測試技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來的發(fā)展趨勢

1、測試技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來的發(fā)展趨勢姓名：趙新 班級(jí)： 機(jī)械5-1班 學(xué)號(hào)： 10號(hào)測試技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來的發(fā)展趨勢概述測試是測量與試驗(yàn)的簡稱。測量內(nèi)涵：對被檢測對象的物理、化學(xué)、工程技術(shù)等方面的參量做數(shù)值測定工作。試驗(yàn)內(nèi)涵：是指在真實(shí)情況下或模擬情況下對被研究對象的特性、參數(shù)、功能、可靠性、維修性、適應(yīng)性、保障性、反應(yīng)能力等進(jìn)行測量和度量的研究過程。試驗(yàn)與測量技術(shù)是緊密相連，試驗(yàn)離不開測量。在各類試驗(yàn)中，通過測量取得定性定量數(shù)值，以確定試驗(yàn)結(jié)果。而測量是隨著產(chǎn)品試驗(yàn)的階段而劃分的，不同階段的試驗(yàn)內(nèi)容或需求則有相對應(yīng)的測量設(shè)備和系統(tǒng)，用以完成試驗(yàn)數(shù)值、狀態(tài)、特性的獲取、傳輸、分析、處理、顯

2、示、報(bào)警等功能。產(chǎn)品測試是通過試驗(yàn)和測量過程，對被檢測對象的物理、化學(xué)、工程技術(shù)等方面的參量、特性等做數(shù)值測定工作，是取得對試驗(yàn)對象的定性或定量信息的一種基本方法和途徑。測試的基本任務(wù)是獲取信息。因此，測試技術(shù)是信息科學(xué)的源頭和重要組成部分。信息是客觀事物的時(shí)間、空間特性，是無所不在，無時(shí)不存的。但是人們?yōu)榱四承┨囟ǖ哪康模偸菑暮迫鐭熀５男畔⒅邪研枰牟糠秩〉脕?，以達(dá)到觀測事物某一本值問題的目的。所需了解的那部分信息以各種技術(shù)手段表達(dá)出來，提供人們觀測和分析，這種對信息的表達(dá)形式稱之為“信號(hào)”，所以信號(hào)是某一特定信息的載體。信息、信號(hào)、測試與測試系統(tǒng)之間的關(guān)系可以表述為：獲取信息是測試的目的

3、，信號(hào)是信息的載體，測試是通過測試系統(tǒng)、設(shè)備得到被測參數(shù)信息的技術(shù)手段。同時(shí)，在軍事裝備及產(chǎn)品全壽命周期內(nèi)要進(jìn)行試驗(yàn)測試性設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)，并通過研制相應(yīng)的試驗(yàn)檢測設(shè)備、試驗(yàn)測試系統(tǒng)（含軟、硬件）確保軍事裝備和產(chǎn)品達(dá)到規(guī)定動(dòng)作的要求，以提高軍事裝備和產(chǎn)品的完好性、任務(wù)成功性，減少對維修人力和其它資源要求，降低壽命周期費(fèi)用，并為管理提供必要的信息。全壽命過程又稱為全壽命周期，是指產(chǎn)品從論證開始到淘汰退役為止的全過程。產(chǎn)品全壽命過程的劃分，各國有不同的劃分。美國把全壽命過程劃分為6個(gè)階段：初步設(shè)計(jì)、批準(zhǔn)、全面研制、生產(chǎn)、使用淘汰（退役）。我國將全壽命周期劃分為5個(gè)階段：論證、研制、生產(chǎn)、使用、退役。這五

4、個(gè)階段都必須采用試驗(yàn)、測量技術(shù)，并用試驗(yàn)手段，通過測量設(shè)備和測量系統(tǒng)確保研制出高性能、高可靠的產(chǎn)品。因此，測試技術(shù)是具有全局性的關(guān)鍵技術(shù)。尤其在高新技術(shù)領(lǐng)域，測試技術(shù)具有極其重要地位。美軍武器裝備在試驗(yàn)與評(píng)定管理中，對試驗(yàn)與評(píng)定的類型分為：研制試驗(yàn)與評(píng)定、使用試驗(yàn)與評(píng)定、多軍種試驗(yàn)與評(píng)定、聯(lián)合試驗(yàn)與評(píng)定、實(shí)彈試驗(yàn)、核防護(hù)和生存性試驗(yàn)等類。但最主要的和最重要的是研制性試驗(yàn)與評(píng)定、使用試驗(yàn)與評(píng)定兩種。試驗(yàn)與評(píng)定是系統(tǒng)研制期間揭示關(guān)鍵性參數(shù)問題的一系列技術(shù)，這些問題涉及技術(shù)問題（研制試驗(yàn)）；效能、實(shí)用性和生存性問題（使用試驗(yàn)）；對多個(gè)軍種產(chǎn)生影響問題（多軍種聯(lián)合試驗(yàn)）；生存性和殺傷率（實(shí)彈試驗(yàn)）等。

5、但核心是研制性試驗(yàn)與評(píng)定及使用性試驗(yàn)與評(píng)定，主要解決軍工產(chǎn)品在研制過程中的技術(shù)問題和使用的效能、適應(yīng)性和生存性問題。研制試驗(yàn)與評(píng)定是為驗(yàn)證工程設(shè)計(jì)和研制過程是否完備而進(jìn)行的試驗(yàn)與評(píng)定，通過研制試驗(yàn)與評(píng)定達(dá)到減少風(fēng)險(xiǎn)，驗(yàn)證和確定設(shè)計(jì)并確保產(chǎn)品已做好研制性驗(yàn)收準(zhǔn)備。使用試驗(yàn)與評(píng)定的作用是確保武器系統(tǒng)在真實(shí)環(huán)境下能滿足經(jīng)過確認(rèn)的用戶要求。使用試驗(yàn)的重點(diǎn)是使用要求、效能和適應(yīng)用，而不是象研制試驗(yàn)?zāi)菢幼C明工程規(guī)范。從發(fā)達(dá)國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的研究開發(fā)費(fèi)和時(shí)間的統(tǒng)計(jì)分析，得出產(chǎn)品的測試費(fèi)用、測試周期占產(chǎn)品研發(fā)費(fèi)用和周期的40%左右，并保持上升趨勢。因?yàn)?，高新技術(shù)產(chǎn)品與傳統(tǒng)產(chǎn)品的一個(gè)重要區(qū)別在于：高新科技產(chǎn)品越

6、來越先進(jìn)，而錯(cuò)誤的含量也越來越高。因此，只有通過充分的測試與試驗(yàn)驗(yàn)證，才能有效地降低產(chǎn)品的錯(cuò)誤含量，滿足使用要求。因此，發(fā)達(dá)國家越來越重視試驗(yàn)、測量技術(shù)，并相應(yīng)建立了許多專業(yè)實(shí)驗(yàn)室和工程技術(shù)中心，加大投資力度，賦予重要職責(zé)，帶動(dòng)產(chǎn)品的開發(fā)。由于試驗(yàn)技術(shù)主要針對產(chǎn)品特定要求而進(jìn)行。如：產(chǎn)品的研制性和使用性試驗(yàn)與評(píng)定技術(shù)重要區(qū)域是：壽命試驗(yàn)、設(shè)計(jì)評(píng)定確認(rèn)試驗(yàn)、設(shè)計(jì)極限試驗(yàn)、可靠性研制試驗(yàn)、可靠性可用性和維修性綜合評(píng)估試驗(yàn)、早期使用評(píng)估試驗(yàn)、后續(xù)使用試驗(yàn)與評(píng)定、合格鑒定使用試驗(yàn)與評(píng)定等內(nèi)容。均是針對特定產(chǎn)品在特定試驗(yàn)環(huán)境按一定試驗(yàn)方案，采用測量或度量設(shè)備、系統(tǒng)進(jìn)行研究過程。試驗(yàn)技術(shù)針對性強(qiáng)，范圍廣泛

7、。同時(shí)由于試驗(yàn)與測量技術(shù)緊密相連，一般簡稱為測試技術(shù)，但這里涉及內(nèi)容主要是測量技術(shù)內(nèi)容。1 測試技術(shù)現(xiàn)狀及在問題測試設(shè)備、測試系統(tǒng)是軍工產(chǎn)品中生產(chǎn)量最大、應(yīng)用面最廣、調(diào)試最復(fù)雜的一種技術(shù)，也是國防工業(yè)電子產(chǎn)品批生產(chǎn)量最大、資金耗費(fèi)最多的一類軍工產(chǎn)品，其生產(chǎn)質(zhì)量好壞、產(chǎn)品技術(shù)水平的高低直接關(guān)系到武器系統(tǒng)全壽命過程。武器裝備中測試發(fā)射控制系統(tǒng)、綜合診斷系統(tǒng)及武器裝備測試維修設(shè)備在戰(zhàn)爭中，對戰(zhàn)爭勝負(fù)在某種程度上起著決定性作用，甚至涉及戰(zhàn)時(shí)生存問題。因此，各國軍方和政府歷來給予高度重視，任何一個(gè)型號(hào)的測試、試驗(yàn)、演示驗(yàn)證經(jīng)費(fèi)都占用了型號(hào)總經(jīng)費(fèi)的60%70%，而且不經(jīng)過試驗(yàn)、測試、演示驗(yàn)證階段，決不轉(zhuǎn)入

8、工程研制。而國內(nèi)型號(hào)、軍工產(chǎn)品的測試試驗(yàn)及演示驗(yàn)證工作非常薄弱，投資力度很低，往往因試驗(yàn)、測試工作不充分而導(dǎo)致發(fā)射、試驗(yàn)失敗，使研制周期加長，經(jīng)費(fèi)損失巨大，人力物力造成極大浪費(fèi)，甚至付出血的代價(jià)，造成不可挽回的損失。現(xiàn)在人們通過實(shí)踐已越來越認(rèn)識(shí)到測試技術(shù)的重要性，國內(nèi)測試技術(shù)也已有了很大的發(fā)展，現(xiàn)在已基本上采用了標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)體制。已從CAMAC、PC總線、STD總線向VXI、PXI總線發(fā)展，從堆疊式測試系統(tǒng)向標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化測試系統(tǒng)發(fā)展，并先后研制出國產(chǎn)化VXI模件、VXI測試系統(tǒng)及PXI系統(tǒng)，使我國測試系統(tǒng)技術(shù)水平逐步進(jìn)入國際先進(jìn)行列。在航天器、武器系統(tǒng)的單元系統(tǒng)中也設(shè)計(jì)了自檢測功能，但

9、在實(shí)用的自動(dòng)測試系統(tǒng)中，尤其在武器系統(tǒng)的測試中，缺少實(shí)用的人工智能測試技術(shù)，故障診斷水平低、實(shí)用性差、網(wǎng)絡(luò)化水平低。從測試體制的變革方面，國內(nèi)尚沒有邊緣掃描技術(shù)和完善的智能內(nèi)裝測試系統(tǒng)。因此，與國外存在比較大的差距，國外20世紀(jì)八十年代末，九十年代初即提出了內(nèi)裝測試系統(tǒng)和可測試性概念，隨后研制出了設(shè)備，并制訂出了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。美國軍方為了強(qiáng)化ATS系統(tǒng)管理，于1994年4月成立了DOD ATS執(zhí)行局。其有兩個(gè)主要的目標(biāo)：降低國防部ATS的采購經(jīng)費(fèi)和使用維修經(jīng)費(fèi)；采用聯(lián)合軍種可互操作的ATS，提高可靠性、可維修性和保障性。要做到上述要求必需制訂ATS系列標(biāo)準(zhǔn)。不是所有標(biāo)準(zhǔn)都適用于所有的情況，必須是數(shù)

10、個(gè)標(biāo)準(zhǔn)一起工作才能滿足應(yīng)用需求。開放系統(tǒng)的原則應(yīng)用中一個(gè)基本的要點(diǎn)，是選擇和規(guī)定適合某種環(huán)境和需要的標(biāo)準(zhǔn)。體系結(jié)構(gòu)組成部分只有符合標(biāo)準(zhǔn)，才會(huì)滿足開放系統(tǒng)目標(biāo)。ATS開放體系結(jié)構(gòu)是一種信息共享的結(jié)構(gòu)，它支持信息從一個(gè)壽命周期階段到另一個(gè)壽命周期階段，也支持ATS內(nèi)部各部件之間以及ATS與外界之間的信息傳遞?？梢愿纳普麄€(gè)武器系統(tǒng)壽命周期中有關(guān)測試信息的流程，目的是重新利用信息而不是再生成這些信息。同時(shí)也極大地減少了測試程序集換宿主機(jī)的費(fèi)用，從而減少再現(xiàn)性工程費(fèi)用；也改善了測試系統(tǒng)內(nèi)功能模件的互操作性和可交換性，而不會(huì)損失先前的ATE投資，達(dá)到在現(xiàn)有ATS中引入新技術(shù)或新能力。美國國防部很明確提出各

11、軍種合作規(guī)定一種單一的測試環(huán)境，而且利用基于商用的新型ATS，各軍種聯(lián)合實(shí)施實(shí)現(xiàn)這種單一測試環(huán)境。并且更進(jìn)一步制訂了國防部“聯(lián)合體系結(jié)構(gòu)（JTA）”，制訂的標(biāo)準(zhǔn)包括：信息處理標(biāo)準(zhǔn)、信息轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)、信息建模標(biāo)準(zhǔn)、人機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)、信息系統(tǒng)安全標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)適用于C4ISR、作戰(zhàn)保障域、武器系統(tǒng)域、建模和仿真域。聯(lián)合技術(shù)結(jié)構(gòu)的主要目標(biāo)是：為軍工產(chǎn)品和國防部軍事裝備系統(tǒng)提供“無縫的”（seamless）互操作基礎(chǔ)，以及確定適用于整個(gè)國防系統(tǒng)的服務(wù)區(qū)域、接口和標(biāo)準(zhǔn)。而對于故障診斷系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)是發(fā)展一種基于信息的、開放式的綜合診斷體系結(jié)構(gòu)。該體系結(jié)構(gòu)把來自診斷域的信息和生產(chǎn)、測試域中提供的信息相結(jié)合，可為實(shí)現(xiàn)

12、任何具體的診斷系統(tǒng)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。美國軍方在ATS中使用開放標(biāo)準(zhǔn)，將具有下列好處：建立能滿足功能與技術(shù)需要，并能促進(jìn)TPS的軟件自動(dòng)開發(fā)、換宿主機(jī)能力和可移植的ATS架構(gòu)；將現(xiàn)有70%的專用硬件減至30%；工程費(fèi)用降低70%；TPS集成時(shí)間和費(fèi)用縮減50%70%；通過程序庫的重用和改進(jìn)，不斷改善測試質(zhì)量。使用工業(yè)上成熟的、先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)是今后組建測試系統(tǒng)的方向。為了便于部隊(duì)在戰(zhàn)爭中的快速部署和轉(zhuǎn)移，ATE、ATS正型小型、便攜、智能化、自診斷、自校準(zhǔn)和通用平臺(tái)系列方向發(fā)展。我國沒有統(tǒng)一的測試技術(shù)體制和管理體制，也沒有需要強(qiáng)制執(zhí)行的試驗(yàn)、測試標(biāo)準(zhǔn)，采用的總線系統(tǒng)也不相同，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也不一致，帶來測試系

13、統(tǒng)的種類繁多和低水平的重復(fù)研制。由于測試系統(tǒng)硬設(shè)備選型不統(tǒng)一，測試軟件運(yùn)行環(huán)境不統(tǒng)一，選用的測試語言不統(tǒng)一或版本不相同，使系統(tǒng)測試軟件不通用，造成調(diào)試周期長、部隊(duì)使用困難。故障診斷技術(shù)水平低、測試時(shí)間長，試驗(yàn)期間故障的分析和隔離主要靠專家的經(jīng)驗(yàn)，缺少故障分析手段。因此，對故障的分析、定位不但時(shí)間長，而且定位不準(zhǔn)，有時(shí)不得不采取重復(fù)試驗(yàn)、重復(fù)測試的方法，但定位精度低、虛警率高，根本不能滿足生產(chǎn)和使用要求。因此，我國測試技術(shù)在技術(shù)體制和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制訂及管理體制的形成均還有很長一段路需要走。2 測試技術(shù)發(fā)展方向我國測試技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)階段，而且已采用了工業(yè)界先進(jìn)的計(jì)算機(jī)I/O總線標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)字化總線

14、、儀器總線相結(jié)合的標(biāo)準(zhǔn)，逐步接近國際先進(jìn)水平。但如何進(jìn)一步發(fā)展，發(fā)展的主要內(nèi)容是什么，這是擺在從事測試技術(shù)的每個(gè)工程人員需要認(rèn)真思索的問題。任何技術(shù)的發(fā)展均取決于社會(huì)發(fā)展的需求。根據(jù)安捷倫公司在1996年對檢測成本統(tǒng)計(jì)：硬件成本6%，檢測開發(fā)24%，檢測操作57%，維護(hù)成本占13%。除了硬件成本外，其它三項(xiàng)基本是軟件開發(fā)、維護(hù)、操作成本。因此，對TPS的開發(fā)、移植、維護(hù)、重用，應(yīng)是測試系統(tǒng)的重要研究內(nèi)容。因此，美國在ABBET（A Broad-based Environment for Test，廣域測試）對測試軟件作了重點(diǎn)描述和規(guī)范。它以信息模型對測試信息進(jìn)行規(guī)格化描述，消除了層次間測試信息

15、移植、共享和應(yīng)用的障礙。將測試從宏觀上劃分為產(chǎn)品描述層、測試策略和要求層、測試過程層、測試資源管理層、儀器控制層等內(nèi)容。其根本目的是建立一種通用的ATS開放系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，從該體系結(jié)構(gòu)再衍生出由具體硬件、軟件和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的體系結(jié)構(gòu)，達(dá)到測試貫穿于產(chǎn)品從設(shè)計(jì)思想到裝備現(xiàn)場的整個(gè)壽命周期，包括從一個(gè)壽命周期階段到另一個(gè)壽命周期階段相關(guān)測試信息的傳遞；生成所需測試程序與過程中信息的使用；故障隔離和修理時(shí)，在編寫報(bào)告和診斷操作中測試維護(hù)信息收集和診斷信息反饋。同時(shí)通過漸近方法確定ATS開放系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。計(jì)劃了四個(gè)發(fā)展項(xiàng)目，每個(gè)發(fā)展項(xiàng)目完成后，產(chǎn)生一個(gè)ATS開放系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的完好部件，從而增加了該體系結(jié)構(gòu)的

16、開放程度與能力水平。四個(gè)發(fā)展項(xiàng)目分別解決“儀器互換性和互操作性”、“TPS可移植性和互操作性”、“壽命周期信息交換”、“過程與工具”。通過四個(gè)發(fā)展項(xiàng)目產(chǎn)生了ATS信息架構(gòu)和軟件架構(gòu)。ABBET結(jié)構(gòu)如圖1所示，產(chǎn)品生命周期和測試信息流程如圖2所示。對測試軟件采用接口描述語言（IDL語言），由于IDL語言與具體語言實(shí)現(xiàn)無關(guān)性，確保了實(shí)現(xiàn)ABBET標(biāo)準(zhǔn)的測試語言多元化。在測試領(lǐng)域?qū)θ斯ぶ悄芗夹g(shù)應(yīng)給予高度重視。ApplicationDevelopment ToolsExtension FrameworkFoundation FrameworkTest Application Framework Tes

17、t Foundation InfrastructureFoundation ClassesDesignDataTestProcedureTestStrategyRuntimesServicesTestResourceInformationTest andMaintenanceInformationResourceMgmt圖1 ABBET 結(jié)構(gòu)框圖美國在AI-ESTATE（Artificial Intelligence Exchange and Service Tie to All Test Environment）標(biāo)準(zhǔn)中給予了明確規(guī)定。AI-ESTATE是以知識(shí)處理為基礎(chǔ)的人工智能技術(shù)應(yīng)用到武

18、器系統(tǒng)的測試診斷，使診斷推理系統(tǒng)能相互兼容和獨(dú)立于測試過程，達(dá)到測試診斷知識(shí)可移植、重用和共享。通過AI-ESTATE標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建綜合診斷的開放式體系結(jié)構(gòu)。目前主要是開發(fā)基于信息的綜合診斷體系結(jié)構(gòu)。這一領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化將便于編寫出各種軟件工具，以使把測試策略信息翻譯成各種測試編程語言。另外，這些工具要可互換，因?yàn)槿藗兛赡芟Ｍ褂酶鞣N工具獲得相同輸出源代碼。這一領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)已在IEEE std 1232-2002作了規(guī)定。AI-ESTATE是測試和故障診斷領(lǐng)域的數(shù)據(jù)交換和服務(wù)的系列標(biāo)準(zhǔn)。它主要規(guī)定了智能診斷數(shù)據(jù)和診斷知識(shí)的表示及智能診斷推理機(jī)的功能部件相互間的標(biāo)準(zhǔn)化接口關(guān)系。規(guī)定了格式化信息模型。使兩個(gè)

19、推理機(jī)之間的診斷信息易于交換。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)也規(guī)定了管理診斷信息的服務(wù)功能和控制診斷推理機(jī)的服務(wù)功能。其結(jié)構(gòu)概念和模型體系結(jié)構(gòu)分別如圖3,圖4所示。Communications BackboneDynamicContextModelCommonElementModelFaultTreeModelDiagnosticInferenceModelEnhanced DiagnosticInferenceModel圖4 模型體系結(jié)構(gòu)圖DiagnosticReasonerSystemUnder TestDatabaseSystemTestSystemApplicationExecutive 圖3 AI-EST

20、ATE 結(jié)構(gòu)概念圖3 通用測試技術(shù)基礎(chǔ)的關(guān)鍵技術(shù)3.1 總線接口技術(shù)總線是所有測試系統(tǒng)和故障診斷系統(tǒng)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù)，是系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、組合化的根本條件，國內(nèi)外都是依據(jù)總線系統(tǒng)來組建各類測試系統(tǒng)，以確保硬件、軟件、系統(tǒng)級(jí)的兼容性、互換性和重構(gòu)功能，研究和開發(fā)總線系統(tǒng)是設(shè)計(jì)、研制開放式體系結(jié)構(gòu)的核心任務(wù)，也是測試系統(tǒng)技術(shù)研究的關(guān)鍵技術(shù)。采用總線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，具有簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、可靠性高、維護(hù)性好、產(chǎn)品易于升級(jí)換代，便于組織生產(chǎn)工藝和成本低，真正能變串行生產(chǎn)為并行生產(chǎn)等重要優(yōu)點(diǎn)。美國軍方要建立通用的自動(dòng)測試系統(tǒng)開放式體系結(jié)構(gòu)，其核心技術(shù)就是采用了總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，總線系統(tǒng)的研究成為測試系統(tǒng)技術(shù)研究

21、的關(guān)鍵，在某種程度其技術(shù)水平?jīng)Q定了測試系統(tǒng)和故障診斷系統(tǒng)技術(shù)的水平。因此，總線技術(shù)研究歷來是系統(tǒng)研究的核心技術(shù)?；诖?，我們除認(rèn)真研制VXI、PXI、Compact PCI，同時(shí)認(rèn)真追蹤世界接口技術(shù)的發(fā)展趨勢，現(xiàn)擬開展PCI Express，infiniband等技術(shù)研究，為建立未來新型的開放式的測試與故障診斷系統(tǒng)平臺(tái)打下基礎(chǔ)，滿足21世紀(jì)軍事裝備要求。3.2 軟件平臺(tái)技術(shù)軟件是組建系統(tǒng)核心技術(shù)之一，對于測試軟件、TPS可兼容、可移植和重用一直是測試系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。擬建立測試軟件通用平臺(tái)，重點(diǎn)研究CORBA、DCOM、COM等中間件語言。這些軟件充分利用了現(xiàn)今軟件技術(shù)發(fā)展的最新成果，在基于網(wǎng)絡(luò)

22、的分布式應(yīng)用環(huán)境下實(shí)現(xiàn)應(yīng)用軟件的集成，使得面向?qū)ο蟮能浖诜植?、異?gòu)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)可重用、可移植和互操作。主要原理是引入中間件（Middle ware）作為事務(wù)代理，完成客戶機(jī)（Client）向服務(wù)對象（Server）提出的業(yè)務(wù)請求，實(shí)現(xiàn)客戶與服務(wù)對象的完全分開，客戶不需要了解服務(wù)對象的實(shí)現(xiàn)過程以及具體位置。同時(shí)提供軟總線機(jī)制，使得在任何環(huán)境下，采用任何語言開發(fā)的軟件只要符合接口規(guī)范的定義，均能集成到分布式系統(tǒng)中。同時(shí)對現(xiàn)有的IVI、Vpp、SQL、ODBC、VRML語言等進(jìn)行應(yīng)用研究。3.3 專家系統(tǒng)技術(shù)由于專家系統(tǒng)具有很好實(shí)用性，已被廣泛應(yīng)用于科學(xué)、工程制造，尤其是宇航領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。美國

23、自由號(hào)空間站、歐洲尤里卡平臺(tái)、哥倫布空間艙，以及日本的吉姆艙都設(shè)計(jì)了故障診斷專家系統(tǒng)。在新一代載人航天器航天飛機(jī)、載人飛船，作為可靠性的重要保障手段之一的故障診斷專家系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用。“自由號(hào)”空間站是美國大型載人航天工程。由于該工程結(jié)構(gòu)龐大，設(shè)計(jì)復(fù)雜以及高可靠和高自主性要求，基于人工智能的故障診斷專家系統(tǒng)是其重要組成部分。NASA投入大量資金用于空間站系統(tǒng)級(jí)管理、故障診斷以及分系統(tǒng)級(jí)故障診斷專家系統(tǒng)的研制工作，包括診斷推理專家系統(tǒng)。由于故障診斷專家系統(tǒng)以其在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮的作用和取得的效益受到了工程界的普遍重視，專家系統(tǒng)已成為故障診斷技術(shù)發(fā)展的主流。專家系統(tǒng)是一門綜合性很強(qiáng)的學(xué)科，開發(fā)一個(gè)

24、成功的專家系統(tǒng)需要系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員與應(yīng)用領(lǐng)域中的人類專家密切合作，一般將專家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員稱為知識(shí)工程師（Knowledge Engineer），將參加專家系統(tǒng)開發(fā)的人類專家稱為領(lǐng)域?qū)＜遥―omain Expert）。專家系統(tǒng)（Expert System）是一種模擬人類專家解決領(lǐng)域問題的計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)。專家系統(tǒng)內(nèi)部含有大量的某個(gè)領(lǐng)域的專家水平的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，能夠運(yùn)用人類專家知識(shí)和解決問題的方法進(jìn)行推理和判斷，模擬人類專家的決策過程，來解決該領(lǐng)域的復(fù)雜問題。從處理問題性質(zhì)看，專家系統(tǒng)善于解決那些不確定性、非結(jié)構(gòu)化的問題，主要用于知識(shí)處理，而不是數(shù)據(jù)信息處理。從處理問題的方法看，專家系統(tǒng)則主要依靠知識(shí)表

25、達(dá)技術(shù)、知識(shí)推理、知識(shí)收集和編碼，知識(shí)存貯和編排，建立知識(shí)庫及其管理系統(tǒng)，利用專家知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)求解專門問題，而不是數(shù)學(xué)描述的方法來解決問題。從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)看，專家系統(tǒng)則強(qiáng)調(diào)知識(shí)與推理的分離，因而系統(tǒng)具有很好的靈活性和擴(kuò)充性。從知識(shí)推理能力看，專家系統(tǒng)的工作是在環(huán)境模式驅(qū)動(dòng)下的知識(shí)推理過程，而不是在固定程序控制下的指令執(zhí)行過程。從咨詢解釋能力看，專家系統(tǒng)不僅對用戶的提問給出解答，而且能夠?qū)Υ鸢傅耐评磉^程做出解釋，提供答案的可信度評(píng)估。專家系統(tǒng)能不斷對自己的知識(shí)進(jìn)行擴(kuò)充、完善和提煉。而傳統(tǒng)程序都無法做到。專家系統(tǒng)內(nèi)部包括兩個(gè)主要部分：知識(shí)庫和推理機(jī)。因?yàn)閷＜蚁到y(tǒng)依賴于推理，它必須能夠解釋這個(gè)過程，所以它

26、的推理過程是可檢查的，解釋機(jī)是復(fù)雜專家系統(tǒng)的一個(gè)必要部分。由于專家系統(tǒng)具有很多突出優(yōu)點(diǎn)，如：適應(yīng)強(qiáng)。它能在任何計(jì)算機(jī)硬件上使用。專家系統(tǒng)是專家知識(shí)的集成，具有高水平的復(fù)合性，由幾個(gè)專家復(fù)合起來的知識(shí)，其水平可能會(huì)超過一個(gè)單獨(dú)的專家，而且復(fù)合專家知識(shí)在任何時(shí)候可同時(shí)和持續(xù)地解決某一問題。而且持久性好。專家知識(shí)是持久的，不會(huì)像專家那樣會(huì)退休，或者死亡，專家系統(tǒng)可以比專家反應(yīng)更迅速或更有效。某些突發(fā)的情況需要響應(yīng)得比專家更迅速，因此實(shí)時(shí)的專家系統(tǒng)具有重要應(yīng)用。專家系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用促進(jìn)了專家系統(tǒng)的發(fā)展。一般診斷專家系統(tǒng)開發(fā)可以采用高級(jí)程序語言、通用人工智能語言、專家系統(tǒng)工具，也叫專家系統(tǒng)外殼來進(jìn)行。根據(jù)

27、需求采用專家系統(tǒng)工具來開發(fā)故障診斷專家系統(tǒng)。因?yàn)?，專家系統(tǒng)工具是一個(gè)具有知識(shí)表示和推理機(jī)的基本框架系統(tǒng)，能保證快速、高質(zhì)量的組建、開發(fā)出故障診斷專家系統(tǒng)。因此，研究和開發(fā)專家系統(tǒng)和專家系統(tǒng)工具是組建測試系統(tǒng)和故障診斷系統(tǒng)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù)，是測試技術(shù)的重要研究內(nèi)容。3.4 虛擬測試技術(shù)通過虛擬測試系統(tǒng)，可以使產(chǎn)品歷經(jīng)虛擬設(shè)計(jì)、虛擬加工、虛擬裝配、產(chǎn)品性能虛擬測試和虛擬使用全過程。虛擬測試的結(jié)果信息可用于優(yōu)化、改進(jìn)虛擬制造技術(shù)中有關(guān)的設(shè)計(jì)和過程參數(shù)。由于虛擬測試在虛擬制造技術(shù)中應(yīng)用的普遍性，能促進(jìn)整個(gè)虛擬制造技術(shù)體系更為完備和工程實(shí)用化。因此，開展虛擬制造環(huán)境的虛擬測試技術(shù)研究和應(yīng)用具有重要而深遠(yuǎn)

28、的意義，而計(jì)算機(jī)技術(shù)、虛擬技術(shù)和測試技術(shù)的發(fā)展，以及大量工程實(shí)用數(shù)據(jù)的積累，也使得建立虛擬測試系統(tǒng)具備了現(xiàn)實(shí)的可能性。我們開展虛擬測試技術(shù)研究，就是用虛擬工程概念解決型號(hào)研究中的實(shí)際測試問題。通過構(gòu)造型號(hào)虛擬測試環(huán)境解決型號(hào)研制過程中的測試具體問題，包括參數(shù)精度測試，各種物理參數(shù)的虛擬產(chǎn)生，過程測試方法的模擬、測試程序的執(zhí)行檢測，對象模擬，以及虛擬模發(fā)、模飛等。通過構(gòu)建軍事裝備或大型工程的虛擬測試環(huán)境，建造一個(gè)通用的虛擬測試平臺(tái)，可以適應(yīng)各種型號(hào)模擬測試試驗(yàn)，對每種型號(hào)的測試需求均可在此通用的虛擬測試平臺(tái)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證測試，通過虛擬測試驗(yàn)證，修正、完善軍事裝備的設(shè)計(jì)、提高研制質(zhì)量；同時(shí)在明確軍事裝備和大型工程需求情況下通過虛擬測試環(huán)境可對需要設(shè)計(jì)的測試發(fā)射控制系統(tǒng)和各類測試分系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)（分布式多總線復(fù)合結(jié)構(gòu)或嵌入式單機(jī)箱系統(tǒng)）、系統(tǒng)組成、配置、功能模塊要求、實(shí)時(shí)性、傳輸性、可靠性、維護(hù)性均可在通用的虛擬測試平臺(tái)上完成演示驗(yàn)證，進(jìn)行完善設(shè)計(jì)和研制。當(dāng)前，虛擬測試的研究和應(yīng)用主要集中在兩方面：一是基于虛擬儀器技術(shù)的虛擬測試，基于虛擬儀器技術(shù)的虛擬測試的核