HB 7503-1997 测试性预计程序.pdf

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1、中华人民共和国航空工业标准HB 7503-97 测试性预计程序1997-09-23发布1997-10一01实施中国航空工业总公司批准目次1 主题内容与适用范围.(1) 1. 1 主题内容.(1)1.2适用范围.(1)2 引用标准.(1) 3定义.(1) 4一般要求.(1) 4.1概述.(1)4.2基本规则和假设.(1) 4.3 一般预计程序.(2) 4.4 测试性预计报告.(2) 5详细要求.(2) 5.1 详细预计程序.(2) 5.2预计表格及填写方法.(3)5.3 指标计算.(6) 中华人民共和国航空工业标准测试性预计程序1 主题内容与适用范围1. 1 主题内容本标准规定了产品测试性预计的

2、程序和方法。1.2适用范围HB 7503-97 本标准适用于有测试性要求的航空电子产品，航空非电子产品也可参照使用。2引用标准GJB 451 GJB 1391 GJB2547 3定义可靠性维修性术语故障模式、影响及危害性分析程序装备测试性大纲本标准中用到的术语应符合GJB451和GJB2547中的定义。4一般要求4.1 概述测试性预计是用于估计所设计产品是否符合规定测试性要求的一种方法。测试性预计有助于确定设计中的薄弱环节，并为权衡不同设计方案提供依据。所需预计的测试性参数一般为故障检测率、故障隔离率和虚警率，本标准预计的测试性参数为故障检测率和故障隔离率。测试性预计应在研制阶段的早期进行，这

3、将有助于对设计进行评审和为安排改进措施的先后顺序提供依据。随着设计的进展，在获得更为详细的信息后，应进行更为详细的测试性预计。4.2基本规则和假设在开始进行预计之前，应规定所有的基本规则和假设并记录成文。预计的基本规则如下:a.规定进行测试性预计的最低产品层次gb.最终的测试性预计应以产品的实际可靠性预计数据为基础。预计过程可能涉及的一些基本假设如下g中国航空工业总公司1997-09-23发布1997-10-01实施1 HB7切3-97a.故障率很低的无源元器件可以忽略:b.假设在某一时刻只发生一个故障。4.3 -徽预计程序4.3.1 所需主要信息进行测试性预计所得的主要信息包括:a.技术文件

4、中的测试性与BIT性能要求3b.产品的功能恒图3c产品的结构层次图.d测试方案覆盖的所有故障模式:e.每个功能块测试方案和测试方法的详细说明:g.在飞行中不能检测的故障模式消单:h. BIT无法检测的故障模式的说明。1可置在性预计信息。4.3.2 预计步骤a.绘制功能框图;b绘倒结构层次图;C.绘制测试流在阁，d.获取可靠性信息sC.填写测试性和BIT预计表格:f 计算有关指标;g.分析预计结果，并编写预计报告。4.4 测试性预计报告应将测试性预计的结果写成报告。报告应明确指出预计的基本规则和假设，总结出预计的结果，写明预计所用的数据源，并应包括所预计的产品的说明、所得到的预计数据及袭裕、存在

5、的问题和改进梢施。测试性预计的中间报告应能用于设计评审中对备选设计方案的选择.报终报告则应反映最终设计结果。5详细要求5.1 详细预计程序5.1.1 绘制功能框I组按预计要求逐级画出从系统到元器件组的各层次功能框图，功能框图应清楚地表明系统或设备的组成单元、各单元之间的信号流向和功能通路、输入和输出关系、测试点、由BlT或外部测试设备提供的测试激励、控制、比较和测试的有关通赂等，并进行必要的描述或说明。5.1.2绘制结构层次图功能结构一般分为四个层次。顶层为系统或分系统;第二层为外场可更换单元(LRU)或设备;第三层为内场可更换单元(SRU)或组件;第四层为元器件组或部件。元器件组是可完成某种

6、援基本功能或任务的元器件的组合，它们是故障检测和故障隔离的最低层次。部件是针2 HB 7503-97 对机电或机械产品而言的，部件囱两个以上的零件组成，不一定是故障检测和故障隔离的最低层次.可能没有特定的基本功能，但在后方级维修时可整体更换。5.1.3 绘制测试流程图测试流理图应tiBIT和脱饥测试的要求分别绘制。测试流程图应反映所设计的测试算法，如故障确认的算法、间歇故障的处理算法、严重故障的快速处理算法、重构或降级的处理算法以及测试顺序等。对于BIT.应分别绘制每一BIT工作模式的测试流程图。每一BIT工作模式的流程图应能反映出其功能，以及与其他BIT工作模式测试流程图之间的交联关系。5.

7、1.4 获取可靠性信息根据故障模式、影响及危害性分析(FMECA)结果获取相关产品的故障模式、故障模式影响概率。)和故障模式频数比()等.FMECA方法参见GJB1391。根据可靠性预计结果，获取相关产品故障率的预计值。5.1.5 填写预计表格并计算有关指标BIT预计、系统、口m和SRU测试性预计表格分别如表1、表2、表3和表4所示.其填写方法见5.2。指标计算方法见5.3。5.1.6分析预计结果并编写预计报告测试性和BIT定量预计结果，应与要求值或分配值进行比较，对于没有满足测试性与B定量指标要求的产品，在找出没能满足要求的原因和存在的问题后，针对各自产品的特点，提出有效的设计改进措施.并落

8、实到产品的设计改进中去。分析原因主要考虑:.如果故障是能检测的.但因测试序列(指测试流程图序列)不完全而检测不到，则应考虑在测试序列中增加测试激励;b.如果故障是能检测的，但因产品的硬件设计妨再了合理地使用测试序列，则应改进产品的固有测试性。5.2 预计表格及填写方式5.2.1 BIT预计表格及填写方式BIT预计表格如表l所示。5.2.1.1 第一栏(功能名称):功能或功能组的名称，该名称与BIT资料报告、BIT说明中相应的名称一致。5.2. 1. 2 第二栏(元器件名称及型号):功能组中每个部件的名称及其代号，与图样和可靠性预计资料中的一致。5.2.1.3 第三栏(标识号):功能组中每个元器

9、件的标识号.如电阻R1、电容C1等，应与电路图中的编码一致。5.2.1.4 第四栏(故障率.，.):由可靠性预计文件得到的每个元器件的故降率。5.2. 1. 5 第五栏(故降模式):每个元器件的故障模式(由FMECA得到)。5.2. 1. 6 第六栏(故障模式频数比):元器件ti某一故障模式发生故障的百分比。如果列出某元器件的所有故障模式.lilU这些故障模式所对应的各值的总和将等于l。如果已进行了FMEC人则值可从FMECA结果中获得;如果没有进行FMECA，a值可恨据放自草率原始数3 HB 7503-97 据或试验及使用数据推出，如果没有可利用的故障模式数据，则a值可囱预计人员根据产品功能

10、分析判断得到。5.2.1.7 第七栏(放降影响概率):元器件以某个故障模式发生故障而导致系统任务丧失的条件概率。F值囱FMECA得到.如果未进行同伍.CA分析.值可tIi下袤的规定进行定量估计。故障影响I 取值功能必然丧失I 1 功能很有可能丧失I 0.5-0.99 功能可能丧失I 0.1-0.49 可忽略I 0.01-0.09 无影响I 0 5.2.1.8 第八栏(故障模式的故障率).):=，.X卢。此栏的总和即产品的总故障率B用于计算故障检测率(.!I!.5.3.1.1)。5.2.1.9 第九栏(BIT硬件故障率):只有第十三栏有内容时才槐写此栏。填入与第八栏相同的数据.即用于完成BIT功

11、能的各个元器件的故障率。5.2.1.10第十栏(BIT不能检测的放肆$):如果故障不能自BIT检测到，则将5.2.1.8中的h填入此栏。此栏的数据可用于计算可由BIT检测到的故障模式的故障率.避而计算BIT的故障检测率和故障隔离率。5.2. 1. 11 第十一栏(检测能力皿):如果故障能由周期BIT(PBIT)检测到，则将5.2.1.8中的).填入PBIT栏g如果故障能由启动BIT(IBIT)检测到，则将5.2.1.8中的h填入B栏。BIT有多种工作模式，不同的工作模式用于不同的目的，着对于某种待定的分系统同时选用几种模式，可以提高B1T的故障检测率。BIT的模式应根据系统功能、复杂性、结构及

12、各种约束条件或要求(如允许的最大故障检测时间和隔离时间)来确定。PBIT在整个系统工作期间运行，即从系统通电至系统断电的过程中完成，不需中断系统工作。PBIT不影响系统的正常工作，宫的任务是检测和隔离系统工作过程中出现的故障。IBIT由操作人员或系统通电启动。IBIT允许通过注入激励信号和测试输出来完成对某些故障的检测。采用IBIT可以检测飞行中无法检测到的故障.但有可能会影响系统的正常工作。根据系统的特点IBIT又可分为上电BIT(PUBIT)、飞行前BIT(PFBIT)和维修BIT(MBIT). IBIT与PBIT的综合可提高故障检测和故障隔离的能力。表中IBIT栏可扩充。此栏的每个小栏的

13、总和可分别用于计算PBIT和IBIT的故障检测率和故障隔离率。5.2. 1. 12 第十二栏(隔离能力).) 5.2.1.12.1 隔离到1个LRU如果故障能隔离到1个LRU.那么将5.2.1.8中的h值填入此栏，此栏的总和就是隔离到山U且隔离模糊度为1的所有故障模式的故障率。5.2.1.12.2隔离到2个口u4 HB 7503-97 如果故障能隔离到2个LRU.那么将5.2.1.8中的如值填入此栏，此栏的总和就是隔离到LRU且隔离模糊度为2的所有故障模式的故障率。5.2.1.12.3 隔离到3个LRU如果故障能隔离到3个LRU.那么将5.2.1.8中的A如值填入此栏，此栏的总和就是隔离到LR

14、U且隔离模糊度为3的所有故障模式的故障率。5.2. 1. 12.4 隔离到1个SRU如果故障能隔离到1个SRU.那么将5.2.1.8中的fin值填入此栏，此栏的总和就是隔离到SRU且隔离模糊度为1的所有故障模式的故障率。5.2.1.12.5 隔离到2个SRU如果故障能隔离到2个SRU.那么将5.2.1.8中的fin值填入此栏，此栏的总和就是隔离到SRU且隔离模糊度为2的所有故障模式的故障率。5.2. 1. 12.6 隔离到3个SRU如果故障能隔离JlJ3个SRU.那么将5.2.1.8中的fin值填入比栏，比栏的总和就是隔离到SRU且隔离模糊度为3的所有故障模式的故障率。如果要计算隔离模糊度不大

15、于某个值的故障模式的故障率皿，则将第十二栏中的有关数据相加即可。例如，要计算隔离到LRU且隔离模糊度不大于2的故障模式的故障率也，则将第十二栏中前两栏的有关数据相加即可。此栏的数据可用于计算BIT的故障隔离率(见5.3.1.2)。5.2.1.13 第十三栏(BIT标识):如果元器件用于BIT.则此栏填写本元器件代号;如果元器件未用于BIT.则此栏留空。5.2.1.14第十四栏(备注):填写有关BIT预计的附注或注释。本表用于汇总SRU的有关数据，如果进行LRU和系统级BIT预计，则应将组成各LRU的SRU或组成系统的各LRU的数据汇总，然后用于计算LRU和系统的BIT指标。5.2.2 系统测试

16、性分析预计表格及填写方法5.2.2.1 第一栏(产品名称):填写所预计系统所包括的产品(分系统或设备)名称。5.2.2.2第二栏(代码或代号):填写所预计产品在系统图样中的参考代号或部件号。5.2.2.3第三栏(故障模式):填写产品的全部故障模式。5.2.2.4 第四栏(故障率Ji):填写产品的故障率(来自可靠性预计报告)。5.2.2.5，第五栏(故障模式频数比):参见5.2.1.65.2.2.6 第六栏(故障模式故障率庐.):fin=piXa。此栏的总和即是系统的总故障率.用于计算系统的故障检测率(见5.3.2.1)。5.2.2.7第七栏(检测能力D)如果故障由BIT检测出，则将5.5.2.

17、6中的fin填入BIT栏;如果故障由飞行员检测出，则将5.2.2.6中的A如填入P栏，如果某故障不是由BIT检测到，但使飞行员在执行正常飞行任务后发出维修活动的请求，那么该故障称为飞行员可检测到的故障;如果故障可在预防(计划o维修过程中检测到，则将5.2.2.6中的填入M栏;如果故障不能由以上三种方法检测5 HB 7503-97 出，则将5.2.2.6中的fin填入UD栏。此栏中每个小栏的总和分别为可由BIT、飞行员和预防维修过程检测出的故障模式的故障率，以及不能检测出的故障模式的故障率，前三栏的总和就是可检测出的故障模式的故障率D用于计算系统的故障检测率和故障隔离率见5.3.2)。5.2.2

18、.8 第八栏(隔离能力1) 5.2.2.8.1 隔离到1个LRU如果故障可以隔离到1个LRU，则将5.2.2.6中的fm值填入此栏。此栏的总和就是隔离模糊度为1的所有故障模式的故障率之和。5.2.2.8.2 隔离到2个LRU如果故障可以隔离到2个LRU，则将5.2.2.6中的值填入此栏。此栏的总和就是隔离模糊度为2的所有故障模式的故障率之和。5.2.2.8.3 隔离到3个LRU如果故障可以隔离到3个LRU，则将5.2.2.6中的h值填入此栏。此栏的总和就是隔离模糊度为3的所有故障模式的故障率之和。如果要计算隔离模糊度不大于某个值的故障模式的故障率也，则将第八栏中的有关数据相加即可。例如，要计算

19、隔离模糊度不大于2的故障模式的故障率归，则将第八栏中前两栏的有关数据相加即可。此栏的数据可用于计算系统的故障隔离率(见5.3.2.2)。5.2.2.9第九栏(备注):填写有关测试性预计的附注或注释。5.2.3 LRU和SRU测试性预计表格及填写方法LRU和SRU测试性预计表格分别见表3和表4。其填写方法与系统测试性预计表格类似，只需将系统名称及相应的故障模式和故障率数据改为LRU(或SRU)及相应的故障模式和故障率数据、LRU及相应的故障模式和故障率数据改为SRU(或且G)及相应的故障模式和故障率数据。5.3 指标计算5.3.1 BIT指标5.3. 1. 1 故障检测率式中:r础一-BIT的故

20、障检测率;血r fiOO =石m一一所有可由BIT检测到的故障模式的故障率之和(见5.2.1.11);B一一产品的总故障率(见5.2.1.8)。5.3. 1. 2 故障隔离率rFIB -号垦00 式中:rF1B一-BIT的故障隔离率(故障隔离的模糊度不大于L); 6 (1) (2) HB 7503-97 四-一由BIT隔离旦故障隔离模糊度不大子L的故障模式的故障率(见5.2.1.12);A皿一一所有可由BIT检测到的故障模式的故障.之和(见5.2.1.11)。5.3.2 系统测试性指标 7 回自吨gls表1BIT预计表恪RU: 所属LRU:研制阶段:填写2佼对zEI期z年月日共页第页功能元器际

21、m、故率障!|故障故障故障故障BIT 不能俭测能力隔离能力.也BIT IlIT 备注名称件名号模式模式影响模式硬件检测。 标识测试称及,; 频数概率故障故障的故.P￥ 型号比。事率降?但IBIT PIT ILRU 2LRU 3LRU ISRU 2SRU 3丑RU号 ( i 。 。 总和s 3 表2系统测试性预计表格校对2日期z回国38ls页故障模式数据检测能力也 隔离能力A.ID 产品名称代码或代号故障模式故障率故隙模式故障模式故障BIT P M UD lLRU 2LRU 3LRU 备注且，频数比率foo 总计第页共日月年填写z研制阶段=系统名称、自表3LRU测试性预计表恪填写:校对:nl饲2

22、-0 Mg吨gls页故障模式敛位测能力 隔离能力 产品名罪代码或代兮故障模式故障率故障模式故障模式故障R ATE 人工UD lSRU 丑RU3SRU 备注 频数比率t- 总计第页共日月年研制阶段z所属系统zLRU名称z页第页共日月年表4SRU测试性预计表格填写z饺对:U期z研彻阶段z所属LRU:SRU名称2剧肌可注 备lAEG UD 肌一BIT 故障模式|攸障模式故障频数比aI 事).，-l ?|放了|产品名喇代码或代号 回自叫明白-s一土LJ-一_, 总计-HB 7503-97 5.3.2.1 故障检测率) 句3( -A m r 式中:TfD一一系统的故障检测率;D-一所有可检测到的故障模式的故障率之初(见5.2.2.7);-一系统的总故障率(见5.2.2.6)。5.3.2 系统的故障隔离率r -争H(4)，、D式中:rn一一系统的故障隔离率(故障隔离的模糊度不大于L);一一故障隔离模糊度不大于L的故障模式的故障率(见5.2.2.8);D一一所有可检测到的故障模式的故障率之初(见5.2.2.7)。LRU和SRU测试位指标的计算与系统测试性指标的计算类似.只需将系统的数据换成LRU和SRU相应的数据即可。附加说明:本标准囱航空工业总公司三0-所提出3本标准囱航空工业总公司六一一所和三。一所负责起草;本标准主要起草人z囚春雨、林典伦。12