● 摘要
在航空领域，自动测试系统正逐步成为机载航空电子设备可靠运行的必要保障，提高航电设备的自动测试水平已成为提升空军战斗力的重要技术手段。但是，目前我国航电设备的自动测试系统在开发技术和测试效率方面都存在某些不足，不能完全满足现代化战争的后勤保障需求。研究航电设备自动测试系统的关键技术，能够有效缩短我国同发达国家在自动测试领域的技术差距，提高我国军队武器装备的维修水平。因此，本论文以建立基于图论的测试系统模型为基础，研究机载航空电子设备自动测试系统的各项关键技术，开发具备一定并行测试能力的自动测试系统。首先，将图论的有关理论应用到自动测试系统的开发中，采用了建立基于图论的测试系统模型进行系统开发的新技术思路。并对应于系统的各个开发环节建立了测试系统的图论模型体系，用不同类型和形式的图论模型来描述测试系统的各项性质。从而将测试领域的实际工程问题转化为图论中的数学问题，为借助图论的有关理论完成测试系统的优化奠定了基础。针对自动测试系统自身的特点，建立了基于图论的测试系统结构模型，用“图”来描述自动测试系统的硬件结构。并在结构模型的基础上，采用准双向广度优先搜索的思路，设计了一种基于最小邻点集的路径搜索算法。该算法可得到结构模型中任意两个顶点之间的所有路径，并能够减少路径搜索的总数量，提高搜索效率。利用该算法建立了测试系统的通道模型，可为系统的正常运行和验证优化提供所需的通道信息。在系统的资源配置中，定义了匹配系数的概念来衡量测点与仪器之间的匹配关系。建立了测试系统的资源匹配模型和资源占用模型，分别描述系统资源的全部匹配关系和实际占用情况。在此基础上设计了一种测点与仪器最优配置算法，可以从资源匹配模型中提取出并行度最大和匹配关系最合理的资源占用模型，优化了测试系统的资源配置。利用该算法实现了一种适用于并行测试系统的资源配置方法——面向信号的并行配置方法。该方法可通过系统资源的自动匹配来提高系统的并行测试能力和可靠性。对于能够并行测试的任务，建立了测试系统的任务相关模型，用于描述任务之间的相关性和无关性。并在模型的基础上设计了一种基于规范k染色的任务并行调度算法，可得到并行度最大或测试时间最短的任务并行调度方案，从而通过任务分组的调度方式实现了任务的并行测试。对于只能串行测试的任务，采用任务分块测试的新思路，建立了测试系统的任务时序模型，用于描述串行任务的测试顺序与测试时间之间的关系。并在此基础上设计了一种基于最优圈的任务串行调度算法，可得到分块测试方式下测试时间最短的任务串行调度方案，有效提高了串行任务的测试效率。最后，结合某无线电罗盘自动测试系统的开发，利用上述研究内容对原有设计进行了改进。将原系统优化成具有一定并行测试能力的自动测试系统，并通过实验仿真的方式验证了优化的效果。