CN107463444A - 一种虚警率分配方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种虚警率分配方法，属于测试性设计领域。所述方法包括：首先获取系统虚警率，并根据系统虚警率确定平均虚警间隔时间TFAS；同时，获取系统要求的平均故障间隔时间TMs以及第i个组成单元的平均故障间隔时间TMi；之后根据上述数据获取第i个组成单元的平均虚警间隔时间的分配值TFAi，最后，根据所述第i个组成单元的平均虚警间隔时间的分配值TFAi确定第i个组成单元的虚警率γi。本发明实现了虚警率的分配关联故障检测率的分配，采用该方法进行虚警率分配更加符合实际情况，符合装备任务要求、使用要求以及技术特点等原则。

Description

一种虚警率分配方法
技术领域
本发明属于测试性设计领域，具体涉及一种虚警率分配方法。
背景技术
GJB3385-98《测试与诊断术语》给出的虚警的定义为：机内测试(BIT)或其它监控电路指示有故障而实际上不存在故障的情况。目前，测试性设计的特点是基于可能的潜在的故障模式而设计的，而判断机制是逐渐成熟的。因此，决定了测试性设计初期，由于故障诊断机制的不成熟(通过熟化完成成熟)而造成的虚警频发的结果。特别是在用于BIT的资源受到限制，防止虚警措施考虑不周时更是如此。虚警的发生不但影响BI T的有效性，而且会对系统任务的完成以及对系统的可用性、维修和备件等产生不利影响，虚警问题是随着测试性设计技术的发展和应用而产生的，而且，故障检测和隔离能力要求越高，BIT设计得越充分，则可能导致发生的虚警越多，虚警率也越高。因此，使用方就将虚警率作为一个限制性的指标提了出来。工程实际中，测试性设计的主要参数是故障检测率(FDR)、故障隔离率(FIR)和虚警率(FAR)。在既往装备测试性设计中，规定虚警率的要求一般是小于1％、2％或是不大于5％，这是个限制性指标，由于装备测试性的实现通常都是由各组成系统或成品分别实现的，因此对于装备测试性的要求(或指标)就会分解(分配)到各组成系统或成品中，作为各组成系统或成品实现测试性设计的目标。目前，故障检测率和故障隔离率这两项参数在工程实际中都有了分配的方法，虚警率尚未成熟的分配方法，在现有的工程实际操作过程中，工程师们通常将总使用方的要求直接作为各组成部分的要求，该方法没有充分考虑各个系统及机载设备的差异，如果采用此种方法，相当于系统中的单一组成单元占用了整个系统的指标，这样，实际系统的虚警率会远远大于其要求值，这种情况是不合理的。
发明内容
为了解决上述问题，本发明通过虚警率分配技术的研究，旨在提出一种虚警率的分配方法，实现虚警率的分配随着故障检测率的分配而分配的，虚警率的分配趋势应随着故障检测率的分配趋势而走。
本发明虚警率分配方法，将系统虚警率分配到其各组成单元中，主要包括以下步骤：
步骤一、获取系统虚警率；
步骤二、根据系统虚警率确定平均虚警间隔时间TFAS；
步骤三、获取系统要求的平均故障间隔时间TMs以及各组成单元的平均故障间隔时间TMi；
步骤四、获取各组成单元的平均虚警间隔时间的分配值TFAi，其中，
步骤五、根据所述各组成单元的平均虚警间隔时间的分配值TFAi确定该组成单元的虚警率γi。
优选的是，所述平均虚警间隔时间TFAS与系统虚警率呈倒数关系，所述平均虚警间隔时间TFAS的单位为小时。
优选的是，所述各组成单元的平均虚警间隔时间的分配值TFAi与该组成单元的虚警率γi呈倒数关系。
优选的是，还包括对由步骤五计算的虚警率γi进行修正的步骤，所述修正后的虚警率不小于由步骤五计算的虚警率。
本发明虚警率分配方法，实现了虚警率的分配关联故障检测率的分配，采用该方法进行虚警率分配更加符合实际情况。
附图说明
图1为按照本发明虚警率分配方法的一优选实施例的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
如图1所示，为本发明虚警率分配方法的流程图，主要包括以下步骤：
步骤一、获取系统虚警率；
步骤二、根据系统虚警率确定平均虚警间隔时间TFAS；
步骤三、获取系统要求的平均故障间隔时间TMs以及各组成单元的平均故障间隔时间TMi；
步骤四、获取各组成单元的平均虚警间隔时间的分配值TFAi，其中，
步骤五、根据所述各组成单元的平均虚警间隔时间的分配值TFAi确定该组成单元的虚警率γi。
假定某电子系统，其故障检测率为95％，虚警率为2％，其系统要求平均故障间隔时间为18h：其按上述分配方法进行分配。
经过分析，该系统有测试性要求的组成部分包括：雷达分系统、显示控制分系统、任务分系统、外挂物管理分系统、惯导分系统、大气数据分系统、通讯导航分系统、电子对抗分系统、数据传输分系统、非电子监控处理机系统。可以理解，这10个系统与上述步骤中的组成单元为等同描述，均指总系统的各组成部分，不应因“系统”及“单元”的描述而对本发明进行限制。
该系统虚警率为2％，将其转化为平均虚警间隔时间即为50h，各组成部分平均故障间隔时间及故障率见表1。
系统是由各单元组成的，各单元是串联或是铰链存在于各个系统之中的，因此，系统要求平均均虚警间隔时间为50小时，各个系统的分配值必须远远小于该要求值，才能保证其系统平均虚警间隔时间符合要求值。
为此，本发明引入了具有上述关系的的数学模型，该数学模型是指系统测试性指标与其组成单元指标之间是函数关系。试性分配的基本要求是：在使用要求和系统特性等约束条件下，由系统要求的指标求得各组成单元的指标，并保证由各组成单元分配的指标综合得到的系统指标等于或大于原要求指标。
由此，在串联系统服从指数分布假设条件下，平均虚警间隔时间的分配模型可用下式表示：
其中：TFAi——第i个组成单元的平均虚警间隔时间；
TFAS——系统的平均故障间隔时间要求值；
TMi——第i个组成单元的平均故障间隔时间；
TMs——系统的平均故障间隔时间。
所以，本实施例中，故障检测率的分配采用如下公式：
γi即为第i个组成单元的虚警率，本实施例中，TFAS取值为50。计算结果如表1所示。
表1、某系统各设备故障率及加权系数
本实施例中，还包括对由步骤五计算的虚警率γi进行修正的步骤，所述修正后的虚警率不小于由步骤五计算的虚警率，例如上表所示，将虚警率0.0036修正为0.004，将虚警率0.001846修正为0.002等。
由以上计算结果可知，系统各组成部分的计算结果比要求值2％相差较大，都是远远小于该要求值的，假定按以前的等值分配法，各组成单元的虚警率也均为2％，即平均虚警间隔时间也都为50h，那样，一个组成单元就把整个系统的指标占据了，这样，实际系统的虚警率会远远大于其要求值，这种情况是不合理的。因此，本发明实现了虚警率的分配关联故障检测率的分配，采用该方法进行虚警率分配更加符合实际情况，符合装备任务要求、使用要求以及技术特点等原则，具体表现在：
a)故障率高的组成部分，分得较高的虚警率指标；
b)通过故障模式分析得到的关键重要设备分配较低的虚警率指标；
c)虚警率分配的大小趋势应与故障检测率的趋势保持一致等。
以上原则不是绝对的，对于具体系统，在分配时要根据具体情况综合考虑这些因素。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种虚警率分配方法，将系统虚警率分配到其各组成单元中，其特征在于，包括：
步骤一、获取系统虚警率；
步骤二、根据系统虚警率确定平均虚警间隔时间TFAS；
步骤三、获取系统要求的平均故障间隔时间TMs以及各组成单元的平均故障间隔时间TMi；
步骤四、获取各组成单元的平均虚警间隔时间的分配值TFAi，其中，
<mrow> <msub> <mi>T</mi> <mrow> <mi>F</mi> <mi>A</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>T</mi> <mrow> <mi>M</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>T</mi> <mrow> <mi>M</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <msub> <mi>T</mi> <mrow> <mi>F</mi> <mi>A</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msub> <mo>;</mo> </mrow>
步骤五、根据所述各组成单元的平均虚警间隔时间的分配值TFAi确定各组成单元的虚警率γi。
2.如权利要求1所述的虚警率分配方法，其特征在于，所述平均虚警间隔时间TFAS与系统虚警率呈倒数关系，所述平均虚警间隔时间TFAS的单位为小时。
3.如权利要求1所述的虚警率分配方法，其特征在于，所述各组成单元的平均虚警间隔时间的分配值TFAi与该组成单元的虚警率γi呈倒数关系。
4.如权利要求1所述的虚警率分配方法，其特征在于，还包括对由步骤五计算的虚警率γi进行修正的步骤，所述修正后的虚警率不小于由步骤五计算的虚警率。
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