配法分配过于粗糙等缺陷,为飞机安全性设计与评估提供参考。