机载制导武器全寿命周期测试研究

琚保金

摘要：针对机载制导武器设计、制造与维修保障中存在的资源和信息不能共享的问题，基于装备全寿命周期内的测试保障，对各阶段不同用户、不同目标测试所需测试设备研制提出统一的、标准化的设计方法；构建支撑装备全寿命周期信息模型的技术平台，使基于该平台的各阶段工作相互支援、相互影响，形成一个闭环的信息网络，最终实现设计、制造与维修的一体化。

关键词：机载制导武器；全寿命周期；纵向集成测试策略；广域测试

中图分类号：TJ760.6文献标识码：A文章编号：1673-5048（2014）04-0062-05

0引言

任何一种电子产品尤其是复杂军事装备，都会经历从设计、制造、使用到淘汰的全寿命周期过程。电子仪器更新周期一般为5年，相较而言机载制导武器的生命周期较长，多达20年，整个产品寿命要经历几代ATS（AutoTestSystem，自动测试系统）。

在机载制导武器全寿命周期过程中，至关重要的一环就是记录机载制导武器从“生”到“死”各阶段的测试信息，为各阶段不同用户、不同目标的应用提供信息保证。

1机载制导武器全寿命周期的测试

1.1机载制导武器全寿命周期

机载制导武器整个生命周期主要分三个阶段：产品设计阶段、生产阶段和使用维护阶段。

设计阶段：在这个阶段产品从方案发展到原理样机，其测试过程称为设计验证测试，主要目的是查证设计的产品是否符合设定的设计与性能标准。

制造阶段：在产品的生产、组装和配置过程中，进行测试以保证产品被正确地制造。

使用维护阶段：产品要执行其特定功能，进行测试以检测产品的功能、性能是否满足使用要求，并提供定期的产品维护，以及故障诊断。

因此，测试在产品的设计、制造和维护的全寿命周期中占据重要地位，在设计阶段提供验证手段，在制造阶段提供质量保证，在维护阶段提供维护工具。

图1为整个产品生命周期的测试流程以及信息流程，均按产品的设计、生产、使用维护三个阶段描述。上部为产品周期中各阶段的生产活动及测试活动，下部是按照各阶段给出的测试信息流程，每个阶段的产品测试按系统层次又可以分为总体测试、分系统测试、部件测试和板级测试。

1.2机载制导武器全寿命周期测试现状

由于以前对产品全寿命周期管理的认知不足，对于贯穿产品全寿命周期的测试设备缺乏顶层策划，“多头、分散、分段”管理体制的弊端日渐显现，不仅产品的可测试性与测试设备的研制脱节，而且产品设计、生产和维护阶段的测试设备各自为战、呈多元化发展，造成各阶段测试设备测试标准不统一、测试方法及策略不一致、测试资源不兼容、测试信息不共享，而且测试资源重复开发、配置造成极大浪费。具体表现为：

（1）产品在不同设备上测试结论大相径庭；

（2）合格产品在同一设备上所测数据重复性较好，而在不同设备上的数据一致性较差；

（3）测试设备的软、硬件资源无法实现功能复用，不得不花费大量人力、物力重复开发；

（4）产品信息不仅在各个阶段之间不流通，而且在同一阶段的不同层次系统之间不共享，很难为制定产品出厂测试标准提供数据基础；

（5）产品日益增长的测试复杂性与其外部测试接口不足之间的矛盾，使得简化产品测试的需求日益突出；

（6）目前故障机理分析和诊断知识的获取与应用在产品维护阶段需求旺盛，但是由于对产品全寿命周期的信息缺乏有效的搜集和分析，尤其是设计阶段相关知识未在维护阶段中充分利用，导致对复杂产品缺乏有效的故障诊断，尤其是在维护阶段更为突出，使得产品故障诊断效果难以令人满意。

针对此类问题，美军早在20世纪90年代就明确提出了采用“设计—制造—维护纵向集成测试策略”（EngineeringtoManufacturingtoFieldVerticalIntegratedTestStrategy，简称E-M-F测试策略）的系统工程方法来解决，并将这一思想贯彻实施于美军武器装备的设计、生产和维修保障中，显著降低了武器装备全寿命周期费用。

E-M-F测试策略的核心是从武器装备全寿命周期的特点出发，综合考虑设计验证测试、验收测试、维护测试、故障诊断维护的共同特征，采用开放的硬、软件体系结构，构建标准、统一的可通用的测试资源环境，设计符合各个阶段不同层次应用需求的测试程序集（TestProgramSet，TPS），实现测试信息与测试资源的共享。

目前，国内对机载制导武器纵向集成测试策略已形成了行业共识：需要从系统工程管理体制和技术研发两个方面着手，采用并行工程方法，推进标准化进程。改变系统工程管理体制中传统的串行工程方法，整体考虑机载制导武器全寿命周期中各环节的资源重用和信息共享，融合产品总体设计和测试系统设计工作，使测试系统设计人员参与产品总体方案的设计工作，并行协作、充分开展各阶段可测试性设计方案研究，提高产品整体测试性和维护性。

2产品全寿命周期的测试保障研究

产品全寿命周期测试保障的目标是：建立统一、开放的测试系统体系结构，通过标准整合下的统一规划及部署，共享软硬件资源，消除装备全寿命周期内各阶段平台信息壁垒，使各测试系统之间、测试系统与外部环境间信息共享与无缝交互。同时在不影响产品性能的前提下，合理分配产品内部BIT（Built-InTest，机内自检）功能和外部测试界面，增强产品与测试系统之间的测试协作，提高产品寿命周期内的维护能力，减少产品寿命周期费用，并实现不同阶段产品测试信息的大量积累和信息挖掘，极大方便系列化产品的迭代开发，使后一阶段的研制能够很好利用前一阶段的开发成果。

产品全寿命周期的测试保障要重点解决以下三个问题：产品信息如何一致获取、如何有效保存、测试与诊断如何结合应用。endprint

2.1标准化设计

标准化的设计思想是产品信息一致获取的重要保证。标准化就是在设计过程中，建立标准化的体系结构，采用标准化的设计方法、标准化的测试软/硬件资源、标准化的数据格式等，达到测试系统之间的兼容和数据的一致。

2.1.1标准化的体系结构

为解决测试系统标准多样化的问题，美国国防部DoD与工业界从1996年开始制订一种开放的ATS结构标准———下一代自动测试系统（NxTest）。NxTest是以标准化推动通用ATS的发展，尽量减少专用ATS，降低ATS采购和支持费用，提升ATS之间的互操作性，实施一体化的综合故障诊断技术，改善测试质量。

NxTest体系结构的关键是信息共享和交互式结构，能够保证测试系统内部各组件间、不同测试系统之间、测试系统与外部环境间的信息共享与无缝交互能力，如图2所示。该结构基于两个基本的框架：测试系统接口框架和测试信息交换与共享框架。测试系统接口包括仪器接口和服务接口，基于VXIPlug&Play（VPP，即插即用）设计；测试信息交换与共享基于IEEEP1226（ABBET，ABroad-BasedEnvironmentforTest广域测试环境）设计，其关键接口均以上述两个核心接口为基础。

2.1.2标准化接口

ABBET是用于产品测试领域的软件接口标准的集合，是为实现各种设计数据、测试策略与需求、测试过程、测试结果管理及测试系统集成而规范的一个复合环境。

以IEEE-1226标准构建系统主体信息框架，使得测试系统内部、测试系统之间、测试过程与外部环境之间的信息资源实现共享和交互，实现共享ATS和TPS，共享诊断基础框架，改善TPS开发且便于TPS移植；同时结合IEEE-1232标准，使诊断推理系统可相互兼容和独立于测试过程，达到测试诊断知识共享、重用和移植。

ABBET从宏观上将测试划分为产品描述层、测试策略和需求层、测试过程层、测试资源管理层、仪器控制层等内容，如图3所示。

第1层为产品描述层，主要描述UUT（被测件）设计和维护的试验信息，及测试的特殊需求。

第2层为测试策略和需求层，描述UUT的测试需求、测试模式和诊断知识等信息，其目的是产生高效的测试程序和可靠的数据。

第3层为测试过程层即应用程序层，主要提供TPS程序开发接口，定义与测试执行（包括测试选择、测试顺序选择、诊断交互、访问用户接口部件以及访问数据日志和文件操作）对应的操作接口。

第4层为测试资源管理层，全面管理测试系统资源，为特定ATE执行测试功能提供支持，其目的是允许不同厂商制造的仪器和不同种类的仪器可用于同一测试程序完成各自的功能，实现软件和硬件无关性。

第5层为仪器驱动（控制）层。该层主要为ATE提供可利用的各类总线和仪器接口，如IEEE488、SCPI、VISA、IVI等。

ABBET核心思想是：将测试软件架构和功能合理分层与配置，在测试系统中实现软件与硬件及软件运行平台的无关性，满足测试软件可移植、重用与互操作的要求。

2.1.3标准化的开发方法

自动测试系统（AutomaticTestSystem，ATS）组成包括：自动测试设备（ATE，AutomaticTestEquipment）、测试程序集（TPS，TestProgramSets）、TPS软件开发工具（测试开发环境）。

ATE特指硬件平台，无论是采用PXI总线还是VXI总线或其他总线，都只是构成虚拟仪器系统的公共货架产品，结构形式大同小异。两者底层驱动软件虽然有较大差异，但对开发顶层应用软件来说是相似的，都支持ABBET标准。因此，自动测试系统的软件设计则是构建自动测试系统的关键。

首先依据图2所示的开放体系结构，遵循ABBET标准，构建通用测试系统平台。其次基于通用平台按照图4所示的方法开发测试软件，实现被测产品测试与诊断的一体化开发及运用。

产品信息建模：给产品建立信息档案，记录产品的测试条件、测试参数类型及其他相关信息；ATE集成设计：通过ATE集成设计平台描述出自动测试设备的硬件资源及连接链路。根据被测信号的测试原理，有针对性地选择测试策略，设计测试方案；分析测试所需系统资源，即测试所需要的仪器等，检查系统可用资源是否满足测试要求；设计与制造适配器单元，用来实现测试仪器和检测对象之间的电气匹配及信号调理；

TPS开发：通过TPS开发平台，定义适配器资源、编写测试说明和测试程序；将系统与检测对象进行联试，完善测试流程，验证测试功能；

测试执行：调用TPS开发生成的测试程序，启动执行服务进行测试动作，并将执行结果保存到数据库中。

综合数据分析：用户通过综合数据分析平台可全面查看测试结果数据库中的信息，进行测试后的数据分析，并将有用信息反馈到产品信息模型中。

专家知识生成：用户利用产品信息模型提取、描述被测产品诊断知识，绑定TPS作为样本输入信息，生成领域知识库和诊断提取规则，供故障分析使用。

故障分析：加载诊断知识库和综合测试结果，进行逻辑诊断和故障分析，输出诊断结果，提示用户操作。

维修决策：根据故障诊断系统的诊断结论，维护实测数据、维护统计数据，进行产品可用性分析和可靠性预测。

2.2系统建模

系统建模就是要解决产品信息保存和共享的问题。产品信息是全方位的，大到整个系统的功能、性能信息，小到每个部件的输入输出、状态描述，都需要进行详细的描述。因此，基于一个可涵盖产品全寿命周期的技术支撑平台/体系，面向产品全寿命周期的测试保障，首先要解决的问题是建立贯穿全寿命周期的产品信息模型，构建一个信息共享的闭环系统，满足产品全寿命周期内不同阶段的不同任务。

目前在产品的设计、制造、使用与维护中，以PDM技术为代表的各种工具已广泛采用，并形成产品数据模型。因此，相对成熟的PDM技术可为建立产品全寿命周期各个阶段的模型提供支撑平台。依托PDM平台，构建设计、制造、使用等阶段的产品数据模型，并能加以维护。

现有的产品工程模型包括配置模型、结构层次图、功能层次图、装配模型等，这些模型并不能直接为系统建模所利用，需要梳理其与可表征维护与诊断等信息的产品数据模型之间的关联，从中提炼出对建模有用的信息，并进行一些相应转换和扩充，最后确定建模还需要增加哪些信息，以及这些信息的描述方式和接口输入方式等。

在上述信息需求分析基础上，依托结构树与节点信息模型来描述维护与诊断信息的产品数据。结构树可利用产品的树型结构来组织、管理那些表达产品的设计、生产、维护和故障信息，进而为从设计知识中获取故障诊断与维护知识提供了便利条件；节点模型是指从产品单零部件的全寿命周期出发，针对各阶段维护需求不同，全面、有序地将其设计维护等信息集中存储在集成的节点信息模型中，使得部件的维护与诊断信息可以轻易获取。

这里以测试结果数据为例简要介绍数据模型建立。测试结果主要包含以下4个方面的信息：

（1）测试设备信息：在本次测试中使用的测试设备；

（2）测试任务信息：包括测试任务的名称、测试任务包含的测试项目及对应的测试结果；

（3）测试信号信息：包括在本次测试任务中选测信号项目、信号参数的名称、信号的标准值；

（4）测试任务所包含的履历信息：包括本次测试任务中测试人员信息、测试任务的时间和测试所处的环境，如气压、温度和湿度等。

综上分析，将与测试结果相关的信息进行归纳，建立了测试结果数据模型，如图5所示。

3结论

在机载武器测试保障的研究和实施过程中，注意借鉴国外纵向集成测试策略的系统工程方法，以型号研制为基础，构建可涵盖产品全寿命周期的技术支撑平台/体系，建立能包含设计、制造、使用维护与诊断知识的产品全寿命信息档案，实现寿命周期内的信息共享，提高测试保障质量；采用并行工程方法，推行标准化设计，统筹规划产品全寿命周期内测试保障的测试设备研制，实现全程资源共享，以有效降低产品测试和维护成本。endprint

2.1标准化设计

标准化的设计思想是产品信息一致获取的重要保证。标准化就是在设计过程中，建立标准化的体系结构，采用标准化的设计方法、标准化的测试软/硬件资源、标准化的数据格式等，达到测试系统之间的兼容和数据的一致。

2.1.1标准化的体系结构

为解决测试系统标准多样化的问题，美国国防部DoD与工业界从1996年开始制订一种开放的ATS结构标准———下一代自动测试系统（NxTest）。NxTest是以标准化推动通用ATS的发展，尽量减少专用ATS，降低ATS采购和支持费用，提升ATS之间的互操作性，实施一体化的综合故障诊断技术，改善测试质量。

NxTest体系结构的关键是信息共享和交互式结构，能够保证测试系统内部各组件间、不同测试系统之间、测试系统与外部环境间的信息共享与无缝交互能力，如图2所示。该结构基于两个基本的框架：测试系统接口框架和测试信息交换与共享框架。测试系统接口包括仪器接口和服务接口，基于VXIPlug&Play（VPP，即插即用）设计；测试信息交换与共享基于IEEEP1226（ABBET，ABroad-BasedEnvironmentforTest广域测试环境）设计，其关键接口均以上述两个核心接口为基础。

2.1.2标准化接口

ABBET是用于产品测试领域的软件接口标准的集合，是为实现各种设计数据、测试策略与需求、测试过程、测试结果管理及测试系统集成而规范的一个复合环境。

以IEEE-1226标准构建系统主体信息框架，使得测试系统内部、测试系统之间、测试过程与外部环境之间的信息资源实现共享和交互，实现共享ATS和TPS，共享诊断基础框架，改善TPS开发且便于TPS移植；同时结合IEEE-1232标准，使诊断推理系统可相互兼容和独立于测试过程，达到测试诊断知识共享、重用和移植。

ABBET从宏观上将测试划分为产品描述层、测试策略和需求层、测试过程层、测试资源管理层、仪器控制层等内容，如图3所示。

第1层为产品描述层，主要描述UUT（被测件）设计和维护的试验信息，及测试的特殊需求。

第2层为测试策略和需求层，描述UUT的测试需求、测试模式和诊断知识等信息，其目的是产生高效的测试程序和可靠的数据。

第3层为测试过程层即应用程序层，主要提供TPS程序开发接口，定义与测试执行（包括测试选择、测试顺序选择、诊断交互、访问用户接口部件以及访问数据日志和文件操作）对应的操作接口。

第4层为测试资源管理层，全面管理测试系统资源，为特定ATE执行测试功能提供支持，其目的是允许不同厂商制造的仪器和不同种类的仪器可用于同一测试程序完成各自的功能，实现软件和硬件无关性。

第5层为仪器驱动（控制）层。该层主要为ATE提供可利用的各类总线和仪器接口，如IEEE488、SCPI、VISA、IVI等。

ABBET核心思想是：将测试软件架构和功能合理分层与配置，在测试系统中实现软件与硬件及软件运行平台的无关性，满足测试软件可移植、重用与互操作的要求。

2.1.3标准化的开发方法

自动测试系统（AutomaticTestSystem，ATS）组成包括：自动测试设备（ATE，AutomaticTestEquipment）、测试程序集（TPS，TestProgramSets）、TPS软件开发工具（测试开发环境）。

ATE特指硬件平台，无论是采用PXI总线还是VXI总线或其他总线，都只是构成虚拟仪器系统的公共货架产品，结构形式大同小异。两者底层驱动软件虽然有较大差异，但对开发顶层应用软件来说是相似的，都支持ABBET标准。因此，自动测试系统的软件设计则是构建自动测试系统的关键。

首先依据图2所示的开放体系结构，遵循ABBET标准，构建通用测试系统平台。其次基于通用平台按照图4所示的方法开发测试软件，实现被测产品测试与诊断的一体化开发及运用。

产品信息建模：给产品建立信息档案，记录产品的测试条件、测试参数类型及其他相关信息；ATE集成设计：通过ATE集成设计平台描述出自动测试设备的硬件资源及连接链路。根据被测信号的测试原理，有针对性地选择测试策略，设计测试方案；分析测试所需系统资源，即测试所需要的仪器等，检查系统可用资源是否满足测试要求；设计与制造适配器单元，用来实现测试仪器和检测对象之间的电气匹配及信号调理；

TPS开发：通过TPS开发平台，定义适配器资源、编写测试说明和测试程序；将系统与检测对象进行联试，完善测试流程，验证测试功能；

测试执行：调用TPS开发生成的测试程序，启动执行服务进行测试动作，并将执行结果保存到数据库中。

综合数据分析：用户通过综合数据分析平台可全面查看测试结果数据库中的信息，进行测试后的数据分析，并将有用信息反馈到产品信息模型中。

专家知识生成：用户利用产品信息模型提取、描述被测产品诊断知识，绑定TPS作为样本输入信息，生成领域知识库和诊断提取规则，供故障分析使用。

故障分析：加载诊断知识库和综合测试结果，进行逻辑诊断和故障分析，输出诊断结果，提示用户操作。

维修决策：根据故障诊断系统的诊断结论，维护实测数据、维护统计数据，进行产品可用性分析和可靠性预测。

2.2系统建模

系统建模就是要解决产品信息保存和共享的问题。产品信息是全方位的，大到整个系统的功能、性能信息，小到每个部件的输入输出、状态描述，都需要进行详细的描述。因此，基于一个可涵盖产品全寿命周期的技术支撑平台/体系，面向产品全寿命周期的测试保障，首先要解决的问题是建立贯穿全寿命周期的产品信息模型，构建一个信息共享的闭环系统，满足产品全寿命周期内不同阶段的不同任务。

目前在产品的设计、制造、使用与维护中，以PDM技术为代表的各种工具已广泛采用，并形成产品数据模型。因此，相对成熟的PDM技术可为建立产品全寿命周期各个阶段的模型提供支撑平台。依托PDM平台，构建设计、制造、使用等阶段的产品数据模型，并能加以维护。

现有的产品工程模型包括配置模型、结构层次图、功能层次图、装配模型等，这些模型并不能直接为系统建模所利用，需要梳理其与可表征维护与诊断等信息的产品数据模型之间的关联，从中提炼出对建模有用的信息，并进行一些相应转换和扩充，最后确定建模还需要增加哪些信息，以及这些信息的描述方式和接口输入方式等。

在上述信息需求分析基础上，依托结构树与节点信息模型来描述维护与诊断信息的产品数据。结构树可利用产品的树型结构来组织、管理那些表达产品的设计、生产、维护和故障信息，进而为从设计知识中获取故障诊断与维护知识提供了便利条件；节点模型是指从产品单零部件的全寿命周期出发，针对各阶段维护需求不同，全面、有序地将其设计维护等信息集中存储在集成的节点信息模型中，使得部件的维护与诊断信息可以轻易获取。

这里以测试结果数据为例简要介绍数据模型建立。测试结果主要包含以下4个方面的信息：

（1）测试设备信息：在本次测试中使用的测试设备；

（2）测试任务信息：包括测试任务的名称、测试任务包含的测试项目及对应的测试结果；

（3）测试信号信息：包括在本次测试任务中选测信号项目、信号参数的名称、信号的标准值；

（4）测试任务所包含的履历信息：包括本次测试任务中测试人员信息、测试任务的时间和测试所处的环境，如气压、温度和湿度等。

综上分析，将与测试结果相关的信息进行归纳，建立了测试结果数据模型，如图5所示。

3结论

在机载武器测试保障的研究和实施过程中，注意借鉴国外纵向集成测试策略的系统工程方法，以型号研制为基础，构建可涵盖产品全寿命周期的技术支撑平台/体系，建立能包含设计、制造、使用维护与诊断知识的产品全寿命信息档案，实现寿命周期内的信息共享，提高测试保障质量；采用并行工程方法，推行标准化设计，统筹规划产品全寿命周期内测试保障的测试设备研制，实现全程资源共享，以有效降低产品测试和维护成本。endprint

2.1标准化设计

标准化的设计思想是产品信息一致获取的重要保证。标准化就是在设计过程中，建立标准化的体系结构，采用标准化的设计方法、标准化的测试软/硬件资源、标准化的数据格式等，达到测试系统之间的兼容和数据的一致。

2.1.1标准化的体系结构

为解决测试系统标准多样化的问题，美国国防部DoD与工业界从1996年开始制订一种开放的ATS结构标准———下一代自动测试系统（NxTest）。NxTest是以标准化推动通用ATS的发展，尽量减少专用ATS，降低ATS采购和支持费用，提升ATS之间的互操作性，实施一体化的综合故障诊断技术，改善测试质量。

NxTest体系结构的关键是信息共享和交互式结构，能够保证测试系统内部各组件间、不同测试系统之间、测试系统与外部环境间的信息共享与无缝交互能力，如图2所示。该结构基于两个基本的框架：测试系统接口框架和测试信息交换与共享框架。测试系统接口包括仪器接口和服务接口，基于VXIPlug&Play（VPP，即插即用）设计；测试信息交换与共享基于IEEEP1226（ABBET，ABroad-BasedEnvironmentforTest广域测试环境）设计，其关键接口均以上述两个核心接口为基础。

2.1.2标准化接口

ABBET是用于产品测试领域的软件接口标准的集合，是为实现各种设计数据、测试策略与需求、测试过程、测试结果管理及测试系统集成而规范的一个复合环境。

以IEEE-1226标准构建系统主体信息框架，使得测试系统内部、测试系统之间、测试过程与外部环境之间的信息资源实现共享和交互，实现共享ATS和TPS，共享诊断基础框架，改善TPS开发且便于TPS移植；同时结合IEEE-1232标准，使诊断推理系统可相互兼容和独立于测试过程，达到测试诊断知识共享、重用和移植。

ABBET从宏观上将测试划分为产品描述层、测试策略和需求层、测试过程层、测试资源管理层、仪器控制层等内容，如图3所示。

第1层为产品描述层，主要描述UUT（被测件）设计和维护的试验信息，及测试的特殊需求。

第2层为测试策略和需求层，描述UUT的测试需求、测试模式和诊断知识等信息，其目的是产生高效的测试程序和可靠的数据。

第3层为测试过程层即应用程序层，主要提供TPS程序开发接口，定义与测试执行（包括测试选择、测试顺序选择、诊断交互、访问用户接口部件以及访问数据日志和文件操作）对应的操作接口。

第4层为测试资源管理层，全面管理测试系统资源，为特定ATE执行测试功能提供支持，其目的是允许不同厂商制造的仪器和不同种类的仪器可用于同一测试程序完成各自的功能，实现软件和硬件无关性。

第5层为仪器驱动（控制）层。该层主要为ATE提供可利用的各类总线和仪器接口，如IEEE488、SCPI、VISA、IVI等。

ABBET核心思想是：将测试软件架构和功能合理分层与配置，在测试系统中实现软件与硬件及软件运行平台的无关性，满足测试软件可移植、重用与互操作的要求。

2.1.3标准化的开发方法

自动测试系统（AutomaticTestSystem，ATS）组成包括：自动测试设备（ATE，AutomaticTestEquipment）、测试程序集（TPS，TestProgramSets）、TPS软件开发工具（测试开发环境）。

ATE特指硬件平台，无论是采用PXI总线还是VXI总线或其他总线，都只是构成虚拟仪器系统的公共货架产品，结构形式大同小异。两者底层驱动软件虽然有较大差异，但对开发顶层应用软件来说是相似的，都支持ABBET标准。因此，自动测试系统的软件设计则是构建自动测试系统的关键。

首先依据图2所示的开放体系结构，遵循ABBET标准，构建通用测试系统平台。其次基于通用平台按照图4所示的方法开发测试软件，实现被测产品测试与诊断的一体化开发及运用。

产品信息建模：给产品建立信息档案，记录产品的测试条件、测试参数类型及其他相关信息；ATE集成设计：通过ATE集成设计平台描述出自动测试设备的硬件资源及连接链路。根据被测信号的测试原理，有针对性地选择测试策略，设计测试方案；分析测试所需系统资源，即测试所需要的仪器等，检查系统可用资源是否满足测试要求；设计与制造适配器单元，用来实现测试仪器和检测对象之间的电气匹配及信号调理；

TPS开发：通过TPS开发平台，定义适配器资源、编写测试说明和测试程序；将系统与检测对象进行联试，完善测试流程，验证测试功能；

测试执行：调用TPS开发生成的测试程序，启动执行服务进行测试动作，并将执行结果保存到数据库中。

综合数据分析：用户通过综合数据分析平台可全面查看测试结果数据库中的信息，进行测试后的数据分析，并将有用信息反馈到产品信息模型中。

专家知识生成：用户利用产品信息模型提取、描述被测产品诊断知识，绑定TPS作为样本输入信息，生成领域知识库和诊断提取规则，供故障分析使用。

故障分析：加载诊断知识库和综合测试结果，进行逻辑诊断和故障分析，输出诊断结果，提示用户操作。

维修决策：根据故障诊断系统的诊断结论，维护实测数据、维护统计数据，进行产品可用性分析和可靠性预测。

2.2系统建模

系统建模就是要解决产品信息保存和共享的问题。产品信息是全方位的，大到整个系统的功能、性能信息，小到每个部件的输入输出、状态描述，都需要进行详细的描述。因此，基于一个可涵盖产品全寿命周期的技术支撑平台/体系，面向产品全寿命周期的测试保障，首先要解决的问题是建立贯穿全寿命周期的产品信息模型，构建一个信息共享的闭环系统，满足产品全寿命周期内不同阶段的不同任务。

目前在产品的设计、制造、使用与维护中，以PDM技术为代表的各种工具已广泛采用，并形成产品数据模型。因此，相对成熟的PDM技术可为建立产品全寿命周期各个阶段的模型提供支撑平台。依托PDM平台，构建设计、制造、使用等阶段的产品数据模型，并能加以维护。

现有的产品工程模型包括配置模型、结构层次图、功能层次图、装配模型等，这些模型并不能直接为系统建模所利用，需要梳理其与可表征维护与诊断等信息的产品数据模型之间的关联，从中提炼出对建模有用的信息，并进行一些相应转换和扩充，最后确定建模还需要增加哪些信息，以及这些信息的描述方式和接口输入方式等。

在上述信息需求分析基础上，依托结构树与节点信息模型来描述维护与诊断信息的产品数据。结构树可利用产品的树型结构来组织、管理那些表达产品的设计、生产、维护和故障信息，进而为从设计知识中获取故障诊断与维护知识提供了便利条件；节点模型是指从产品单零部件的全寿命周期出发，针对各阶段维护需求不同，全面、有序地将其设计维护等信息集中存储在集成的节点信息模型中，使得部件的维护与诊断信息可以轻易获取。

这里以测试结果数据为例简要介绍数据模型建立。测试结果主要包含以下4个方面的信息：

（1）测试设备信息：在本次测试中使用的测试设备；

（2）测试任务信息：包括测试任务的名称、测试任务包含的测试项目及对应的测试结果；

（3）测试信号信息：包括在本次测试任务中选测信号项目、信号参数的名称、信号的标准值；

（4）测试任务所包含的履历信息：包括本次测试任务中测试人员信息、测试任务的时间和测试所处的环境，如气压、温度和湿度等。

综上分析，将与测试结果相关的信息进行归纳，建立了测试结果数据模型，如图5所示。

3结论

在机载武器测试保障的研究和实施过程中，注意借鉴国外纵向集成测试策略的系统工程方法，以型号研制为基础，构建可涵盖产品全寿命周期的技术支撑平台/体系，建立能包含设计、制造、使用维护与诊断知识的产品全寿命信息档案，实现寿命周期内的信息共享，提高测试保障质量；采用并行工程方法，推行标准化设计，统筹规划产品全寿命周期内测试保障的测试设备研制，实现全程资源共享，以有效降低产品测试和维护成本。endprint