战术导弹两种测试性指标对比分析

摘 要：目前战术导弹研制用到的两种测试性指标的表现形式不同给使用带来了一定的不便，为推动测试性工作在战术导弹上的进一步开展和测试性设计技术的深入应用，本文对战术导弹的两种测试性指标进行了研究。针对两种统计对象与计算方法都不相同的测试性指标，通过理论计算及实例分析，确立了二者之间的定量转换方法以及应用范围。

关键词：战术导弹；测试性指标；故障检测率；虚警率；正检率；误检率

中图分类号：TJ760.6 文献标识码：A 文章编号：1673-5048（2013）05-0058-03

ComparingStudyofTwoKindsofTestabilityIndicesforTacticalMissile

LIUFajin1，LIUXianhong2，WANGKui1

（1.ChinaAirborneMissileAcademy，Luoyang471009，China；2.PLA’sMilitaryRepresentativeOffice inChinaAirborneMissileAcademy，Luoyang471009，China）

Abstract：Thedifferentexpressionformsoftwokindsoftestabilityindiceswhichusedfortactical missileatpresentmakesometroublesforapplication.Inordertopromotefurtherdevelopmentandwidely useoftestabilitymethodontacticalmissile，twokindsoftestabilityindicesfortacticalmissilearestudied inthispaper，whichstatisticalobjectandcalculationmethodaredifferent.Bytheoreticalarithmeticand actualexampleanalysis，theirquantitativeconversionmethodandapplicationrangeareestablished.

Keywords：tacticalmissile；testabilityindex；faultdetectionrate；falsealarmrate；correctdetectionrate；falsedetectionrate

0 引 言

测试性定义为产品能及时并准确地确定其状态（可工作、不可工作或性能下降），并隔离其内部故障的一种设计特征[1]。从现有文献上看，一些有关测试性的术语很难统一，由于使用对象及使用目的不同，测试性指标的定义也不尽相同，许多定义为了某个特殊的度量作了剪裁，因而也就限制了它们的使用[2]。例如在某型战术导弹的研制总要求中给出的测试性指标为正检率、误检率，而相关测试性标准中对应的测试性指标为故障检测率、故障隔离率、虚警率，许多文献也是围绕故障检测率、故障隔离率等指标的分配、预计、验证等方法开展了大量的研究[3-5]。为了在满足装备研制要求的同时便于承制方的设计控制，有必要对这两种指标间的关系进行深入研究。

1 测试性指标定义及分析

1.1 标准规定的测试性指标

br>1.1.1 故障检测率（FDR）

被测试产品在规定的时间内发生的所有故障，在规定的条件下通过规定的方法能够正确检测出的百分数，即

式中：ND为在规定条件下用规定方法正确检测出的故障数；NT为在规定时间内发生的全部故障数。

这里的“被测试产品”可以是导弹、舱段、分组件等；“规定时间”是指用于统计发生故障总数和检测出故障数的时间，此时间应足够长；“规定条件”是指被测试项目的状态（任务前、任务中或任务后）、维修级别、人员水平等；“规定方法”是指用机内测试（BIT）、专用或通用的外部测试设备、自动测试设备（ATE）、人工检查或几种方法的综合来完成故障检测。

1.1.2 故障隔离率（FIR）

被测试产品规定期间内已被检出的所有故障，在规定条件下用规定方法能够正确隔离到规定个数（L）可更换单元以内的百分数，即

式中：NL为在规定条件下用规定的方法正确隔离到小于L个可更换单元的故障数。

1.1.3 虚警率（FAR）

通过BIT或其他监测电路指示被测项目有故障，而实际该项目无故障为虚警。在规定期间内发生的虚警数与检测出故障指示总次数之比即为虚警率，以百分数表示，即

式中：NFA为虚警次数；NF为真实故障指示次数。1.2 某型战术导弹测试性指标

某型战术导弹研制总要求规定的测试性指标为：正检率不小于95%，误检率不大于5%。战术导弹测试的正检率与误检率在个别国外文献中被提及[6]，国内现有测试性相关标准中均没有出现，下面结合案例对正检率与误检率的含义进行说明。

正检率（故障弹的正检率）：被正确检测出的故障弹的数量与所有故障弹的数量之比，即

PD

式中：PD为正检率；NBD为检测出的故障弹数量；NB为故障弹数量。

误检率（合格弹的误检率）：被误检的合格弹的数量与所有合格弹的数量之比，即

式中：PR为误检率；NGR为误检弹数量；NG为合格弹数量。

一般使用故障弹的正检率和合格弹的误检率作为全弹测试的质量因数。通常全弹测试能检出95%以上的故障弹，合格弹的误检率不足5%。假定对一批300枚导弹进行全弹测试，其中故障弹为

上述例子说明故障弹的正检率和合格弹的误检率这两个质量因数的重要性。故障弹的正检率影响着导弹的总体效能；合格弹的误检率将减少可使用的合格弹的数量或增加向作战部队提供一定数量导弹所需的费用。

2 两种测试性指标的量化关系

两种指标的统计对象不同，分别为导弹数量和故障数量，计算方法也有区别。但由于战术导弹的可靠性较高，故障率较低，多数的故障弹可认为只有一个故障，下面通过一定的假设推理，并结合导弹的可靠性水平，分析两种指标之间的定量转换关系。

2.1 正检率与故障检测率的关系

（1）在全弹故障率较低的情况下，可以认为每枚故障弹只有一个故障，由定义可见正检率与故障检测率相等；

（2）如果1枚故障弹可能有多个故障，可通过下面的例子进行分析。

假设有100个故障分布于90枚故障弹中，其中80枚每枚仅有一个故障，另10枚每枚有两个故障，设计达到的故障检测率为95%，下面计算达到的正检率。

可见在考虑故障弹可能有多个故障的情况下，正检率略高于故障检测率。

综合考虑（1），（2）两种情况，在检测能力相同时，正检率等于或稍大于故障检测率，即同数值的故障检测率能够满足正检率的要求。

2.2 误检率与虚警率的关系

误检率与虚警率的关系较为复杂，与被检测导弹的可靠度有关，可以通过下面的例子分析说明（假设每枚导弹只有一个故障）。

对一批共100枚导弹（正检率95%、误检率5%），计算需要设计保证的虚警率。

（1）假设一批导弹在某次测试时可靠度为0.9，即有10%的故障弹，测试效果见表3。

（2）如果可靠度改为为0.8，即有20%的故障弹，测试效果见表4。

（3）若可靠度为0.9不变，而故障弹的正检率降为90%，测试效果见表5。

可见，在故障弹的正检率或故障检测率相同的情况下，虚警率随可靠度降低而降低；正检率越低，相同误检率对应的虚警率越高。

3 两种指标的对比分析

正检率、误检率与故障检测率、故障隔离率、虚警率属于两种不同的测试性指标。由于正检率、误检率直接影响导弹的战备完好性和寿命周期费用，为装备论证部门关注的指标，因此在战术导弹指标论证时，装备论证部门更倾向于将作战及使用保障要求转化为更为直观的正检率、误检率指标要求。但由于正检率、误检率的定义强调导弹数量，且不属于标准规定的指标，因此不易向下级产品分配以及开展测试性指标预计、验证等工作。通过上面的论证可见，两种指标之间有明显的数值对应关系，因此建议装备论证部门在论证得到正检率、误检率指标后，合理地转换为故障检测率、虚警率指标，并落实到研制总要求等文件中。

对应于正检率指标，可以规定相同的故障检测率；对应于误检率指标，可以规定相同或略高的虚警率。对于转换后的测试性指标（故障检测率、虚警率），在设计过程中可以进行测试性预计（HB7503―1997《测试性预计程序》），定型时可以进行试验验证（GJB2072―1994《维修性试验与评定》）。由于规定的故障检测率、虚警率与正检率、误检率存在明确的转换关系，也就间接验证了正检率、误检率的要求。

4 结 论

战术导弹目前用到的两种测试性指标的表现形式虽然不同，但其本质是相通的，存在一定的数值对应关系。使用文中方法进行两种指标的相互转换，可以解决装备论证部门提出的测试性指标无法在设计中有效贯彻执行的矛盾，对推进战术导弹测试性工作有积极的意义。

[1]朱美娴.武器系统的测试性[J].现代防御技术，1995

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[2]曾天翔.电子设备测试性及诊断技术[M].北京：航空工业出版社，1996：38-39.

[3]陈万创.新一代地空导弹武器系统测试性要求与指标分配[J].测控技术，1997（6）：4-7.

[4]杨智勇，牛双诚，姜海勋.基于多信号模型的测试性预计方法研究[J].微计算机信息，2009（16）：268-269.

[5]王海波，王旭，侯同刚.空空导弹测试性验证应用研究[J].航空兵器，2005（3）：40-46.

[6]小埃米尔，艾希布拉特J.战术导弹试验与鉴定[M].蔡道济，赵景曾，译.北京：国防工业出版社，1992：350-354.