测试领域新技术的发展

故障诊断及综合保障技术

测试和诊断就是在获取被测对象的各类参数、感知其特性和功能的基础上，进行分析和评定，及时而准确地确定其工作或性能状态，并隔离其内部故障的手段，同时为维修提供判断的依据。故障诊断是测试任务的最高境界，通过系统级和板级的故障诊断技术，可将故障定位到部件、插板、甚至元器件，实现准确定位并及时修复，从而可以大幅度减少系统或设备的平均维修时间。

在综合保障技术体系中，包括了可靠性技术、测试技术和现场维修技术。其中的可靠性、可测试性和可维修性等跟产品的设计过程息息相关，而为可靠性建模、可靠性分析以及维修性建模提供基本数据的又是测试和诊断，同时，在可靠性分配、可靠性预计和维修性预计上又会对测试和诊断提出要求。因此，处理好它们之间的关系就非常重要，为满足产品全寿命周期的综合保障的需要，一些机构在可靠性、可测性和可维性的设计方面，在试验与评估技术方面，已实现了从定性向定量分析的过渡，并推出了大量的保障性设计分析与评估的工具软件，并以数字化设计平台为基础来实现装备研制过程保障性与性能的有机结合，以多学科设计优化技术为基础来实现各种设计特性的综合。在维修技术方面，利用信息技术、先进的传感器技术、自动测试技术、故障诊断和预测技术、人工智能技术等手段发展电子维修、虚拟维修和仿真等技术，进行综合检测、预测与评估，以提高维修的快速性和精确性。在测试与诊断技术方面，进一步发展和完善了综合测试与故障诊断一体化技术，建立起规范的综合诊断与维修保障系统的体系结构，兼容IEEE-1445标准，应用更为有效的故障建模、推理诊断方法、测试诊断与信息融合等基础技术，为系统级、板级和芯片级的故障诊断提供技术手段，为装备综合维修保障提供更加完善的技术和产品支持。随着信息技术的发展，模糊理论、神经网络、遗传算法、小波变换的最新理论都先后应用到故障诊断领域，并取得了一定的成效；另外，模糊故障树、模糊神经网络、基于模糊规则的专家系统和基于遗传算法的诊断方法等等均在深入研究之中。在维修设备产品方面，多家单位运用专家系统、人工智能方法开发了板级和系统级的故障综合诊断系统产品并得到应用，典型的设备有泰瑞达公司的LASER系统，法宇航的ATEC Series6系统，以色列的ARIS2000系统和航天测控公司的“华佗电子诊所”HTEDS8000系统等。   

新一代装备由于具有高度智能化、数字化、总线化的特点，传统的外部测试和诊断逐步由内部BIT功能所替代，这已成为当前测试技术发展的重要趋势。说起BIT技术可以追溯到上世纪五十年代初，美国就开始研究BIT测试技术，并于五十年代末在机载雷达上成功地装备了常规的BIT装置。随后又在其战机F/A-18上应用；为改善和提高BIT性能，国外将人工智能技术、计算机技术和半导体技术综合应用于元器件、电路板和系统等各个BIT层次之中；八十年代后期，出现了基于边界扫描技术的新型BIT技术，并逐步成为新型航空电子设备BIT的主要测试和测试性设计技术，在F-22、RAH-66、波音777等系统中得到成功应用。新型BIT技术主要以IEEE-1149系列标准为基础，其中主要包括定义了板级、模块级网络化测试和维修总线，可实现数字和模拟电路的板级和子系统级(单元设备)的BIT。目前，一些仪器公司(如NI、Corelis等)也已经开发出符合IEEE Std 1149标准相关的开发工具软件和系统，国内的很多科研单位也在开展这方面的工作，取得了一定的成果并推出了一些软硬件的产品。

结语

测试领域的需求和应用非常之广泛，所应用的技术从模拟到数字、从低频到高频/微波、从测试到诊断、从维修到保障，方方面面都在快速发展，展现在我们面前的专业词汇，如仪器、虚拟仪器、测试、虚拟测试、虚拟试验、诊断与维修、预测与评估、BIT等等，它们都是测试领域新技术发展和应用的载体。我们欣喜地看到国内测试领域的主管部门、院所、厂家等都非常重视测试技术发展的规划和技术的创新，这必将对测试技术和测试装备上水平产生很大的促进作用。