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第1章　绪论1

1.1　研究目的及意义1

1.2　国内外研究概况1

1.2.1　发展概况1

1.2.2　典型的仿真测试系统3

1.3　仿真技术的发展及其在测试领域内的应用7

1.3.1　仿真技术的发展7

1.3.1.1　虚拟现实技术7

1.3.1.2　分布式仿真7

1.3.1.3　智能化仿真9

1.3.2　基于虚拟样机技术的装备仿真测试技术10

1.3.2.1　需求分析阶段10

1.3.2.2　设计阶段11

1.3.2.3　验证与评价阶段11

1.3.2.4　生产制造与使用维护阶段12

1.4　仿真测试技术的内涵12

1.4.1　定义12

1.4.2　关键技术12

思考题13

第2章　装备仿真技术14

2.1　仿真技术及其应用14

2.1.1　仿真的定义与分类14

2.1.1.1 定义14

2.1.1.2　分类16

2.1.2　仿真技术的应用19

2.1.2.1　在装备设计中的应用19

2.1.2.2　在装备分析中的应用22

2.1.2.3　在装备制造过程中的应用22

2.1.2.4　在装备训练中的应用24

2.2　装备设计中的单领域仿真技术及仿真软件25

2.2.1　概述25

2.2.2　单领域仿真软件25

2.2.2.1　有限元分析领域25

2.2.2.2　多体动力学分析领域26

2.2.2.3　控制分析领域27

2.2.2.4　电子电路领域27

2.2.2.5　其他领域29

2.3　面向复杂装备设计的协同仿真技术29

2.3.1　概述29

2.3.2　需求分析30

2.3.3　面向复杂装备设计的协同仿真31

2.3.3.1　方法31

2.3.3.2　工具32

2.3.3.3　协同性32

2.3.4　实例34

2.3.4.1　XXX飞行器开发34

2.3.4.2　YYY作战系统开发35

2.3.4.3　福特汽车姿态控制系统开发36

2.4　虚拟样机与虚拟样机技术37

2.4.1　虚拟样机37

2.4.1.1　虚拟样机概念的提出37

2.4.1.2　虚拟样机38

2.4.2　虚拟样机技术39

2.5　装备仿真系统的构造40

2.5.1　概述40

2.5.2　仿真系统的构造流程40

2.5.3　仿真系统设计过程40

2.5.4　仿真系统设计实施过程43

2.5.5　仿真系统集成与验收44

2.5.6　注意事项45

思考题45

第3章　装备测试技术46

3.1　系统测试的基本问题46

3.1.1　测试问题的定义46

3.1.2　功能测试47

3.1.3　诊断测试48

3.2　武器装备的测试性设计48

3.2.1　测试性研究的意义48

3.2.2　测试性的定义49

3.2.3　测试性工程的产生与发展历程49

3.2.3.1　测试性工程的产生49

3.2.3.2　测试性设计技术的发展历程50

3.2.3.3　国内测试性研究现状51

3.2.4　发展趋势与新技术在测试性设计中的应用52

3.2.4.1　并行工程的应用52

3.2.4.2　递阶集成的测试体系52

3.2.4.3　纵向集成测试策略54

3.2.4.4　基于信息的综合诊断技术55

3.3　边界扫描技术56

3.3.1　测试访问端口与边界扫描体系结构57

3.3.1.1　基本结构57

3.3.1.2　测试存取通道59

3.3.1.3　寄存器60

3.3.1.4　边界扫描测试方式61

3.3.2　混合信号测试总线65

3.3.3　模块化测试与维修总线67

3.3.4　先进数字网络边界扫描测试70

3.4　内建自测试技术71

3.4.1　基本概念71

3.4.1.1　内建自测试简介71

3.4.1.2　内建自测试的结构72

3.4.1.3 内建自测试的测试生成73

3.4.2　响应数据压缩74

3.4.2.1　奇偶测试74

3.4.2.2 “1”计数75

3.4.2.3　跳变次数压缩76

3.4.3　内建自测试的结构76

3.4.3.1 内建自测试76

3.4.3.2 自动测试77

3.4.3.3　循环内建自测试77

3.5　专用测试技术78

3.5.1　电流测试技术78

3.5.1.1　简介78

3.5.1.2　IDDQ测试机理80

3.5.1.3　测试方法84

3.5.1.4　总结87

3.5.2　存储器测试技术87

3.5.2.1　存储器电路模型88

3.5.2.2　存储器测试类型90

3.5.2.3　存储器测试方法91

3.5.3　SoC测试技术94

3.5.3.1　SoC测试的基本问题95

3.5.3.2　概念性的SoC测试结构99

3.5.3.3　SoC测试策略102

思考题107

第4章　装备仿真测试建模109

4.1　系统的数学模型109

4.1.1　数学模型的作用109

4.1.2　模型的有效性度量与建模形式化110

4.1.3　数学模型的分类111

4.1.4　系统数学模型的构建112

4.1.4.1　连续时间系统的数学模型112

4.1.4.2　离散时间系统的数学模型117

4.1.4.3　采样系统的数学模型118

4.2　装备仿真建模技术概述119

4.2.1　分布式协同仿真建模问题119

4.2.2　分布式仿真模型对象定义120

4.2.3　基于分布式仿真模型对象的分布式协同建模方法123

4.2.4　基于分布式仿真模型对象的分布式协同建模实现126

4.3　仿真测试建模129

4.3.1　模型的要求129

4.3.2　多领域建模方法130

4.3.2.1 引言130

4.3.2.2　目前常用的方法分析130

4.3.2.3　基于HLA的多领域建模方法134

4.3.3　功能模型146

4.3.3.1 功能建模方法的发展及应用现状146

4.3.3.2　功能建模思想综述147

4.4　系统模型的表示与集成156

4.4.1　装备信息集成与交换标准概述156

4.4.2　STEP标准157

4.4.2.1　STEP的由来157

4.4.2.2　STEP标准的组成和实现方法159

4.4.2.3 EXPRESS/EXPRESS-G语言162

4.4.3　XML及相关技术164

思考题168

第5章　故障注入技术169

5.1　概述169

5.2　故障模型169

5.2.1　缺陷、错误和故障170

5.2.2　故障模型的级别171

5.2.3　故障模型术语表171

5.2.4　单固定故障178

5.3　故障模拟184

5.3.1　用于设计验证的模拟184

5.3.2　用于测试评估的模拟187

5.3.3　用于模拟的模型电路189

5.3.3.1　模型的层次与模拟器类型190

5.3.3.2　层次连接描述191

5.3.3.3　MOS网络的门级模型191

5.3.3.4　模拟信号的状态193

5.3.3.5 时序195

5.3.4　用于真值模拟的算法197

5.3.4.1 编码模拟197

5.3.4.2　事件驱动模拟198

5.3.5　故障模拟算法199

5.3.5.1　串行故障模拟200

5.3.5.2　并行故障模拟200

5.3.5.3　推演故障模拟202

5.3.5.4　并发故障模拟205

5.3.6　故障取样207

思考题210

第6章　仿真测试平台构建技术211

6.1　装备自动测试平台技术概述211

6.1.1 自动测试系统的概念与组成211

6.1.2 自动测试设备和测试程序集212

6.1.2.1 自动测试设备212

6.1.2.2　测试程序集218

6.1.3　虚拟仪器技术对自动测试系统发展的影响220

6.1.3.1　虚拟仪器的概念和结构220

6.1.3.2　虚拟仪器的软件框架222

6.1.3.3　虚拟仪器对军用ATE发展的影响223

6.2　仿真测试系统224

6.2.1　仿真测试系统的硬件实现224

6.2.2　仿真测试系统的软件实现概述225

6.2.3　通用仿真测试系统实例227

思考题231

参考文献232