測(cè)試性增長(zhǎng)試驗(yàn)理論與方法研究.pdf

1、測(cè)試性增長(zhǎng)是通過逐步糾正測(cè)試性設(shè)計(jì)缺陷，不斷提高裝備測(cè)試性水平，從而達(dá)到預(yù)期測(cè)試性設(shè)計(jì)指標(biāo)的過程。在研制階段開展測(cè)試性增長(zhǎng)試驗(yàn)是保證裝備測(cè)試性指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)有力手段。相對(duì)于可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)已基本成熟應(yīng)用的現(xiàn)狀，盡管測(cè)試性設(shè)計(jì)與改進(jìn)已存在大量研究成果，但測(cè)試性增長(zhǎng)試驗(yàn)尚未引起足夠重視，試驗(yàn)開展尚未上升至系統(tǒng)工程和科學(xué)的高度。究其原因主要是承制方缺乏科學(xué)有效的理論與技術(shù)用于指導(dǎo)測(cè)試性增長(zhǎng)試驗(yàn)。論文針對(duì)裝備測(cè)試性增長(zhǎng)試驗(yàn)中存在的理論和實(shí)際

2、問題，系統(tǒng)的研究了測(cè)試性增長(zhǎng)試驗(yàn)理論框架、技術(shù)方法與模型以及試驗(yàn)管理方法，并有針對(duì)性的開展了測(cè)試性設(shè)計(jì)與改進(jìn)方法研究。研究?jī)?nèi)容對(duì)提高裝備測(cè)試性增長(zhǎng)試驗(yàn)的科學(xué)性具有很好的實(shí)用價(jià)值。論文的主要研究成果如下：
　?。?）針對(duì)測(cè)試性增長(zhǎng)試驗(yàn)相關(guān)概念模糊的現(xiàn)狀，理清和提出了測(cè)試性增長(zhǎng)試驗(yàn)的理論框架、基本概念、實(shí)施流程與工程管理實(shí)施等。首先分析了裝備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與使用全過程各階段實(shí)現(xiàn)測(cè)試性增長(zhǎng)的方法，以及各階段實(shí)施測(cè)試性增長(zhǎng)的時(shí)效性，指出測(cè)試性

3、增長(zhǎng)試驗(yàn)在測(cè)試性增長(zhǎng)中的地位；然后根據(jù)測(cè)試性設(shè)計(jì)改進(jìn)實(shí)施的時(shí)機(jī)對(duì)測(cè)試性增長(zhǎng)試驗(yàn)進(jìn)行了分類，詳細(xì)分析了測(cè)試性增長(zhǎng)試驗(yàn)的實(shí)施流程，對(duì)試驗(yàn)過程中用到的相關(guān)術(shù)語(yǔ)進(jìn)行了定義和解釋；最后對(duì)測(cè)試性增長(zhǎng)試驗(yàn)管理的理論框架做了詳細(xì)闡述，指出了試驗(yàn)規(guī)劃、跟蹤與預(yù)計(jì)的工作內(nèi)容，及其對(duì)測(cè)試性增長(zhǎng)試驗(yàn)有序開展的作用，為后文理論與實(shí)踐研究奠定了基礎(chǔ)。
　?。?）針對(duì)目前測(cè)試性增長(zhǎng)試驗(yàn)方案規(guī)劃方法缺乏的問題，在分析影響測(cè)試性增長(zhǎng)能力因素、測(cè)試性增長(zhǎng)試驗(yàn)成本組成

4、以及研制階段裝備測(cè)試性指標(biāo)變化規(guī)律的基礎(chǔ)上，研究了測(cè)試性增長(zhǎng)試驗(yàn)規(guī)劃模型與方法。首先對(duì)采用及時(shí)糾正策略的試驗(yàn)，提出了以允許失敗的故障檢測(cè)/隔離試驗(yàn)次數(shù)為優(yōu)化變量的試驗(yàn)動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法；然后對(duì)采用延緩糾正策略的試驗(yàn)，建立了試驗(yàn)資源優(yōu)化配置模型，并給出了基于拉格朗日松弛與局部搜索的模型求解辦法；最后對(duì)分階段開展的測(cè)試性增長(zhǎng)系列試驗(yàn)，建立了以總試驗(yàn)成本最優(yōu)為目標(biāo)，以測(cè)試性指標(biāo)合同要求值為約束的多階段測(cè)試性增長(zhǎng)目標(biāo)確定模型。案例應(yīng)用和仿真對(duì)比研究證

5、明了所提模型與方法的有效性。
　?。?）針對(duì)測(cè)試性增長(zhǎng)試驗(yàn)管理對(duì)測(cè)試性增長(zhǎng)跟蹤與預(yù)計(jì)方法的需求，在分析測(cè)試性增長(zhǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，研究了用于測(cè)試性增長(zhǎng)試驗(yàn)跟蹤的測(cè)試性指標(biāo)評(píng)估方法，建立了測(cè)試性增長(zhǎng)概率模型，并利用該模型繪制了測(cè)試性增長(zhǎng)試驗(yàn)跟蹤與預(yù)計(jì)曲線。首先對(duì)采用及時(shí)糾正策略的試驗(yàn)，研究了分別考慮試驗(yàn)規(guī)劃信息和考慮指標(biāo)序化增長(zhǎng)約束的兩種不同的Bayes測(cè)試性指標(biāo)評(píng)估方法，并利用數(shù)值仿真討論了兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用范圍；其次對(duì)采

6、用延緩糾正的試驗(yàn)，在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上，給出了基于多源先驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)試性增長(zhǎng)試驗(yàn)評(píng)估總體技術(shù)方案；再次，考慮增長(zhǎng)模型對(duì)刻畫和繪制測(cè)試性增長(zhǎng)試驗(yàn)跟蹤與預(yù)計(jì)曲線的重要作用，建立了考慮測(cè)試性設(shè)計(jì)改進(jìn)非理想條件的測(cè)試性增長(zhǎng)馬爾科夫鏈模型，將測(cè)試性指標(biāo)評(píng)估結(jié)果作為模型輸入，利用混合粒子群和遺傳算法的參數(shù)估計(jì)方法得到了測(cè)試性增長(zhǎng)模型的參數(shù)估計(jì)值，繪制了測(cè)試性增長(zhǎng)跟蹤與預(yù)計(jì)曲線；最后討論了所提測(cè)試性增長(zhǎng)模型與參數(shù)估計(jì)方法的穩(wěn)健性。仿真結(jié)果表明，利

7、用本文所提出的測(cè)試性增長(zhǎng)模型可以方便的繪制測(cè)試性增長(zhǎng)跟蹤與預(yù)計(jì)曲線，減小了基于Bayes的測(cè)試性增長(zhǎng)指標(biāo)評(píng)估誤差，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)測(cè)試性增長(zhǎng)試驗(yàn)的有效預(yù)計(jì)。
　?。?）針對(duì)測(cè)試性增長(zhǎng)過程中測(cè)試性設(shè)計(jì)改進(jìn)具體實(shí)施問題，在總結(jié)已有研究成果的基礎(chǔ)上，研究了基于試驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)試性設(shè)計(jì)改進(jìn)方法初選規(guī)則，并重點(diǎn)對(duì)基于試驗(yàn)數(shù)據(jù)的故障診斷決策方法更新問題開展了研究。首先為能夠較全面的對(duì)測(cè)試性設(shè)計(jì)缺陷進(jìn)行統(tǒng)一描述，擴(kuò)展了非完美測(cè)試的概念，給出了基于試驗(yàn)數(shù)據(jù)

8、的測(cè)試性設(shè)計(jì)缺陷定量衡量方法，并根據(jù)缺陷的惡劣程度，指出了可能采取的測(cè)試性設(shè)計(jì)改進(jìn)措施；然后提出了一種由基于人工免疫的數(shù)據(jù)擴(kuò)充、基于密度的數(shù)據(jù)壓縮，以及基于代表樣本點(diǎn)混合學(xué)習(xí)等三部分組成的故障診斷決策算法更新方法，解決了基于數(shù)據(jù)更新的一類故障診斷決策方法存在的的分類器迭代學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)量不平衡，以及裝備硬件支持限制等問題。研究表明，測(cè)試性增長(zhǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)為測(cè)試性診斷決策改進(jìn)提供了有效的數(shù)據(jù)支持，本文所提方法能夠較好的支持基于數(shù)據(jù)更新的診斷算法改