机载电子系统BIT故障注入与检测时序控制方法与流程

机载电子系统bit故障注入与检测时序控制方法
技术领域
1.本发明属于机载电子技术测试性验证技术领域，具体涉及一种机载电子系统bit故障注入与检测时序控制方法。


背景技术：

2.测试性是指装备能够及时准确的确定其工作状态，并有效的隔离其内部故障的一种设计特性。测试性设计主要通过bit(机内测试)的设计实现，目前电子系统中主要的bit包括三种，加电bit、周期bit、维护bit，且bit又可以分为功能bit和性能bit。
3.测试性设计水平在实验室内主要通过故障注入试验的方式进行验证和评估。同样的，在面向测试性试验的故障注入主要是面向不同bit的故障注入。
4.测试性验证基本架构如图1所示，由被测对象、故障注入系统，被测对象检测系统三部分组成。由于被测对象与故障注入系统为互相独立系统，如何将故障注入系统的试验动作引入到被测对象的不同bit中，成为试验成功的关键。目前行业内尚无故障注入与bit之间协调的规范操作，导致不同bit的故障模拟过程互相重叠，无法准确开展试验实施工作。


技术实现要素：

5.本发明的目的：提供一种能够有效协调机载故障注入与bit测试，避免不同bit故障模拟过程的互相重叠干扰的时序控制方法。
6.本发明的技术方案：机载电子系统bit故障注入与检测时序控制方法，其先根据三种加电bit、周期bit、维护bit的类型，结合功能bit和性能bit，通过控制产品通电时间、任务启动时间、故障注入时间或维护指令发送时间，设定bit测试约束条件，避免不同类型bit的串扰，实现bit故障注入时间错开。
7.面向周期bit测试时，功能bit的故障注入与检测过程如下：
8.步骤2.1.1：被测对象通电，进入通电工作状态；
9.步骤2.1.2：被测对象执行加电bit并上报故障检测结果；
10.步骤2.1.3：被测对象启动任务，进入任务执行状态；
11.步骤2.1.4：执行故障注入；
12.步骤2.1.5：被测对象执行周期bit并上报故障检测结果；
13.步骤2.1.6：故障注入结束，撤销故障。
14.面向周期bit测试时，性能bit的故障注入与检测过程如下：
15.步骤2.2.1：被测对象通电，进入通电工作状态；
16.步骤2.2.2：被测对象执行加电bit并上报故障检测结果；
17.步骤2.2.3：被测对象启动任务，进入任务执行状态；
18.步骤2.2.4：执行第一次故障注入；
19.步骤2.2.5：被测对象执行周期bit并上报故障检测结果；
20.步骤2.2.6：调整故障注入应力，执行第i(i＝2,3，
……
)次故障注入；
21.步骤2.2.7：被测对象执行周期bit并上报故障检测结果；
22.步骤2.2.8：判断故障注入成功是否出现，如果出现，执行步骤2.2.9，否则重复执行步骤2.2.6，步骤2.2.7，步骤2.2.8；
23.步骤2.2.9：故障注入结束，撤销故障。
24.面向加电bit测试时，功能bit的故障注入与检测过程如下：
25.步骤3.1.1：对被测对象执行故障注入；
26.步骤3.1.2：被测对象通电，进入通电工作状态；
27.步骤3.1.3：被测对象执行加电bit并上报故障检测结果；
28.步骤3.1.4：故障注入结束，撤销故障，
29.其中，步骤3.1.2中，若产品不需要准备启动时间，或启动时间很短时，被测对象通电后可直接进入任务状态。
30.面向加电bit测试时，产品不需要准备启动时间，或者启动时间很短，此时故障注入与检测时序如图4b所示，具体执行步骤如下：
31.步骤3.2.1：对被测对象执行故障注入；
32.步骤3.2.2：被测对象通电并进入任务状态；
33.步骤3.2.3：被测对象执行一次周期bit并上报故障检测结果；
34.步骤3.2.4：故障注入结束，撤销故障。
35.面向加电bit测试时，对于性能bit的故障注入与检测控制过程如下：
36.步骤3.3.1：对被测对象执行故障注入；
37.步骤3.3.2：被测对象通电，进入通电工作状态；
38.步骤3.3.3：被测对象执行加电bit并上报故障检测结果；
39.步骤3.3.4：被测对象断电。
40.步骤3.3.5：调整故障注入应力，执行第i，i＝2,3，
……
，次故障注入；
41.步骤3.3.6：被测对象通电，进入通电工作状态；
42.步骤3.3.7：被测对象执行加电bit并上报故障检测结果；
43.步骤3.3.8：被测对象断电。
44.步骤3.3.9：判断故障注入成功是否出现，如果出现，执行步骤3.3.10，否则重复执行步骤3.3.5，步骤3.3.6，步骤3.3.7，步骤3.3.8，步骤3.3.9；
45.步骤3.3.10：故障注入结束，撤销故障。
46.面向维护bit测试时，功能bit的故障注入与检测过程如下：
47.步骤4.1.1：对被测对象执行故障注入；
48.步骤4.1.2：被测对象通电，进入通电工作状态；
49.步骤4.1.3：清除一次加电bit信息；
50.步骤4.1.4：调整被测对象进入维护模式；
51.步骤4.1.5：对被测对象下发维护指令，执行维护bit；
52.步骤4.1.6：被测对象执行维护bit并上报故障检测结果；
53.步骤4.1.7：故障注入结束，撤销故障。
54.面向维护bit测试时，性能bit的故障注入与检测过程如下：
76.根据上述内容，设计出各bit下的故验证步骤如下：
77.1)周期bit
78.步骤1：收发信机通电，启动试验对象，对其进行功能性能检测，如果功能性能异常则按照故障处理程序进行处理，否则执行下一步。
79.步骤2：关闭电源，停止收发信机运行。(注：步骤1、2为试验前的一次功能检查，保证试验对象正常)。
80.步骤3：将信道单元增益控制电路电阻r48用短路开关进行扩展连接。开关打开，处于“断开”状态。
81.步骤4：再次通电，启动试验对象。
82.步骤5：短路开关闭合，处于“接通”状态。
83.步骤6：通过电台检测仪观测并读取收发信机故障检测情况，填写“数据记录表”，如果上报结果为“发射故障”，则故障检测成功；否则进行问题分析。
84.步骤7：停止试验对象运行，断开短接开关，恢复产品状态，并对其进行功能性能检测，填写“功能性能检测表”。如果发现异常则按照故障处理程序进行处理；如果产品正常，则本试验结束。
85.如果读取到“发射故障”，则说明通过本方法证明周期bit设计正确，如果读取不到“发射故障”说明通过本方法证明周期bit设计失败。
86.1)加电bit
87.步骤1：收发信机通电，启动试验对象，对其进行功能性能检测，如果功能性能异常则按照故障处理程序进行处理，否则执行下一步。
88.步骤2：关闭电源，停止收发信机运行。(注：步骤1、2为试验前的一次功能检查，保证试验对象正常)。
89.步骤3：将信道单元增益控制电路电阻r48用短路开关进行扩展连接。开关闭合，处于“接通”状态。
90.步骤4：再次通电，启动试验对象，同时加载低功率发射任务。
91.步骤5：通过电台检测仪观测并读取一次收发信机故障检测情况，填写“数据记录表”，如果上报结果为“发射故障”，则故障检测成功；否则进行问题分析。
92.步骤6：停止试验对象运行，断开短接开关，恢复产品状态，并对其进行功能性能检测，填写“功能性能检测表”。如果发现异常则按照故障处理程序进行处理；如果产品正常，则本试验结束。
93.如果读取到“发射故障”，则说明通过本方法证明加电bit设计正确，如果读取不到“发射故障”说明通过本方法证明加电bit设计失败。
94.2)维护bit
95.步骤1：收发信机通电，启动试验对象，对其进行功能性能检测，如果功能性能异常则按照故障处理程序进行处理，否则执行下一步。
96.步骤2：关闭电源，停止收发信机运行。(注：步骤1、2为试验前的一次功能检查，保证试验对象正常)。
97.步骤3：将信道单元增益控制电路电阻r48用短路开关进行扩展连接。开关闭合，处于“接通”状态。
98.步骤4：再次通电，启动试验对象。
99.步骤5：发送故障清除指令，清除所有故障信息。
100.步骤6：调整收发信机进入维护模式，发送维护自检指令，开始维护自检。
101.步骤7：通过电台检测仪观测并读取收发信机故障检测情况，填写“数据记录表”，如果上报结果为“发射故障”，则故障检测成功；否则进行问题分析。
102.步骤8：停止试验对象运行，断开短接开关，恢复产品状态，并对其进行功能性能检测，填写“功能性能检测表”。如果发现异常则按照故障处理程序进行处理；如果产品正常，则本试验结束。
103.如果读取到“发射故障”，则说明通过本方法证明维护bit设计正确并存在，如果读取不到“发射故障”说明通过本方法证明维护bit设计失败。
104.下面结合具体实施例，本发明测试性试验中面向三种bit的故障注入与检测时序，支持周期bit、加电bit、维护bit的故障注入与检测时序，包括功能bit和性能bit的故障注入检测时序，进行说明。
105.实施例1：
106.测试性试验中面向周期bit的故障注入与检测时序时序，其主要节点包括产品通电时间，任务启动时间，故障注入时间。对于功能bit的故障注入与检测时序如图3a所示。具体执行步骤如下：
107.步骤2.1.1：被测对象通电，进入通电工作状态；
108.步骤2.1.2：被测对象执行加电bit并上报故障检测结果；
109.步骤2.1.3：被测对象启动任务，进入任务执行状态；
110.步骤2.1.4：执行故障注入；
111.该节点执行故障注入操作能够避免加电bit对周期bit干扰，启动任务之后的周期bit是系统中最准确的表达。
112.步骤2.1.5：被测对象执行周期bit并上报故障检测结果；
113.步骤2.1.6：故障注入结束，撤销故障。
114.通过本操作时序可以实现对功能周期bit的唯一性故障注入验证。
115.实施例2：
116.对于性能bit的故障注入与检测时序如图3b所示，具体执行步骤如下：
117.步骤2.2.1：被测对象通电，进入通电工作状态；
118.步骤2.2.2：被测对象执行加电bit并上报故障检测结果；
119.步骤2.2.3：被测对象启动任务，进入任务执行状态；
120.步骤2.2.4：执行第一次故障注入；
121.通过该节点的操作能够确定性能周期bit验证的初始验证参数。
122.步骤2.2.5：被测对象执行周期bit并上报故障检测结果；
123.步骤2.2.6：调整故障注入应力，执行第i(i＝2,3，
……
)次故障注入；
124.通过该节点的操作能够通过实验方式确定性能周期bit验证的验证间参数变化量，并搜索寻找终止参数。
125.步骤2.2.7：被测对象执行周期bit并上报故障检测结果；
126.步骤2.2.8：判断故障注入成功是否出现，如果出现，执行步骤2.2.9，否则重复执
行步骤2.2.6，步骤2.2.7，步骤2.2.8；
127.步骤2.2.9：故障注入结束，撤销故障。
128.通过本操作时序可以实现对性能周期bit的唯一性故障注入验证。
129.实施例3：测试性试验中面向加电bit的故障注入与检测时序，其主要节点包括产品通电时间，任务启动时间，故障注入时间。对于功能bit的故障注入与检测时序如图4a所示。具体执行步骤如下：
130.步骤3.1.1：对被测对象执行故障注入；
131.步骤3.1.2：被测对象通电，进入通电工作状态；
132.步骤3.1.3：被测对象执行加电bit并上报故障检测结果；
133.该节点执行故障注入操作能够在周期bit工作之前及时读取加电bit信息，避免周期bit出现后对加电bit结果的覆盖。
134.步骤3.1.4：故障注入结束，撤销故障。
135.通过本操作时序可以实现对功能加电bit的唯一性故障注入验证。
136.实施例4：
137.在实际工程应用中，有些产品不需要准备启动时间，或者启动时间很短，产品通电后可以迅速进入工作状态，此时第一次读取到的周期bit也可以近似认为是加电bit检测结果。此时故障注入与检测时序如图4b所示。具体执行步骤如下：
138.步骤3.2.1：对被测对象执行故障注入；
139.该节点执行故障注入操作能够解决由于通电时间和任务启动时间之间间隔太短(通常小于1秒)而导致故障注入操作无法执行的问题。
140.步骤3.2.2：被测对象通电并进入任务状态；
141.步骤3.2.3：被测对象执行一次周期bit并上报故障检测结果；
142.步骤3.2.4：故障注入结束，撤销故障。
143.通过本操作时序可以实现对功能加电bit的工程最优近似故障注入验证。
144.实施例5：
145.对于性能bit的故障注入与检测时序如图5所示。具体执行步骤如下：
146.步骤3.3.1：对被测对象执行故障注入；
147.该节点执行故障注入操作能够在周期bit工作之前及时读取加电bit信息，避免周期bit出现后对加电bit结果的覆盖，同时确定性能加电bit验证的初始验证参数。
148.步骤3.3.2：被测对象通电，进入通电工作状态；
149.步骤3.3.3：被测对象执行加电bit并上报故障检测结果；
150.步骤3.3.4：被测对象断电。该节点断电目的是为了在后续操作中重新获取加电bit信息，如果不断电，周期bit会对加电bit信息进行覆盖。
151.步骤3.3.5：调整故障注入应力，执行第i(i＝2,3，
……
)次故障注入；
152.步骤3.3.6：被测对象通电，进入通电工作状态；
153.步骤3.3.7：被测对象执行加电bit并上报故障检测结果；
154.步骤3.3.8：被测对象断电。
155.步骤3.3.9：判断故障注入成功是否出现，如果出现，执行步骤3.3.10，否则重复执行步骤3.3.5，步骤3.3.6，步骤3.3.7，步骤3.3.8，步骤3.3.9；
156.步骤3.3.10：故障注入结束，撤销故障。
157.通过多次通电、断电的方式完成本操作时序可以实现对功能加电bit的工程最优近似故障注入验证。
158.实施例6：
159.测试性试验中面向维护bit的故障注入与检测时序，其特征在于：主要节点包括产品通电时间，任务启动时间，故障注入时间，维护指令发送时间。对于功能bit的故障注入与检测时序如图6a所示。具体执行步骤如下：
160.步骤4.1.1：对被测对象执行故障注入；
161.该节点是为了工程上操作的安全，在通电前先故障注入，会最大量减小对试验对象的影响，否则，通电后在注入故障易产生损坏。
162.步骤4.1.2：被测对象通电，进入通电工作状态；
163.步骤4.1.3：清除一次bit信息(通常为加电bit)；
164.此流程会加电bit的流程相同，此时会产生加电bit检测结果，所以要及时清除，目的为了防止加电bit对维护bit产生干扰。
165.步骤4.1.4：调整被测对象进入维护模式；
166.步骤4.1.5：对被测对象下发维护指令，执行维护bit；
167.步骤4.1.6：被测对象执行维护bit并上报故障检测结果；
168.步骤4.1.7：故障注入结束，撤销故障。
169.通过本操作时序可以实现对功能维护bit的工程最安全准确故障注入验证。
170.实施例7：
171.对于性能bit的故障注入与检测时序如图6b所示。
172.具体执行步骤如下：
173.步骤4.2.1：被测对象通电，进入通电工作状态；
174.步骤4.2.2：对被测对象执行故障注入；
175.该节点是为了工程上操作的安全，在通电前先故障注入，会最大量减小对试验对象的影响，否则，通电后在注入故障易产生损坏。
176.步骤4.2.3：清除一次bit信息(通常为周期bit)；
177.此流程会加电bit的流程相同，此时会产生加电bit检测结果，所以要及时清除，目的为了防止加电bit对维护bit产生干扰，同时确定性能维护bit验证的初始验证参数。
178.步骤4.2.4：调整被测对象进入维护模式；
179.步骤4.2.5：对被测对象下发维护指令，执行维护bit；
180.下发为维护指令后获取的信息是维护bit最准确的表达。
181.步骤4.2.6：被测对象执行维护bit并上报故障检测结果；
182.步骤4.2.7：调整故障注入应力，执行第i(i＝2,3，
……
)次故障注入；
183.步骤4.2.8：对被测对象下发维护指令，执行维护bit；
184.下发为维护指令后获取的信息是维护bit最准确的表达。
185.步骤4.2.9：被测对象执行维护bit并上报故障检测结果；
186.步骤4.2.10：判断故障注入成功是否出现，如果出现，执行步骤4.2.11，否则重复执行步骤4.2.7，步骤4.2.8，步骤4.2.9，步骤4.2.10；
187.步骤4.2.11：故障注入结束，撤销故障。
188.通过本操作时序可以实现对性能维护bit的工程最安全准确故障注入验证。
189.综上所述，本发明根据三种加电bit、周期bit、维护bit的类型，结合功能bit和性能bit，通过控制产品通电时间、任务启动时间、故障注入时间或维护指令发送时间，设定bit测试约束条件，避免不同类型bit的串扰，实现bit故障注入时间错开，避免了常规验证中不同bit互相覆盖导致验证不正确的问题。
190.以上所述，仅为本发明的具体实施例，对本发明进行详细描述，未详尽部分为常规技术。但本发明的保护范围不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。