装备测试性建模与分析软件框架设计

成 单元 故 障导致 系统 丧失 部分 功能 ．系 统工作 不完 全 中断 ）和完全 故 障 （ 组 成单 元故 障导致 系统 丧失
１ ． １ 测试 性 建模技 术简 介
・ ・
；列 向量 所对 应 的测 试 可测 得 的故
障信 息 ，记作 ＝［ ｕ ， ｆ ｔ ，・ ・ ］ 。
１ ． ２ ． ２ 故障分 析
基 于故 障一 测试 相 关 性 矩 阵 的故 障 分 析 包 括 ： 单故 障分 析 、多故 障分析 、反馈 环分 析 和故障 检测 率 、故 障隔离率 分析 。 ａ ）单故 障分 析 单故 障特性 分 析包括识 别 未检测 故 障 、模 糊组
一
对应 的测试 集 ｓ Ｐ（ ） ；
６ ）元 件 Ｃ 。 影 响 的一组功 能集 Ｖ Ｃ（ Ｃ ） ； ７ ）测试 ｔ 检测 的一 组功 能 Ｓ Ｔ（ ｔ ， ） ； ８ ）在 有 向 图 Ｄ Ｇ：ｆ Ｃ ，Ｔ Ｐ，Ｅ 】中 ，有 向 图 的边表示 系统 的物 理连接 １ ． ２ 基 于测试 性 建模 的分析 技术简 介
为定 量 的参数 值 ．又 可 以为 定性 的特征 描述 ．并 能 够 区分 为正 常和 异常 两种状 态 ．相应 的测试 结论 为
（ ｉ ≠ ） ，则 对 应 的故 障 是 不 可 区分 的 ，可 作
为 一个模 糊组 处理 ，并合 并 为一行 ；
通 过或 不通 过 。在多 信号模 型 中 ，组 成单 元 的故 障
一
１ ）未 检测 故 障 Ｌ如 果 相 关矩 阵 ， 中存 在 全 为 ０的行 ． 则该行 所对 应 的故障 即为未 检测 故 障 ：
２ ）模 糊 组 Ｌ比较相 关矩 阵 Ｄ 中各 行 ．如 果有
＝
种 模 型 多信号模 型 中的信号 是指表 征 系统或 其
组 成单元 特性 的特 征 、状态 、属 性及参 量 ，既可 以
模 式根 据作 用结 果 的不 同分为 两类 ：功 能故 障 （ 组
３ ）冗 余 测 试 Ｌ比较 相 关 矩 阵 Ｄ 中各 列 ． 如
果 有 ＝ （ ｉ ≠ ） ，则对 应 的测试 是互 为冗余 测试 。 ｂ ）多故 障分 析 多 故障 特性分 析 主要 是识 别 系统 多故 障情 况 下
．
为确 定 产 品设 计特 性 是 否有 利 于 测试 和 诊 断 ．
在 产 品设 计 过 程 中应 尽 早 地 进 行 测 试 性 分 析 与 评 价 ．以便 及 时评 价 和确 认 已进 行 的测 试 性 设 计 工 作 ，找 出不 足 。改进 设计 。
现有 的测试 性 分 析 方法 可 以分 为两 种 ：１ ）基
１ ． ２ ． １ 故 障一 测试相 关性 矩 阵 基 于模 型的测 试性 预计方 法 ．其本 质上是 基 于 相 关 性 矩 阵 来 进 行 测试 性 预计 ［ ７ １ 相 关 性 矩 阵 是 “ 反 映某一 给定 系统 结构 中单元 和测 试 的相 互 关联 的布尔 矩 阵” 。其 定义如 下 ：
电子 产 品可 靠性 与 环 境 试 验
２ ０ １ ３年
化 设计 而使 得测试 充分 、有 效 和准确
３ ）／ ７ ， 维 可行测 试集 合 Ｔ＝ ｛ ｔ 。 ，ｔ ２，… ，ｔ ｝ ； ４ ）ｎ ｐ维 测试 点集 Ｔ Ｐ＝ ｛ Ｔ Ｐ 。 ，
５ ）测 试点
具有 良好 测试 性 的系统 或设 备 ．可 以提 供 良好
Ｆ Ｔ ＝ Ｉ ｆ ｔ
２ ２
…
…
１ 测 试 性 建模 与 分 析技 术简 介
信 息流 模 型 （ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｆ ｌ ｏ ｗ Ｍｏ ｄ ｅ １ 是 南
Ａ Ｒ Ｉ Ｎ Ｃ公 司的 Ｓ ｈ ｅ ｐ ｐ ａ ｒ ｄ和 防御 分 析 协会 ｆ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｆ ｏ ｒ Ｄ ｅ ｆ ｅ ｎ ｓ ｅ Ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ）的 Ｓ ｉ ｍｐ ｓ ｏ ｎ于 ２ ０世 纪 ８ ０年
…
于人工 的工 程常用 方法。 如Ｇ Ｊ Ｂ ２ ５ ４ ７所 给 出的加权 评 分 方 法 ：２ ）基 于模 型 的分析 方 法 ．如 多 信 号模 型方法 即为其 中的一种 多信号 模型 是 由 Ｄ ｅ ｂ等 回
于 １ ９ ９ ４年 提 出 的 ．本文 以下所 描 述 的软 件 实 现理 论 和最终 设计 的方 案都是 基于此方 法而实 现的
故 障与 测试相 关矩 阵为 被测对 象 的组成 单元 故 障模式 与测试 相关 性 的数学 表示 ．是对 被测 对象 进 行测试 性分 析 的基础 ．其具 体 的定义 如下 ： 式 中 ．行 向 量 为 所 对 应 的 信 息 ，记 作 Ｆ ｉ ＝
，
代 提 出的 ［ ３ － ， １ 多信 号模型 （ Ｍｕ ｌ ｔ ｉ Ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ Ｍｏ ｄ ｅ １ ） 也被 称为 多信 号流 图模 型 ．是 美 国康涅 狄格 大学 的 Ｐ ａ ｔ ｔ ｉ ｐ ａ ｔ ｉ 与Ｄ ｅ ｂ等 于 ２ ０世纪 ９ ０年代提 出的 ［ ２ １
，… ，
｝ ；
的性能监 控 、故 障检测 和 隔离能 力 。大大减 少故 障
检 测和 隔离 时 间 ．从 而缩短 维修 时 间 ，降低 对维 修 人 员的技能 要求 ，提 高任 务可靠 性 ，提高 系统 和设 备 的使 用效 能 ．减少 寿命周 期 费用 因此 ．测 试性 设 计 已成 为 系统 和设 备 研 制 过 程 中 的重 要 工 作 之
和冗 余测 试 Ｌ
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多信 号模 型是 在装 备系 统结 构和模 块功 能分 析 的基 础上 ．以分层 有 向图表示 信 号流导 向和各组 成 单元 的构 成及 模块 之 间的相互 连 接关 系 ．并 通过 定 义信 号 以及组 成模 块 、测试 与信 号之 间 的关 联性 来 表征 系统 的组 成 、功 能 、故 障及 测试之 间相 关性 的