引言
随着机载设备性能日益提高以及信息技术飞速发展的需求，测试性的重要性越来越明显，其中测试性仿真技术作为目前最为常用的测试手段，通过产品的故障模式分析报告FMECA建立相应的测试性模型，基于测试性模型可以得到产品的测试性数据，包括故障隔离率和检测率，可以得知测试性数据是否符合产品的测试性要求，尽早发现产品测试性设计的缺陷，以降低产品设计周期和成本。本文主要就较为常用的测试性仿真软件TADS和TMAS的应用进行分析。
1、TADS软件介绍
TADS软件主要针对各种复杂系统进行测试性分析与设计，测试序列、诊断模型生成，其生成的诊断模型可以用于PHM系统进行故障推理，地面诊断ATE进行SRU级故障诊断以及ITEM故障隔离程序生成。TADS以图形化方式描述：各系统的组成（包括所有LRU，诸如所有传感器、控制器、控制盒等）、所有外场维护的可能故障模式、各成员系统的BIT信息、故障模式的相互影响关系以及BIT与故障模式间的关系。测试性模型建立后TADS自动对系统的测试性指标进行分析计算，并生成最优的故障诊断策略作为PHM系统或地面诊断ATE作为故障诊断知识库。
1.1仿真分析
用TADS 软件建模的过程，首先是从系统的设计文档中得到关于组件、组件功能行为、组件和子系统之间的连接的信息，然后自顶向下，先建立代表主要子系统的模块，再向子系统中添加代表其成员组件的模块。组件和子系统之间通过箭头连接起来，这些连接代表系统中的管路、电线或者气路。
1.1.1某型近地告警系统的测试性模型
某型近地告警系统运用TADS软件进行测试性仿真分析，根据系统各组成单元的测试性设计方案建立测试性模型，其中近地告警系统的约定层次为子系统级，其组成单元计算机和控制面板的约定层次为LRU；计算机板、接口板、母线板、导光板组件、按键控制组件的约定层次为SRU级，计算机内部各个SRU交联图和母线板故障检测分别见图1、图2。
图1 计算机内部各个SRU的交联图
图2 母线板故障检测
图2为母线板SRU的各个故障模式和测试点，故障模式与SRU端口之间的连线代表了故障模式与诊断信息的流向和路径，即“计算机板无接口板数据输入”故障模式与接口板输出的“航电设备反馈的信号”之间的连线，表示此故障效应也可以由该输入接口从其他的SRU传递而来，同时此故障效应也会传递到本SRU内部“接口板信号输入不完整”的故障模式，对于故障模式“温控电路故障”没有与本SRU相连，说明此故障模式所引起的故障效应与本SRU的外部输入无关。
“信号交换监测”用于监控接口板输出的“航电设备反馈的信号”和母线板自身输出的航电信号，在出现故障时即可得知计算机板和接口板无信号输入，因此整个系统便会无告警信号输出。“28V电源监测” 起到两个作用，一个是用于监控外部输入到母线板的28V电源电压，另外一个是用于监控母线板自身的5V电源电压输出，在出现故障时及时关掉电源，防止对计算机板和接口板造成不同程度的损坏。
1.1.2 测试性分析结果
通过对建立的测试性模型进行分析，得到测试性分析结果见表1。
表1 测试性分析结果
1.1.3 故障树分析结果
通过对所建立的模型进行分析，得到的故障树如下图所示。
图3 故障树整体浏览
2、TMAS软件介绍
测试性建模与分析系统（TMAS）集测试性建模、测试性分析和诊断推理功能于一体，旨在帮助用户在产品或系统设计阶段优化和改进产品或系统的故障诊断方案。TMAS能够建立标准化测试性模型，包含系统组成单元、故障模式、故障率、测试点及测试方法、工作模式和系统配置等测试性信息。TMAS通过对测试性模型进行测试性分析输出测试性分析报告，报告涵盖相关性矩阵、测试性关键指标、诊断策略等测试性信息。
2.1、仿真分析
用TMAS软件建模的过程，首先是根据系统结构组成和工作原理，得到关于组件、组件功能行为、组件和子系统之间的连接的信息，然后自顶向下，按照系统、LRU、SRU、模块、功能电路及元器件的逻辑顺序建立多信号流图和相关性理论的层次化图形模型。
2.1.1某型增强型近地告警系统的测试性模型
某型增强型近地告警系统运用TMAS软件进行测试性仿真分析，根据系统各组成单元的测试性设计方案建立测试性模型，增强型近地告警系统测试性建模的约定层次为子系统级；计算机和灯/键组件的约定层次为LRU；计算机板、接口板、母线板、电源板、前连组件、后连组件、灯/键组件1、灯/键组件2、灯/键组件3、灯/键组件4的约定层次为SRU级，计算机内部SRU交联图和接口板内部各功能模块的交联图分别见图4和图5。
图4 计算机内部各个SRU的交联图
图5 接口板内部各功能模块的交联图
从图5可以看出，“百兆以太网接口测试”用于监测计算机板的百兆网接口，出现故障时影响计算机加卸载功能，从而增强型近地告警系统丧失过早下降告警和前视地形回避告警功能；“PC104总线测试”用于监测计算机板输出的PC104总线信号，同时此信号作为接口板的和母线板的输入信号；“5V电源输出测试”用于监测电源板输出的5V电源电压，在出现故障时及时关掉电源，防止对计算机板和接口板造成不同程度的损坏。对于板级的输入会传递到功能模块直到元器件级的故障模式，并且不同板级之间的故障效应会相互传递。
2.1.2测试性分析结果
通过对建立的测试性模型进行分析，得到测试性结果见表2。
表2 测试性分析结果
结束语
从上述测试性分析过程可以看出，基于TADS软件和TMAS软件进行测试性模型建立时所采用的建模思路和建模方法不同，TADS软件是基于输入、输出及故障模式之间的影响关系从输入→上一级的故障模式影响→下一级的故障模式→输出的流程，而TMAS软件是基于原理图设计思路从系统→子系统→部件→模块→功能电路→元器件的流程，两种不同的建模流程均可实现对产品测试性指标的快速有效地评估，对发现测试性指标不满足要求时，即可对设计进行改进，以提高产品的测试性水平并达到缩短研发周期和降低设计成本的目的。
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作者简介：于雅生，1984年10月，女，汉，甘肃省白银市，硕士，加速度计信号采集，信号处理，电源滤波等
