关于军用测试系统标准化和技术体系问题的研究与探讨
摘要:本文通过对军用自动测试系统ATS技术发展的简单回顾,介绍了相关标准化问题产生和发展过程,结合国外下一代军用测试系统体系结构与可测试性技术等相应国际标准的分析,讨论了军用自动测试系统与可测性标准化体系与关键技术。针对国内军用ATS发展面临的标准化问题进行了分析,并初步探讨了国内军用ATS标准化发展策略和建议。
关键词:测试系统;标准化;体系结构;技术体系
1 引言
自动测试系统技术及在军事方面的应用已有三十多年的历史。在以往的发展历程中,该领域的技术发展大部分是围绕着测试总线技术为核心而展开的,从初期的专用接口、到统一的、迄今为止被认为是最为成功的GPIB接口总线,以及到VXI、PXI和新近推出的LXI技术等等。但发展至今,除了初期的专用接口外,目前尚未有一种接口总线能够完全主导自动测试系统的发展,包括被人们寄予厚望的VXI总线系统。相反却形成了多种测试总线共存的发展局面。由于基本总线标准的多元化,自动测试系统技术(特别是模块化仪器技术)似乎陷入了一种多头绪发展的局面。随着Tek公司、Agilent公司等大仪器公司先后退出VXI产品的开发领域,这种趋势特征更为明显,也带来了其发展的诸多疑问。
然而,与此相对照的是,随着装备复杂性的快速增长,自动化的多参数综合测试和诊断系统的需求越来越旺盛,目前,几乎每一种重要的武器装备都有相应的测试系统研制计划,这导致了自动测试系统技术在应用层面上、特别是在军事应用上的地位和作用却在以非常快速的趋势增长,但同时所带来的问题也日益尖锐。
首先是标准问题,由于标准上的多样化,国外在军用测试系统发展期间,忽视了通用测试特性的统一规划,造成多类型ATS(Automatic Test System)林立、可移植性差、成本高、功能重叠、效率低下等方面的问题,极大地制约了ATS的应用效能。而从目前情况看,我们正在走美军曾经走过的弯路。
其次,装备复杂性的增长使得现有测试方法的局限性暴露无余,这时将装备测试和验证问题纳入设计范畴,从而简化测试复杂性几乎就成为解决该问题的唯一的途径,这也是装备可测性设计问题得到重视的重要原因。
另外,装备测试的重要目标之一是维护和保障,因此围绕着测试信息综合和利用的故障诊断技术也成为了军用测试系统发展的热点。
本文主要围绕测试系统和相关可测性标准化问题,探讨军用测试系统技术的发展策略。
2 面向装备的自动测试系统标准化问题
没有标准化就没有自动测试系统通用性!
2.1标准化问题的提出
现代装备对ATS的需求持续增长,近20年来,西方发达国家对ATE的研制投入了大量资金。美国国防部从1980~1992年对ATE投入了500亿美元。美国各军兵种分别制定了自己的ATS发展计划,比如,美国空军制定的“模块化自动测试设备(MATE)”发展计划,美国海军制定的“综合自动化支持系统(CASS)”发展计划,美国陆军制定的“中间级战场测试设备系列(IFTE)”发展计划。这些发展计划的实施对增强技术保障能力起到了明显作用。
然而,美军ATS的研发始于军兵种分散管理,并且每种型号武器装备的ATS又是独立开发并投入现场使用,这种重复开发不仅增加了费用和时间,并且使ATS品种繁多。到上个世纪90年代中期,美国空军拥有两千多 套ATS,但品种却多达600多种,使用的测试语言就有40多种,每一种ATS都要有自己的后勤保障,包括备品备件、使用人员、技术手册等。测试设备品种繁多,体积庞大是又一个重大问题。美军在“沙漠之狐”行动中,为了维修和保障8架F117A战斗机,需要部署一架C141、4架C5A和2架C17等大型运输机来运输各种测试设备、技术资料、消耗器件及维护保障人员,大大限制了飞机的出动能力。因此ATS制造成本和维护费用使得美国国防部无法忍受,不得不终止美国空军的MATE发展计划。
2.2 美军标准化的工作
由于ATS的体系结构不开放,标准化工作严重滞后,制约了军用ATS装备保障效能的发挥。美国国防部认识到ATS的发展必须集中管理、统一协调。由此出台了一系列关于ATS接口、标准和服务的技术规范。
美国军方从20世纪80年代中期开始研制针对多种武器平台和系统,由可重用公共测试资源组成的通用自动测试系统,并形成了4大标准测试系统系列(海军的TETS 系统、陆军的IFTE 系统,海军陆战队的TETS和电子战设备标准测试系统J SECST),但现有以军种为单位的通用测试系统仍然存在以下不足:
(1)测试系统软/硬件结构缺乏通用性和标准化,这样不仅增加了使用和维护费用,而且降低了测试系统间的互操作性。而且,由于现有通用测试系统以各军种为单位,针对不同的武器维护级别(现场、基地),缺乏了系统间的互操作性,就无法适应现代多兵种联合作战对多武器系统、多级维护的需要。
(2)装备可测试性问题突出,功能重叠,使ATS效能低下。
(3)无法有效地与外部环境实现测试诊断信息的交互,阻碍了诊断信息的共享和重用,使得诊断效率和准确性低下。
(4)由于商用仪器与军用系统在生命周期方面的巨大差距(20~30年),导致军用系统中仪器的更换升级困难、维护费用极高。
实际上,造成这些缺陷的根源只有一个,就是没有统一的测试系统标准。因此,从1996年开始,美国国防部DoD与工业界一起着手制订一种开放的ATS结构标准。1999年美国国防部自动测试系统执行局召集陆、海、空军、海军陆战队及工业部门联合开发新一代自动测试系统NxTest,主要内容包括ATS的发展目标、采购策略、标准系列产品和研发计划等。同时成立了相应的工作组NxTest IPT,确定了以确认影响ATS通用性的关键接口CI和关键要素,逐步完成测试系统标准化的定义。
新一代自动测试系统NxTest发展目标是:以标准化推动通用ATS的发展,最大程度地减少专用ATS 的使用,降低ATS采购和支持费用,提升ATS的互操作性,改进测试质量。
2.3 新一代自动测试系统体系结构
测量仪器本质上是面向信号的,所以通用性是其与身俱来的特性。测试系统最终是面向具体应用对象的,所以本质是专用的。但大部分测试系统在某一阶段具有共同属性,即有一定的通用性,所以有了标准总线、SCPI、IVI、ATALAS等软标准,有了Lab Windows CVI等软件平台,所以测试系统通用性成功的关键在于把标准推进到哪一个阶段层面上。
测试系统标准化越接近对象,测试系统专用性越强,易用性也越好,资源也越容易节省和优化,但是标准化工作量和难度太大,甚至无法推进。
标准化越远离具体对象,通用性越好,标准化容易形成,但后期重复工作也会越多,底层共享性差,资源浪费也越大。
实际上,追求测试系统技术完全的标准化是无法实现的目标,但测试诊断系统构建的主要难点和工作量在软件,所以,新一代测试系统体系更倾向于从软件接口、信息格式等“软”的层面上构建标准,尽可能在底层上实现资源共享。
美国国防部自动测试系统执行局与工业界联合成立了多个技术工作组,将自动测试系统分为测试系统设备(含硬件、软件和开关)、测试接口适配器、TPS(含诊断、测试程序)和被测对象UUT等几个主要部分,并将其中影响测试系统标准化、互操作性和使用维护费用的24个关键软接口,并以此为基础建立了下一代自动测试系统开放式体系结构。
目前24个关键接口中已有6个确定了相应的国际标准并开始执行,10个接口正在制定过程中,还有8个接口的标准尚未开始。工作组预计将于2009~2010年完成全部接口的标准化工作。
新一代自动测试系统体系结构首先是信息共享和交互的结构,能够满足侧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信息的共享与无缝交互能力。
2.4 测试总线的标准问题
目前,测试系统主流的标准总线有四种GPIB即IEEE488(1974年)、VXI(1987年)、PXI(1997年)和LXI(2004年)。
实际上,在计算机和通信技术发展到今天,采用何种总线来完成高效率的信息传送已经不重要了,重要的是能够为仪器界和用户接受的程度。决定一种测试总线成功的要素有如下三点:
仪器厂家和工业背景的支持。
用户对标准的认可和支持。
总线本身的可扩展能力,特别是测试系统特别强调的同步和触发能力。
其中,第一点是最关键的因素。目前,测试总线必须依附现有的计算机和通信的主流总线才能发展。实际上,除了早期的GPIB总线外,其他所有测试总线背后都站立着工业标准巨人。
(1)GPIB总线标准:GPIB总线是迄今为止测试界推出的最成功的一种测试总线,历经30多年历史仍有相当的应用市场在现代以更新速度快而著称的IT界是非常少见的,这点与早期计算机总线标准尚未形成占统治地位的主流标准有关,也与测量仪器长的使用周期密切相关,就性能而言,GPIB总线早已落后,但它有广泛的适应性(现在仪器多数仍有GPIB接口),组建灵活性,价格低廉,特别是保护了既往的投资,所以,至今仍在普遍使用。
(2)VXI总线标准:VXI总线源自于著名的工业控制总线标准VME,其本身是由MOTOROLA公司主推的工业总线,而最早HP公司和Tecktronix公司等仪器界最有实力的几家公司在其仪器内部采用的处理器大多是MOTOROLA的产品体系,所以支持VME标准也就顺理成章。正是由于有主流仪器厂家的有力支持,VXI标准可选择的仪器模块多,性能优良,从而成为测试界主流总线之一。
然而,在PC占据计算机应用绝对优势地位的今天,VXI来自仪器之外的工业界和用户层面的支持太少了,造成其成本居高不下,VXI与PC之间的多重转化即造成资源浪费、效率降低,也造成用户使用上的诸多不便,从而限制了VXI总线的进一步发展。
目前,VXI总线应用的主要动力还在于其惯性的发展,例如,已经确立VXI为测试系统装备标准的用户只能惯性的沿用该系列的产品,但是,随着Agilent ,Tek等有实力公司的逐步退出,其市场会逐步萎缩。
(3)PXI总线标准:沿于INTEL体系的PC在当今计算机应用领域占绝对的主导地位,这一点是不可能长期被测试仪器界所忽视的,1997年美国NI公司以PC主流总线cPCI总线的扩展推出了PXI总线,它自然得到了测控工业界的全面支持,体现出很强的活力,也受到用户层面的欢迎。
但是NI公司毕竟是一所小的仪器公司,尽管cPCI总线是一个在计算机应用界有统治力的大联盟,但在主流仪器界包括Agilent、R&S、Tek等大公司都不甘支持这样的标准,所以至今为止只是工业标准,未能被IEEE接受为国际标准。因此,尽管PXI总线具有结构紧凑,成本低廉,应用方便等突出优点,但缺少主流仪器厂家的支持使得其可选的高水平仪器模块太少,所以其应用也多以低端应用为主,或与GPIB总线混合使用。
(4)LXI总线标准:LXI总线标准是2004年9 月14 日由Agilent 公司和VXI 科技公司共同提出一种新型仪器接口规范。它基于著名的工业标准以太网( Ethernet)技术,扩展了仪器需要的语言、命令、协议等内容,构成了一种适用于自动测试系统的新一代模块化仪器平台标准。
目前,LXI协会几乎包含了所有的主要测量仪器厂商。应该说,LXI总线标准具备了测试总线成功的所有要素,也最有机会成为下一代自动测试系统主导的总线标准。但其本身尚在完善发展阶段,但作为下一代主流测试总线的前景还是被普遍看好。
总的说来,多总线并行的局面还会继续维持下去,但测试总线最终趋同于“计算机和通信”主流总线标准的趋势是不会改变的,也唯有如此,才能使测试系统获得最低的组建成本和最广泛地用户接受度,而未来测试总线也会越来越多地注重测试仪器和系统的标准语言、命令、协议等等“软特性”,并据此制定更多的标准。
3 新一代自动测试系统涉及的一些标准和关键技术
3.1 面向信息交互层面的标准化体系技术
(1) 以IEEE P1226为核心的ABBET标准(广域测试环境) 与软件体系结构
ARBET标准由IEEE P1226.3 -12等一整套测试领域信息接口标准组成,覆盖与测试信息相关的产品设计、生产到维护的各个环节。
该标准有两个目标:一是通过定义一系列的接口提供针对ATS的描述能力和控制信息,二是通过定义一系列接口实现虚拟和真实资源管理服务。
从下一代自动测试系统体系结构的规划可以看出,未来通用测 试系统软件体系结构将以IEEE制定的ABBET标准为基础实现测试诊断信息的共享和重用。采用ABBET标准将实现产品设计和测试维护信息的共享和重用,实现测试仪器的可互换、TPS的可移植与互操作,使集成诊断测试系统的开发更方便、快捷。ABBET标准定义了基于框架的模块化测试软件结构,支持软件资源的重用。ABBET标准的核心思想是:将测试软件合理分层配置,实现测试软件与测试系统硬件、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)仪器可互换技术与IVI(可互换虚拟仪器)系列规范
为了降低开发成本,缩短研制周期,自动测试系统中大量采用商业货架产品,而商用产品更新换代快,为了延长测试系统的使用寿命,仪器更换往往是不可避免的。另一方面,随着通用测试系统应用范围的扩大,为适应被测对象测试需求的变化,也要求测试仪器能够方便地升级换代。由于仪器型号、种类和产生厂商的不同将给仪器更换带来一系列兼容性问题,仪器可互换技术就是要最大限度地屏蔽仪器间差异,为用户提供灵活的仪器互换机制。IVI规范作为美国国防部公布的下一代自动测试系统的关键技术,是实现真正意义的仪器可互换的关键。IVI-C, IVI-COM提供了同类仪器的互换机制,实现了同类仪器驱动器函数形式和参数的完全统一,使最终用户不再被束缚于特定厂家的特定型号的仪器设备。
(3) TPS(测试程序集)可移植与互操作技术
TPS可移植和互操作技术是实现测试软件可重用、扩大测试系统的应用范围、提高开发效率和降低测试开发成本的关键。实现测试软件可移植与互操作的两个基本条件是:①测试系统信号接口的标准化;②测试程序与具体测试资源硬件的无关。
测试软件从结构上可分为面向仪器、面向应用和面向信号三种形式,而面向信号的开发是测试软件互操作的前提。面向信号的开发使测试需求反映为针对UUT端口的测量/激 励信号要求,TPS中不包含任何针对真实物理资源的控制操作。当测试资源模型也是围绕“信号”而建立时,则只要通过建立虚拟信号资源向真实信号资源的映射机制,就可以实现TPS在不同配置的测试系统上运行。
(4)IEEE Std 1641--面向信号和测试定义的标准
面向信号及其测试的标准化是实现ATS通用性、可移植性和互操作性的基础,从面向信号的角度出发寻求测试软件的通用性一直是ATS界坚持的技术路线,最典型的就是ATLAS(the Abbreviated Test Language for All System)语言及相关系列标准的出现,而IEEE Std 1641标准综合了早先ATLAS系列标准,如: C/ATLAS,IEEE Std. 716-1989,ARINC Specification 626 ATLAS等。
IEEE Std 1641-2006标准不但为各种测试信号形式、特征,以及信号方法和测试过程给出了完整定义,而且强调了测试信息在设计、测试和维护个阶段之间互通性,为基本测试软件的标准化和可互操作性提供了更为广泛的技术基础。
(5) IEEE1232--AI-ESTATE标准(适用于所有测试环境的人工智能信息交换与服务)与ATML(自动测试标注语言)
IEEE1232标准全称为IEEE Standard for Artificial Intelligence Exchange and Service Tie to All Test Environments (AI-ESTATE)。
随着被测对象的日益复杂,以数据处理为基础的传统测试诊断制方法已经无法适应复杂设备的维护需要,应用以知识处理为基础的人工智能技术将是自动测试系统发展的必然趋势,IEEE制定AI-ESTATE标准的目的正是为了规范智能测试诊断系统的知识表达与服务,确保诊断推理系统相互兼容且独立于测试过程,测试诊断知识可移植和重用。
正在制定的ATML标准是XML(可扩展标注语言)的一个子集,采用ATML表达测试诊断信息,将实现分布开放环境中测试诊断信息的无缝交互。ATML继承了XML适用于多种运行环境,便于与各种编程语言交互的优点,是目前最适合描述AI-ESTATE标准定义的各种测试诊断知识模型的语言。采用ATML表示测试诊断知识,将实现测试诊断知识与测试过程的分离,便于测试诊断知识的共享和可移植。而在测试执行过程中,还可以根据测试诊断知识来动态地调度测试运行步骤,实现更有效的故障定位,从而缩短诊断排故时间。
3.2 基于IEEE1505-2006的公共测试接口CTI(Connnon Test Interface)
测试系统接口的标准化和统一是TPS可移植和互操作的重要基础之一,1999年RFI (Receiver Fixture Interface,接卡器与测试夹具接口)联盟制定了测试系统信号接口标准IEEE P1505,实现了信号接口装置电气和机械连接的标准化,2006年重新更新了该标准。该标准对各类自动测试系统都定义了严格的机械、电气标准的信号接口规范,这些信号包括数字、模拟、射频RF、电源等等,并对如接卡器与测试夹具接口等用于测试系统组建的大型部件面板,包括激励/测量信号与被测对象之间的布局和联结方式等等都给出了标准定义。
3.3 合成仪器技术(Synthetic Instruments)
在以往的ATS设计中,存在大量的通用仪器或模块性能资源的冗余和浪费,这不仅是减小ATS的体积和成本的障碍,也影响了ATS效率、可靠性和功率成本。为此NxTest IPT工作组专门成了合成仪器技术工作组SI--IPT,主要探索面向测试系统的合成仪器技术发展与相关标准的制定。
传统测试仪器往往是一些功能单一的专用仪器,随着数字信号处理技术的日臻成熟,近年来出现了以软件控制的、以功能组合方式实现的合成仪器技术,其基本做法是:以高速A/D, D/A和DSP芯片为基础组成通用的测试仪器硬件系统,而测试/测量任务的实现以及系统升级完全依靠软件来实现。目前美国海军CASS测试系统升级过程中已将频谱分析仪、射频功率计、波形分析仪、时间/频率测试仪和AC/DC电压测量等7种仪器的功能由一个合成仪器模块来实现,而美国陆军的IFTE、海军陆战队的TETS系统也将进行相应的升级改造。合成仪器技术进一步推进了软件就是仪器的虚拟仪器技术的发展。
基于软件无线电概念的合成仪器技术不仅会改变测试系统的设计基础,更是测试测量技术的革命性进步,但是其技术的限制和瓶颈也是显而易见的,这就是该技术太依赖A/D和D/A器件带宽和动态范围的提升。从目前情况看,完全依赖数字技术的DSP性能(速度和存储)每18个月就能增长一倍,以来模拟数字混合技术的A/D和D/A性能(分辨率和速率)增长周期大约为24~36个月,而微波毫米波器件性能(指标、体积和价格)周期大约为36~96个月。由此可以看出真正基于软件无线电的合成仪器还相当遥远,但在低端射频频段、以及附加适当变频器件的过渡性合成仪器将会成为新一代仪器体系发展的潮流。
4 装备系统可测性的问题
没有可测性设计,就没有测试系统效能的真正发挥!
4.1 可测性问题的起源
七十年代,美军在装备维护过程中发现随着系统的复杂度不断提高,经典的测试方法已不能适应要求,甚至出现测试成本与研制成本倒挂的局面,有资料报道复杂电子系统糟糕的故障可观测性设计使产品整个寿命周期维护成本是制造成本的2-10倍。
此后,随着武器系统复杂性的迅速增长,目前能掌握的测试方法已近乎于“无解”,将测试和验证问题纳入设计的范畴几乎已经成为解决复杂测试问题的唯一的途径。
1976年F. Liour 等人提出可测性设计思想。
美军MIL - STD - 2165 可测试性大纲将可测试性作为与可靠性及维修性等同的设计要求,标志着可测试性作为一门独立学科的确立。美国通过重视武器系统的可测性设计工作,使武器系统全寿命周期费用大大降低。
4.2 可测性的定义
产品能及时准确地确定其状态(可工作、不可工作、性能下降) ,隔离其内部故障的设计特性。以提高可测试性为目的进行的设计被称为可测试性设计(DFT: design for testability)。其内涵包括:
(1)可测试性描述了测试信息获取的难易程度
可控性--能够通过外部控制激活产品故障状态的特性,取值[0,1]
可观测性--能够通过控制将激活的故障状态传送到可观测端口的特性,取值[0,1]
可测性---就是可控性和可观测性难易程度的综合表征。
(2) 可测试性是设备本身的一种设计特性
同可靠性一样,可测试性也是装备本身所固有的一种设计特性。装备的可测试性并不是可测试性设计所赋予的,产品一旦设计生产出,本身就具备了一定的可测试性。
(3) 可测试性技术的最终目标是提高产品的质量和可靠性,降低全寿命周期费用
4.3 国内情况
国内装备的可测性设计从80年代开始逐渐得到重视。1990年4月发布了航标HB6437-90《电子系统和设备的可测试性大纲》,至今已有15年,1995年10月发布国军标GJB2547-95《装备测试性大纲》,至今也有10年了, 但应用和推广受到很大的限制。武器设备测试性设计存在的主要问题是:
(1)管理层面:
没有落实测试性设计与电子系统/设备设计的早期结合
产品的研制过程、生产过程和使用过程各阶段各环节的测试互不相关
(2)技术层面:
缺乏有效的测试性验证方法对测试性指标进行考核
目前新研制的所有产品,都必须经受严格的可靠性试验对其可靠性指标(MTBF)进行考核,直至达到要求,这对产品的可靠性落实的有力保证。而可测性却没有像可靠性试验那样严格的有效的试验验证手段。
可测性的难题:故障模式集,度量评估。
目前能接受的可测性指标是故障检测率、故障隔离率、虚警率等存在缺陷。首先是故障集难以验证和确认,真实的故障模式集很难完备,采用自定义方式缺乏科学依据,所以往往很高。其次是指标本身未科学地反映可测性:现有指标实际上是将可测性表征为“可测”或“不可测”的二元统计值,并没有表征出测试难易程度的内涵。
缺乏有效的关于测试性设计的计算机辅助设计与仿真软件工具
可测性设计者需要设计工具辅助完成装备的可测性设计。美国的可测性工程与维护系统TEAMS和eXpress已应用到美国军用飞机、航天飞机、导弹、国际空间站等领域的可测性设计与检验。
4.4 目前可测性的国际标准
制订可测试性国际标准的目标是尽可能地使测试方法、结构、接口和数据格式的标准化,这也是保证可测试性设计技术通用性和可复用性的重要基础。
可测试性国际标准的制订起源于八十年代末期,当时基于结构化可测试性设计方法已经相当成熟,但存在过程复杂、设计周期较长、成本高、设计方法不兼容和产品的维修性较差等缺陷,严重影响了可测试设计技术的应用。鉴于结构化可测试性设计方法的上述缺点,有必要开发一种更为简单的、标准化的可测试性设计方法。1990 年, IEEE 组织和JTAG组织共同推出了IEEE 1149. 1 边界扫描标准,目前该标准仍是数字集成电路与系统的主流可测性设计技术,经对该标准的扩展,形成了混合信号测试的国际标准IEEE1149.4、模块级的测试与维护总线标准IEEE1149. 5、高级数字化网络测试标准IEEE1149. 6,在IEEE最近所颁布的基于内嵌芯核的系统芯片(SOC)测试标准IEEEP1500中,也借鉴和采纳了IEEE1149. 1中的许多原理和技术,并在总体上和IEEE1149. 1兼容。
5 对军用自动测试系统发展策略的几点认识
目前国内军用测试系统正在掀起发展的热潮,探讨和制定什么样的技术发展策略,以推动测试系统标准化、贯彻落实可测性设计大纲、并深化综合诊断的应用技术研究,避免美军曾经走过的弯路,使发展走上良性发展的轨道是目前相当迫切的研究课题,具体可考虑从如下几方面开展工作:
5.1 建立国内军用测试系统标准化学术和执行机构
从美军ATS发展历程来看,ATS标准化是一个相当艰巨和漫长的过程,特别是当军用ATS已经普及应用到相当程度后再进行标准化的工作则尤为困难,且代价极大。目前,国内ATS发展整体上看尚处于起步阶段,虽然现代武器装备都有相应的测试系统保障计划,但尚未大面积的实施和装备,因此充分借鉴美军在ATS装备发展过程中的经验教训,尽早建立军用ATS标准化执行机构,逐步制定相关标准,规范ATS的发展是当前国内军用自动测试系统的当务之急。
然而,军用ATS标准化工作的难点既有技术层面的因素,更有管理体制方面的因素。因此军用ATS执行机构应该是国防或装备管理部门与工业界的充分结合,需要既能体现管理的权威性,也能具有坚实的技术能力,同时该机构也应是一个开放的结构,特别是在技术层面上更应尽可能地覆盖各种装备的需求,所以该机构在技术层面也应有一个从顶层到需求层的梯形结构。
5.2 以技术发展推动ATS的规范和标准工作
鉴于标准化对测试系统发展的重要意义,参照美军在标准化建设过程方面的工作,从顶层设计入手解决军用测试系统通用性问题当然是有效发展的捷径,但是,标准化问题牵扯范围太宽,其中体制和管理层面的问题远远大于技术层面的问题,而短期内也不易彻底改观。所以,现阶段国内军用测试系统仍然走以“技术”推动发展之路较为可行。其中,重点在两个方面,即模块化仪器成体系逐步发展和贯彻标准化技术的典型测试系统研制,具体如下:
(1)需求为牵引的仪器模块成体系的发展策略:仪器模块的发展是测试系统的基础,也应该成为军用测试系统发展的重点,但由于现有的测试总线标准之争尚未完全尘埃落定,主流总线仍在不太稳定的变化之中,所以应贯彻“以静制动”的策略,以一、两种有发展前景的总线为主,根据需求逐步按体系发展测试仪器模块,突出应用面和共享性应该成为仪器模块发展的原则。
(2)典型测试系统标准化技术推动军用ATS标准化工作:目前,尽管体系和管理层面的问题是测试系统标准化的主要问题,但国内在相关的技术层面上的工作也仅仅在起步阶段。美军在标准发展过程中有各军兵种四大类测试系统可以借鉴,我们在技术上还远未达到美军那时的成熟度。因此,目前比较可行的方针是,针对典型装备测试需求,按标准化设计思想,开发具有标准化借鉴价值的典型测试系统,并以此从技术层面上带动测试系统标准化的工作,为未来标准的制定作好技术上的充分准备。
5.3 实可测性设计要求和管理,发展可测性设计技术
从装备测试技术发展来看,可测性技术的发展和相关政策的落实是未来有效解决装备测试维护问题必然和根本的途径。没有可测性设计的发展和应用,测试系统技术在装备维护保障方面的路只能是越走越窄。
但是,相对于测试系统而言,可测性设计技术的规范化工作牵扯范围更广,体系和管理层面上的问题更为突出,而技术问题也更加的不成熟。目前,从测试技术领域的角度出发,我们应该而且能够做的主要在两个方面:
(1)测性的评估和建模工作:可测试性的评估是装备可测性设计的基础,这部分的理论和基础工作应该有测试界研究和解决,但路途仍然比较遥远。
(2)测性设计的辅助工具研制:从可测性发展来看,没有有效的辅助工具,落实可测性设计要求是非常困难的,而美国测试界推出的TEAMS和eXpress两个工具软件,恰好弥补了这个不足。目前,这两个工具软件在美军装备可测性设计过程中发挥了非常重要的作用。
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