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3 卷 首 语 FOREWORD THINKING 2015 年 装 备 测 试 性 专 刊 总 第 18 期 抓 住 机 遇 乘 势 而 上 北 京 旋 极 信 息 技 术 股 份 有 限 公 司 董 事 长 陈 江 涛 2014 年 是 我 国 经 济 进 入 新 常 态 的 开 局 之 年, 也 是 旋 极 科 技 为 全 面 建 成 国 际 一 流 的 信 息 技 术 服 务 企 业 奠 定 坚 实 基 础 的 关 键 一 年 总 的 看, 旋 极 科 技 业 务 转 型 取 得 了 新 的 突 破, 大 量 投 资 军 工 业 务, 在 资 本 市 场 上 获 得 好 评, 税 务 服 务 业 踏 上 了 腾 飞 的 征 程, 公 司 产 品 创 新 能 力 和 质 量 管 理 水 平 明 显 提 升, 国 际 化 步 伐 显 著 加 快, 核 心 业 务 竞 争 力 大 幅 提 高, 实 现 了 经 济 效 益 与 社 会 效 益 的 双 丰 收 展 望 2015, 将 是 公 司 进 入 全 面 发 展 新 阶 段 的 开 局 之 年, 是 二 次 创 业 转 型 升 级 的 发 力 年, 也 是 新 的 发 展 战 略 落 地 生 根 的 关 键 年 旋 极 科 技 将 进 一 步 集 聚 优 质 资 源, 以 测 控 技 术 税 务 技 术 信 息 安 全 智 慧 城 市 技 术 四 大 系 统 工 程 为 发 展 引 擎, 遵 循 引 进 消 化 吸 收 创 新 超 越 的 战 略 实 施 路 径, 抢 占 测 控 与 税 务 技 术 制 高 点, 打 造 信 息 安 全 基 石, 创 新 智 慧 城 市 技 术 模 式 着 力 履 行 社 会 责 任, 以 创 新 的 技 术 优 质 的 产 品 诚 信 的 经 营 和 良 好 的 业 绩 回 报 国 家 和 社 会, 为 人 类 的 进 步 和 发 展 提 供 最 有 价 值 的 信 息 技 术 产 品 和 管 理 服 务 在 新 的 一 年 里, 我 们 将 进 一 步 解 放 思 想, 做 好 顶 层 设 计, 强 化 战 略 管 理, 创 新 体 制 机 制, 转 变 发 展 方 式, 不 断 提 升 自 主 创 新 能 力 和 核 心 技 术 自 主 可 控 水 平, 为 建 设 具 有 国 际 竞 争 力 的 世 界 一 流 信 息 技 术 服 务 企 业 夯 实 基 础 我 们 将 坚 持 走 质 量 效 益 型 发 展 道 路, 深 入 分 析 企 业 发 展 所 面 临 的 机 遇 和 挑 战, 以 持 续 提 升 战 略 地 位 持 续 提 升 科 技 含 量 持 续 提 升 绩 效 水 平 为 工 作 的 出 发 点 和 落 脚 点, 突 出 抓 好 企 业 战 略 落 地 突 出 抓 好 员 工 队 伍 建 设 突 出 抓 好 基 础 管 理 建 设, 大 力 推 进 技 术 创 新 商 业 模 式 创 新 和 管 理 创 新, 持 续 加 快 市 场 化 国 际 化 发 展 步 伐, 进 一 步 增 强 企 业 适 应 全 球 化 的 能 力 和 水 平 我 们 将 进 一 步 完 善 市 场 开 发 体 制 机 制, 加 速 拓 展 总 承 包 和 国 际 业 务, 推 进 体 制 机 制 企 业 功 能 经 营 业 务 产 业 布 局 和 发 展 模 式 的 转 型 升 级, 努 力 构 筑 新 的 市 场 优 势 ; 进 一 步 深 化 内 部 改 革, 加 强 总 体 设 计 和 系 统 论 证, 推 进 制 度 体 系 风 险 防 范 体 系 建 设, 全 面 提 升 企 业 管 理 水 平 和 战 略 能 力 建 设 信 息 强 国, 机 遇 和 挑 战 并 存, 旋 极 科 技 的 责 任 和 使 命 重 大 在 新 的 一 年 里, 我 们 将 以 昂 扬 的 斗 志 和 坚 韧 不 拔 的 精 神, 同 心 协 力, 积 极 进 取, 勇 往 直 前, 为 实 现 我 们 心 中 的 中 国 梦, 为 早 日 建 成 国 际 一 流 的 信 息 技 术 服 务 公 司 和 实 现 中 华 民 族 的 伟 大 复 兴 作 出 新 的 更 大 的 贡 献, 以 优 异 的 成 绩 感 谢 和 回 报 社 会 各 界! 3

4 合 作 伙 伴 PARTNER 旋 极 视 界 装 备 测 试 性 专 刊 总 线 协 议 测 试 类 Alta 数 据 技 术 有 限 公 司 ( 简 称 Alta 公 司 ), 是 美 国 专 心 致 力 于 MIL-STD-1553b 和 ARINC429/717 等 航 空 总 线 并 提 供 最 好 的 通 信 产 品 和 服 务 的 公 司 该 公 司 可 提 供 创 新 的 设 计 和 一 流 的 服 务, 其 中 总 线 上 的 通 信 信 号 能 实 时 显 示 和 网 络 接 口 的 产 品 都 是 业 内 唯 一 独 特 的 技 术 产 品 产 品 提 供 五 年 质 保 期, 可 提 供 PCI CPCI PC104 PCIe XMC PMC 和 enet 等 接 口 产 品 TTTech 公 司 是 基 于 时 间 触 发 (Time-Triggered) 技 术 和 模 块 化 安 全 平 台 的 可 靠 性 网 络 顶 级 供 应 商, 能 够 提 供 符 合 DO-254 DO-178B IEC61508 ISO26262 要 求 的 产 品, 能 够 为 客 户 提 供 最 全 面 的 和 高 品 质 TTP(Time-Triggered Protocol) 和 TTE(Time- Triggered Ethernet) 全 套 开 发 测 试 产 品, 提 供 最 优 质 的 技 术 支 持 和 销 售 服 务 瑞 典 Kvaser 公 司 专 著 制 造 生 产 CAN 总 线 测 试 产 品 的 专 业 产 家, 是 汽 车 / 坦 克 领 域 工 业 自 动 控 制 领 域 和 医 疗 设 备 领 域 等 工 程 师 首 先 的 测 试 工 具 和 产 品 系 列 接 口 产 品 有 USB PCMICA PCI 和 P104+ 德 国 ADDI-DATA 公 司 是 一 家 出 口 型 的 国 际 化 公 司, 该 公 司 一 直 致 力 于 为 工 业 测 量 技 术 和 自 动 化 领 域 开 发 高 科 技 解 决 方 案, 可 提 供 牢 固 可 靠 顶 尖 的 测 控 产 品 以 及 专 业 的 咨 询 服 务 在 汽 车 和 金 属 工 业 机 器 制 造 特 殊 机 器 飞 机 制 造 化 学 等 应 用 领 域 中, 这 些 产 品 主 要 被 应 用 在 质 量 安 全 过 程 控 制 信 号 控 制 数 据 采 集 轴 线 控 制 或 位 置 测 量 数 字 信 号 处 理 类 BittWare 在 FPGA 计 算 和 信 号 处 理 方 面 处 于 行 业 领 先 地 位, 其 产 品 多 采 用 BittWare Anemone FPGA 协 处 理 器 Altera FPGA 和 Analog Devices DSP 技 术, 主 要 用 于 防 务 通 信 高 端 仪 器 生 命 科 学 等 方 面 BittWare 业 务 主 要 分 为 4 个 方 面 :FPGA COTS Hardware Value-Add Products for FPGA Development Tools Systems & Solutions

5 2015 年 装 备 测 试 性 专 刊 总 第 18 期 系 统 测 试 类 TechSAT GmbH 公 司 经 过 二 十 五 年 发 展, 已 成 为 航 空 业 可 靠 的 合 作 伙 伴 和 集 成 认 与 认 证 专 家 其 中 明 星 产 品 ADS-2 系 统 测 试 产 品 是 开 放 的 工 业 标 准 现 成 (COTS) 方 案, 用 于 对 分 布 的 实 时 系 统 (DRTS) 进 行 开 发 集 成 测 试 等 工 作 美 国 UEI(United Electronic Industries) 公 司 是 一 家 致 力 于 设 计 和 制 造 高 性 能 的 数 据 采 集 系 统 (DAQ) 和 实 时 控 制 领 域 的 公 司 该 公 司 研 制 的 数 据 采 集 产 品 具 有 世 界 领 先 水 平, 产 品 线 包 括 : 网 络 数 据 采 集 与 控 制 Ethernet DAQ 数 据 记 录 仪 器 UEILogger 可 编 程 的 自 动 化 控 制 器 UEIPAC 30 余 种 I/O 板 TCP 数 据 采 集 与 控 制 PCI 数 据 采 集 板 卡 PXI 数 据 采 集 板 卡 ISA 数 据 采 集 板 及 数 据 采 集 分 析 软 件 软 件 开 发 测 试 类 IBM Rational 专 门 提 供 面 向 软 件 开 发 与 交 付 的 产 品 服 务 和 最 佳 实 践 ; 并 且 覆 盖 了 从 设 计 到 交 付 的 整 个 项 目 生 命 周 期, 包 括 需 求 定 义 设 计 与 开 发 变 更 与 发 布 质 量 管 理 安 全 与 循 规 管 理 等 ; 旨 在 帮 助 企 业 提 升 软 件 交 付 的 创 新 能 力 和 投 资 收 益 Red Lizard Software 成 立 于 2009 年, 从 事 安 全 关 键 和 任 务 关 键 软 件 的 源 代 码 分 析 工 具 的 开 发, 是 首 家 把 模 型 检 查 和 自 动 静 态 分 析 技 术 整 合 在 一 起 的 公 司, 旗 舰 产 品 Goanna 可 以 自 动 发 现 软 件 缺 陷, 节 约 软 件 开 发 和 调 试 的 时 间, 防 止 软 件 开 发 中 的 资 源 浪 费 QA Systems 公 司 致 力 于 为 科 技 开 发 中 各 个 方 面 提 供 广 泛 的 商 业 和 技 术 服 务 明 星 产 品 为 C/C++ 单 元 集 成 测 试 工 具 和 Ada 语 言 单 元 测 试 工 具 其 在 航 空 领 域 已 取 得 了 广 泛 应 用 Bender-RBT 公 司 在 基 于 需 求 测 试 领 域 是 世 界 领 先 的 专 家 RBT 过 程 首 先 需 要 保 证 规 格 说 明 是 正 确 的 完 整 的 清 晰 的 和 逻 辑 一 致 的 从 黑 盒 测 试 角 度, 一 个 完 整 的 测 试 用 例 集 要 确 保 所 有 需 求 都 被 设 计 和 代 码 所 覆 盖 RBT 过 程 可 适 用 于 任 何 应 用, 不 限 语 言 种 类, 可 在 嵌 入 式 系 统 PC 客 户 机 / 服 务 器 基 于 网 络 主 机 和 基 于 应 用 的 超 级 计 算 机 上 的 技 术 运 行

6 COLUMNS P10 测 试 性 技 术 及 其 发 展 趋 势 Testability technology and development trend 卷 首 语 01 抓 住 机 遇 乘 势 而 上 市 场 活 动 26 旋 极 嵌 入 式 技 术 闪 耀 蓝 鲸 军 民 融 合 创 新 园 高 新 技 术 展 资 讯 06 旋 极 新 闻 焦 点 08 现 代 装 备 的 测 试 性 10 测 试 性 技 术 及 其 发 展 趋 势 14 测 试 性 工 作 在 项 目 研 制 阶 段 的 开 展 技 术 前 沿 29 浅 析 自 动 测 试 技 术 及 流 程 33 ARINC818-2 总 线 技 术 的 探 讨 35 分 布 式 测 控 系 统 中 通 用 化 设 计 与 实 现 38 装 备 故 障 诊 断 及 维 修 决 策 技 术 40 航 空 分 系 统 EFIS 综 合 功 能 测 试 平 台 43 软 件 测 试 前 沿 技 术 - 敏 捷 测 试 16 测 试 性 验 证 与 评 价 18 从 测 试 性 看 FMEA 21 浅 析 测 试 性 试 验 中 试 验 方 案 及 样 本 分 配 方 法 23 IceBlade 故 障 注 入 系 统 在 测 试 性 验 证 平 台 中 的 应 用 6 WATERTEK VISION

7 COLUMNS 46 硬 件 仿 真 系 统 在 图 像 处 理 FPGA 应 用 中 加 速 逻 辑 验 证 49 航 空 软 件 数 据 激 励 测 试 系 统 52 GJB8114 C/C++ 语 言 编 程 安 全 子 集 的 提 出 和 改 进 54 控 制 系 统 中 的 PLC 系 统 综 合 测 试 技 术 技 术 下 午 茶 58 GJB5000A 二 级 的 实 施 经 验 谈 61 关 键 性 软 件 的 堆 栈 分 析 方 法 64 冗 错 信 道 编 码 LDPC 的 测 试 验 证 方 法 66 聚 焦 单 元 测 试 法 68 FPGA 测 试 中 的 动 态 仿 真 与 形 式 验 证 2015 年 装 备 测 试 性 专 刊 总 第 18 期 主 办 : 北 京 旋 极 信 息 技 术 股 份 有 限 公 司 股 票 简 称 : 旋 极 信 息 代 码 : 软 件 缺 陷 分 析 技 术 研 究 报 告 产 品 应 用 78 自 动 测 试 工 具 cantata6.2 在 航 天 型 号 软 件 单 元 测 试 中 的 应 用 B 板 卡 离 散 接 口 在 同 步 检 测 上 的 应 用 85 高 速 分 布 式 总 线 网 络 测 试 系 统 的 架 构 探 讨 88 单 元 测 试 铁 路 EN50128 认 证 项 目 实 战 旋 极 人 党 工 企 动 态 90 旋 极 信 息 举 行 女 人 节 欢 乐 健 身 活 动 91 旋 极 春 节 送 温 暖 共 建 和 谐 企 业 91 " 怀 揣 梦 想, 编 织 未 来 " 入 职 培 训 成 功 举 行 92 首 届 旋 极 杯 拔 河 比 赛 圆 满 结 束 编 委 : 陈 江 涛 蔡 厚 富 黄 海 涛 陈 为 群 于 民 叶 明 总 编 辑 : 刘 明 主 编 : 党 云 本 期 责 编 : 岳 庆 敏 通 讯 员 : 付 江 孙 潇 潇 雷 立 帆 朱 蓓 英 文 编 辑 : 沈 芳 校 对 : 岳 庆 敏 投 稿 电 话 : 投 稿 信 箱 : news@watertek.com 订 阅 电 话 : 订 阅 邮 箱 : news@watertek.com 公 司 网 址 : 地 址 : 北 京 市 海 淀 区 丰 秀 中 路 三 号 院 12 号 楼 邮 编 : 年 会 94 旋 极 信 息 年 会 成 功 召 开 98 年 会 节 目 图 片 展 100 年 度 表 彰 版 式 设 计 : 泛 知 品 牌 设 计 ( 本 杂 志 免 费 邮 寄, 邮 件 中 请 注 明 : 姓 名, 单 位, 职 务, 地 址, 邮 编, 电 子 邮 箱, 电 话 ) 自 由 书 写 102 从 隆 中 对 看 三 国 时 期 发 达 的 谋 略 思 想 104 上 海 旋 极 希 望 之 春 WATERTEK VISION 7

8 资 讯 公 司 新 闻 NEWS 8 旋 极 新 闻 旋 极 信 息 助 力 北 京 大 成 通 号 轨 道 公 司 通 过 劳 氏 认 证 2014 年 11 月 3 日, 北 京 大 成 通 号 轨 道 交 通 设 备 有 限 公 司 的 地 铁 码 发 生 器 EN50128 认 证 项 目, 成 功 通 过 铁 路 等 行 业 的 国 际 权 威 认 证 英 国 劳 氏 认 证, 荣 获 Lloyd s Register SIL-4 级 证 书 该 项 目 在 认 证 资 料 准 备 过 程 中 全 面 采 用 了 北 京 旋 极 信 息 技 术 股 份 有 限 公 司 提 供 的 软 件 静 态 测 试 工 具 QAC 单 元 集 成 测 试 工 具 Cantata 和 软 件 质 量 度 量 工 具 McCabe 等 Lloyd s Register( 英 国 劳 氏 船 级 社 ) 是 铁 路 行 业 软 件 认 证 的 权 威 机 构, 创 于 250 多 年 前 该 认 证 对 铁 路 软 件 的 发 布 有 严 格 的 质 量 要 求, 各 项 度 量 和 要 求 对 测 试 人 员 的 能 力 提 出 了 严 峻 的 挑 战, 各 项 度 量 结 果 的 统 计 仅 仅 依 靠 人 工 是 无 法 完 成 的 任 务 2013 年 7 月 至 2014 年 10 月 是 该 项 目 的 测 试 阶 段, 军 工 中 心 软 件 工 程 部 全 体 工 程 师 为 大 成 通 号 公 司 项 目 组 提 供 全 面 的 技 术 支 持 旋 极 信 息 所 提 供 的 QAC 静 态 规 则 检 查 工 具, 遵 循 MISRA 2004 标 准, 解 决 了 人 工 分 析 效 率 低 下 的 问 题 ;Cantata 单 元 与 集 成 测 试 工 具, 凭 借 业 界 独 有 的 AutoTest 自 动 生 成 测 试 用 例 技 术, 极 大 地 缩 短 了 动 态 测 试 的 周 期 ;MCCABE 软 件 度 量 工 具, 在 数 据 流 控 制 流 图 方 面, 解 决 了 人 工 分 析 效 率 不 高 数 据 不 客 观 的 问 题 旋 极 信 息 携 手 匈 牙 利 EPS 公 司 进 军 欧 洲 市 场 常 务 副 总 经 理 刘 明 先 生 与 EPS 董 事 会 主 席 托 马 斯 先 生 投 资 部 总 经 理 拉 斯 洛 先 生 座 谈 2014 年 11 月 4 日, 北 京 旋 极 信 息 技 术 股 份 有 限 公 司 在 位 于 永 丰 基 地 的 公 司 总 部 与 来 自 欧 洲 最 大 的 停 车 管 理 公 司 之 一 的 匈 牙 利 EPS WORLD 公 司 签 订 了 战 略 合 作 协 议, 正 式 宣 布 进 军 欧 洲 停 车 收 费 市 场 双 方 经 过 多 次 的 了 解 与 协 商, 就 中 国 及 欧 洲 城 市 道 路 停 车 项 目, 本 着 长 期 合 作 共 同 发 展 利 益 共 享 的 原 则, 在 完 全 自 愿 的 基 础 上 在 中 国 及 欧 洲 区 域 范 围 内 进 行 紧 密 的 技 术 和 市 场 合 作, 实 行 整 体 组 合 向 停 车 行 业 进 行 推 广 此 次 强 强 联 合, 旋 极 信 息 将 公 司 优 势 的 停 车 收 费 产 品 授 权 给 EPS WORLD 公 司 在 欧 洲 区 域 范 围 进 行 销 售 同 样,EPS WORLD 公 司 将 在 欧 洲 区 域 内 积 极 推 广 旋 极 信 息 的 停 车 产 品, 将 公 司 的 停 车 产 品 推 向 国 际 市 场 旋 极 信 息 成 功 举 行 西 部 温 暖 计 划 公 益 捐 赠 军 工 中 心 专 门 采 购 19 件 崭 新 的 羽 绒 服 捐 赠 2014 年 11 月 5 日, 北 京 旋 极 信 息 技 术 股 份 有 限 公 司 党 支 部 工 会 响 应 中 国 青 少 年 发 展 基 金 会 倡 议, 号 召 公 司 员 工 参 加 清 理 衣 柜 奉 献 爱 心 让 爱 流 动 起 来 西 部 温 暖 计 划 旋 极 信 息 公 益 捐 赠 活 动 公 司 有 100 余 人 参 加 了 此 次 活 动, 活 动 共 募 集 到 衣 物 图 书 等 共 计 654 件 ( 含 19 件 新 羽 绒 服,6 床 新 棉 被 ) 在 简 短 的 捐 赠 仪 式 上, 董 事 长 陈 江 涛 对 此 次 活 动 深 表 赞 扬, 充 分 肯 定 了 党 员 在 此 次 活 动 中 的 模 范 带 头 作 用 公 司 常 务 副 总 经 理 刘 明 讲 道 : 每 个 人 对 于 自 己 用 过 的 东 西 都 是 敝 帚 自 珍 的, 大 家 能 如 此 积 极 响 应 这 次 公 益 捐 赠 是 特 别 可 贵 的 精 神 公 司 党 支 部 工 会 对 此 次 公 益 捐 赠 进 行 了 广 泛 的 宣 传 和 动 员, 持 续 一 周 通 过 公 司 广 播 播 放 公 益 捐 赠 倡 议 和 接 受 衣 物 标 准 10 余 次, 参 与 募 捐 的 人 员 为 70

9 2015 年 装 备 测 试 性 专 刊 总 第 18 期 人, 达 到 了 公 司 总 人 数 的 三 分 之 一 捐 赠 现 场 气 氛 热 烈, 场 面 火 爆, 陈 江 涛 董 事 长 率 先 捐 赠 了 一 床 厚 实 的 崭 新 棉 被, 刘 明 副 总 经 理 捐 赠 了 一 件 几 乎 全 新 的 皮 衣, 蔡 厚 富 副 总 经 理 所 带 领 的 军 工 中 心 事 业 部 别 出 心 裁, 特 意 采 购 了 19 件 崭 新 的 羽 绒 服 前 来 捐 赠 现 场 捐 赠 的 人 流 络 绎 不 绝, 许 多 小 细 节 都 洋 溢 着 旋 极 人 满 满 的 爱 有 些 人 专 门 把 衣 物 送 去 干 洗, 保 证 衣 物 洁 净 ; 有 的 人 是 退 伍 的 战 士, 捐 赠 了 全 新 的 军 队 棉 被 ; 有 些 人 捐 赠 了 文 具 盒 未 来 星 图 书 套 装 和 书 包 ; 有 些 人 捐 赠 了 印 有 旋 极 字 样 的 足 球 运 动 衣 ; 有 些 人 捐 赠 了 小 宝 宝 穿 的 连 体 棉 衣 和 精 美 公 主 小 外 套, 爱 心 洋 溢, 令 人 感 动 中 共 北 京 市 海 淀 区 委 海 淀 园 工 委 组 织 部 日 前 发 布 红 头 文 件 海 淀 园 基 层 党 员 活 动 室 ( 党 群 活 动 中 心 ) 建 设 经 费 补 助 办 法, 下 拨 建 设 经 费 加 强 基 层 特 别 是 非 公 企 业 党 建 活 动 工 作 旋 极 信 息 党 支 部 接 到 通 知 后, 根 据 文 件 描 述 的 经 费 使 用 范 围 申 报 与 受 理 条 件 经 费 的 监 督 与 管 理 等 各 项 细 则, 在 公 司 常 务 副 总 经 理 刘 明 和 党 支 部 书 记 的 带 领 下, 在 经 党 支 部 委 员 讨 论 后, 及 时 上 报 了 旋 极 信 息 党 建 工 作 活 动 的 详 细 材 料 旋 极 信 息 党 支 部 经 过 材 料 汇 编 上 报 审 核 现 场 反 馈 等 环 节 后, 海 淀 园 工 委 高 度 重 视, 并 于 2014 年 12 月 3 日 下 拨 支 持 旋 极 信 息 党 支 部 专 项 党 建 工 作 和 活 动 经 费 共 计 元 整, 该 项 经 费 纳 入 到 党 支 部 经 费 统 一 管 理, 用 于 党 员 教 育 管 理 服 务 党 员 开 展 党 建 活 动 等 海 淀 园 工 委 领 导 走 访 旋 极 此 次 共 捐 赠 25 袋 共 654 件 衣 物 捐 赠 活 动 获 得 了 巨 大 的 成 功, 中 国 青 少 年 发 展 基 金 会 兰 花 草 艺 术 基 金 特 别 发 来 感 谢 信 : 2014 西 部 温 暖 计 划 努 力 体 现 对 受 助 者 的 尊 重 和 关 怀 慈 善 不 是 对 弱 者 的 怜 悯 和 施 舍, 而 是 平 等 主 体 之 间 的 相 互 帮 助 和 扶 持, 每 一 个 参 与 进 来 的 人 都 是 受 益 者 相 信 今 年 与 贵 单 位 共 同 开 展 西 部 温 暖 计 划 是 一 个 良 好 的 开 端, 也 衷 心 希 望 我 们 能 够 继 续 合 作, 为 西 部 地 区 需 要 帮 助 的 孩 子 们 共 同 营 造 一 个 温 暖 的 世 界! 11 月 7 日, 西 部 温 暖 计 划 已 顺 利 发 车 前 往 四 川 甘 孜 西 藏 昌 都 地 区, 儿 童 衣 物 和 图 书 将 捐 助 给 西 部 贫 困 地 区 的 孩 子, 成 人 衣 物 将 捐 助 给 孩 子 们 的 父 母 这 些 来 自 旋 极 的 爱 心 衣 物 和 图 书 将 陪 伴 西 部 的 同 学 们 度 过 一 个 温 暖 的 冬 季 海 淀 园 工 委 专 项 经 费 支 持 旋 极 信 息 党 建 活 动 旋 极 信 息 党 支 部 于 2014 年 12 月 3 日 接 收 到 海 淀 园 工 委 的 专 项 党 建 工 作 和 活 动 经 费 支 持 共 计 元 整 旋 极 党 支 部 委 员 雷 恩 付 江 在 党 员 学 习 室 接 待 了 上 级 领 导 2014 年 12 月 17 日, 中 共 北 京 市 海 淀 园 工 委 党 建 指 导 于 淑 玲 老 师 葛 毅 老 师 走 访 了 北 京 旋 极 信 息 技 术 股 份 有 限 公 司, 对 旋 极 信 息 党 支 部 党 建 工 作 进 行 指 导 旋 极 党 支 部 委 员 雷 恩 付 江 在 党 员 学 习 室 热 情 接 待 并 做 党 支 部 工 作 情 况 汇 报 党 建 指 导 于 老 师 葛 老 师 对 旋 极 信 息 党 支 部 的 工 作 情 况 表 示 肯 定, 建 议 党 支 部 认 真 填 写 与 保 管 海 淀 区 委 组 织 部 印 制 的 党 支 部 工 作 手 册 积 极 组 织 并 召 开 三 会 一 课 组 织 生 活 会, 对 于 党 组 织 和 党 员 信 息 台 账, 党 建 工 作 经 费 使 用 情 况 记 录 要 进 行 分 类 整 理 并 妥 善 保 管, 对 于 本 年 度 开 展 的 党 的 群 众 路 线 教 育 实 践 活 动 发 展 党 员 要 落 实 到 位, 对 于 新 中 国 共 产 党 发 展 党 员 工 作 细 则 要 认 真 学 习 并 贯 彻 同 时 查 看 党 员 学 习 活 动 室 党 建 宣 传 栏 等 相 关 阵 地 建 设 情 况 9

10 焦 点 2015 现 代 装 备 的 测 试 性 Focus 2015 本 期 焦 点 THE FOCUS 现 代 装 备 的 测 试 性 The testability of modern equipment 文 岳 庆 敏 北 京 旋 极 军 工 中 心 副 总 经 理 10

11 2015 年 装 备 测 试 性 专 刊 总 第 18 期 随 着 军 用 装 备 电 子 化 水 平 和 复 杂 化 程 度 的 提 高, 现 代 装 备 功 能 越 来 越 先 进, 结 构 越 来 越 复 杂, 按 照 GJB9001B 军 品 质 量 体 系 的 要 求, 需 要 对 军 品 按 照 六 性 进 行 质 量 管 理, 分 别 是 可 靠 性 维 修 性 保 障 性 测 试 性 安 全 性 和 环 境 适 应 性 军 品 六 性 中 的 测 试 性 是 装 备 中 的 一 个 固 有 质 量 特 性, 测 试 性 对 装 备 的 维 修 保 障 和 战 时 的 利 用 率 具 有 非 常 重 要 的 作 用 近 年 来, 测 试 性 技 术 在 理 论 和 应 用 方 面 取 得 了 显 著 的 进 展, 国 内 外 军 用 装 备 机 内 测 试 技 术 (BIT) 和 自 动 测 试 设 备 (ATE) 的 发 展 现 状 表 明, 现 阶 段 军 用 装 备 存 在 BIT 虚 警 率 高 诊 断 能 力 不 足 诊 断 模 糊 等 问 题, 同 时 也 存 在 ATE 费 用 高 种 类 多 操 作 复 杂 离 线 检 查 等 方 面 的 不 足 为 了 提 高 军 品 装 备 的 测 试 性, 按 照 军 品 的 研 制 流 程, 可 以 划 分 为 测 试 性 设 计 和 测 试 性 验 证 两 个 阶 段, 测 试 性 设 计 按 照 并 行 工 程 思 想, 在 装 备 设 计 阶 段 并 行 考 虑 测 试 问 题, 综 合 应 用 BIT 自 动 测 试 人 工 测 试 等 测 试 资 源, 通 过 优 化 设 计 提 高 装 备 自 身 的 测 试 性, 测 试 性 设 计 技 术 是 目 前 提 高 装 备 测 试 水 平 的 最 佳 技 术 途 径, 是 国 内 外 装 备 综 合 保 障 领 域 研 究 和 应 用 的 热 点 之 一 ; 测 试 性 验 证 则 需 要 通 过 对 武 器 装 备 注 入 一 定 数 量 的 故 障 模 式 样 本, 从 而 触 发 装 备 的 机 内 测 试 (BIT) 功 能, 以 此 来 检 验 装 备 的 测 试 性 设 计 是 否 满 足 要 求, 因 此 故 障 注 入 是 测 试 性 验 证 中 的 一 个 极 其 重 要 的 手 段 以 上 两 种 技 术 都 融 合 了 总 线 技 术 BIT 技 术 虚 拟 仪 器 技 术 和 综 合 诊 断 技 术, 代 表 了 目 前 测 试 性 技 术 的 发 展 现 状 当 前 国 内 的 装 备 测 试 性 技 术 发 展 迅 速, 以 空 军 为 例, 在 航 空 体 系 内 成 立 了 七 家 测 试 性 验 证 中 心, 在 装 备 测 试 性 方 面 开 展 了 卓 有 成 效 的 工 作, 相 信 在 不 久 的 将 来, 测 试 性 工 作 将 会 所 有 装 备 型 号 中 开 展, 将 会 大 幅 提 高 装 备 的 维 修 保 障 能 力 以 及 作 战 使 用 率 11

12 焦 点 2015 现 代 装 备 的 测 试 性 Focus 测 试 性 技 术 及 其 发 展 趋 势 Testability technology and development trend 文 付 江 旋 极 信 息 军 工 中 心 系 统 测 试 部 主 管 根 据 军 用 产 品 质 量 管 理 体 系, 军 用 产 品 具 有 可 靠 性 维 修 性 保 障 性 测 试 性 安 全 性 和 环 境 适 应 性 的 六 性 要 求 测 试 性 是 军 用 产 品 所 具 有 的 一 种 质 量 特 性 测 试 性 定 义 为 : 产 品 能 够 及 时 准 确 地 确 定 其 状 态 ( 可 工 作 不 可 工 作 或 性 能 下 降 ) 并 隔 离 其 内 部 故 障 的 一 种 设 计 特 性 随 着 装 备 发 展 越 来 越 快, 复 杂 度 越 来 越 高, 测 试 性 对 装 备 的 维 修 保 障 和 作 战 使 用 越 来 越 重 要 本 文 主 要 从 测 试 性 的 技 术 以 及 测 试 性 技 术 的 发 展 趋 势 对 测 试 性 质 量 特 性 进 行 探 讨 测 试 性 是 装 备 的 可 靠 性 设 计 和 装 备 的 维 修 保 障 设 计 之 间 的 重 要 纽 带 可 靠 性 关 注 产 品 功 能 的 持 续 能 力, 即 产 品 在 规 定 条 件 下 和 规 定 时 间 内 完 成 规 定 功 能 的 能 力 维 修 性 和 保 障 性 关 注 产 品 功 能 的 恢 复 和 保 障 能 力, 即 维 修 时 产 品 保 持 或 恢 复 到 规 定 状 态 的 能 力 以 及 保 障 时 满 足 平 时 战 备 和 战 时 使 用 要 求 的 能 力 测 试 性 技 术 的 实 施 可 及 时 发 现 装 备 的 故 障, 从 而 使 操 作 者 采 取 措 施 规 避 故 障 的 进 一 步 发 展, 对 于 有 余 度 设 计 的 装 备 也 可 使 系 统 重 构, 完 成 自 修 复, 显 著 地 提 高 可 靠 性 ; 对 于 维 修 保 障 而 言, 测 试 性 技 术 的 实 施 使 装 备 可 以 快 速 地 检 测 和 隔 离 故 障, 可 大 大 减 少 平 均 故 障 修 复 时 间, 减 少 装 备 对 保 障 资 源 的 要 求, 对 装 备 的 可 靠 性 以 及 维 修 保 障 特 性 也 有 积 极 的 作 用 测 试 性 技 术 对 维 修 性 可 靠 性 战 备 完 好 性 任 务 成 功 性 保 障 性 等 都 有 重 要 的 影 响, 测 试 性 技 术 实 施 已 经 成 为 军 用 装 备 设 计 的 重 要 环 节 12

13 2015 年 装 备 测 试 性 专 刊 总 第 18 期 1. 测 试 性 技 术 测 试 性 是 装 备 的 可 靠 性 设 计 和 装 备 的 维 修 保 障 设 计 之 间 的 重 要 纽 带 可 靠 性 关 注 产 品 功 能 的 持 续 能 力, 即 产 品 在 规 定 条 件 下 和 规 定 时 间 内 完 成 规 定 功 能 的 能 力 维 修 性 和 保 障 性 关 注 产 品 功 能 的 恢 复 和 保 障 能 力, 即 维 修 时 产 品 保 持 或 恢 复 到 规 定 状 态 的 能 力 以 及 保 障 时 满 足 平 时 战 备 和 战 时 使 用 要 求 的 能 力 测 试 性 技 术 的 实 施 可 及 时 发 现 装 备 的 故 障, 从 而 使 操 作 者 采 取 措 施 规 避 故 障 的 进 一 步 发 展, 对 于 有 余 度 设 计 的 装 备 也 可 使 系 统 重 构, 完 成 自 修 复, 显 著 地 提 高 可 靠 性 ; 对 于 维 修 保 障 而 言, 测 试 性 技 术 的 实 施 使 装 备 可 以 快 速 地 检 测 和 隔 离 故 障, 可 大 大 减 少 平 均 故 障 修 复 时 间, 减 少 装 备 对 保 障 资 源 的 要 求, 对 装 备 的 可 靠 性 以 及 维 修 保 障 特 性 也 有 积 极 的 作 用 测 试 性 技 术 对 维 修 性 可 靠 性 战 备 完 好 性 任 务 成 功 性 保 障 性 等 都 有 重 要 的 影 响, 测 试 性 技 术 实 施 已 经 成 为 军 用 装 备 设 计 的 重 要 环 节 测 试 性 技 术 体 系 主 要 包 括 测 试 性 设 计 目 标 测 试 性 设 计 技 术 测 试 性 验 证 技 术 以 及 测 试 性 的 工 程 应 用 标 准 1.1 测 试 性 设 计 目 标 测 试 性 定 义 为 : 产 品 能 够 及 时 准 确 地 确 定 其 状 态 ( 可 工 作 不 可 工 作 或 性 能 下 降 ) 并 隔 离 其 内 部 故 障 的 一 种 设 计 特 性 从 定 义 可 以 看 出, 测 试 性 的 设 计 目 标 是 需 要 产 品 具 有 以 下 功 能 : 状 态 监 测 故 障 检 测 故 障 隔 离 除 了 上 述 测 试 性 设 计 的 目 标 之 外, 为 了 减 少 测 试 性 设 计 给 装 备 可 靠 性 带 来 的 不 利 影 响 并 结 合 测 试 性 扩 展 的 考 虑, 为 测 试 性 设 计 增 加 了 虚 警 抑 制 和 故 障 预 测 的 目 标 具 体 如 下 : 状 态 监 测 ; 状 态 监 测 是 指 在 产 品 在 工 作 状 态 下, 周 期 性 地 获 取 产 品 的 性 能 参 数 并 与 正 常 状 态 基 准 对 比, 以 确 定 产 品 是 否 在 规 定 的 范 围 内 工 作 的 过 程 状 态 监 测 功 能 可 将 产 品 工 作 过 程 中 的 关 键 参 数 上 报 给 操 作 者, 以 便 分 析 产 品 的 性 能 是 否 下 降 故 障 检 测 ; 故 障 检 测 是 发 现 产 品 故 障 的 过 程 主 要 检 测 系 统 有 无 故 障, 是 否 可 投 入 正 常 运 行 并 给 出 相 应 指 示, 可 应 用 于 维 修 保 障 过 程 故 障 隔 离 ; 故 障 隔 离 是 将 故 障 定 位 隔 离 至 规 定 的 模 糊 组 的 过 程 将 故 障 隔 离 后, 可 通 过 更 换 相 应 故 障 单 元 的 方 式 完 成 产 品 的 维 修 工 作 虚 警 抑 制 ; 虚 警 抑 制 是 指 当 对 产 品 故 障 诊 断 ( 包 括 检 测 和 隔 离 ) 时, 对 故 障 误 报 进 行 抑 制 和 消 除 的 过 程 由 于 测 试 性 的 设 计 增 加 了 系 统 的 复 杂 度, 并 且 测 试 性 的 功 能 模 块 也 会 产 生 故 障, 所 以 为 可 靠 性 带 来 了 不 利 影 响 为 了 减 少 和 降 低 这 种 不 利 影 响, 需 要 通 过 合 理 的 设 计 降 低 虚 警, 从 而 对 测 试 性 设 计 目 标 提 出 了 虚 警 抑 制 的 要 求 故 障 预 测 故 障 预 测 是 通 过 搜 集 并 分 析 产 品 的 状 态 ( 包 括 历 史 数 据 ) 预 测 故 障 何 时 发 生 的 过 程 故 障 预 测 也 属 于 PHM( 故 障 预 测 与 健 康 管 理 ) 的 重 要 工 作, 通 过 故 障 预 测 可 提 前 预 知 产 品 可 能 产 生 的 故 障, 以 便 及 时 采 取 有 效 的 处 理 措 施 1.2 测 试 性 设 计 技 术 测 试 性 设 计 技 术 是 指 为 了 达 到 产 品 的 测 试 性 质 量 目 标, 在 测 试 性 设 计 过 程 中 所 采 用 的 手 段 和 方 法 目 前 测 试 性 设 计 技 术 主 要 有 固 有 测 试 性 机 内 测 试 外 部 自 动 测 试 人 工 测 试 和 综 合 诊 断 等 其 中 综 合 诊 断 为 测 试 性 设 计 技 术 扩 展 的 重 要 内 容 固 有 测 试 性 ; 固 有 测 试 性 是 指 仅 取 决 于 系 统 或 设 备 硬 件 的 设 计, 不 受 测 试 激 励 数 据 和 响 应 数 据 影 响 的 测 试 性 固 有 测 试 性 包 括 硬 件 的 结 构 设 计 和 功 能 划 分 是 否 合 理 测 试 是 否 可 控 和 可 观 测 元 器 件 的 选 择 电 路 的 设 计 等 固 有 测 试 性 要 求 产 品 在 设 计 上 要 保 证 方 便 可 测 试 的 特 性, 是 达 到 测 试 性 要 求 的 基 础 机 内 测 试 (BIT); 机 内 测 试 是 指 系 统 或 设 备 内 部 提 供 的 检 测 和 隔 离 故 障 的 自 动 测 试 能 力 BIT 包 括 任 务 前 BIT 任 务 中 BIT 以 及 任 务 后 BIT 任 务 前 BIT 也 称 为 作 战 前 BIT, 在 装 备 执 行 任 13

14 焦 点 2015 现 代 装 备 的 测 试 性 Focus 14 务 前 的 测 试, 需 要 对 整 个 装 备 系 统 全 面 测 试 在 时 间 要 求 上 一 般 小 于 3 分 钟 任 务 中 BIT 也 称 为 连 续 BIT 或 周 期 BIT, 根 据 不 同 的 装 备 也 叫 飞 行 BIT 在 线 BIT 等 需 要 对 关 键 设 备 进 行 周 期 性 的 测 试 在 执 行 任 务 的 空 闲 时 间 进 行 任 务 后 的 BIT 也 称 为 维 修 BIT, 是 对 整 个 系 统 进 行 全 面 的 测 试, 但 持 续 的 时 间 较 长 外 部 自 动 测 试 ; 外 部 自 动 测 试 通 常 采 用 自 动 测 试 设 备 (ATE) 或 自 动 测 试 系 统 (ATS) 完 成 外 部 自 动 测 试 设 备 主 要 用 于 中 继 级 和 基 地 级 维 修, 其 与 被 测 装 备 具 有 强 耦 合 性 ATE 设 备 一 般 采 用 VXI VME PXI 总 线, 采 用 市 面 上 的 货 架 板 卡, 集 成 虚 拟 仪 器 仪 表 ( 如 : 示 波 器 模 块 数 字 万 用 表 模 块 计 数 器 信 号 发 生 器 ), 开 发 专 用 的 测 试 程 序 集 (TPS), 并 在 电 气 接 口 测 试 点 激 励 信 号 等 方 面 与 装 备 完 全 兼 容, 从 而 完 成 特 定 装 备 的 故 障 诊 断 人 工 测 试 ; 人 工 测 试 是 在 机 内 测 试 和 外 部 自 动 测 试 都 无 法 对 故 障 进 行 检 测 和 隔 离 时 的 一 种 测 试 方 法 需 要 借 用 仪 器 仪 表 设 备 和 工 具 来 进 行 故 障 诊 断, 对 于 比 较 复 杂 的 设 备 还 需 要 借 助 配 套 的 诊 断 手 册 维 修 手 册 辅 助 测 试 综 合 诊 断 综 合 诊 断 为 测 试 性 设 计 技 术 扩 展 的 重 要 内 容 综 合 诊 断 是 指 通 过 考 虑 和 综 合 测 试 性 自 动 测 试 人 工 测 试 维 修 辅 助 手 段 技 术 信 息 人 员 和 培 训 等 构 成 的 诊 断 能 力 的 所 有 要 素, 使 装 备 的 诊 断 效 能 达 到 最 佳 的 一 种 结 构 化 过 程 综 合 诊 断 技 术 主 要 是 为 了 解 决 产 品 由 于 故 障 隔 离 能 力 差 所 导 致 的 产 品 对 维 修 保 障 要 求 过 高 的 问 题 1.3 测 试 性 验 证 技 术 测 试 性 验 证 核 心 技 术 测 试 性 设 计 的 目 标 在 于 状 态 监 测 故 障 检 测 故 障 隔 离 测 试 性 验 证 需 要 通 过 对 目 标 设 备 注 入 一 定 数 量 的 故 障 模 式 样 本, 从 而 触 发 被 测 设 备 或 被 测 系 统 的 机 内 测 试 (BIT) 功 能 ( 注 : 面 向 基 层 级 维 修 ), 以 此 来 检 验 产 品 的 测 试 性 设 计 是 否 满 足 要 求 所 以 测 试 性 验 证 主 要 采 用 故 障 注 入 技 术 来 完 成 整 个 试 验 过 程 此 外 如 果 在 测 试 性 验 证 试 验 中, 被 测 设 备 无 法 达 到 验 证 所 需 条 件, 也 可 以 增 加 半 实 物 仿 真 手 段 完 成 测 试 环 境 的 搭 建 故 障 注 入 技 术 目 前 在 测 试 性 验 证 中 采 用 的 故 障 注 入 技 术 主 要 有 软 件 故 障 注 入 外 部 总 线 故 障 注 入 背 板 总 线 故 障 注 入 探 针 故 障 注 入 以 及 人 工 插 拔 式 故 障 注 入 具 体 如 下 表 所 示 故 障 注 入 技 术 说 明 备 注 软 件 故 障 注 入 外 部 总 线 故 障 注 入 背 板 总 线 故 障 注 入 探 针 故 障 注 入 插 拔 式 的 故 障 注 入 软 件 的 故 障 注 入 主 要 是 根 据 产 品 的 功 能, 将 故 障 模 式 定 位 至 软 件 层 级, 并 选 取 一 定 量 的 故 障 模 式, 注 入 到 系 统 软 件 中 去, 然 后 根 据 故 障 注 入 后 产 品 的 行 为 对 产 品 进 行 评 估 在 进 行 故 障 注 入 时, 根 据 产 品 的 功 能, 将 故 障 模 式 定 位 至 设 备 级 别, 并 选 取 一 定 量 的 故 障 模 式, 通 过 总 线 注 入 到 目 标 系 统 中 去, 然 后 根 据 故 障 注 入 后 产 品 的 行 为 对 产 品 进 行 评 估 在 多 个 电 路 板 接 口 间 加 入 转 接 电 路 板, 通 过 改 变 电 路 板 的 物 理 结 构 信 号 数 据 实 现 背 板 总 线 信 号 的 故 障 模 拟, 根 据 故 障 注 入 后 产 品 的 行 为 对 产 品 进 行 评 估 探 针 故 障 注 入 主 要 是 根 据 产 品 的 功 能, 将 故 障 模 式 定 位 至 硬 件 层 级 ( 板 级 或 芯 片 级 ), 并 选 取 一 定 量 的 故 障 模 式, 注 入 到 硬 件 中 去, 然 后 根 据 故 障 注 入 后 产 品 的 行 为 对 产 品 进 行 评 估 直 接 在 被 测 板 卡 上, 将 芯 片 及 其 他 相 关 器 件 进 行 插 拔, 进 行 故 障 注 入, 根 据 故 障 注 入 后 产 品 的 行 为 对 产 品 进 行 评 估 如 : 直 接 修 改 软 件 源 代 码, 使 软 件 处 理 异 常, 查 看 被 测 设 备 的 状 态 目 前 软 件 的 故 障 注 入 主 要 分 为 静 态 的 注 入 方 式 和 动 态 的 注 入 方 式 在 通 讯 链 路 层 进 行 物 理 层 电 气 层 协 议 层 故 障 注 入 从 而 产 生 异 常, 进 行 被 测 设 备 的 测 试 如 : 不 修 改 源 数 据, 将 源 数 据 引 入 至 故 障 注 入 设 备, 通 过 故 障 注 入 设 备 产 生 故 障, 再 将 故 障 引 入 被 测 设 备 相 对 于 外 部 总 线, 背 板 总 线 为 板 级 通 讯 总 线, 如 PCI 总 线 PCI-E 总 线, 以 及 各 种 非 标 的 背 板 总 线 将 探 针 直 接 引 入 芯 片 的 针 脚, 采 用 强 制 手 段 将 芯 片 针 脚 的 电 压 进 行 拉 高 或 拉 低 或 者 改 变 其 物 理 连 接 方 式 加 入 电 阻 电 容 等 有 一 定 的 风 险, 易 损 坏 被 测 设 备 半 实 物 仿 真 测 试 技 术 在 进 行 测 试 性 验 证 时, 如 有 必 要, 可 以 采 用 半 实 物 仿 真 的 方 式 模 拟 出 被 测 设 备 的 实 际 工 况 环 境 可 采 用 半 实 物 仿 真 的 方 式 模 拟 被 测 试 设 备 及 其 交 联 环 境 的 接 口 模 型 控 制 逻 辑 数 据 流 以 及 通 讯, 还 可 以 借 助 各 种 模 拟 器 模 拟 出 飞 行 轨 迹 负 载 气 压 等 建 立 出 这 些 工 况 后, 可 以 保 证

15 2015 年 装 备 测 试 性 专 刊 总 第 18 期 测 试 性 验 证 工 作 的 开 展 1.4 测 试 性 工 程 应 用 标 准 为 了 使 装 备 具 有 良 好 的 测 试 性,GJB 2547A-1995 装 备 测 试 性 工 作 通 用 要 求 中 对 武 器 装 备 的 研 制 过 程 中 的 工 作 进 行 了 明 确 的 规 定 具 体 包 括 测 试 性 及 其 工 作 项 目 要 求 的 确 定 测 试 性 管 理 测 试 性 设 计 与 分 析 测 试 性 试 验 与 评 价 和 使 用 期 间 测 试 性 评 价 与 改 进 此 外 还 规 定 了 测 试 性 的 各 个 工 作 项 目 在 产 品 的 论 证 阶 段 方 案 阶 段 工 程 研 制 与 定 型 阶 段 及 生 产 使 用 阶 段 的 开 展 时 机 具 体 请 参 考 上 述 相 关 国 军 标 文 档, 此 处 不 再 具 体 陈 述 2. 测 试 性 技 术 发 展 趋 势 目 前 测 试 性 技 术 得 到 了 广 泛 的 应 用, 但 由 于 在 实 际 应 用 中 存 在 着 故 障 诊 断 能 力 差 虚 警 率 高 的 问 题 造 成 了 装 备 的 完 好 性 差 保 障 费 用 过 高 不 符 合 质 量 目 标 的 提 高 战 备 完 好 性, 提 高 任 务 成 功 性, 降 低 保 障 资 源 要 求, 降 低 寿 命 周 期 费 用 的 要 求 为 了 达 到 这 一 质 量 目 标 的 要 求, 测 试 性 技 术 还 需 要 如 下 发 展 由 单 一 诊 断 向 综 合 诊 断 发 展 ; 随 着 装 备 的 越 来 越 复 杂, 单 一 诊 断 模 式 暴 露 出 以 下 问 题 : 装 备 故 障 检 测 率 低 : 当 装 备 产 生 故 障 时 无 法 报 出 所 有 的 故 障, 导 致 无 法 对 故 障 有 效 定 位 ; 故 障 隔 离 率 低, 检 测 出 装 备 故 障 后, 无 法 隔 离 至 规 定 的 模 糊 组 造 成 过 多 的 分 系 统 拆 卸 ; 虚 警 率 高, 误 报 装 备 有 故 障 导 致 不 必 要 的 维 修 操 作 综 合 诊 断 是 指 通 过 考 虑 和 综 合 测 试 性 自 动 测 试 人 工 测 试 维 修 辅 助 手 段 技 术 信 息 人 员 和 培 训 等 构 成 的 诊 断 能 力 的 所 有 要 素, 使 装 备 的 诊 断 效 能 达 到 最 佳 的 一 种 结 构 化 过 程 采 用 综 合 诊 断 的 方 法 可 以 有 效 地 解 决 故 障 检 测 率 低 故 障 隔 离 率 低 虚 警 率 过 高 的 问 题 由 故 障 诊 断 向 PHM( 故 障 预 测 与 健 康 管 理 ) 发 展 故 障 预 测 与 健 康 管 理 技 术 简 称 PHM 技 术, 包 括 两 部 分, 一 部 分 是 故 障 预 测, 另 一 部 分 是 健 康 管 理 PHM 技 术 是 在 故 障 诊 断 基 础 上, 结 合 综 合 诊 断, 逐 步 向 增 强 诊 断 故 障 预 测 和 健 康 管 理 过 渡 故 障 预 测 是 指 根 据 系 统 现 在 或 历 史 性 能 状 态, 预 测 性 地 诊 断 部 件 或 系 统 完 成 其 功 能 的 状 态 ( 未 来 的 健 康 状 态 ), 包 括 确 定 部 件 或 者 系 统 的 剩 余 寿 命 或 正 常 工 作 的 时 间 长 度 ; 健 康 管 理 是 指 基 于 对 系 统 及 其 组 成 部 分 信 息 的 获 取 状 态 监 测 故 障 诊 断 趋 势 分 析 寿 命 预 测, 根 据 资 源 及 使 用 要 求, 对 维 修 和 后 勤 做 出 智 能 充 分 和 适 当 的 决 策, 提 前 采 取 措 施 将 其 恢 复 至 正 常 状 态 PHM 技 术 最 终 会 改 变 现 有 的 反 应 式 维 修 和 预 防 性 维 修 模 式, 逐 步 向 视 情 维 修 和 自 主 式 保 障 过 渡 注 : 反 应 式 维 修 指 采 用 装 备 产 生 故 障 - 故 障 检 测 - 故 障 定 位 - 故 障 隔 离 - 资 源 调 度 - 装 备 维 修 过 程 3. 总 结 测 试 性 是 军 用 产 品 的 重 要 质 量 特 性 之 一, 测 试 性 质 量 特 性 的 实 现 需 要 测 试 性 技 术 给 予 支 撑 目 前 测 试 性 验 证 工 作 已 在 空 军 多 家 单 位 开 展, 这 势 必 改 变 当 前 军 工 装 备 的 测 试 性 设 计 状 态, 促 进 装 备 的 测 试 性 质 量 特 性 的 提 高 本 文 部 分 内 容 参 考 引 用 测 试 性 设 计 分 析 与 验 证 GJB2547A-1995 装 备 测 试 性 工 作 通 用 要 求 故 障 预 测 与 健 康 管 理 15

16 焦点 2015 现代装备的测试性 Focus 测试性工作在项目研制阶段的开展 Implementation of testability work in project development stage 文 付江 旋极信息军工中心系统测试部主管 根据GJB2547A-1995 装备测试性工作通用要求 的规定 测试性工作项目分为测试性及其工作项目要求 的确定 测试性管理 测试性设计与分析 测试性试验与评价 使用期间测试性评价与改进五个类别 本文以测试性工作项目为依据 以军用产品研制阶段(论证阶段 方案阶段 工程研制与定型阶段 生产 使用阶段)为基础 对测试性在项目研制阶段开展的具体工作进行分析 本文将重点放在方案阶段和工程研制 定型阶段 并重点介绍测试性设计分析和验证相关工作项 1.测试性工作项分析 测试性工作项目分为测试性及其工 作项目要求的确定 测试性管理 测试 性设计与分析 测试性试验与评价 使 用期间测试性评价与改进五个类别 1.1 测试性要求确定 测试性要求是指对目标产品提出测 四代战斗机采用二级维修体制 即基层级 基地级 根据维修体制不同 诊断方案也不相同 相应地测试性 的定性要求和定量要求也不相同 另外测试性的要求也需要与 可靠性 保障性 安全性其他特性互为约束考虑 1.2 测试性管理 试性的定性要求和测试性的定量要求 测 一般的管理流程 包括计划 执行 监督和控制 处 试性定性要求为测试可控性 可观测性 置 测试性的管理流程包括制定测试性计划 制定测试性工作 与被测设备兼容性 测试性的定量要求为 计划 对项目相关单位的监督与控制 测试性评审 测试性数 故障检测率 故障隔离率和虚警率 据收集 分析和管理 测试性增长管理 测试性的管理贯穿于 测试性要求与诊断方案有密切关 系 需要综合考虑维修的体制 第三代 16 战斗机采用三级维修体制 即 基层级 中继级 基地级 第 整个项目过程 1.3 测试性设计与分析

17 2015 年 装 备 测 试 性 专 刊 总 第 18 期 测 试 性 设 计 与 分 析 工 作 包 括 测 试 性 的 分 配 故 障 模 式 与 测 试 分 析 测 试 性 设 计 分 析 与 预 计 测 试 性 设 计 测 试 性 分 配 测 试 性 指 标 的 分 配 是 根 据 测 试 性 的 定 量 要 求, 依 据 订 购 方 提 出 的 指 标, 将 系 统 的 测 试 性 指 标 逐 步 分 解 至 约 定 的 产 品 层 级 对 于 故 障 检 测 和 故 障 隔 离 的 指 标 分 配 有 等 值 分 配 法 依 据 故 障 率 的 分 配 法 考 虑 故 障 率 和 费 用 的 分 配 法 综 合 加 权 分 配 法 有 老 产 品 时 的 分 配 方 法 各 分 配 方 法 的 特 点 和 适 用 条 件 如 下 表 所 示 表 :1 测 试 性 分 配 方 法 的 特 点 及 试 用 条 件 序 号 分 配 方 法 分 配 方 法 特 点 适 用 条 件 测 试 性 设 计 测 试 性 的 设 计 包 括 机 内 测 试 设 计 外 部 测 试 设 计 机 内 测 试 实 现 途 径 分 为 BITE 和 BITS, 分 为 系 统 功 能 设 计 系 统 工 作 模 式 设 计 结 构 布 局 设 计 信 息 处 理 设 计 测 试 流 程 设 计 诊 断 策 略 设 计 BIT 软 / 硬 件 设 计 防 虚 警 设 计 等 外 部 测 试 主 要 通 过 外 部 测 试 仪 器 工 具 设 备 进 行 故 障 检 测 和 隔 离 的 设 计, 主 要 是 ATE 设 计 1.4 测 试 性 试 验 与 评 价 1 等 值 分 配 法 2 按 故 障 率 分 配 法 3 考 虑 故 障 率 和 费 用 分 配 法 系 统 指 标 与 各 组 成 单 元 指 标 相 等, 无 需 做 具 体 分 配 工 作 故 障 率 高 的 组 成 单 元 分 配 较 高 的 指 标, 有 利 于 用 较 少 的 资 源 达 到 系 统 指 标 要 求, 分 配 工 作 较 简 单 考 虑 故 障 率 和 费 用 两 种 影 响 因 素, 有 利 于 以 较 少 的 费 用 达 到 测 试 性 要 求, 工 作 量 介 于 按 故 障 率 分 配 法 与 综 合 加 权 分 配 法 之 间 考 虑 到 故 障 率 故 障 影 响 MTTR 和 费 用 等 多 个 影 响 因 素 及 其 权 值, 分 配 工 作 量 比 较 大 考 虑 到 系 统 中 有 部 分 老 产 品 时 的 具 体 情 况 仅 适 用 于 系 统 各 组 成 单 元 特 性 基 本 相 同 的 情 况 适 用 于 已 知 系 统 各 组 成 单 元 的 故 障 率 数 据 且 故 障 率 不 相 等 的 情 况 适 用 于 已 知 系 统 各 组 成 单 元 的 故 障 率 和 费 用 数 据 且 数 据 不 相 等 的 情 况 在 产 品 的 设 计 研 制 过 程 中, 为 了 确 认 测 试 性 设 计 与 分 析 工 作 的 正 确 性 识 别 产 品 的 设 计 缺 陷 检 查 研 制 的 产 品 是 否 完 全 实 现 了 测 试 性 设 计 的 要 求, 需 要 进 行 测 试 性 验 证 试 验 与 评 价, 完 成 测 试 性 验 证 具 体 请 参 考 本 期 测 试 性 验 证 与 评 价 详 细 内 容 1.5 使 用 期 间 测 试 性 评 价 与 改 进 在 使 用 期 间 的 测 试 性 评 价 主 要 目 的 是 在 实 际 使 用 条 件 下 确 认 产 品 的 测 试 综 合 加 权 4 分 配 法 5 有 老 产 品 时 的 分 配 方 法 适 用 于 系 统 各 组 成 单 元 的 有 关 数 据 齐 全 的 情 况 仅 适 用 于 有 部 分 老 产 品 时 的 情 况 故 障 模 式 与 测 试 分 析 故 障 模 式 与 测 试 分 析 需 要 在 各 个 层 级 上 进 行 故 障 模 式 测 量 参 数 / 测 试 点 测 试 方 法 选 择 以 及 故 障 隔 离 分 析 故 障 模 式 与 测 试 分 析 结 果 可 用 于 支 持 测 试 性 建 模 详 细 设 计 以 及 测 试 性 预 计 故 障 模 式 与 测 试 分 析 内 容 包 括 产 品 的 故 障 检 测 分 析 和 故 障 隔 离 分 析 首 先 需 要 根 据 产 品 的 功 能 组 成 和 FMECA 结 果, 确 定 被 分 析 产 品 的 功 能 故 障 模 式 ; 确 定 故 障 模 式 后 再 进 一 步 分 析 确 认 测 量 点 和 测 量 参 数 ; 在 确 认 测 试 点 / 参 数 的 基 础 上 再 分 析 适 用 的 测 试 方 法 从 而 完 成 整 个 分 析 过 程 具 体 的 测 试 方 法 包 括 机 内 自 检 ATE 和 人 工 测 试 测 试 性 设 计 分 析 与 预 计 测 试 性 设 计 分 析 采 用 相 关 性 模 型 对 测 试 性 进 行 建 模, 描 述 故 障 单 元 与 测 试 的 相 关 性, 进 行 简 化 和 测 试 点 优 选, 并 最 终 得 到 诊 断 策 略 包 括 诊 断 树 及 故 障 字 典 可 通 过 相 关 性 模 型 对 整 个 系 统 的 故 障 检 测 率 和 故 障 隔 离 率 进 行 预 测 测 试 性 设 计 分 析 工 具 国 外 的 有 TEAMS 和 express, 国 内 尚 未 有 广 泛 应 用 的 成 熟 工 具 关 于 测 试 性 相 关 性 模 型 的 分 析 方 法 以 性 水 平, 评 价 其 是 否 满 足 使 用 要 求 在 使 用 期 间 若 发 现 测 试 性 缺 陷 或 不 满 足 使 用 要 求 时, 提 出 测 试 性 改 进 的 要 求 和 建 议, 实 施 改 进 措 施, 提 高 装 备 的 测 试 性 水 平 2. 总 结 由 于 产 品 项 目 本 身 具 有 渐 近 明 细 的 特 点, 测 试 性 工 作 项 目 本 身 也 是 一 个 不 断 迭 代 和 细 化 的 过 程, 部 分 工 作 项 在 研 制 的 多 个 阶 段 均 有 涉 及 在 开 展 测 试 性 工 作 项 目 时, 应 当 依 照 GJB2547A-1995 装 备 测 试 性 通 用 要 求 规 定 标 准, 结 合 具 体 项 目 的 情 况 完 成 测 试 性 工 作 本 文 部 分 内 容 参 考 引 用 测 试 性 设 计 分 析 与 验 证 GJB2547A-1995 装 备 测 试 性 工 作 通 用 要 求 及 诊 断 能 力 预 测 方 法 国 内 均 有 成 熟 的 技 术, 这 里 不 再 陈 述 17

18 焦 点 2015 现 代 装 备 的 测 试 性 Focus 测 试 性 验 证 与 评 价 Verifi cation and estimation work of testability 文 唐 锦 旋 极 信 息 军 工 中 心 系 统 测 试 部 技 术 工 程 师 随 着 大 量 的 高 新 技 术 的 应 用, 现 代 军 用 产 品 的 功 能 和 性 能 都 得 到 了 显 著 的 提 高 军 用 产 品 的 技 术 和 结 构 的 复 杂 性 也 明 显 增 加, 这 对 产 品 的 测 试 诊 断 提 出 了 更 高 更 严 的 要 求, 同 时 带 来 了 较 严 重 的 故 障 检 测 和 故 障 隔 离 问 题 随 着 产 品 验 证 及 测 试 性 工 程 的 推 进, 测 试 性 验 证 与 评 价 工 作 成 为 现 阶 段 测 试 性 工 程 的 重 中 之 重 在 产 品 的 设 计 验 证 过 程 中, 为 了 确 认 测 试 性 设 计 与 分 析 工 作 的 正 确 性 识 别 产 品 的 设 计 缺 陷 检 查 验 证 的 产 品 是 否 完 全 实 现 了 测 试 性 设 计 的 要 求, 需 要 进 行 测 试 性 验 证 试 验 与 评 价, 完 成 测 试 性 验 证 本 文 主 要 通 过 测 试 性 验 证 试 验 和 测 试 性 指 标 评 估 两 方 面 来 介 绍 现 阶 段 的 测 试 性 工 作 测 试 性 验 证 试 验 测 试 性 试 验 是 指 产 品 研 制 过 程 中, 由 指 定 的 试 验 机 构 按 照 事 先 设 计 好 的 试 验 方 案, 以 故 障 注 入 为 主 要 手 段, 模 拟 一 定 数 量 的 故 障 模 式, 通 过 规 定 好 的 方 法 进 行 实 际 的 故 障 注 入 测 试, 对 产 生 的 预 期 结 果 进 行 判 断 测 试 性 验 证 的 目 的 是 暴 露 产 品 的 测 试 性 设 计 缺 陷, 提 出 相 应 的 改 进 措 施, 并 初 步 评 估 该 产 品 的 测 试 性 指 标 良 好 的 测 试 性 设 计 能 够 提 高 产 品 完 好 性 任 务 成 功 性 和 安 全 性, 并 减 少 维 修 人 力 及 其 他 保 障 资 源, 降 低 寿 命 周 期 费 用 测 试 性 试 验 是 评 价 测 试 性 设 计 最 直 接 且 有 效 的 验 证 手 段, 测 试 性 验 证 试 验 工 作 流 程 如 下 图 图 1: 测 试 性 验 证 工 作 流 程 图 从 国 内 各 类 产 品 的 测 试 性 试 验 可 知, 测 试 性 试 验 方 案 FMEA 审 查 样 本 量 分 配 和 补 充 故 障 注 入 是 测 试 性 试 验 的 不 可 或 缺 的 环 节 1.1 测 试 性 试 验 方 案 测 试 性 试 验 方 案 也 称 抽 样 方 案, 由 承 制 方 和 订 购 方 在 考 虑 测 试 性 指 标 要 求 双 方 试 验 风 险 试 验 成 本 等 多 种 因 素 的 基 础 上, 基 于 统 计 学 理 论 等 计 算 确 认 目 前 航 空 领 域 主 要 采 用 的 是 以 最 低 可 接 受 值 的 试 验 方 案, 同 时 兼 顾 故 障 覆 盖 充 分 性 的 原 则, 进 行 故 障 样 本 的 补 充 1.2 FMEA 审 查 FMEA 审 查 结 果 是 产 品 进 行 测 试 性 设 计 开 展 测 试 性 建 模 的 基 本 输 入,FMEA 分 析 结 论 会 直 接 影 响 测 试 性 建 模 的 分 析 和 产 品 测 试 性 设 计 的 好 坏, 需 要 仔 细 按 照 要 求 进 行 编 写 以 保 证 试 验 结 果 更 加 真 实 有 效 的 反 映 产 品 当 前 所 能 达 到 的 测 试 性 的 指 标, 为 产 品 后 续 的 测 试 性 设 计 和 改 进 工 作 提 供 有 效 的 数 据 支 持 1.3 样 本 量 分 配 和 补 充 测 试 性 验 证 试 验 流 程 中, 测 试 性 试 验 样 本 的 分 配 和 补 充 是 测 试 性 验 证 中 非 常 重 要 的 一 个 环 节, 分 配 的 好 坏 直 接 影 响 产 品 的 测 试 性 指 标 的 检 测 率 (FDR) 以 及 覆 盖 率 (FCR) 测 试 性 验 证 试 验 样 本 的 分 配 既 要 考 虑 到 试 验 样 本 的 有 限 性

19 2015 年 装 备 测 试 性 专 刊 总 第 18 期 也 要 考 虑 到 结 果 的 真 实 性 目 前 航 空 领 域 主 要 采 用 的 是 按 比 例 随 机 抽 样 的 分 配 方 法 1.4 故 障 注 入 技 术 故 障 注 入 技 术 是 测 试 性 试 验 中 的 一 项 关 键 的 验 证 环 节, 能 否 安 全 有 效 地 注 入 故 障 决 定 着 试 验 的 成 败, 目 前 国 内 测 试 性 试 验 采 取 的 故 障 注 入 方 式 如 下 表 1 表 1: 故 障 注 入 类 型 及 特 点 故 障 注 入 方 式 功 能 说 明 产 品 现 状 定 N1=n( 初 始 样 本 分 配 数 )=383,C=15 为 试 验 方 案 假 如 试 验 过 程 中 有 45 个 故 障 样 本 未 做 BIT 设 计 或 BIT 检 测 失 败, Ns=383-45=338 则 FDRp=338/383=88.3% 2) 单 侧 置 信 下 限 : (2) 式 中 :Ns 试 验 检 测 成 功 总 次 数 ;C: 软 件 故 障 注 入 外 部 总 线 故 障 注 入 背 板 总 线 故 障 注 入 在 软 件 层 面 上 产 生 故 障, 以 达 到 产 品 测 试 北 京 旋 极 Xception 软 件 故 障 的 目 的 如 : 直 接 修 改 软 件 源 代 码, 使 软 注 入 产 品 件 处 理 异 常, 查 看 被 测 设 备 的 状 态 在 通 讯 链 路 层 进 行 物 理 层 电 气 层 协 议 层 故 障 注 入 从 而 产 生 异 常, 进 行 被 测 设 备 北 京 旋 极 IceBlade 故 障 注 入 的 测 试 如 : 不 修 改 源 数 据, 将 源 数 据 引 系 统 入 至 故 障 注 入 设 备, 通 过 故 障 注 入 设 备 产 生 故 障, 再 将 故 障 引 入 被 测 设 备 相 对 于 外 部 总 线, 背 板 总 线 为 板 级 通 讯 总 线, 如 PCI 总 线 PCI-E 总 线, 以 及 各 种 非 目 前 尚 未 有 比 较 成 熟 的, 通 标 的 背 板 总 线 使 用 背 板 总 线 故 障 注 入 手 用 背 板 总 线 故 障 注 入 产 品 段, 可 以 模 拟 FPGA DSP 以 及 多 种 元 器 件 的 故 障 置 信 度 例 如 : 某 系 统 发 生 38 次 故 障,BIT 检 测 出 36 次, 其 中 有 2 次 未 成 功 检 出, 即 成 功 次 数 Ns=36,C=0.8, 依 据 单 侧 置 信 下 限 数 据 表 可 查 得 RL=0.891, 即 BIT 的 单 侧 置 信 下 限 为 89.1% 2.2 故 障 隔 离 率 1) 点 估 计 设 正 确 隔 离 到 模 糊 组 为 L 的 次 数 为 探 针 故 障 注 入 将 探 针 直 接 引 入 芯 片 的 针 脚, 采 用 强 制 手 段 将 芯 片 针 脚 的 电 压 进 行 拉 高 或 拉 低 北 京 旋 极 的 探 针 故 障 注 入 产 品 NL, 故 障 隔 离 率 的 点 估 计 值 为 : FIRp=(NL/Ns) 100% (3) NL 是 用 规 定 的 方 法 正 确 隔 离 到 小 于 等 于 L(L=1,2,3) 个 可 更 换 单 元 的 故 障 插 拔 式 的 故 障 注 入 直 接 在 被 测 板 卡 上, 将 芯 片 及 其 他 相 关 器 件 进 行 插 拔, 进 行 故 障 注 入 不 需 要 产 品 支 持 风 险 很 大, 很 容 易 损 坏 设 备 2. 测 试 性 评 估 技 术 目 前, 测 试 性 评 估 主 要 基 于 经 典 的 统 计 理 论 试 验 方 案 选 择, 采 用 最 低 可 接 受 值 的 试 验 方 案, 可 依 据 测 试 性 试 验 的 数 据, 通 过 点 估 计 和 二 项 分 布 公 式 为 基 础, 评 估 出 故 障 检 测 率 故 障 隔 离 率 覆 盖 率 等 指 标 2.1 故 障 检 测 率 1) 点 估 计 设 正 确 检 测 到 的 样 本 量 为 Ns,N1 为 试 验 的 样 本 总 数, 故 障 检 测 率 的 点 估 计 值 为 : FDRp=(Ns/N1) 100% (1) 例 如 : 某 LRU 级 产 品 的 功 能 电 路 故 障 模 式 总 数 379, 订 购 方 风 险 为 β=0.2, 测 试 性 指 标 要 求 不 小 于 98% 其 中 使 用 BIT 时 的 故 障 检 测 率 : 不 小 于 95% 按 照 最 低 可 接 受 值 的 方 案 得 到 一 组 验 证 方 案 : 组 数 1 组 2 组 3 组 4 组 5 组 6 组 7 组 8 组 9 组 10 组 合 格 判 断 数 (C) 试 验 样 本 数 (n) 数 ;Ns 是 用 规 定 的 方 法 正 确 检 测 到 的 故 障 数 2) 单 侧 置 信 下 限 : (4) 2.3 故 障 覆 盖 率 设 产 品 分 配 到 备 选 故 障 样 本 库 中 的 故 障 模 式 总 数 为 Mk, 成 功 检 测 到 的 故 障 模 式 为 MjS, 则 通 过 公 式 (5) 进 行 产 品 的 故 障 覆 盖 率 的 计 算 FCR=(Mjs/Mk) 100% (5) 例 如 : 某 LRU 级 设 备 备 选 故 障 样 本 库 中 有 379 个 故 障 模 式, 成 功 检 测 到 的 故 障 样 本 数 为 MjS=276,FCR=276/379=72.8% ( 备 注 : 同 一 个 故 障 模 式 的 多 个 样 本 一 次 检 测 失 败 就 算 失 败 ) ( 下 转 20 页 ) 考 虑 到 最 小 样 本 限 制, 不 小 于 故 障 模 式 总 数 379, 可 确 19

20 焦 点 2015 现 代 装 备 的 测 试 性 Focus 从 测 试 性 看 FMEA FMEA in testability design and verifi cation 文 唐 锦 旋 极 信 息 军 工 中 心 系 统 测 试 部 技 术 工 程 师 1. 测 试 性 定 义 20 测 试 性 (testability) 是 指 产 品 能 及 时 准 确 的 确 定 其 状 态 ( 可 工 作 不 可 工 作 或 性 能 下 降 ) 并 隔 离 其 内 部 故 障 的 一 种 设 计 特 性 测 试 性 试 验 是 指 产 品 研 制 过 程 中, 由 指 定 的 试 验 机 构 按 照 事 先 设 计 好 的 试 验 方 案, 以 故 障 注 入 为 主 要 手 段, 模 拟 一 定 数 量 的 故 障 模 式, 通 过 规 定 好 的 方 法 进 行 实 际 的 故 障 注 入 测 试, 对 产 生 的 预 期 结 果 进 行 判 断 测 试 性 验 证 的 目 的 是 暴 露 产 品 的 测 试 性 设 计 缺 陷, 提 出 相 应 的 改 进 措 施, 并 初 步 评 估 该 产 品 的 测 试 性 指 标 2.FMEA 分 析 与 测 试 性 的 关 系 FMEA 工 作 是 整 个 四 性 工 作 的 基 础, 可 靠 性 维 修 性 测 试 性 保 障 性 工 作 都 会 用 到 FMEA 的 相 关 结 论 FMEA 分 析 是 一 个 分 析 设 计 仿 真 再 分 析 更 新 设 计, 并 在 仿 真 的 过 程 中 反 复 进 行 的 迭 代 过 程 对 于 测 试 性 专 业 来 说,FMEA 的 结 论 是 产 品 进 行 测 试 性 设 计 开 展 测 试 性 建 模 的 基 本 输 入,FMEA 分 析 结 论 会 直 接 影 响 测 试 性 建 模 的 分 析 和 产 品 测 试 性 设 计 的 好 坏 从 测 试 性 试 验 角 度 来 看,FMEA 分 析 报 告 属 于 产 品 可 靠 性 的 范 畴, 同 时 FMEA 分 析 报 告 也 是 测 试 性 验 证 试 验 的 一 项 最 重 要 的 依 据 FMEA 分 析 的 结 论 是 测 试 性 试 验 的 基 本 输 入, FMEA 分 析 报 告 的 完 备 性 准 确 性 合 理 性 从 根 本 上 影 响 了 测 试 性 验 证 试 验 的 开 展 以 及 试 验 结 果 的 有 效 性 和 真 实 性 3.FMEA 分 析 中 对 测 试 性 产 生 影 响 的 因 素 分 析 从 测 试 性 试 验 来 看, 在 FMEA 分 析 时 需 按 照 图 1 所 示 的 步 骤 进 行,FMEA 重 点 关 注 以 下 几 点 : 1. 产 品 约 定 层 次 的 划 分 ; 2. 功 能 电 路 的 划 分 ; 3. 故 障 率 的 准 确 性 ; 4. 故 障 模 式 的 检 测 方 法 ( 见 图 1) 3.1 产 品 约 定 层 次 GJB 约 定 层 次 定 义 : 根 据 FMEA 的 需 要, 按 产 品 的 功 能 关 系 或 组 成 特 点 进 行 FMEA 的 产 品 所 在 的 功 能 层 次 或 结 构 层 次 划 分 一 般 是 从 复 杂 到 简 单 依 次 进 行 划 分 约 定 层 次 又 划 分 成 初 始 约 定 层 次 其 他 约 定 层 次 ( 其 他 约 定 层 次 根 据 产 品 结 构 可 能 会 分 为 若 干 层 ), 最 后 是 最

21 2015 年 装 备 测 试 性 专 刊 总 第 18 期 图 1:FMEA 分 析 步 骤 图 低 约 定 层 次 根 据 产 品 的 硬 件 结 构 层 次 将 产 品 划 分 为 : 最 低 约 定 层 次 - 元 器 件 往 上 依 次 是 功 能 电 路 SRU LRU(LRM) 综 合 设 备 ( 分 系 统 ) 系 统 等 层 次 产 品 约 定 层 次 划 分 结 构 如 下 图 2 所 示 图 2: 约 定 层 次 划 分 结 构 图 测 试 性 试 验 关 注 产 品 的 约 定 层 次 的 原 因 在 于 : 约 定 层 次 的 划 分 的 正 确 性, 会 影 响 FMEA 分 析 的 准 确 性, 也 就 会 影 响 测 试 性 试 验 的 结 论 对 于 不 同 的 层 次 产 品, 比 如 综 合 设 备 级 的 产 品 和 LRU 级 的 产 品, 它 们 在 开 展 测 试 性 试 验 时, 进 行 故 障 模 拟 注 入 的 故 障 模 式 是 不 一 样 的 在 某 型 号 中, 对 于 LRU 级 的 产 品 重 点 关 注 功 能 电 路 级 的 故 障 模 式, 而 对 于 综 合 设 备 分 系 统 级 的 产 品 则 重 点 关 注 LRU 的 故 障 模 式 对 于 大 多 数 标 准 化 模 块 化 的 产 品, 按 照 产 品 的 结 构 功 能 进 行 约 定 层 次 划 分 应 该 是 比 较 清 楚 的 但 产 品 的 构 型 具 有 差 异 性, 在 定 义 产 品 的 约 定 层 次 时 一 定 要 深 入 了 解 产 品 的 结 构 特 点, 根 据 产 品 维 修 保 障 特 点, 具 体 问 题 需 要 进 行 具 体 分 析 目 前, 新 研 型 号 都 装 备 了 大 量 高 度 集 成 的 综 合 航 电 系 统 综 合 航 电 在 结 构 上 最 大 的 特 点 是 采 用 了 LRM, 即 外 场 可 更 换 模 块 LRM 和 传 统 的 SRU 结 构 是 比 较 容 易 混 淆 的, 它 们 的 区 别 主 要 体 现 在 维 修 级 别 上 LRM 是 外 场 可 更 换 模 块, SRU 是 内 场 可 更 换 单 元 分 析 人 员 如 果 按 照 传 统 的 概 念 去 理 解 该 产 品, 没 有 考 虑 产 品 模 块 的 维 修 级 别, 则 会 将 LRM 错 误 的 理 解 为 SRU 这 们 导 致 约 定 层 次 划 分 错 误, 因 为 LRM 也 符 合 LRU 的 定 义 总 之 系 统 在 划 分 约 定 层 次 时, 其 具 体 的 层 次 应 根 据 产 品 的 具 体 构 型 特 点 加 以 分 析 只 有 对 产 品 的 功 能 结 构 有 准 确 深 入 的 分 析, 才 能 将 约 定 层 次 划 分 的 比 较 准 确 3.2 功 能 电 路 的 划 分 采 用 硬 件 法 进 行 FMEA 分 析 需 自 底 向 上 的 进 行, 从 器 件 级 开 始 逐 层 进 行 分 析, 直 到 产 品 的 最 初 约 定 层 次 硬 件 法 正 常 的 做 法 是 首 先 分 析 元 器 件 级 的 故 障 模 式, 然 后 分 析 功 能 电 路 级 的 故 障 模 式 SRU 级 的 故 障 模 式 等 在 功 能 电 路 划 分 的 过 程 中 要 权 衡 分 析 颗 粒 度 与 故 障 模 式 完 备 性 的 关 系 通 常 而 言, 功 能 电 路 划 分 的 颗 粒 度 越 小, 功 能 电 路 的 数 量 越 多, 则 单 个 功 能 电 路 的 故 障 模 式 比 较 容 易 把 握, 这 样 也 会 导 致 每 个 功 能 电 路 的 故 障 模 式 数 量 较 少 ; 而 功 能 电 路 划 分 的 颗 粒 度 大, 那 么 功 能 电 路 的 数 量 少 了, 但 单 个 功 能 电 路 的 故 障 模 式 较 多 ( 以 A/D 采 集 电 路 为 例 ) 图 3:A/D 采 集 功 能 电 路 图 如 某 产 品 的 A/D 采 集 电 路 如 果 只 针 对 该 功 能 电 路 的 输 出 进 行 分 析, 分 析 21

22 焦 点 2015 现 代 装 备 的 测 试 性 Focus 出 某 信 号 的 A/D 采 集 错 误, 这 样 的 分 析 显 然 不 准 确 不 完 整 该 功 能 电 路 可 细 分 为 如 上 图 所 示 的 信 号 调 理 多 路 选 择 参 考 基 准 输 入 A/D 转 换 等 子 功 能 电 路, 可 以 采 用 上 面 的 思 路, 针 对 每 个 子 功 能 电 路 的 输 出 去 分 析 故 障 模 式, 则 可 以 得 到 如 XX 信 号 调 理 输 出 失 效 多 路 选 择 功 能 失 效 参 考 基 准 输 入 失 效 A/D 转 换 错 误 等 故 障 模 式, 这 样 的 分 析 相 对 就 比 较 准 确 3.3 故 障 率 的 准 确 性 在 故 障 样 本 分 配 及 抽 样 和 目 前 的 测 试 性 验 证 试 验 过 程 中, 所 有 计 算 分 配 试 验 样 本 的 过 程 都 是 基 于 故 障 率 的 大 小 故 障 率 的 准 确 性 直 接 决 定 备 选 故 障 样 本 库 中 每 条 故 障 模 式 分 配 得 到 的 样 本 量 的 多 少, 初 始 样 本 量 的 数 量 直 接 影 响 整 个 测 试 性 试 验 的 故 障 检 测 率 的 指 标 3.4 故 障 模 式 的 检 测 方 法 故 障 模 式 的 检 测 方 法 根 据 检 测 时 机 和 检 测 手 段 的 不 同, 具 有 不 同 的 分 类 和 定 义, 故 障 模 式 的 检 测 方 法 有 加 电 BIT 在 线 BIT( 周 期 ) 启 动 BIT( 维 护 BIT) 内 场 测 试 设 备 测 试 人 工 检 测 等 进 行 FMEA 分 析 时 容 易 混 淆 故 障 检 测 与 故 障 隔 离 的 区 别 在 很 多 产 品 的 检 测 方 法 分 析 中, 特 别 是 元 器 件 级 的 故 障 模 式 的 检 测 方 法 分 析, 其 分 析 的 结 果 都 是 人 工 检 测 分 析 人 员 往 往 认 为 只 有 采 用 人 工 检 测 的 方 法 才 能 将 元 器 件 的 故 障 模 式 检 测 出 来, 这 样 的 理 解 是 错 误 的, 这 是 故 障 隔 离 的 概 念 正 确 的 理 解 是 如 果 把 最 低 层 的 故 障 事 件 看 成 是 元 器 件 级 的 故 障, 那 么 根 据 传 递 关 系, 元 器 件 级 的 故 障 会 导 致 功 能 电 路 SRU, 直 至 LRU 发 生 故 障 导 致 故 障 顶 事 件 发 生 的 原 因 很 多, 但 只 要 顶 事 件 可 以 通 过 某 种 检 测 方 法 检 测 到, 那 么 我 们 就 认 为 底 层 发 生 的 故 障 模 式 也 能 被 检 测, 只 是 不 能 将 故 障 隔 离 到 底 层 故 障 4. 结 束 语 FMEA 工 作 是 一 项 非 常 细 致 复 杂 的 工 作 对 受 试 产 品 进 行 准 确 的 FMEA 分 析 具 有 非 常 重 大 的 意 义, 准 备 的 分 析 结 果 可 以 使 试 验 结 果 更 加 真 实 有 效 的 反 映 产 品 当 前 所 能 达 到 的 测 试 性 的 指 标, 为 产 品 后 续 的 测 试 性 设 计 和 改 进 工 作 提 供 有 效 的 数 据 支 持, 从 而 更 加 有 效 的 提 高 各 项 产 品 的 测 试 性 设 计 文 中 部 分 内 容 参 考 引 用 测 试 性 设 计 分 析 与 验 证 系 统 测 试 性 设 计 分 析 与 验 证 GJB 故 障 模 式 影 响 及 危 害 性 分 析 GJB 装 备 测 试 性 大 纲 GJB299C-2006 电 子 设 备 可 靠 性 预 计 手 册 22 ( 上 接 17 页 ) 3. 结 束 语 测 试 性 验 证 与 评 价 是 有 关 产 品 设 计 定 型 的 一 项 重 要 的 工 作, 也 是 一 项 较 繁 琐 细 致 的 工 作 测 试 性 验 证 与 评 价 需 要 在 相 关 方 案 设 计 FMEA 审 查 样 本 分 配 故 障 注 入 选 择 等 方 面 选 择 合 理 方 法, 在 整 个 测 试 性 验 证 试 验 中 得 到 足 够 多 的 资 料 和 试 验 数 据, 经 过 综 合 分 析 评 估 得 到 相 关 测 试 性 要 求 的 结 论 当 发 现 存 在 测 试 性 缺 陷 或 不 能 满 足 使 用 要 求 时, 提 出 相 关 的 测 试 性 改 进 措 施 和 建 议, 从 而 使 航 空 航 天 等 装 备 技 术 水 平 得 到 质 的 飞 跃 文 中 部 分 内 容 参 考 引 用 测 试 性 设 计 分 析 与 验 证 系 统 测 试 性 设 计 分 析 与 验 证 GJB 故 障 模 式 影 响 及 危 害 性 分 析 GJB 装 备 测 试 性 大 纲

23 2015 年 装 备 测 试 性 专 刊 总 第 18 期 浅 析 测 试 性 试 验 中 试 验 方 案 及 样 本 分 配 方 法 The scheme of testability experiment and sample distribution method 文 唐 锦 旋 极 信 息 军 工 中 心 系 统 测 试 部 技 术 工 程 师 1. 测 试 验 证 试 验 测 试 性 验 证 试 验 通 过 模 拟 一 定 数 量 的 故 障 模 式 来 检 验 被 测 设 备 (UUT) 的 BIT 和 ATE 的 诊 断 能 力 测 试 性 验 证 试 验 需 要 以 故 障 注 入 手 段 为 支 撑, 最 终 达 到 充 分 暴 露 产 品 的 测 试 性 设 计 缺 陷, 提 出 相 应 的 改 进 措 施, 并 初 步 评 估 该 产 品 的 测 试 性 指 标 的 目 的 2. 现 有 测 试 性 试 验 方 案 确 定 方 法 目 前, 国 内 测 试 性 验 证 技 术 通 过 对 相 关 产 品 测 试 性 验 证 试 验 的 开 展, 试 验 方 案 的 确 定 是 测 试 性 验 证 试 验 中 不 可 或 缺 的 一 部 分 常 用 的 测 试 性 试 验 方 案 确 定 方 法 可 以 从 原 理 上 来 分 为 两 大 类 : 考 虑 覆 盖 充 分 性 性 和 基 于 风 险 的 试 验 方 法 2.1 考 虑 覆 盖 充 分 性 考 虑 覆 盖 充 分 性 试 验 方 案 的 确 定 需 要 根 据 既 定 样 本 量 进 行 抽 样, 然 后 计 算 功 能 结 构 测 试 综 合 覆 盖 度, 并 补 充 抽 样 达 到 全 部 覆 盖 性 测 试 基 于 覆 盖 率 充 分 性 的 样 本 量 计 算 公 式 如 下 (1) (2),Ni 为 第 i 个 单 元 ( 或 功 能 故 障 模 式 ) 对 应 的 分 配 样 本 量,N 为 故 障 样 本 量 ;m 为 应 覆 盖 的 产 品 功 能 单 元 的 故 障 模 式 合 格 判 据 : 故 障 检 测 率 FDR 采 用 单 侧 置 信 下 限 进 行 判 别, 单 侧 置 信 下 限 计 算 公 式 如 下 (3) 所 示 : (3) 公 式 (3) 中,F 为 失 败 样 本 数 量 ;n 为 样 本 量 ;RL 为 测 试 性 参 数 单 侧 置 信 下 限 ;C 为 置 信 度 此 时, 合 格 判 据 为 当 故 障 检 测 率 FDR 的 单 侧 置 信 下 限 值 大 于 等 于 故 障 检 测 率 最 低 可 接 受 值, 故 障 检 测 率 合 格 ; 否 则 不 合 格 2.2 基 于 风 险 的 试 验 方 案 基 于 风 险 的 试 验 方 案 确 定 是 以 随 机 抽 样 为 基 础 主 要 包 括 考 虑 双 方 风 险 的 试 验 方 案 确 定 最 小 样 本 量 试 验 方 案 确 定 方 法 最 低 可 接 受 值 试 验 方 案 确 定 方 法 等, 目 前 主 要 采 用 最 低 可 接 受 值 试 验 方 案 确 定 方 法 按 照 最 低 可 接 收 值 试 验 方 案 查 表 10-12( 参 考 测 试 性 设 计 分 析 与 验 证 中 表 10-12) 得 到 多 组 样 本 量, 再 从 多 组 样 本 量 中 选 取 大 于 的 最 小 值 作 为 初 步 样 本 量 N, 如 果 查 表 得 到 的 多 组 样 本 量 中 无 法 找 到 大 于 的 值, 则 按 照 公 式 (4) 进 行 计 算 得 到 满 足 条 件 的 一 组 样 本 量 (n,c), 其 中 为 受 试 产 品 相 应 层 级 故 障 模 式 总 和,n 为 样 本 量,c 为 合 格 判 定 数, 23

24 焦 点 2015 现 代 装 备 的 测 试 性 Focus Rl 为 接 收 概 率 为 β 时 的 故 障 检 测 率,β 为 订 购 风 险 (4) 在 (n i,c i ) 中 可 选 取 样 本 量 n n l 的 一 个 为 验 证 方 案 (n,c), 其 中 n l =λ u /λ min 最 少 n 应 大 于 产 品 组 成 单 元 的 等 价 故 障 类 数 合 格 判 据 : 注 入 n 个 故 障 样 本, 如 检 测 ( 隔 离 失 败 ) 次 数 F c, 则 判 定 合 格 ; 否 则, 不 合 格 例 如, 当 选 定 FDRl=0.95,β=0.2 时, 查 的 有 关 数 据 表 ( 以 二 项 分 布 为 基 础 ) 可 得 到 一 组 试 验 方 案, 见 下 表 1 所 示 表 1: 检 测 率 要 求 为 95% 的 一 组 试 验 方 案 c n 当 n n l 时, 要 求 可 以 选 择 (157,4) 作 为 试 验 方 案 在 注 入 157 个 故 障 样 本 后, 如 果 检 测 失 败 数 F 5, 则 检 测 率 合 格, 接 收 产 品 3. 现 有 故 障 样 本 分 配 方 法 在 测 试 性 验 证 试 验 流 程 中, 测 试 性 试 验 样 本 的 分 配 是 测 试 性 验 证 中 非 常 重 要 的 一 个 环 节, 分 配 的 好 坏 直 接 影 响 产 品 的 测 试 性 指 标 测 试 性 验 证 试 验 样 本 的 分 配 既 要 考 虑 到 试 验 样 本 的 有 限 性 也 要 考 虑 到 结 果 的 真 实 性, 国 内 外 对 此 都 做 了 非 常 多 的 研 究 测 试 性 验 证 试 验 除 了 需 要 确 定 故 障 样 本 数 合 格 判 断 数 外, 还 要 将 样 本 合 理 的 分 配 到 产 品 的 各 个 组 成 部 分, 尽 可 能 的 模 拟 实 际 使 用 发 生 故 障 的 分 布 情 况 故 障 样 本 的 分 配 和 抽 样 主 要 以 试 验 产 品 的 复 杂 性 和 可 靠 性 为 基 础 目 前 常 用 的 方 法 主 要 有 按 比 例 分 层 抽 样 分 配 方 法 和 按 比 例 简 单 随 机 抽 样 分 配 方 法 目 前 航 空 领 域 主 要 采 用 的 是 按 比 例 简 单 随 机 抽 样 的 分 配 方 法 3.1 按 比 例 分 层 分 配 方 法 参 照 GJB 附 录 B, 首 先 对 试 验 产 品 进 行 约 定 层 次 的 划 分 以 及 计 算 各 单 元 层 次 的 故 障 率, 按 照 故 障 相 对 发 生 的 频 率 Fp 把 确 定 的 样 本 量 n 分 配 给 产 品 的 各 个 组 成 单 元, 然 后 用 同 样 的 方 法 再 把 组 成 单 元 的 样 本 量 ni 分 配 给 其 组 成 部 件 计 算 如 公 式 (5) 所 示, 其 中 Qi 为 第 i 个 单 元 的 数 量 ;λi 为 第 i 个 单 元 的 故 障 率 ;Ti 为 第 i 个 单 元 的 工 作 时 间 系 数, 它 等 于 该 单 元 工 作 时 间 与 全 程 工 作 时 间 之 比 n i =nf pi ; F pi =Q i λ i T i / Q i λ i T i (5) 产 品 的 备 选 故 障 样 本 量 是 规 定 试 验 样 本 量 的 3 倍 到 4 乘 以 100 会 使 很 多 故 障 模 式 的 相 对 数 量 为 0, 因 此 各 组 成 单 元 或 者 部 件 的 备 选 样 本 量 都 按 照 这 样 确 定, 即 Ni=4ni 进 行 测 试 性 验 证 试 验 时, 按 其 各 备 选 故 障 模 式 的 相 对 发 生 频 率 乘 以 100 所 确 定 的 累 计 范 围, 进 行 随 机 抽 样 来 选 出 要 注 入 的 故 障 模 式, 如 下 表 2: 按 比 例 分 层 分 配 方 法 选 择 示 例 所 示 所 属 单 元 故 障 编 码 故 障 模 式 影 响 相 对 发 生 频 率 累 计 范 围 接 收 机 无 法 复 位 接 收 机 不 工 作 导 航 接 收 机 GPS 通 道 中 器 GPS 射 频 通 道 件 故 障 不 通 FPGA 配 置 PROM 故 障 FPGA 加 载 错 误 表 2: 按 比 例 分 层 分 配 方 法 选 择 示 例 3.2 按 比 例 简 单 随 机 抽 样 分 配 方 法 样 本 量 确 定 以 后, 为 了 能 够 尽 可 能 的 模 拟 受 试 产 品 实 际 使 用 时 发 生 故 障 的 分 布 情 况, 以 受 试 产 品 相 应 级 别 故 障 模 式 的 故 障 相 对 发 生 频 率 为 依 据, 采 取 按 比 例 简 单 随 机 抽 样 分 配 方 法, 进 而 得 到 各 故 障 模 式 的 初 始 样 本 量 具 体 的 分 配 方 法 如 下 : 按 照 受 试 产 品 的 相 对 应 考 核 的 对 应 约 定 层 次 ( 设 备 定 义 为 部 件 的 考 核 功 能 电 路 层 级 的 故 障 模 式 ) 的 各 故 障 模 式 的 故 障 相 对 发 生 频 率 Fpi=λi/ 乘 以 3N 所 确 定 的 累 积 范 围, 利 用 00~(3N- 1) 左 右 均 匀 分 布 的 随 机 数 表, 在 所 有 故 障 模 式 中 随 机 抽 取 N 次, 最 后 将 N 次 抽 取 到 的 各 故 障 模 式 进 行 分 类 统 计 得 到 最 终 的 样 本 量 分 配 结 果 4. 结 束 语 在 整 个 测 试 性 验 证 试 验 的 环 节 中, 试 验 方 案 的 确 定 试 验 样 本 的 分 配 是 测 试 性 试 验 的 重 要 组 成 部 分, 两 者 缺 一 不 可, 试 验 方 案 的 好 坏 以 及 样 本 量 分 配 的 科 学 性 直 接 关 系 到 试 验 结 果 的 效 果 和 成 败 文 中 部 分 内 容 参 考 引 用 测 试 性 设 计 分 析 与 验 证 系 统 测 试 性 设 计 分 析 与 验 证 GJB 装 备 测 试 性 大 纲 24 倍, 因 为 产 品 的 故 障 模 式 数 目 一 般 都 比 100 大 得 多, 简 单 的

25 2015 年 装 备 测 试 性 专 刊 总 第 18 期 IceBlade 故 障 注 入 系 统 在 测 试 性 验 证 平 台 中 的 应 用 The application of IceBlade fault inject system in testability verifi cation 文 唐 锦 旋 极 信 息 军 工 中 心 系 统 测 试 部 技 术 工 程 师 测 试 性 (testability) 是 指 产 品 能 及 时 准 确 的 确 定 其 状 态 ( 可 工 作 不 可 工 作 或 性 能 下 降 ), 并 隔 离 其 内 部 故 障 的 一 种 设 计 特 性 测 试 性 验 证 需 要 故 障 注 入 手 段 支 撑 由 于 故 障 注 入 问 题 比 较 复 杂 且 与 装 备 相 关, 因 此 需 要 根 据 具 体 情 况, 针 对 性 地 研 制 相 应 的 故 障 注 入 设 备 IceBlade 故 障 注 入 系 统 是 一 套 对 通 讯 链 路 进 行 故 障 注 入 并 对 目 标 系 统 进 行 检 测 的 系 统 级 综 合 测 试 设 备 该 系 统 广 泛 应 用 于 航 天 航 空 船 舶 等 国 防 军 工 领 域, 以 简 洁 的 试 验 手 段 模 拟 目 标 系 统 在 测 试 性 试 验 中 的 故 障 模 型, 在 不 对 被 测 系 统 进 行 改 变 的 条 件 下, 对 被 测 系 统 进 行 故 障 注 入 本 文 以 惯 导 系 统 测 试 性 验 证 为 例 介 绍 IceBlade 故 障 注 入 系 统 在 测 试 性 验 证 平 台 中 的 应 用 1. 惯 导 系 统 测 试 性 验 证 平 台 介 绍 惯 导 系 统 测 试 性 验 证 平 台 由 主 控 系 统 (IceBlade 上 位 机 软 件 专 用 的 BIT 设 备 ATE 测 试 设 备 专 用 的 试 验 指 标 评 估 软 件 ) CorLink 仿 真 测 试 设 备 被 测 惯 导 系 统 IceBlade 故 障 注 入 系 统 四 部 分 组 成, 其 组 成 结 构 如 图 1 所 示 主 控 系 统 通 过 IceBlade 上 位 机 软 件 设 置 物 理 层 电 气 层 协 议 层 等 各 种 故 障 注 入 参 数 和 故 障 模 式 ; 采 用 CorLink 仿 真 测 试 设 备 仿 真 惯 导 系 统 的 测 试 激 励 信 号 ; 由 IceBlade 故 障 注 入 系 统 向 被 测 惯 导 系 统 注 入 编 辑 好 的 故 障 模 型, 再 由 主 控 上 位 机 BIT 设 备 和 ATE 设 备 对 通 讯 数 据 进 行 观 察 存 储 回 放 并 记 录 测 试 结 果 ; 通 过 专 用 的 试 验 指 标 评 25

26 焦 点 2015 现 代 装 备 的 测 试 性 Focus 26 估 软 件 对 被 测 惯 导 系 统 的 测 试 性 指 标 进 行 分 析 和 评 估, 形 成 试 验 分 析 报 告 图 1: 基 于 IceBlade 的 测 试 性 验 证 平 台 图 1.1 主 控 系 统 主 控 系 统 由 IceBlade 上 位 机 软 件 BIT 测 试 设 备 ATE 测 试 设 备 专 用 的 试 验 指 标 评 估 软 件 四 部 分 组 成, 负 责 整 个 系 统 的 控 制 和 诊 断 结 果 信 息 显 示 主 要 功 能 如 下 IceBlade 上 位 机 软 件 : 用 于 设 置 故 障 注 入 参 数, 包 括 故 障 注 入 链 路 点 故 障 模 式 活 动 执 行 类 型 故 障 执 行 时 间 故 障 时 延 故 障 重 复 次 数 同 时 此 软 件 也 可 监 控 故 障 注 入 过 程 中 的 信 号, 从 通 讯 链 路 提 取 数 据 并 进 行 存 储 和 回 放 BIT 测 试 设 备 :BITE(Built-In Test Equipent 机 内 测 试 设 备 ) 是 指 测 试 设 备 提 供 的 故 障 检 测 和 故 障 隔 离 的 自 动 化 测 试 能 力 的 设 备 其 主 要 功 能 是 把 设 备 的 故 障 隔 离 到 外 场 可 更 换 单 元 (LRU) BIT 测 试 包 括 以 下 各 类 : 1) 在 线 BIT: 在 线 BIT 包 括 周 期 BIT 和 连 续 BIT 周 期 BIT 是 以 规 定 的 时 间 间 隔 启 动 的 BIT, 连 续 BIT 是 连 续 监 测 主 系 统 工 作 的 BIT; 2) 加 电 BIT: 加 电 BIT 是 在 被 测 单 元 电 源 接 通 时 启 动, 并 当 系 统 启 动 完 成 后 结 束 测 试 的 BIT; 3) 启 动 BIT: 启 动 BIT 也 叫 维 护 BIT, 是 由 某 种 事 件 或 操 作 员 启 动 的 BIT, 它 可 能 中 断 主 系 统 的 正 常 工 作, 可 以 允 许 操 作 员 人 为 干 预 ATE 测 试 设 备 :ATE 是 指 自 动 进 行 功 能 和 性 能 参 数 测 试 评 价 性 能 下 降 程 度 或 隔 离 故 障 的 设 备 ATE 属 于 被 测 UUT 外 部 的 自 动 化 测 试 设 备, 对 于 UUT 采 用 脱 机 测 试 方 式, 提 供 UUT 工 作 的 外 部 激 励 并 对 UUT 输 出 响 应 进 行 测 量 评 估, 完 成 UUT 的 功 能 性 能 测 试 和 故 障 诊 断 故 障 隔 离 等 专 用 测 试 性 指 标 评 估 软 件 : 用 以 考 核 故 障 检 测 率 故 障 隔 离 率 虚 警 率 故 障 覆 盖 率 等 1.2 CorLink 仿 真 测 试 设 备 CorLink 仿 真 测 试 设 备 具 有 信 号 激 励 和 自 动 响 应 功 能, 是 一 款 小 型 化 综 合 化 一 体 化 的 通 用 半 实 物 仿 真 测 试 产 品 它 实 现 了 航 空 航 天 兵 器 和 船 舶 等 领 域 常 用 的 外 部 数 据 总 线 接 口 和 信 号 接 口, 集 成 14 寸 显 示 器 和 键 盘 鼠 标 等 操 作 外 设, 并 配 备 笔 记 本 电 池 其 便 携 式 特 性 可 适 用 于 内 场 外 场 测 试, 多 台 CorLink 也 可 通 过 网 络 协 同 的 方 式 完 成 大 型 的 分 布 式 半 实 物 仿 真 测 试 试 验 1.3 惯 导 系 统 被 测 惯 导 系 统 是 整 个 测 试 性 验 证 平 台 中 的 被 测 对 象, 接 收 仿 真 激 励 信 号 和 IceBlade 故 障 注 入 系 统 的 故 障 模 拟 信 号, 产 生 相 应 的 故 障 现 象 并 输 出 相 关 测 试 信 息, 进 而 完 成 对 测 试 性 试 验 的 各 项 指 标 验 证 与 评 估 1.4 IceBlade 故 障 注 入 系 统 IceBlade 故 障 注 入 系 统 是 针 对 军 工 装 备 产 品 的 测 试 性 验 证 需 求 而 自 主 研 发 的 一 套 测 试 及 验 证 平 台 目 前 测 试 性 验 证 的 一 大 难 点 在 于, 如 何 使 被 测 系 统 产 生 特 定 的 故 障, 以 验 证 其 测 试 性 设 计 是 否 满 足 规 定 的 要 求 所 以 需 要 采 用 故 障 注 入 技 术, 以 一 种 可 以 控 制 可 以 复 现 并 且 对 目 标 设 备 没 有 损 坏 的 方 式, 让 目 标 系 统 快 速 失 效, 观 察 和 分 析 目 标 系 统 在 故 障 注 入 情 况 下 容 错 性 设 计 故 障 监 控 故 障 隔 离 的 能 力, 获 取 足 够 的 数 据 通 过 对 数 据 的 分 析, 对 目 标 系 统 进 行 测 试 性 设 计 的 验 证 IceBlade 故 障 注 入 系 统 针 对 特 定 设 备 提 供 不 同 的 接 口 支 持, 包 括 1553B AFDX FC 探 针 Arinc429 CAN

27 2015 年 装 备 测 试 性 专 刊 总 第 18 期 所 属 功 能 电 路 故 障 模 式 正 常 信 号 形 式 故 障 注 入 手 段 BIT 检 测 指 示 离 散 量 接 口 电 路 输 入 离 散 量 3 功 能 失 效 正 常 离 散 量 输 入 信 号 用 IceBlade 的 IO 模 块 注 入 物 理 层 断 路 故 障 BIT 报 离 散 量 IN error 抖 动 回 路 Y 轴 抖 动 驱 动 故 障 交 流 方 波 Vpp=120V, 频 率 输 出 范 围 Hz, 占 空 比 50% 用 IceBlade 注 入 断 开 频 率 调 节 幅 度 调 节 故 障 BIT 报 Y 轴 抖 动 故 障 稳 频 回 路 PZT 电 压 参 数 漂 移 直 流 上 叠 加 4V 交 流, 直 流 范 围 0-45V, 交 流 频 率 Vpp=1 用 IceBlade 注 入 物 理 层 幅 度 调 节 故 障, 调 节 范 围 ±10V BIT 报 稳 频 输 出 故 障 稳 流 回 路 稳 流 无 输 出 TTL,0-5V 拍 频 回 路 SIN COS 采 集 故 障 正 弦 余 弦 :0.6kHz-1.6MHz, Vpp=7.5V, 步 长 50mV Arinc429 通 讯 接 口 功 能 电 路 X 轴 角 位 置 超 差 故 障 俯 仰 角 30 度 GJB289A 总 线 驱 动 功 能 电 路 B 之 路 信 号 误 码 曼 码, 标 准 的 1553B 信 号 用 IceBlade 的 TTL 模 块 注 入 物 理 层 断 路 故 障 用 IceBlade 的 Arinc429 模 块 注 入 物 理 层 速 率 频 率 调 节 故 障, 范 围 0-0.5kHz 使 用 IceBlade 的 Arinc429 模 块 注 入 电 气 层 数 据 替 换, 改 变 角 位 置 所 在 的 数 据 位 的 ICD 信 息 使 其 角 度 发 生 偏 移 使 用 IceBlade 注 入 协 议 层 故 障 奇 偶 校 验 故 障 BIT 报 稳 流 输 出 故 障 BIT 报 拍 频 计 数 故 障 BIT 报 X 轴 角 位 置 故 障 BIT 报 MBI 第 一 支 路 通 讯 故 障 表 1:IceBlade 在 惯 导 测 试 性 验 证 平 台 中 的 应 用 实 例 RS232 RS422 RS485 隔 离 I/0 模 拟 信 号 TTL 信 号 等 协 议 / 电 气 规 范 的 检 测 和 故 障 注 入, 此 外 还 包 括 电 源 的 检 测 和 故 障 注 入 包 括 : 离 散 量 接 口 功 能 电 路 陀 螺 控 制 回 路 ( 抖 动 回 路 稳 频 回 路 稳 流 回 路 拍 频 回 路 ) Arinc429 通 讯 接 口 功 能 电 路 与 GJB289A 总 线 驱 动 功 能 电 路 IceBlade 故 障 注 入 系 统 可 同 时 实 现 物 理 层 电 气 层 协 议 层 的 故 障 模 拟 和 在 线 测 试, 具 体 故 障 模 式 如 下 : 物 理 层 可 实 现 断 路 控 制 短 路 控 制 串 行 阻 抗 并 行 阻 抗 阻 抗 匹 配 等 ; 电 气 层 可 实 现 幅 度 调 节 共 模 电 压 调 节 噪 声 毛 刺 模 拟 波 形 畸 变 输 入 电 压 阈 值 调 节 占 空 比 调 节 斜 率 调 节 等 ; 协 议 层 可 实 现 信 号 延 时 速 率 频 率 调 节 数 据 传 输 错 误 等 3. 结 束 语 目 前 测 试 性 验 证 试 验 是 针 对 已 有 产 品 的 测 试 性 设 计 进 行 评 估 故 障 注 入 技 术 是 测 试 性 验 证 试 验 的 一 种 有 效 手 段 通 过 上 述 故 障 注 入 试 验, 暴 露 出 部 分 UUT 测 试 性 设 计 的 不 足 的 问 题 测 试 性 验 证 还 需 要 大 量 科 学 合 理 的 故 障 模 式 的 注 入 作 为 验 证 依 据, 使 装 备 测 试 性 指 标 的 评 估 更 加 真 实 可 靠 IceBlade 故 障 注 入 系 统 是 北 京 旋 极 在 吸 取 国 内 外 类 似 系 统 的 设 计 经 验 基 础 上, 结 合 国 内 的 需 求 形 成 的 2.IceBlade 在 惯 导 测 试 性 验 证 平 台 的 典 型 应 用 一 套 功 能 齐 全 性 能 稳 定 的 故 障 注 入 系 统, 是 测 试 性 验 证 试 验 中 不 可 缺 少 的 一 环 惯 导 系 统 测 试 性 平 台 如 图 1 所 示 采 用 IceBlade 故 障 注 入 系 统 注 入 惯 导 系 统 测 试 性 验 证 所 需 的 故 障 模 式, 文 中 部 分 内 容 参 考 引 用 测 试 性 设 计 分 析 与 验 证 系 统 测 试 性 设 计 分 析 与 验 证 27

28 市 场 活 动 海 军 军 民 融 合 主 题 展 Market Events 旋 极 嵌 入 式 技 术 闪 耀 蓝 鲸 军 民 融 合 创 新 园 高 新 技 术 展 2014 年 12 月 26 日 至 2015 年 1 月 13 日, 海 军 与 北 京 市 政 府 在 军 民 结 合 产 业 基 地 蓝 鲸 园 举 办 了 以 军 民 融 合 创 新 主 题 的 海 军 军 民 融 合 展 中 央 军 委 委 员 总 装 备 部 部 长 张 又 侠, 海 军 司 令 吴 胜 利 参 观 展 览 本 次 展 会 全 国 仅 有 40 家 企 业 受 邀, 北 京 旋 极 信 息 技 术 股 份 有 限 公 司 携 自 主 创 新 的 嵌 入 式 技 术 闪 耀 亮 相, 展 出 了 远 程 互 联 产 品 故 障 诊 断 产 品 车 载 / 舰 载 无 线 通 信 产 品, 得 到 了 总 装 首 长 海 军 司 令 各 军 工 集 团 领 导 人 员 及 其 他 参 观 人 员 的 关 注 和 高 度 评 价 28 总 装 备 部 部 长 张 又 侠 体 验 产 品

29 2015 年 装 备 测 试 性 专 刊 总 第 18 期 海 军 司 令 吴 胜 利 听 取 旋 极 信 息 副 总 经 理 蔡 厚 富 汇 报 蓝 鲸 军 民 融 合 创 新 园 是 海 军 与 北 京 市 贯 彻 落 实 习 主 席 和 党 的 十 八 大 关 于 军 民 融 合 深 度 发 展 战 略 的 探 索 实 践, 也 是 全 国 首 个 军 地 共 建 共 管 的 高 科 技 园 区 该 园 区 位 于 北 京 市 亦 庄 经 济 技 术 开 发 区, 占 地 300 余 亩, 是 一 个 全 面 合 作 深 度 融 合 直 接 对 接 辐 射 全 国 的 军 民 双 向 互 动 发 展 的 综 合 性 军 民 融 合 成 果 转 化 基 地 此 次 展 会 仅 在 全 国 范 围 内 挑 选 40 余 家 地 方 高 新 技 术 企 业 和 海 军 院 校 及 科 研 单 位 的 87 项 技 术 参 展, 内 容 涵 盖 新 装 备 新 能 源 新 材 料 生 物 医 药 和 信 息 技 术 等 领 域, 展 示 了 当 前 国 内 外 相 关 领 域 的 最 新 科 技 成 果, 通 过 促 成 相 关 技 术 成 果 的 军 转 民 和 民 参 军, 对 于 促 进 海 军 装 备 发 展 工 程 建 设 等 以 及 地 方 经 济 社 会 发 展 具 有 重 要 推 动 作 用 29

30 技 术 前 沿 Technology Trends TECHNOLOGY TRENDS P29 浅 析 自 动 测 试 技 术 及 流 程 P33 ARINC818-2 总 线 技 术 的 探 讨 P35 分 布 式 测 控 系 统 中 通 用 化 设 计 与 实 现 P38 装 备 故 障 诊 断 及 维 修 决 策 技 术 P40 航 空 分 系 统 EFIS 综 合 功 能 测 试 平 台 P43 软 件 测 试 前 沿 技 术 - 敏 捷 测 试 P46 硬 件 仿 真 系 统 在 图 像 处 理 FPGA 应 用 中 加 速 逻 辑 验 证 P49 航 空 软 件 数 据 激 励 测 试 系 统 P52 GJB8114 C/C++ 语 言 编 程 安 全 子 集 的 提 出 和 改 进 P54 控 制 系 统 中 的 PLC 系 统 综 合 测 试 技 术 30

31 2015 年 装 备 测 试 性 专 刊 总 第 18 期 浅 析 自 动 测 试 技 术 及 流 程 The technology and process of automated testing 文 王 丽 娜 上 海 旋 极 技 术 部 软 件 工 程 化 产 品 技 术 工 程 师 自 动 测 试 (Automated Testing) 不 等 于 测 试 自 动 化 (Test Automation) 自 动 测 试, 模 拟 手 工 测 试 步 骤, 通 过 执 行 程 序 语 言 编 制 的 测 试 脚 本 自 动 地 测 试 软 件, 自 动 地 实 施 软 件 的 单 元 测 试 功 能 测 试 负 载 测 试 或 性 能 测 试 等 自 动 测 试 集 中 体 现 在 实 际 测 试 执 行 (Test Execution) 的 过 程, 也 就 是 由 手 工 逐 个 地 运 行 测 试 用 例 的 操 作 过 程 被 测 试 工 具 自 动 执 行 的 过 程 所 替 代 自 动 测 试, 强 调 借 助 工 具 ( 不 仅 仅 是 工 具, 有 时 包 括 策 略 和 工 件 ) 来 完 成 测 试 的 执 行, 也 就 是 用 工 具 来 帮 助 或 辅 助 测 试, 这 个 执 行 过 程 可 能 是 全 自 动 的, 也 可 能 是 半 自 动 的 单 元 测 试 是 软 件 开 发 过 程 中 重 要 的 质 量 保 证 活 动, 单 元 测 试 的 质 量 将 很 大 程 度 上 影 响 软 件 产 品 的 最 终 质 量 单 元 测 试 用 于 检 测 代 码 的 内 部 结 构, 对 其 采 用 自 动 化 的 方 式, 可 达 到 事 半 功 倍 的 效 果 本 文 主 要 介 绍 基 于 单 元 测 试 的 自 动 测 试 过 程 自 动 测 试 过 程 利 用 路 径 解 析 的 算 法, 遍 历 被 测 代 码 所 有 可 能 的 路 径, 自 动 创 建 测 试 用 例 集, 满 足 100% 的 入 口 语 句 判 定 或 布 尔 覆 盖 目 标 该 算 法 思 想 如 下 : 基 础 路 径 : 缺 省 测 试 用 例 将 所 有 的 输 入 都 设 为 0 其 余 路 径 : 算 法 分 析 器 会 验 证 未 执 行 过 的 路 径, 尝 试 设 定 输 入 值 以 确 保 代 码 执 行 过 其 余 路 径 当 代 码 中 所 有 区 域 都 被 执 行 过 或 者 所 有 可 能 的 路 径 都 被 尝 试 过, 则 算 法 分 析 器 终 止, 并 将 生 成 的 测 试 用 例 保 存 到 测 试 脚 本 中, 同 时 创 建 一 个 相 关 自 动 测 试 的 报 告 自 动 测 试 的 关 键 要 素 主 要 包 括 软 件 的 输 入 输 出 测 试 用 例 结 构 函 数 的 调 用 实 现 等 31

32 技 术 前 沿 Technology Trends 32 (1) 输 入 和 输 出 被 测 代 码 的 输 入, 用 于 激 励 执 行 代 码 中 的 特 定 路 径 通 常 包 括 : 被 测 函 数 的 参 数 全 局 数 据 调 用 函 数 的 返 回 值 函 数 调 用 的 输 出 参 数 ( 如 : 指 针 类 型 的 非 const 参 数 ) 自 动 生 成 测 试 脚 本 后, 可 检 查 被 测 代 码 的 以 下 输 出 : 被 测 函 数 的 返 回 值 被 测 函 数 的 输 出 参 数 ( 如 : 指 针 参 数 ) 全 局 数 据 函 数 调 用 序 列 调 用 函 数 的 参 数 (2) 测 试 用 例 结 构 自 动 测 试 创 建 成 功 后, 会 生 成 一 组 遍 历 所 有 可 能 路 径 的 单 元 测 试 用 例, 一 般 包 含 以 下 结 构 : 局 部 变 量 用 来 保 存 所 需 的 每 个 参 数 期 望 的 调 用 序 列 参 数 赋 值 函 数 调 用 相 关 的 全 局 数 据 检 查 结 构 体 按 照 字 段 逐 一 进 行 检 查 如 果 被 测 函 数 有 返 回 值, 该 返 回 值 将 被 保 存 并 检 查 如 果 被 测 函 数 的 返 回 值 不 确 定 ( 如, 当 前 路 径 存 在 未 初 始 化 的 变 量 ) 该 返 回 值 的 检 查 将 被 省 略 自 动 测 试 报 告 中, 会 记 录 未 初 始 化 变 量 的 警 告 消 息 (3) 函 数 调 用 实 现 自 动 测 试 的 缺 省 设 置 是, 以 Stub 打 桩 方 式 模 拟 或 截 取 所 有 的 函 数 调 用, 检 查 调 用 序 列 和 参 数, 以 及 设 置 必 要 的 输 出 每 一 次 函 数 调 用 都 会 自 动 对 应 一 个 相 关 实 例 默 认 情 况 下, 每 一 个 实 例 都 会 : 检 查 其 输 入 参 数 设 定 返 回 值 和 输 出 参 数 输 入 参 数 是 指 针 类 型 时, 该 指 针 的 地 址 和 内 容 都 将 被 检 查 对 于 结 构 体 或 数 组 参 数, 每 个 结 构 成 员 或 数 组 元 素 都 将 被 检 查 函 数 调 用 中 所 有 非 Const 类 型 的 指 针 参 数 作 为 输 出 参 数, 该 参 数 可 作 为 被 测 代 码 的 输 入, 用 于 激 励 执 行 某 条 路 径 被 模 拟 的 函 数 可 通 过 修 改 全 局 数 据, 激 励 代 码 执 行 某 条 路 径 Cantata 自 动 测 试 应 用 Cantata 的 基 线 测 试 功 能, 可 自 动 产 生 执 行 到 所 有 代 码 路 径 的 测 试 用 例 向 量, 满 足 单 元 测 试 的 覆 盖 目 标 基 线 测 试 还 产 生 代 码 可 测 试 性 问 题 报 告, 如 不 可 达 代 码 未 初 始 化 数 据 隐 式 函 数 声 明 等 问 题 (1) 测 试 实 例 range 测 试 实 例 包 含 range.h range.c range.h range.h 声 明 了 函 数 range stubf, 定 义 了 宏 变 量 图 1 range.h 示 例 图 range.c range.c 包 含 一 个 函 数 range, 函 数 range 调 用 了 函 数 stubf,stubf 的 返 回 值 作 为 if 判 断 条 件 图 2 range.c 以 及 结 构 图 函 数 range, 有 3 条 可 执 行 路 径

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