测试性虚实一体化试验技术研究及其应用

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测试性是指产品能及时准确地确定其状态,并有效隔离其内部故障的一种设计特性。测试性指标是反映装备整体测试性水平的重要性能指标,测试性试验是检验和衡量装备测试性水平的重要技术手段。测试性试验技术分为实物试验技术和虚拟试验技术,二者在技术上具有良好的互补性。测试性虚实一体化试验技术结合二者的优点,是开展测试性试验与评估的较好技术途径。目前,测试性虚实一体化试验技术的相关研究比较少。测试性虚实一体化试验技术存在的主要问题包括虚实样本量如何确定,即一体化试验方案设计、虚拟样机建模如何实现、如何利用虚实两类试验数据进行指标评估等等。本文针对上述问题开展研究。论文的主要研究内容包括:1.测试性虚实一体化试验方案设计与指标评估针对测试性一体化试验方案设计问题,以Bayesian样本量确定方法为基础,构建了试验的设计效应指标和测试性虚实样本折合模型,将测试性虚拟试验样本折合为等效实物试验样本。在此基础上,进一步研究了不计虚拟试验代价与考虑虚拟试验代价的测试性虚实一体化试验方案设计方法,研究结果表明,在确定试验方案时,需对一体化试验方案和传统实物试验方案进行权衡,以选择最优方案。针对测试性一体化试验指标评估问题,利用虚拟试验数据构造幂先验,然后结合幂先验与实物试验数据建立兴趣参数的后验分布,基于后验分布评估测试性指标。2.基于Modelica语言的测试性虚拟样机建模方案及其实现针对测试性虚拟样机建模问题,提出了适用于测试性虚拟试验的层次化建模框架。基于Modelica语言,研究了层次化建模框架中各要素的具体实现途径,通过案例验证了层次化建模框架及Modelica实现途径是可行性的。3.某航向姿态系统的测试性虚实一体化试验技术与应用以某航姿系统为研究对象,应用Modelica语言和Dymola建模仿真平台,建立了航姿系统测试性虚拟样机;结合层次分析法与模糊综合评判方法,评估了测试性虚拟试验数据的可信度。然后采用一体化试验方案设计方法与传统最低可接受值方案分别设计测试性试验方案,并开展测试性试验。最后,进行指标评估和结果分析。结果表明,本文所提虚拟试验建模方法及其实现是可行的,一体化试验方案设计方法是有效的。
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