[發明專利]一種基于系統結構層次化分析的復雜裝備系統測試性建模平臺

在審

• 申請號: 202111085330.1
• 申請日: 2021-09-16
• 公開（公告）號: CN113742941A
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 于勁松;冀歡歡;劉浩;唐荻音;仇公望
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/12;G06F111/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種基于系統結構層次化分析的復雜裝備系統測試性建模平臺及其實現方法。所述復雜裝備系統測試性建模平臺包括建模模具欄、建模畫布、模型節點屬性設置、可測試性分析以及輔助工具等部分。其中，建模模具欄提供復雜裝備系統建模圖形塊；建模畫布用于測試性模型搭建；模型節點屬性設置負責測試性設計過程中成本、時間等屬性的配置；可測試性分析負責計算系統的測試性指標，以定量方式評估系統的診斷和隔離能力；輔助工具負責建模過程中和建模完成之后的交互操作。本發明采用層次化建模思想，綜合了多個測試性設計相關的因素，能夠實現對復雜裝備系統整體而全面的描述；提供了可視的圖形化建模平臺，具有直觀、易學的特點。

技術領域

本發明涉及復雜裝備系統測試性建模技術，具體涉及一種基于系統結構層次化分析的復雜裝備系統測試性建模平臺。

背景技術

復雜裝備具有集成化、模塊化的設計特點，隨著系統結構和功能復雜性的增加，測試和診斷的難度將大大提高。在復雜裝備系統設計階段就開展測試性的設計工作，對于提高系統自我診斷和外部診斷能力，保證故障診斷的覆蓋率和診斷效能具有重要意義。

系統和設備的測試性是指，其本身所具有的便于監控自身健康狀況、易于進行故障診斷測試的特性。它始終貫穿于系統設計、開發、使用和消亡的整個生命周期中，對于系統維護性的完善、可靠性的增強和可用性的提高具有重要影響。

關于測試性方面的研究，美國先后頒布了一系列相應的測試性標準規范，并開發了測試性分析與設計輔助軟件。其中，最具有代表性的是DSI公司的eXpress和QSI公司的TEAMS，這兩個軟件現已廣泛應用于航空、航天等相關領域，它們均采用可視化的圖形建模技術，建模過程直觀、簡單易學。然而，作為商用軟件，這兩款軟件價格昂貴，且其測試性分析所用方法和過程不為外界所知，國內人員無法獲知本質內容。

國內關于復雜裝備系統測試性建模與分析的相關研究起步較晚，但近年來，測試性受到了越來越多的關注，各方面研究不斷取得進展。相應的圖形化測試性建模平臺也逐漸成為眾多研究者的關注點，然而以復雜裝備系統為對象，投入實際工程使用的測試性建模平臺很少，主要存在問題包括：

1)系統建模方法。復雜裝備系統具有高度集成化的特點，無法建立系統精確的數學模型，傳統的建模方法面對復雜裝備系統時存在建模難度大、精度低等問題。

2)系統模型管理。復雜裝備系統的結構復雜、體量龐大，在系統建模過程中如何很好地管理系統各個模塊的子模型，能夠簡化建模難度。

3)通用的工程化建模平臺。多數測試性建模平臺以某一具體對象為目標，提供定制化的測試性建模服務，無法在工程上實現通用化。

針對上述問題，本發明提供了一種基于系統結構層次化分析的復雜裝備系統測試性建模平臺。基于層次化思想將復雜裝備系統進行層級劃分，根據傳感器測點與系統組件故障之間的依賴關系，分層建立復雜裝備系統的多信號流圖模型，簡化系統模型，并提供通用、可視的圖形化測試性建模平臺，降低了建模難度。

發明內容

本發明為了解決復雜裝備系統測試性設計、分析與優化的需求，提供一種基于系統結構層次化分析的復雜裝備系統測試性建模平臺，集測試性建模、測試性分析于一體。

基于系統結構層次化分析的復雜裝備系統測試性建模平臺的特征在于：所述基于系統結構層次化分析的復雜裝備系統測試性建模平臺，包括建模模具欄、建模畫布、模型節點屬性設置、可測試性分析及輔助工具等部分。其中，建模模具欄提供了復雜裝備系統測試性建模的圖形塊；建模畫布用于測試性模型搭建；模型節點屬性設置負責測試性設計過程中相關屬性的配置，包括成本、時間等；可測試性分析將圖模型轉換為量化矩陣，通過計算系統相關的指標，以定量方式評估系統診斷和隔離能力；輔助工具負責建模過程中的一些交互操作和建模完成之后的一些處理。

所述建模模具欄，負責展示用于建模的圖形類型，以顏色和形狀進行區別，每個模具都有特殊的含義和標識，代表了系統中不同的部分。