自动测试诊断系统是武器装备战斗力发挥的重要手段，也是世界各国重点研究和发展的技术之一。随着高新技术的不断发展，武器装备的自动化程度不断提高，为了适应武器装备更新换代快、自动化程度高的特点，ATS体系结构和故障智能诊断方法成为本领域研究的前沿技术。 论文对ATS体系结构、测试软件层次结构及资源模型、硬件物理结构进行了深入研究。主要成果是：(1)研究了ATS执行机制，首次提出了基于虚拟仪器测试引擎的开放式ATS体系结构，从根本上实现了ATS硬件无关性和测试代码重用性；(2)研究了采用IVI、IVI-MSS和组件技术实现ATS仪器互换性的技术与方法，对实现ATS网络化奠定了基础；(3)研究开发了测试流程描述语言及相关仪器描述模型、开关矩阵描述模型、测试适配器描述模型，实现了测试软件的结构化和模块化，使大型复杂武器装备测试系统的开发与维护效率大大提高；(4)研究了与ATS体系结构相适应的硬件物理结构，该结构实现了ATS的通用性、开放性和可扩展性。 论文还针对大型复杂武器装备的故障诊断方法进行研究，取得以下成果：(1)针对知识获取这一“瓶颈”问题，提出了一种基于仿真的故障知识获取方法和基于遗传算法的机器学习机制，较好地解决了在大型复杂武器装备的智能故障诊断系统中故障知识的自动获取问题；(2)针对武器装备智能诊断系统存在的问题，提出了武器装备智能诊断系统的实用开发策略。 论文最后在上述体系结构与故障智能诊断方法的指导下，实现了某型导弹装备自动测试与故障诊断系统，该系统已通过技术鉴定，并投入部队使用。