系统测试性设计分析与验证PDF电子书下载

目 录 1

第1章 绪 论 1

1.1故障、诊断与测试性的基本概念 1

1.1.1故障及其后果 1

1.1.2故障诊断 4

1.1.3测试性和机内测试 8

1.1.4综合诊断 13

1.2测试性及诊断技术的发展 13

1.2.1 由外部测试到机内测试 13

1.2.2测试性成为一门独立的学科 14

1.2.3综合诊断、人工智能及CAD的应用 15

1.2.4国内测试性发展现状 17

1.3测试性／BIT对系统的影响 17

1.3.1对维修性的影响 17

1.3.2对可靠性的影响 18

1.3.3对可用性和战备完好性的影响 19

1.3.4对寿命周期费用的影响 19

1.3.5测试性／BIT影响分析实例 21

1.4常用测试性与诊断术语 23

习题 27

2.1概述 28

第2章测试性和诊断参数 28

2.2参数定义及说明 29

2.2.1故障检测率 29

2.2.2关键故障检测率 31

2.2.3故障隔离率 32

2.2.4虚警率 34

2.2.6故障隔离时间 35

2.2.7系统的故障检测率和隔离率 35

2.2.5故障检测时间 35

2.2.8不能复现率 36

2.2.9台检可工作率 37

2.2.10重测合格率 37

2.2.11误拆率 37

2.2.12 BIT/ETE可靠性 38

2.2.13 BIT/ETE维修性 38

2.2.14 BIT/ETE平均有效运行时间 38

2.2.15 虚警与CND及RTOK的关系 38

习 题 40

3.1.1测试性工作项目 41

3.1测试性工作项目及说明 41

第3章测试性设计与管理工作概述 41

3.1.2测试性工作项目说明 42

3.1.3测试性与其他专业工程的接口 46

3.2系统各研制阶段的测试性工作 47

3.2.1要求和指标论证阶段 47

3.2.2方案论证和确认阶段 47

3.2.3工程研制阶段 48

3.2.4生产阶段和使用阶段 48

3.3.2设计内容 49

3.3.1设计目标 49

3.3测试性设计的目标和内容 49

3.4测试性设计工作流程 50

3.4.1各研制阶段测试性工作流程 50

3.4.2与系统功能和特性设计并行的测试性设计流程 52

3.4.3多级测试性设计流程 53

3.4.4 UUT测试性与诊断设计流程 53

3.5测试性设计工作的评价与度量 54

3.5.1测试性设计分析报告 54

3.5.2测试性与诊断有效性评价 55

习题 57

3.5.3产品对使用要求的符合性评价 57

4.1 概述 58

第4章测试性与诊断要求 58

4.2确定测试性与诊断要求依据分析 59

4.2.1任务要求分析 59

4.2.2系统构成特性分析 59

4.2.3使用和保障要求分析 60

4.2.4可利用新技术分析 60

4.3.1嵌入式诊断要求 61

4.3.2外部诊断要求 61

4.3测试性与诊断要求的内容 61

4.3.3测试性与诊断定性要求 63

4.3.4测试性与诊断定量要求 64

4.4系统与产品的测试性要求 65

4.4.1系统测试性要求 65

4.4.2产品测试性要求 66

4.5确定测试性指标的程序和方法 67

4.5.1确定测试性要求的程序 67

4.5.2测试性参数的选择 69

4.5.3测试性与可靠性、维修性之间的权衡分析 71

4.5.4用类比法确定测试性指标 73

4.5.5初定指标的分析检验 79

4.6诊断指示正确性和BIT影响分析 80

4.6.1 BIT对可靠性影响分析 80

4.6.2 BIT对维修性影响分析 83

4.6.3诊断指示正确性分析 85

4.7测试性／诊断规范示例 89

4.7.1初步系统测试性规范 89

4.7.2系统测试性规范 89

4.7.3 CI测试性研制规范 91

习题 93

第5章故障诊断方案 94

5.1诊断方案的制定程序 94

5.2候选诊断方案 94

5.2.1确定诊断方案的依据 94

5.2.2诊断方案组成要素 95

5.2.3候选诊断方案的确定 97

5.3最佳诊断方案的选择 98

5.4权衡分析 98

5.4.1定性权衡分析 98

5.4.2定量权衡分析 101

5.5.1故障诊断子系统费用模型 107

5.5 费用分析 107

5.5.2 BIT寿命周期费用增量模型 108

5.5.3简单费用分析举例 112

习题 114

6.1.1测试性分配的指标 115

6.1.2进行测试性分配工作的时间 115

6.1.3测试性分配工作的输入和输出 115

6.1概述 115

第6章测试性与诊断要求分配 115

6.1.4测试性分配的模型和要求 116

6.2等值分配法和经验分配法 119

6.2.1等值分配法 119

6.2.2经验分配法 119

6.3按系统组成单元的故障率分配法 119

6.4加权分配法 121

6.5综合加权分配法 123

6.5.1测试性分配模型和工作程序 123

6.5.2综合主要影响因素的加权分配方法 124

6.5.3只考虑复杂度时的分配方法 125

6.5.4只考虑重要度时的分配方法 126

6.6有部分老产品时的分配方法 127

6.7优化分配方法 128

6.7.1优化分配的数学模型 128

6.7.2解法介绍 128

6.7.3算法及步骤 130

6.7.4 目标函数和约束函数的选择 130

6.7.5应用举例 135

习题 139

7.1固有测试性设计 140

7.1.1划分 140

第7章 固有测试性设计与评价 140

7.1.2功能和结构设计 142

7.1.3初始化 142

7.1.4测试控制 144

7.1.5测试观测 148

7.1.6元器件选择 149

7.1.7其他 150

7.2测试性设计准则 150

7.2.1电子功能结构设计 150

7.2.2电子功能划分 150

7.2.4测试通路 151

7.2.3测试控制 151

7.2.6模拟电路设计 152

7.2.5元器件选择 152

7.2.7大规模集成电路、超大规模集成电路和微处理器 153

7.2.8射频（RF）电路设计 153

7.2.9光电（EO）设备设计 154

7.2.10数字电路设计 154

7.2.11 机内测试（BIT） 156

7.2.12性能监控 156

7.2.13机械系统状态监控 156

7.2.16测试数据 157

7.2.17测试点 157

7.2.14诊断能力综合 157

7.2.15测试要求 157

7.2.18传感器 158

7.2.19指示器 159

7.2.20连接器 159

7.2.21兼容性 160

7.3固有测试性评价 160

7.3.3加权评分法 161

7.3.1通用设计准则剪裁原则 161

7.3.2简单分析评价方法 161

7.4印制电路板测试性评价方法 164

7.4.1方法概述 164

7.4.2测试性评价因素及其评分 165

习题 170

第8章测试点与诊断策略 171

8.1 简单UUT的测试点和诊断策略 171

8.1.1依据已知数据确定诊断策略 171

8.1.2依据UUT构型确定诊断策略 171

8.2.1分层测试策略 174

8.2复杂系统的诊断策略 174

8.2.2 UUT测试点和优化测试顺序 175

8.2.3复杂系统诊断的基本原理 175

8.3基于相关性模型的诊断方法 177

8.3.1有关假设和定义 177

8.3.2相关性建模 178

8.3.3优选测试点制定诊断策略 180

8.3.4考虑可靠性和费用的影响 186

8.3.5应用举例 189

8.3.6基于相关性的诊断方法小结 198

8.4最少测试费用诊断策略设计 199

8.4.1诊断树费用分析方法 199

8.4.2诊断子集费用优选方法 201

8.4.3有用诊断子集分析方法 204

8.4.4有用诊断子集分析示例 205

8.5基于故障树分析的故障诊断方法 209

8.5.1故障树分析 209

8.5.2利用FTA确定测试顺序 210

8.5.3举例 212

习题 213

第9章测试性／BIT设计技术 214

9.1系统测试性设计 214

9.1.1系统测试性顶层设计 214

9.1.2系统测试性设计指南 216

9.2系统BIT设计 219

9.2.1系统BIT顶层设计 219

9.2.2系统BIT设计指南 229

9.3常用BIT设计技术 230

9.3.1数字BIT技术 231

9.3.2模拟BIT技术 244

9.3.3环绕BIT技术 246

9.3.4冗余BIT技术 249

9.3.5动态部件BIT技术 252

9.3.6功能单元BIT实例 253

9.4测试点的选择与设置 257

9.4.1测试点类型 257

9.4.2测试点要求 258

9.4.3测试点选择 258

9.4.4测试点设置举例 259

9.5.1可靠性分析是测试性设计的基础 262

9.5测试性设计应注意的问题 262

9.5.2确定合理的测试容差 263

9.5.3采取必要的防止虚警措施 266

9.5.4注意测试性增长工作 267

习 题 269

第10章BIT虚警问题及降低虚警率方法 270

10.1 BIT虚警问题 270

10.1.1虚警和虚警率的定义 270

10.1.2 已服役系统的虚警状况 272

10.1.3国内虚警问题现状 275

10.2 BIT虚警的影响 276

10.2.1 虚警对BIT有效性的影响 276

10.2.2 虚警对系统完成任务的影响 277

10.2.3虚警对系统可靠性、维修性的影响 277

10.2.4虚警对系统备件的影响 277

10.3产生虚警的原因 277

10.3.1虚警原因综述 278

10.3.2 Ⅰ类虚警的原因 279

10.3.3 Ⅱ类虚警的原因 280

10.4降低虚警率的方法 283

10.4.1确定合理的测试容差 284

10.4.2确定合理的故障指示、报警条件 287

10.4.3提高BIT的工作可靠性 294

10.4.4环境应力的测量与应用 297

10.4.5 灵巧BIT——人工智能技术的应用 301

10.4.6 灵巧BIT与TSMD综合系统 303

10.4.7其他方法 305

10.5降低虚警率方法总结 307

习题 308

11.1 BIT信息的显示与输出 309

11.1.1 BIT测试能力和BIT信息内容 309

第11章 系统测试性与诊断的外部接口 309

11.1.2通过指示器、显示板输出信息 314

11.1.3通过BIT结果读出器、维修监控板和显示器输出信息 315

11.1.4通过中央维修系统／综合监控系统输出BIT信息 317

11.1.5通过打印机、磁带／磁盘和ACARS输出BIT信息 323

11.1.6利用外部测试设备输出和采集BIT信息 324

11.2.1兼容性一般要求 325

11.2.2兼容性详细要求 325

11.2 UUT与ATE的兼容性 325

11.2.3兼容性偏离的处理 326

11.2.4兼容性评价 327

11.2.5兼容性验证 331

11.3测试程序及接口装置 331

11.3.1 TPS要求 332

11.3.2 TPS研制 334

习 题 336

12.1.1测试性预计的目的和参数 337

12.1.2进行测试性预计工作的时机 337

12.1概述 337

第12章测试性预计 337

12.1.3测试性预计工作的输入和输出 338

12.2工程常用预计方法 339

12.2.1 BIT故障检测与隔离能力的预计 339

12.2.2系统测试性预计 342

12.2.3 LRU测试性分析预计 344

12.2.4 SRU测试性分析预计 345

12.2.5其他参数的预计问题 346

12.3.1 常用方法存在的问题和故障责任数据 347

12.3概率方法 347

12.3.2概率方法的简单例子 349

12.3.3更复杂的例子 350

12.4集合论方法 351

12.4.1 专用测试的FDR 351

12.4.2重叠覆盖的FDR 352

12.4.3重叠覆盖的不相交和相交故障类的FDR 355

12.4.4 FIR的计算 357

12.4.5集合论方法小结 359

习题 362

13.1.3测试性验证试验与其他验证的关系 363

13.1.2测试性验证的内容 363

13.1.1测试性验证试验 363

第13章测试性验证与评价 363

13.1概述 363

13.1.4测试性验证试验的时机和测试的产品 364

13.2测试性验证的工作任务和程序 364

13.2.1测试性验证工作任务 364

13.2.2测试性验证工作程序 364

13.3测试性验证的技术准备工作 365

13.3.1关于试验的样本量 365

13.3.2故障影响及注入方法分析 367

13.3.3注入故障样本的分配及抽样 367

13.4.1试验步骤 369

13.3.4验证的产品及测试设备 369

13.4测试性验证试验步骤与参数计算 369

13.4.2参数计算 370

13.4.3接收／拒收的判定 370

13.5验证试验方案及结果判定 371

13.5.1成败型定数抽样试验方案 371

13.5.2最低可接受值试验方案 381

13.5.3成败型截尾序贯试验方案 381

13.5.4近似试验方案及判据 384

13.6.1数据来源 385

13.6虚警率验证问题 385

13.6.2按可靠性要求验证 386

13.6.3按成功率验证 386

13.6.4考虑双方风险时的验证 387

13.6.5近似验证方法 387

13.7测试性参数估计 389

13.7.1点估计 389

13.7.2区间估计 389

13.7.3近似估计 390

13.8.1现有测试性验证方法的适用性 392

13.8测试性综合评价 392

13.8.2三阶段评定方法 393

13.8.3综合分析评定 395

习题 396

附 录 397

附表1二项分布单侧置信下限 397

附表2二项分布单侧置信上限 400

附表3 χ2分布分位数表 403

附表4 BIT信息表 405

附表5 BIT信息统计汇总表 406