通用质量特性工作报告（测试性部分）经验分享

3.1概述

概述章节分为装备概述和工作概述。装备概述主要包括装备的用途、装备的组成。工作概述主要包括研制过程、测试性工作组织机构及运行管理情况以及测试性文件的制定与执行情况。

概述章节中最重要的是测试性文件的制定与执行情况，主要内容是核对测试性工作项目是否存在缺项、漏项。工作项目的来源包括但不限于协议书、总案、总体文件，还包括工作计划中由于承制方生产管理体系要求增加的工作项目。示例见表2。

表2 测试性文件制定及实施情况（示例）

3.2测试性评估

3.2.1测试性要求

测试性评估首先应当明确测试性要求，包括测试性定性要求、测试性定量要求以及测试性工作要求。

3.2.1.1测试性定性要求

a）按GJB 2547A-2012《装备测试性工作通用要求》和XX直升机测试性大纲、指南和要求开展测试性工作；

b）采用固有测试性设计、机内测试（BIT）设计、外部测试设计、测试安全设计等方法，提高产品的测试性；产品应尽可能具备 BIT、故障显示和故障诊断手段，以减少故障检测和隔离的时间。产品应设置易接近的原位检测接口，使之能迅速准确地进行调整、校准和原位检测；

c）产品采用BIT设计的，应具有加电BIT、周期BIT和维护BIT等三种BIT，具备状态检测、故障检测、故障隔离和故障信息记录功能，完成自动化的故障检测、显示和记录，信息的记录和导出应便于操作人员知悉和维修人员查询。记录的信息内容至少包括故障检测信息、故障隔离信息、故障发生时间等；

d）故障信息的报警方式至少分为通知操作人员和维修人员两类，报警级别至少提供提示级、注意级、警告级报警中的一种；

e）合理规划测试点，并设置外部检测接口，测试点的设置应保证与被测单元（UUT）、外部测试设备的兼容性要求相一致，应采用统一的数据传输标准和接口标准；

f）BIT设备或电路的可靠性比UUT的可靠性高一个数量级以上；

g）提供测试程序集（TPS），以便总体集成综合测试系统，降低保障系统的复杂性。

3.2.1.2 测试性定量要求

根据《产品协议》，测试性指标（不包含传感器）要求如下：

故障检测率（FDR）：不小于90%。（机内自检）

虚警率（FAR）：不大于2%。

3.2.1.3 测试性项目要求

根据《产品协议》，测试性工作项目见表3。

表3 测试性工作项目

3.2.2测试性设计情况

3.2.2.1建立测试性模型

测试性模型是为分析、评定系统的测试性而建立的物理模型和数学模型。产品的测试性模型为测试性分配、预计和评价，以及进行测试点优化和诊断策略设计提供了重要工具。系统的功能层次框图如图1所示，多信号流图如图2所示。

图1  系统功能层次框图

图2  系统多信号流图

3.2.2.1建立测试性模型

根据GJB 2547A，系统测试性预计采用故障注入法，具体结果为：系统故障检测率（不含传感器）预计值为96.85%，大于要求值90%，满足测试性定量要求，产品进行了防虚警设计，测试和联试过程中均未发生虚警，预计满足虚警率不大于2%的要求。详见《测试性建模预计报告》。

3.2.2.2测试性设计采取的主要技术措施及效果

在产品研制过程中，严格贯彻了“测试性工作计划”的相关要求，具体设计情况如下：

a)固有测试性设计：综合数据采集与健康监测系统BIT设计采用分布-集中式BIT的分布形式，在SRU级设有BIT，各功能板卡的BIT信息通过设备PCI总线发送到主控板上，由主控板进行汇总处理，实时地记录自检信息并在故障发生时控制故障指示灯指示故障。同时自检信息可以通过维护接口进行下载分析；

b)机内测试（BIT）设计：

  1)加电BIT在系统通电后立即开始工作，通常只运行一次。它将进行规定范围的测试，包括对在系统正常运行时无法验证的重要参数进行测试，且无需操作人员的介入。加电BIT对影响产品正常运行的重要参数进行测试，能否投入正常运行；

  2)周期BIT在系统运行的整个过程中都在不间断地工作,从系统启动的时刻开始直到电源关闭之前都将运行。周期BIT在后台运行，能确定产品工作状态，能持续地监测产品关键功能特性；

  3)维护BIT在系统完成任务后进行维修、检查和校验时工作。它可以启动运行系统所具有的任一种BIT，属于启动BIT类型。维护BIT接收机上维护自检指令，完成产品功能状态检查；

  4)通过三种BIT实现综合数据采集与健康监测系统的状态监控、故障诊断功能，将故障隔离到外场可更换单元。

c)外部测试设计：在LRU外壳的外部连接器上作为外部检测点，以便对系统进行功能核对或监控，以及对LRU与SRU进行故障隔离；设计以太网维护接口插座，可通过该插座读取产品采集、记录的数据，使用维修时直接用维护插座与检测设备PMA相连，即可完成维护自检；

d)测试安全设计：产品外部连接器采用防差错设计，结构采用圆角、钝边设计，不存在大电流、过热、高压等对维护人员有安全影响的部位，能有效保证产品具有良好的测试安全性；

e)产品采用BIT设计，具有加电BIT、周期BIT和维护BIT等三种BIT，具备状态检测、故障检测、故障隔离和故障信息记录功能，完成自动化的故障检测、显示和记录，通过地面维护软件可以查看信息的记录和导出，便于操作人员知悉和维修人员查询。记录的信息内容包括故障检测信息、故障隔离信息、故障发生时间等；

f)合理划分测试性报警级别，故障信息的报警方式分为通知操作人员和维修人员两类，报警级别提供提示级、注意级、警告级报警中的一种；

g)防虚警设计：设置合理的测试性容差：产品内部电源的过压、欠压自检时，容差设置为10%，避免了容差过小导致的虚警；系统故障的判定不是一次采样的结果，多次采样再判决。

3.2.3测试性试验情况

3.2.3.1测试性仿真试验

2018年3月至2020年9月，广东科鉴检测工程技术有限公司利用测试性建模仿真软件建立了系统的测试性多信号流图模型，并进行了测试性仿真分析，经测试性仿真计算，故障检测率为98.86%，满足故障检测率不小于90%的要求。同时编制了《测试性仿真评价报告》。

测试性仿真中出现的问题和不可检测的故障模式已进行分析、改进并进行了闭环处理。对于改进建议中的“FPGA配置加载功能失效、FPGA无法正确配置”的BIT设计及检测，通过DSP检测FPGA的DONE引脚的高低电平状态来判定，在S阶段软件升版时已经加入该自检项；对于改进建议中“加密狗工作异常” BIT设计及检测，通过AFDX中的信号进行判定，在S阶段软件升版时已经加入该自检项。RS485功能失效、处理板调试功能异常和主控板CPLD工作指示灯不亮，只用于内部板卡内场维修和调试，外场使用时不影响系统的正常功能和使用。

3.2.3.2测试性性能鉴定试验

2022年1月，根据《测试性模拟试验大纲》，由广东科鉴检测工程技术有限公司组织完成了某鉴定样机的测试性模拟验证试验。试验共计注入故障141个，其中BIT可正确检测故障138个，BIT可正确隔离故障138个，虚警数0个，故障检测率的点估计值为97.87%，故障隔离率为100%，满足指标要求，试验结论为合格。完成《测试性模拟试验报告》。

3.2.4测试性评估

主要包括：

a)系统制定了测试性大纲，并落实了大纲中规定的各阶段的测试性工作项目。综合数据采集系统功能划分合理，采用了启动、周期和维护三种BIT设计，从测试架构分级、BIT总体设计诊断分布架构、BIT工作模式、BIT详细设计、测试点设计等方面进行了测试性设计，测试性设计措施合理有效，能有效保证产品具有良好的测试性；

b)产品研制过程中，按照型号总体要求进行测试性分析预计，预计结果为故障检测率为96.85%，满足协议书规定的测试性指标要求。产品进行了防虚警设计，测试和联试过程中均未发生虚警，满足虚警率不大于2%的要求；

c)根据测试性仿真试验结论，得出故障检测率为98.86%；根据测试性性能鉴定试验结论，得出故障检测率的点估计值为97.87%，均满足不小于90%的测试性定量指标要求。

综上所述，产品的测试性可以满足协议书要求。