CN105573898A - 一种机载计算机综合性能自动测评方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种机载计算机综合性能自动测评方法，能够快速、全面地综合测评被测机载计算机是否满足使用要求。该自动测评方法首先建立机载计算机指标分级总体系，测试主机与被测机载计算机连接后，采集被测机载计算机的固有属性标记，根据固有属性标记自动分配各分项指标的权重；测试主机获取被测机载计算机的各分项指标对应的参数值，按照所述分级值评定规则计算出各分项指标的分级值；最后对各分项指标的分级值和相应权重进行综合计算，得出被测机载计算机的综合性能测评结果。

Description

一种机载计算机综合性能自动测评方法

技术领域：

本发明属于机载计算机综合处理技术领域，特别是涉及一种机载计算机综合性能自动测评方法。

背景技术：

长期以来，我国的机载计算机是由不同的部门研究、设计、生产和维护的，使得机载计算机按其应用领域形成了多种类别，主要由显示控制计算机、任务处理计算机、飞控计算机、环控计算机和武器管理计算机等。各类别计算机又根据系统的不同，还可划分出若干子类，因此造成了机载计算机类型及指标繁多。而且由于各兵种对机载计算机的划分原则和评价标准也不同，对一台具体的机载计算机就存在多种不同的界定，无法全面确定其所属类别和特征等级，也就难以判定其技术水平和适用范围。因此造成难以全面综合测评一台机载计算机是否满足使用要求，进而直接影响机载计算机在机载领域中更好的应用和发展。

发明内容：

本发明提供了一种机载计算机综合性能自动测评方法，旨在全面、客观、准确得出机载计算机的综合性能测评结果，从而规范引导机载计算机的研制、生产、采购、使用和维护。

本发明的技术方案如下：

一种机载计算机综合性能自动测评方法，包括以下环节：

1)建立机载计算机指标分级总体系，所述机载计算机指标分级总体系中划分多个分类指标，每个分类指标下划分多个分项指标及其权重，并设定各个分项指标的分级值评定规则；

2)被测机载计算机中存有标识该计算机分类和特征的固有属性标记(体现着被测机载计算机的应用背景)；测试主机与被测机载计算机连接后，采集被测机载计算机的固有属性标记，根据固有属性标记自动分配各分项指标的权重；

3)测试主机获取被测机载计算机的各分项指标对应的参数值，按照所述分级值评定规则计算出各分项指标的分级值；

4)对各分项指标的分级值和相应权重进行综合计算，最后得出被测机载计算机的综合性能测评结果。

上述多个分类指标包括功能适用性指标、安全可靠性指标、生存适应性指标和维修保障性指标。

上述功能适用性指标包括信息处理性能、信息传输性能、信息存储性能和易用性，信息处理性能指标对应于MIPS和FLOPS，信息传输性能指标对应于传输带宽，信息存储性能指标对应于存储容量，易用性指标对应于易理解度和易操作度。

上述安全可靠性指标包括信息安全性、故障安全性和可靠性，可靠性指标对应于MTBF。

上述生存适应性指标包括环境适应性、适配性、部署性和隐蔽性，环境适应性指标对应于温度，适配性指标对应于功耗，部署性指标对应于重量和尺寸。

上述维修保障性指标包括维修性、保障性、标准型和经济性，维修性指标对应于MTTR、故障检测率和维修等级，保障性指标对应于国产化率，标准性指标对应于标准化率，经济性指标对应于价格。

上述多个分类指标还包括综合性指标，所述综合性指标包括加固等级、性能功耗比和实时性。

本发明具有以下技术效果：

本发明从功能适用性、安全可靠性、生存适应性、维修保障性和综合等5个方面来全面综合地建立指标体系，并充分考虑机载计算机的应用背景，测试主机采集待测机载计算机固有的属性标记，自动分配分项指标权重，对个分项指标的分级值和相应权重值进行综合计算，能够全面、客观、准确得出机载计算机的综合性能测评结果，从而规范引导机载计算机的研制、生产、采购、使用和维护，为用户决策和选型提供可靠全面的测评依据。

附图说明：

图1为本发明建立的机载计算机指标体系。

具体实施方式:

一、确定机载计算机指标体系建立原则

机载计算机的指标体系不是单纯的指标罗列，而是经过科学分析后得到的一个统一协调的指标有机整体。根据机载计算机的特点，指标体系按照以下原则建立：

1)可操作性原则

可操作性原则指的是实用性和可行性，关键是要考虑两点：一是指标要简化，方法要简便；二是必须考虑其指标值的测量和数据搜集工作的可行性，在确定指标时尽可能使用客观指标和现行的统计指标，减少主观指标和设计新指标。

2)科学性原则

科学性原则主要体现在理论与实践相结合以及所采用的科学方法等方面。在理论上要站得住脚，同时又能反映机载计算机的客观实际情况。

3)系统优化原则

一是要以较少的指标(数量较少，层次较少)较全面系统地反映机载计算机的能力；二是评价指标体系既要兼顾到各方面的指标，又要避免指标之间的重叠；三是应采用系统论方法设计评价指标体系，使体系的各个要素及其结构都能满足系统优化的要求。

4)通用可比原则

评价的实质就是比较。只有具有可比性的指标，才能够提供准确的比较信息资料，才能够发挥评价指标体系的作用。

5)目标导向原则

评价的目的不是单纯评出名次及优劣程度，更重要的是引导和鼓励机载计算机向正确的方向和目标发展，因此指标体系应引导机载计算机装备走系列化、通用化、模块化的发展路线，机载计算机的设计走综合优化的路线。

6)有所侧重原则

不同的角色对机载计算机关心的重点也不相同：厂家关心内部指标，装备管理方关心机载计算机的测评指标，而最终用户关心的是计算机对需求的满足程度。机载计算机测评指标体系的目标用户是装备管理部门，他们关心的质量特性主要是计算机的使用质量和外部质量，对于内部质量放在次一级的层次，因此指标体系也必须有所侧重。

二、建立机载计算机指标体系

本发明建立的机载计算机指标体系如图1所示，主要由以下指标组成：

1)MIPS

MIPS为每秒执行整数运算的百万指令数。

2)FLOPS

FLOPS每秒执行浮点运算的浮点操作数。

3)传输带宽

传输带宽是指单位时间内信息传输链路能够通过的数据量。

4)存储容量

存储容量为存储单元能够存储信息的字节数。

5)易理解度

易理解度指度量机载计算机操作面板、人机界面使用户能理解其用途的能力。

6)易操作度

易操作度指度量机载计算机使用户能够操作和控制它，其人－机工程设计使用户便于操作和控制它的能力。

7)安全可靠性关键指标采用MTBF。

MTBF指机载计算机平均能够正常运行多长时间，才发生一次故障。

8)温度

工作温度指机载计算机能够正常工作所能经受的温度范围。

存储温度指机载计算机能够正常存储所能经受的温度范围。

9)功耗

功耗指功率的损耗，即机载计算机的输入功率和输出功率的差额。

10)重量

重量指机载计算机含有物质的多少。

11)尺寸

尺寸指机载计算机的长、宽、高。通常用长*宽*高来表示。单位一般为CM，精度为0.1MM

12)MTTR

MTTR指机载计算机发生故障后维修和重新恢复正常运行平均花费的时间。机载计算机的可维护性越好，平均维修时间越短。

平均修复时间MTTR作为维修性定量评定的关键指标，MTTR应标明维修条件(外场、基地、工厂)，如果不能维修，采用备件或备份整机替换也属于广义上的维修。

机载计算机的平均修复时间系列值：0.3小时、1小时、4小时、8小时、24小时等。

13)故障检测率

故障检测率指用规定的方法正确检测到的故障数与故障总数之比。

14)维修等级

维修等级是维修性的定性分析，是根据维修性的有关标准、设计准则及合同的维修性定性要求，制定相应的检查项目核对表，结合维修操作、演示进行。通过定性分析，评定机载计算机满足的定性要求的程度，包括维修可达性、标准化与互换性、维修安全性、测试性和防差错措施要求等。维修等级核对表如表1所示。

表1维修等级核对表

上表共分8个大项24个小项，每项按分值进行打分，满分为100，得分按表2评定维修性等级：好、较好、一般、较差、差5级评定。

表2维修等级打分表

15)国产化率

国产化率：国产化率指机载计算机国产部件的数量占装备总部件数量的百分比。

国产部件主要关注核心部件，核心部件是基于核心技术研制，装备中不可缺少的专用部件或技术要求很高的通用部件。离开核心部件，该装备将丧失其应有的功能性能。

采用“核心部件国产化率”和“国产核心部件价值指数”作为国产化水平的量化指标。

核心部件国产化率是指由我国掌握核心技术，并在由我国实际控制的单位生产的核心部件，占该产品全部核心部件的百分比。“核心部件国产化率”＝国产化核心部件规格/装备核心部件总规格；

国产核心部件价值指数＝国产核心部件价值/核心部件总价值。

在“核心部件国产化率”和“国产核心部件价值指数”指标的基础上，提出了国产化等级的分级方法。将国产化水平定义为5个等级，如表3所示，在同时达到核心部件国产化率和国产核心部件价值指数的条件下，国产化水平达到相应等级要求。

表3国产化率等级表

16)标准化率

标准化率：机载计算机部件满足与同系列机载计算机通用化、标准化、组合化要求,并向上兼容；接口、指令集与同系列机载计算机兼容；物理外形符合标准的程度。

17)价格

价格指机载计算机用户采购所需要的费用。

18)加固等级：

加固等级综合考核机载计算机的环境适应性。参考一些常用的工程设计行业标准，从温度、湿热、振动和涂覆四个方面来综合测评。加固等级分为5个级别，如表4所示，不同的加固等级适合不同的应用环境，1级适用于实验室环境，2级和3级适用于地面环境和舰载，4级和5级适用于空中环境。

表4加固等级

19)性能功耗比

性能功耗比指均机载计算机性能与功耗之比。机载计算机朝着低功耗高性能的方向发展。性能功耗比越大，代表该计算机低功耗设计越好。性能是计算机数据处理性能MIPS、信号处理性能FLOPS和图形处理性能(像素填充率)各指标的总和。

20)实时性

实时性指计算机对于输入的响应时间，主要包括中断响应时间、任务切换时间。一般情况下主要是中断响应时间。

三、形成机载计算机综合测评方案

机载计算机指标体系中的各指标既相互独立又相互依存、相互制约，各项指标都在一定程度上影响着机载计算机整机的整体性能，要合理地测评其整体性能，采用“综合评判”的测评方法，综合考虑测评各项指标的分级值，如表5所示，同时根据各项指标的重要性程度分配适当的权重，然后各项指标与自己的权重相乘得出该项指标在整机中的分值，最后累加各项指标的分值得出机载计算机整机的分值。

表5机载计算机指标分级方案

采用本发明的自动测评方法，对某型机载显示控制计算机进行测评。具体步骤如下：

第一步，测试主机自动采集机载计算机中标识该计算机分类和特征的固有属性标记，自动分配分项指标权重；

第二步，根据机载计算机指标体系和分级表格，得出功能适用性分项指标的分级值，根据机载显示控制计算机的应用背景，得出功能适用性的分项指标的权重值，各分项指标的分级值乘以权重值，得出功能适用性分项指标的得分值；

第三步，根据机载计算机指标体系和分级表格，得出安全可靠性分项指标的分级值，根据机载显示控制计算机的应用背景，得出安全可靠性的分项指标的权重值，各分项指标的分级值乘以权重值，得出安全可靠性分项指标的得分值；

第四步，根据机载计算机指标体系和分级表格，得出生存适应性分项指标的分级值，根据机载显示控制计算机的应用背景，得出生存适应性的分项指标的权重值，各分项指标的分级值乘以权重值，得出生存适应性分项指标的得分值；

第五步，根据机载计算机指标体系和分级表格，得出维修保障性分项指标的分级值，根据机载显示控制计算机的应用背景，得出维修保障性的分项指标的权重值，各分项指标的分级值乘以权重值，得出维修保障性分项指标的得分值；

第六步，根据机载计算机指标体系和分级表格，得出综合性分项指标的分级值，对各分项指标的分级值和相应权重进行综合计算，最后得出机载计算机的综合性能测评结果。以机载显示控制计算机为例，其测评结果如表6所示。

表6某型机载显示控制计算机的测评结果表

Claims (7)

1.一种机载计算机综合性能自动测评方法，其特征在于，包括以下环节：

1)建立机载计算机指标分级总体系，所述机载计算机指标分级总体系中划分多个分类指标，每个分类指标下划分多个分项指标及其权重，并设定各个分项指标的分级值评定规则；

2)被测机载计算机中存有标识该计算机分类和特征的固有属性标记；测试主机与被测机载计算机连接后，采集被测机载计算机的固有属性标记，根据固有属性标记自动分配各分项指标的权重；

3)测试主机获取被测机载计算机的各分项指标对应的参数值，按照所述分级值评定规则计算出各分项指标的分级值；

4)对各分项指标的分级值和相应权重进行综合计算，最后得出被测机载计算机的综合性能测评结果。

2.根据权利要求1所述的机载计算机综合性能自动测评方法，其特征在于：所述多个分类指标包括功能适用性指标、安全可靠性指标、生存适应性指标和维修保障性指标。

3.根据权利要求2所述的机载计算机综合性能自动测评方法，其特征在于：所述功能适用性指标包括信息处理性能、信息传输性能、信息存储性能和易用性，信息处理性能指标对应于MIPS和FLOPS，信息传输性能指标对应于传输带宽，信息存储性能指标对应于存储容量，易用性指标对应于易理解度和易操作度。

4.根据权利要求2所述的机载计算机综合性能自动测评方法，其特征在于：所述安全可靠性指标包括信息安全性、故障安全性和可靠性，可靠性指标对应于MTBF。

5.根据权利要求2所述的机载计算机综合性能自动测评方法，其特征在于：所述生存适应性指标包括环境适应性、适配性、部署性和隐蔽性，环境适应性指标对应于温度，适配性指标对应于功耗，部署性指标对应于重量和尺寸。

6.根据权利要求2所述的机载计算机综合性能自动测评方法，其特征在于：所述维修保障性指标包括维修性、保障性、标准型和经济性，维修性指标对应于MTTR、故障检测率和维修等级，保障性指标对应于国产化率，标准性指标对应于标准化率，经济性指标对应于价格。

7.根据权利要求2所述的机载计算机综合性能自动测评方法，其特征在于：所述多个分类指标还包括综合性指标，所述综合性指标包括加固等级、性能功耗比和实时性。