《面向測試性虛擬驗證的故障-測試-環境相關性建模方法》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由楊鵬擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：面向測試性虛擬驗證的故障-測試-環境相關性建模方法
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：楊鵬
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
測試性設計是現代裝備設計中的一項重要內容，測試性驗證是檢驗和評價裝備測試性水平是否達到要求的重要手段。目前基於實物試驗的測試性驗證方法存在故障樣本少、樣本結構不合理等諸多不足，依託測試性模型，開展測試性虛擬驗證可望徹底解決上述問題。但現有的測試性建模方法沒有考慮環境因素對測試性驗證的影響，可信度不高。項目提出一種面向測試性虛擬驗證的故障-測試-環境相關性建模方法，從分析裝備功能、行為、結構、故障、測試、環境等因素間的關聯關係入手，通過構建環境-結構、功能-故障、環境-測試等一系列關係函式，建立故障-測試-環境相關性模型；然後通過模擬環境參數，驅動故障-環境相關性模型生成故障樣本序列，並驅動測試-環境相關性模型模擬測試診斷過程，進而得到較真實的故障樣本和測試診斷結果。項目的研究將為我國裝備系統的測試性驗證提供一條新的切實可行的解決途徑，具有廣闊的套用前景。
結題摘要
測試性設計是現代裝備設計中的一項重要內容，測試性試驗是檢驗和評價裝備測試性水平是否達到要求的重要手段。目前基於實物對象的常規測試性試驗方法存在故障樣本少、樣本結構不合理等諸多不足。以建模仿真技術為基礎，開展測試性虛擬試驗可望解決上述問題，但是現階段虛擬試驗在理論上還有很多問題等待解決，離工程化套用還存在較大差距。 本項目從測試性試驗的內涵與需求入手，圍繞測試性虛擬試驗中的建模與仿真問題，分別從構建概念模型和仿真實現模型，故障仿真及測試診斷仿真等環節開展了研究，具體成果如下： 1. 研究了面向測試性虛擬試驗的建模技術 （1）首先針對測試性虛擬試驗對建模與仿真技術的需求，提出了一種概念模型——F2BTEM——以描述測試性試驗中的對象、故障、測試、環境等基本要素，並研究了F2BTEM概念模型的本體描述方法，為構建測試性虛擬試驗的仿真實現模型指明了方向。 （2）基於F2BTEM所描述的基本要素，提出了面向測試性虛擬試驗的仿真模型的構建方法，包括基於擴展多信號流圖模型的和基於多領域統一建模法的仿真實現模型構建方法。 （3）為了檢驗並評價上述模型的準確性和可信度，提出了相應的VV&A方法，提出了基於層次分析法和模糊綜合評判法的模型可信度綜合評估方法。 （4）針對現階段虛實結合的測試性綜合試驗技術現狀，提出了一種將虛擬試驗數據轉換為實物試驗數據技術。 2. 研究了故障樣本的仿真生成技術 （1）研究了環境應力觸發故障的機制，提出了一種環境-故障關聯因子，並將該關聯因子導入仿真實現模型用於故障模擬生成。 （2）為了使虛擬試驗中的故障樣本儘量逼近實際使用中的故障樣本，綜合考慮產品實際運行、維修及環境因素，提出了基於故障統計模型的故障樣本模擬生成技術。 3. 研究了測試診斷過程的仿真技術 （1）為使測試性虛擬驗證試驗更接近真實情況，考慮測試的不確定性，提出了測試不確定性的仿真方法。 （2）研究了集成於產品軟體系統中的診斷系統的仿真，通過仿真使其完成測試數據收集、診斷推理、診斷結果輸出等功能。 4. 驗證案例研究 以飛彈控制系統及其測試系統為對象開展了驗證研究，結果表明所提出的測試性虛擬試驗理論與技術正確可行、科學合理，具有風險少、成本低、效率高、故障注入受限少等優點，具有很好的工程套用前景。
