关键词：节点测试设备;分布式测试系统;故障诊断;故障预测
摘 要：随着电子信息系统复杂化、大型化、网络化、智能化程度的不断提高,电子信息系统的测试设备朝着“分布式采集,集中化分析管理,共享数据资源”的分布式测试系统的方向发展。以往的分布式测试系统的节点测试设备只负责状态监测、往往不具备故障诊断和故障预测功能,并且通用性差,需针对测试节点的测试需求开发专用设备,测试成本高,维护困难。针对这一问题,本课题研制一种具有一定通用性、信息交互能力、故障诊断能力和故障预测能力的节点测试设备,以构建信息化分布式的测试系统,提高对复杂电子信息系统的测试能力和故障诊断、预测能力。在硬件设计上,选用高集成度、端子可复用的仪器模块满足被测节点测试信号的测试需求,利用仪器模块的端子配置功能和超宽测量输入替代TUA(Test Unit Adapter,测试接口适配器)的信号分配与调理功能,取消了专用的TUA,实现了节点测试设备的互换性、通用性和设备的小型化。另外,通过选用便携式的PXI机箱,进一步减小了节点测试设备的体积。针对电子信息系统故障原因与症状的随机性与不确定性、故障样本少、状态信息有限和先验消息多源异类等特点,本课题在改进DS(Dempster-Shafer)证据理论处理冲突证据不当问题的基础上,提出了基于灰色关联分析与改进DS证据推理的故障诊断方法。该方法结合了灰色关联分析处理“小样本、贫信息、不确定性”问题的优点与DS证据理论在信息融合中考虑不确定性的优点。针对大功率电源的电压和光纤陀螺的随机漂移误差均随时间呈趋势变化的特点,提出了基于ARMA-Elman神经网络的故障预测方法,该方法结合了ARMA模型对于线性时间序列的拟合能力与Elman神经网络对非线性时间序列的映射能力。提出的故障诊断算法与故障预测算法均以组件的形式实现,供节点测试设备调用。测试软件基于本单位的联合试验平台开发,通过开发具有基本功能的组件构建试验方案实现测试软件的功能。基于本单位联合试验平台提供的信息交互服务,实现各节点测试设备间相互访问、共享数据和相互调用。在故障诊断和故障预测组件的开发工作中,通过构建组件调用Matlab引擎的框架,方便将来扩充更多的算法以提高组件故障诊断和故障预测的能力。最后,完成了软硬件的系统集成测试工作,通过虚拟被测对象(Unit Under Test,UUT)和实物信号源对设备具有的信息化能力、远程测试能力、故障诊断能力和故障预测能力进行验证,测试结果表明本课题研制的节点测试设备能够满足研制要求。
内 容：原文可通过湖北省科技信息共享服务平台（http://www.hbstl.org.cn)获取