一種電子裝備測試性建模評估方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及設備測試技術領域。
【背景技術】
[0002] 在裝備方案論證及設計階段，通過建立測試性模型可以實現(xiàn)早期的測試性評估。 同時，隨著裝備研制的深入，該模型還要能夠融合裝備研制過程中產(chǎn)生的專家經(jīng)驗信息、歷 史試驗數(shù)據(jù)等測試性信息，提高測試性仿真評估結果的精確性。
[0003] 目前，基于模型的測試性仿真評估還存在如下三個方面的不足：
[0004] (1)建立在確定性基礎上的模型無法處理測試的不確定性問題，例如信息流模型， 多信號流圖模型等；
[0005] (2)能夠處理測試不確定性的模型，又不能反映裝備的層次結構，不便于裝備設計 初期的測試性預計評估，例如測試性貝葉斯網(wǎng)絡模型；
[0006] (3)通過大量試驗來確定測試性模型中節(jié)點條件概率的方法是不現(xiàn)實的，大多是 根據(jù)假設或專家經(jīng)驗直接給出結果，處理比較粗糙，導致測試性仿真評估結果的精度很低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種電子裝備測試性建模評估方法;該方法具 有良好的可觀測性，不僅能夠反映故障和測試之間的關聯(lián)依賴關系，還能夠反映系統(tǒng)模塊 之間的結構關系和故障傳播關系；并能夠融合多源測試性信息，進行測試性定量分析與評 估；同時還具有層次性，采用分系統(tǒng)或功能模塊小片段測試性模型組合成整個系統(tǒng)的測試 性模型，降低了建模難度，也便于測試性模型的擴展和修改。
[0008] 為解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案是：一種電子裝備測試性建模評 估方法，該方法包括以下步驟：
[0009] 1)明確建模對象;對被建模裝備進行原理圖模型、測試性結構模型和故障模式影 響及危害性分析，識別并提取裝備的組成與功能、故障模式和測試信息，并劃分結構層次， 明確被建模裝備各組成單元；
[0010] 2)測試性分層混合模型構建；
[0011] a、根據(jù)對裝備系統(tǒng)的分析，建立裝備系統(tǒng)各功能模塊、故障和測試之間關聯(lián)關系 的子模型片段；
[0012] b、根據(jù)故障模式的傳播關系和系統(tǒng)結構的功能關系，將各個子模型連接起來，建 立起整個被建模裝備系統(tǒng)的測試性分層混合模型；
[0013] c、根據(jù)可達性原理，可將測試性分層混合模型轉化為貝葉斯測試性模型進行測試 性定量指標的預計；
[0014] 3)對構建的測試性分層混合模型進行調(diào)整、修正和校驗，評估所構建模型的準確 程度；
[0015] 4)裝備測試性分析與評估；
[0016] a、由專家經(jīng)驗確定節(jié)點條件概率的驗前分布；
[0017] b、利用試驗數(shù)據(jù)對條件概率驗前分布進行更新；
[0018] c、運用分層混合模型推理對裝備的測試性進行評估。
[0019] 進一步優(yōu)化的技術方案為所述步驟2)中測試性分層混合模型包括系統(tǒng)組成單元 有限集C、故障模式有限集F、測試有限集T、有向邊有限集E、節(jié)點條件概率模式集P;
[0020] 系統(tǒng)組成單元有限集C:C= {ci，C2,…，Ci,…，Cm}，Ci( 1 < i < m)代表第i個組成單 元;組成單元之間的關聯(lián)關系可表示為CC= {ciCj}，(^(^ =〈(^，(^>代表組成單元(^和(^之間 的關聯(lián)關系，Ci，c j e C;
[0021] c; < >c;
[0022] 故障模式有限集F:F= {fi，f2，…，f i，…，fn}，fi(1 < i < n)代表第i種故障模式，系 統(tǒng)故障模式與組成單元之間的從屬關系可表示為CF= {cifj}，(^;^ =〈(^，;^>代表部件(^與 故障f j之間的從屬關系，ciEC，f jEF;
[0023] C,< t</j >f.
[0024] 測試有限集T:T={ti，t2,…，ti,…，ti}，ti(l《i《1)代表第i個測試，規(guī)定每個測 試都是二值的，即通過和不通過;故障模式和測試之間的映射關系可表示為FTiUdj}， fit j = <f i，t j>代表故障模式f i和測試t j之間的映射關系，f i eF，t j e T;
[0025] j]< >tj
[0026] 有向邊有限集E: %表示故障模式乜和測試k之間的信息流， 表示故障模式fk和故障模式f 1之間的信息流，b表示測試tg和測試th之間的信息流；
[0027] 節(jié)點條件概率集P: P = {(FDij，F(xiàn)Aij)}，（FDij，F(xiàn)Aij)為檢測--虛警概率對;其中 FDi謙示被k監(jiān)測的故障源h異常時，測試t池異常的概率;FA^表示被k監(jiān)測的故障源心正 常時，測試k也異常的概率。
[0028] 進一步優(yōu)化的技術方案為所述測試性分層混合模型還包括系統(tǒng)功能集G:G={gl， g2,…，gi,…，gk}，gi(l < i < k)代表系統(tǒng)第i個功能；功能和故障模式之間的影響關系可表 示為FG={figj}，figj =〈fi，gj>代表故障模式fi和功能gj之間的映射關系，fiEF，gjeG;
[0029]
[0030] 故障模式的故障率λ= {λι ,λ〗，…,λ?，…，λη}，
[0031] Ai表式故障模式fi的故障率；
[0032]故障模式F與測試T的相關性矩陣D:D= [dij]，是mXn維，每個測試tj(l < j < η)對 應矩陣的一個列，其中山表示矩陣D第j列；若測試j<n)可以檢測 到故障模式h，則(^是1，否則為0;
[0033]系統(tǒng)層次單兀L= {li，12,…，li，…，lm}，li代表系統(tǒng)的第i層次，i越大在系統(tǒng)中所 處的層次越低。
[0034]進一步優(yōu)化的技術方案為所述步驟2)中測試性指標定量的計算方法為通過測試 性分層混合模型推理可得到故障--測試之間的依賴矩陣為D= [dij]，i = 1，2，…，m; j = 1， 2，…，η;故障與測試之間的檢測一一虛警概率矩陣為P(FD;FA) = {(PFDij，PFAij)}，
[0035] 故障檢測率FDR的計算公式：
[0036]
[0037]其中，F(xiàn)DRi為故障h可能被檢測的概率，如果存在k使得屯=1，則故障心可能被檢 測，否則，故障h不能被檢測;FD&的計算公式為：
[0038]
[0039]單個故障隔離率的計算公式：
[0040]
[0041 ]隔離到模糊組大小為L的故障隔離率為：
[0042] ~?..
[0043] 其中，心所在的故障隔離模糊組的計算公式為：
[0044] AGi= {fj I DRi = DRj, j ^ [1 ,m]}
[0045] 單個故障虛警率的計算公式：
[0046]
[0047] 累加故障虛警率的計算公式：
[0048]
[0049]采用上述技術方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本發(fā)明不僅能對建模對象的組成單 元、故障和測試的依賴關系進行建模，并能反映故障傳播特性和系統(tǒng)的層次結構;采用的測 試性分層混合模型是圖論與概率論的有機結合體，具有堅實的理論基礎，支持定性分析和 定量分析，擴展測試性分析的功能，能為測試性仿真評估提供計算模型信息；同時能夠綜合 利用專家經(jīng)驗信息、歷史試驗信息等測試性相關信息，解決了復雜裝備由于試驗數(shù)據(jù)缺乏， 難以進行測試性建模與評估的難題，仿真評估結果更加接近裝備的真實測試性水平。
【附圖說明】
[0050] 圖1是本發(fā)明實施例1的功能模塊ci模型示意圖；
[0051] 圖2是本發(fā)明實施例1的功能模塊c2模型示意圖；
[0052] 圖3是本發(fā)明實施例1的測試性分層混合模型；
[0053] 圖4是本發(fā)明實施例1的測試性分層混合模型的測試性貝葉斯網(wǎng)絡模型的轉行示 意圖；
[0054] 圖5是本發(fā)明實施例1的測試性分層建模流程圖。
【具體實施方式