1.前言

上次对GJB 9001C质量管理体系要求中对通用质量特性提出的可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性、环境适应性这六个方面的定量指标进行了说明。本文重点对“六性”的定性指标的分析与验证进行初步论述。

2.概述

通用质量特性定性要求应包括以下部分：

1)        安全性定性要求：包括电气安全设计、机械安全设计、健康安全、过热保护、材料安全、运行安全；

2)        环境适应性定性要求：热设计措施、振动与冲击防护设计、防潮设计、防盐雾腐蚀设计、防霉设计；

3)        可靠性定性要求：如简化设计、余度设计、环境防护设计、软件可靠性设计、降额设计、成熟设计技术、热设计、元器件控制优选、电磁兼容设计等；

4)        维修性定性要求：包括可达性、互换性、设备布局要求、设备设计要求、防差错要求、人机工程要求、安全要求、口盖设计要求、测试要求等；

5)        测试性定性要求：包括BIT设计要求、减少BIT虚警额设计要求、系统划分要求、测试点要求、对测试容差的要求、传感器及指示器要求、测试可控性要求、测试观测性要求；

6)        保障性定性要求：包括保障特性设计、备品备件、保障设备要求、包装储运要求、训练与训练保障。

3.       “六性”工作参考的相关标准和术语

下面回顾一下六性的相关标准和术语：

3.1.       “六性”的相关标准

可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性、环境适应性相关国家军用标准有如下几个：

1)GJB 368B-2009装备维修性工作通用要求
2)GJB 450A-2004装备可靠性工作通用要求
3)GJB 451A-2005可靠性维修性保障性术语
4)GJB 900A-2012装备安全性工作通用要求
5)GJB 1405A-2006 装备质量管理术语
6)GJB 1909A-2009装备可靠性维修性保障性要求论证
7)GJB 2547A-2012装备测试性工作通用要求
8)GJB 3872-1999装备综合保障通用要求
9)GJB 4239-2001装备环境工程通用要求

3.2.       “六性”的相关术语

l  安全性（2.34 safety GJB 1405A）——不导致人员伤亡、危害健康及环境，不给设备或财产造成破坏或损失的能力。

l  环境适应性（3.2 GJB 4239）——装备（产品）在其寿命期预计可能遇到的各种环境的作用下能实现其所有预定功能和性能和（或）不被破坏的能力，是装备（产品）的重要质量特性之一。

l  可靠性（2.32 reliability GJB 1405A）——产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。

l  维修性（2.33 maintainability GJB 1405A）——产品在规定的条件下和规定的时间内，按规定的程序和方法进行维修时，保持或恢复到规定状态的能力。

l  测试性（3.1 GJB 2547）——产品能及时准确地确定其状态（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性。

l  保障性（2.35 supportability GJB 1405A）——装备的设计特性和计划的保障资源满足平时战备和战时使用要求的能力。

l  质量的定义：一组固有特性满足要求的程度。

注1：术语“质量”可使用形容词如差、好或优秀来修饰。

注2：“固有的”（其反义是“赋予的”）是指本来就有的，尤其是那种永久的特性

l  要求的定义：明示的、通常隐含的或必须履行的需求或期望。

注1：“通常隐含”是指组织、顾客和其他相关方的惯例或一般做法，所以考虑的需求或期望是不言而喻的。

注2：特定要求可使用修饰词表示，如产品要求、质量要求、顾客要求。

注3：规定要求是经明示的要求，如在文件中阐明。

注4：要求可由不同相关方提出。

4.       “六性”定性要求分析与验证

4.1.       安全性定性要求

4.1.1. 电气安全设计

1)        电源设计有防漏电、短路、过流、过压、欠压保护措施，以保护使用人员的安全和设备与被测单元不受损坏；

2)        对各设备，在电源输入端设计断路器或保险丝等保护措施；

3)        良好接地保护措施：为保证接地线具有足够低的电阻，系统接地（系统接地柱与系统内部任意接地点）电阻值不大于20mΩ；

4.1.2. 机械安全设计

1)        结构设计避免切削锋口或尖锐部分的存在，采用倒圆角设计；

2)        结构唯一，从外观可以识别，错插会安装不上；

3)        各模块之间的连接器选用不同型号，从硬件上避免错误的连接；

4)        各机载都设计有铭牌，连接线缆的两端具有去向和编号等标识。

4.1.3. 健康安全

1)        进行电磁兼容设计，正常工作时不会产生有危害人身安全的电磁辐射；

2)        选用已鉴定项目的成熟元器件和原材料，不会产生有害气体和发生爆炸；

3)        采取了耐力学环境设计，工作时产品结构稳定可靠。

4.1.4. 过热保护

1)        发热量大的设备设计温度监控功能，能具有过热保护功能，超温时会自动断开电源；

2)        采取了合理的热设计，针对发热量较大的部分采取了贴导热硅脂等方式进行散热。

4.1.5. 材料安全

1)        选用了已鉴定的成熟产品；

2)        未采用有毒材料，使用过程中不会出现材料变质、变坏等情况。

4.1.6. 运行安全

1)        电源输入端安装浪涌避雷器器件，由大容量的氧化锌压敏电阻组成，具有高放电能力，能起到有效的保护作用；

2)        设备设计插头脱落监控功能，在插头脱落时系统自动复位；

3)        在监控软件的后台，运行电源监控程序，遇到电流消耗异常立即断电；

4)        设备总电源急停开关保护措施。

4.1.7. 安全性工作项目要求

根据GJB900A《装备安全性工作通用要求》，结合军用装备的技术状态和研制特点，确定军用装备研制过程中开展安全性设计的工作项目，其中很多工作都是安全性定性要求的分析与验证。安全性工作项目如表1所示。

表1 安全性工作项目表

4.2.       环境适应性定性要求

4.2.1. 热设计措施

1)        对外购的测试仪器设备和模块，选型可以满足规定的环境要求；

2)        资源规划时，把发热量大的资源分散分布在不同位置，散热大的模块避免上下布局，防止热聚集；

3)        在板卡布局时，考虑增大散热大的板卡的空间间隙，确保散热量的板卡的散热通风。

4.2.2. 振动与冲击防护设计

过度的振动与冲击将会使产品性能下降，工作不稳定，甚至产生机械损伤和结构损伤（如断裂、变形、磨损、开焊等），故在产品设计时就要采取相应的振动与冲击控制措施。工程上一般采用以下几种防护设计方法：

1)        消源设计。即采取措施降低振源（冲击源）本身的振动（冲击）强度。

2)        隔振设计。隔振设计在振动控制中应用最为广泛，具体方法是在振源与需隔振对象之间增加一个柔性环节（通称为隔振器），从而减少振源对隔振对象的影响。隔振设计可分为两类：一类为减少力激振的传递，常称为第一类隔振（简称隔力），另一类为减少运动激振的传递，常称为第二类隔振（简称隔幅）。

3)        减振设计。所谓减振，就是利用各种形式的阻尼，将振动体的部分振动能量转换为热能，并迅速耗散出去，从而达到降低振动量值的目的。

4)        吸振设计。即利用增设的辅助质量弹簧系统，将被吸振对象的振动能量转移到该辅助质量上，从而达到降低被吸振对象的振动量值的目的。该辅助质量弹簧系统称为动力吸振器，在应用中通常均加入适当的阻尼，其具体结构形式需根据实际情况而定。

5)        缓冲设计。其目的是使冲击先通过缓冲器后再作用到产品上，使产品对冲击的响应量 值(如传递力、加速度、相对位移等)降到允许值以下。可见，其核心问题是缓冲器的设计。由 于振动与冲击常常是兼存的，故缓冲器设计计算常作为隔振器设计的一种补充，使同一硬件 同时兼有隔振和缓冲两种功能。

6)        刚性化抗振设计。弄清装备各个部位的动力环境，并把对振动、冲击敏感的设备尽可能安装在动力环境应力最小的部位。

4.2.3. 防潮设计

湿气常常是多种杂质的溶解剂，这些杂质将使产品产生各种化学损坏。特别是在选择不恰当的两种材料结合时，湿气往往加速了电化学的腐蚀作用，使材料性能退化，并促使霉菌加剧生长等。

防潮设计的方法有：

1)        采用具有防水、防霉、防锈蚀的材料。

2)        采用排水或空气循环等措施消除湿气聚集。

3)        采用干燥装置吸收湿气。也可充以惰性气体，以防潮湿。

4)        应用保护涂层防止锈蚀。

5)        憎水处理，以降低产品的吸水性或改变其亲水性能。

6)        浸渍，用高强度和绝缘性能好的涂料来填充某些绝缘材料，各种线圈中的空隙、小孔、毛细管等。

7)        灌注和灌封，用环氧树脂，蜡类，硅橡胶等加热溶化后注入元器件本身或元器件与外壳间的空间、引线孔的孔隙，冷却后自行固化封闭。

8)        塑料封装和密封。

4.2.4. 防盐雾腐蚀设计

盐雾是一种良导体，它将使绝缘电阻下降，加速金属的电化腐蚀，并引起金属电解腐蚀。防护盐雾腐蚀的措施有：

1)        采用非金属保护套；

2)        避免湿气积存，如用去湿器等；

3)        在金属表面与液体表面之间设置油漆之类的阻挡层，以消除两种不同的金属通过液体形成的导电通道；

4)        在易腐蚀的金属和难于腐蚀的金属或区域镀上能减少电位差的金属层；

5)        排除电气接触，使不同金属间绝缘，如钢材采用发蓝，铝材采用阳极化处理，使金属表面生成一层氧化膜可防止金属腐蚀；

6)        用耐碱的有机绝缘体密封；

7)        使用有锡或镣镀层的构件，避免用镁。

4.2.5. 防霉菌设计

1)        选用不长霉的材料。如羊毛、棉花、羽毛、皮革等均可为霉菌提供养料。一些合成材料本来具有抗霉菌能力，但因应用了增塑剂或硬化剂，也易遭受霉菌的侵蚀。

2)        采用防霉剂处理零部件或设备。

3)        设备、部件密封，并且放进干燥剂，保持内部空气干燥。

4)        在密封前，元器件、材料用足够强度的紫外线辐射，防止和抑杀霉菌。

4.2.6. 环境适应性工作项目要求

根据GJB 4239《装备环境工程通用要求》，结合军用装备的技术状态和研制特点，确定军用装备研制过程中开展环境适应性设计的工作项目，其中很多工作都是环境适应性定性要求的分析与验证。环境适应性工作项目如表2所示。 

 表2  环境工程工作计划

4.3.       可靠性定性要求

4.3.1. 简化设计

1)        在满足性能和功能要求的前提下，应尽量简化设计方案，尽量减少零部件、元器件的品种规模和数量，把产品的复杂程度减到最低程度。

2)        设计时应考虑产品为完成预期的功能是否所有的部件和电器都是必要的，即简化设计。在简化设计过程中应考虑不会给其他部件施加更高的应力或者超常的性能要求；如果用一种规格的元器件来完成多个功能时，应对所有的功能进行验证，并且在验证合格后才能采用。

3)        电气系统应设计得使电线的接头和端头尽可能的少。

4)        电连接器仅限于在要求经常拆卸的地方使用。

4.3.2. 余度设计

1)        对于安全性、任务可靠性要求高的系统、设备，为满足安全性和任务可靠性要求，通常可采用余度技术。设计人员应通过分析，权衡确定最有效的余度方案。

2)        应考虑采用余度来提高关键的但可靠性水平低的器件的可靠性（所谓关键器件，就是只要它发生故障就会使系统故障或使系统丧失一个主要功能）。

3)        采用余度设计时，应保证任务可靠性的提高不会被由于构成余度布局所需的转换器件、检测装置和其他部件所增加的故障率抵消。

4)        设计中采用余度时，设计人员必须考虑机内检测方案，包括测试点、封装等，应使设备、系统具有“可检测的”余度。

5)        在余度系统的设计过程中必须保证避免由于某些部件的单点故障造成余度作用的消失；在进行余度系统设计分析过程中，重点应放在对共因故障的分析上。

6)        影响安全的关键系统应设置应急备份系统，当系统发生不能正常工作的故障时，应能自动或人工操作转入应急系统。应急系统应完全独立于主系统，即应急系统工作绝不受主系统的影响。

7)        系统的备份功能应按关键性级别来分类，关键性级别从高到低排列的次序是飞行安全关键性、任务关键性、维护故障。

8)        与备份系统有关的电线和设备在机械上和电气上应与主系统的电线和设备隔开，以使 主系统发生故障时不会影响备份系统，反之亦然。对于备份系统的线路应单独接地。

9)        余度系统和主系统的接线不能通过同一个连接器。

10)    主系统和余度系统的电路不得通过同一条电源干线和断路开关供电。

4.3.3. 环境防护设计

1)        应确定系统、设备、成品及结构件等的使用环境条件，在此基础上慎重地选择设计方案和材料，以减少或消除环境对它们的有害影响来提高产品的可靠性。

2)        设计应采取防冲击和振动的保护措施，包括安装座、紧固装置和隔离措施等。在针对冲击和振动这两个环境因素进行设计时必须考虑下述基本要素：部件相对于支架的位置；元器件、组件相对于冲击力或振动力的方向；安装元器件、组件所采用的方法。

3)        在设计中应考虑盐雾、潮湿、霉菌对产品可靠性的影响，并采取相应的设计措施以减少或消除其影响。

4)        为了防止砂和灰尘引起产品性能的下降，应进行砂尘保护设计，在考虑砂尘保护措施时，必须结合其他环境因素的防护措施。

5)        有可能同泄漏的具有腐蚀性的气体、液体等物质接触的部件应采用防腐蚀设计措施。

6)        所有电子设备安装在装备上时，均应采取减振措施，并与装备周围结构留有足够的间隙，避免飞行过程中产生碰撞。

7)        线束的安装和支撑应当牢固，以防止在装备使用期间绝缘材料被磨损，在强振动和结构有相对运动的区域中，应采用特殊的安装预防措施，包括排得较密的支撑卡箍来防止导线磨损。

8)        由蓄电池逸出的易爆或有害气体，或由于充电系统和蓄电池的任何故障而逸出的易爆或有毒气体均不得损坏周围的装备结构或邻近的重要设备。

9)        对端子板采取可靠的保护措施，防止因与各种碎片接触或者因受环境因素影响而发生短路。

10)    外部电源插座的安装位置，要尽可能远离易燃蒸汽或液体的聚集点。

4.3.4. 软件可靠性设计

1)        容错性：软件平台具有避错、查错、容错的设计，软件出错时有相应的错误提示信息；

2)        健壮性：软件具有数据自动保存和恢复的功能，软件平台开发生成的数据能够自动后台定期保存，防止由于程序出错造成的数据丢失；

3)        数据库备份：软件的监测数据数据库具有备份功能。

4.3.5. 降额设计

1)        部件和模块设计中采用其手册中推荐的降额曲线进行降额，如模块电源就按照其手册中推荐的输入电压、输出电流和温度分别进行降额；

2)        PCB上的集成电路的降额设计针对电压、电流、功率和最高结温展开，其中最高结温为关键降额参数，降额因子的选取按照GJB/Z 35-1993第5.1条，最高结温的计算按照GJB/Z 35-1993附录C；

3)        晶体管的降额设计针对功耗、结温和电压，其降额因子的选取按照GJB/Z 35-1993第5.2条，最高结温的计算按照GJB/Z 35-1993附录C；

4)        电阻器的降额设计针对环境温度、功率和电压，其降额因子的选取按照GJB/Z 35-1993第5.6条；

5)        电容器的降额设计针对环境温度和工作电压，其降额因子的选取按照GJB/Z 35-1993第5.8条；

6)        连接器的降额设计针对工作电压、工作电流和环境温度，其降额因子的选取按照GJB/Z 35-1993第5.12条。

7)        成熟设计技术

8)        尽量实施系列化设计，在原有成熟产品基础上逐步发展，构成系列。在满足性能、可靠性、安全性、重量、外形等要求的情况下应尽量采用成熟技术；如需采用新技术，应考虑继承性，并对其可行性和可靠性进行充分论证，必要时还应进行相应的试验。

9)        设计应尽量采用成熟的标准零部件、元器件、材料及工艺加工方法。

4.3.6. 热设计

1)        电子设备应进行热设计，以保证设备和元器件在工作状态下处于允许的工作温度极限内。热设计的要求应符合GJB/Z27《电子设备可靠性热设计手册》中的有关规定。

2)        航空电子系统及电子、电气设备应进行热分析、电应力分析，并根据型号的降额设计准则的规定进行降额设计。

3)        元器件选择与控制

4)        设计过程中应遵循装备型号的零部件控制大纲及有关规定控制和选择所用的零部件和元器件。

5)        对零部件、元器件、设备和成品应进行必要的筛选、老练、磨合试验，以提高其可靠性。

6)        多层印刷电路板应符合GJB362《印刷电路板通用规范》的要求。

7)        电子元器件应按下列顺序进行选用：单片微电子集成电路；薄膜、厚膜混合电路；分离元件电路。

4.3.7. 电磁兼容性设计

1)        电磁兼容性设计应满足装备电磁兼容性设计要求，电磁发射和敏感度要求按GJB151《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求》，电磁发射和敏感测量按GJB152《军用设备和分系统电磁发射和敏感度测量》。

2)        电子设备的接地应避免与信号和电源电器共用接地回路，并应对信号电器和电路提供有效屏蔽，避免电磁干扰的影响或将其影响减到可以接受的程度。

4.3.8. 可靠性工作项目要求

根据GJB450A《装备可靠性工作通用要求》，结合军用装备的技术状态和研制特点，确定军用装备研制过程中开展可靠性设计的工作项目，其中很多工作都是可靠性定性要求的分析与验证，可靠性工作项目如表3所示。

表3 可靠性工作项目表

4.4.       维修性定性要求

4.4.1. 可达性

1)        装备的设备、系统、机件应根据故障频率的大小、调整工作的难易、拆装时间的长短、重量的大小、标牌的位置和安装特点等，将其配置在可达性不同的位置上，尽量做到在检查或拆卸任一故障件时，不必拆卸其他设备、机件。

2)        接头、开关应尽可能布置于可达性较好的位置上，常需拆卸的接头、开关应设置专用口盖。

3)        设备测试点应布置于设备外侧，以便打开口盖即可进行测试，常需测试的测试点应设置专用口盖。

4)        所有的润滑点均应具有良好的可达性。

4.4.2. 互换性

1)        同型号、同功能的部件、组件应具有互换性。

2)        应根据产品的使用维修条件，提供合理的使用容差，以提高其物理（结构、外形、材料）和功能上的互换性。

3)        装备上对称安装的部件、组件，应设计成左右可以互换使用。

4)        不同工厂生产的相同型号的设备、组件、附件必须具有互换性，设备、组件、附件的改型产品应考虑与原型产品的物理互换性。

5)        应尽量采用标准化设计和选用标准化的设备、附件和零件。与维修有关的尺寸、螺纹规格，气、液压力等，均应实现标准化和规格化。

4.4.3. 设备布局要求

1)        装备上各专业的系统、设备和机件应尽量采用专舱布局，各专舱中的设备及组件应尽量单层排列，以免维修时交叉作业影响维护操作。

2)        在装备总体布局设计时，应考虑给维修人员在拆装设备、机件时，留有必要的维修空间。

3)        应设置电气、液压、冷气和环控等系统的外部维护点和测试点，并布局在便于接近的位置；这些维护、测试点不得靠近放射源、进气口、排气口、放油口和可动操纵面等部位。

4)        易被外来物损坏的部位，如天线、传感器、操纵面、空速管以及进气道等，均应有保护措施，且保护装置的固定应方便可靠。

5)        装备充填口、检查点应数量适当，布局合理。

6)        在可拆卸的油、液管路接口处，要有防止液体溢出的措施。

7)        插头座和接线盒等处，均应采取防潮措施。

8)        管路、线路敷设时，两者的相隔距离应符合规定的要求，一般线路应置于管路上方。不易接近和检查的部位应尽可能不设管路、线路。燃油、液压、冷气等管路的安排应整齐规则，应尽量避免里外重叠，以便观察和维护。

9)        管路、线路不应妨碍舱门、口盖等活动件的工作。

10)    管路、线路密集的部位应尽量避免直线敷设而造成空间拥挤和不易检查。管路、线路连接部分应设在舱（窗）口或口盖处，并易于拆装和更换。

11)    通过高温部位的导管，线路必须用耐高温材料制成或有隔热措施。

4.4.4. 设备设计要求

1)        在使用寿命周期内，尽量采用无维修设计或很少需要进行预防性维修的设备和组件。

2)        设备的承载结构、部件尽量采用损伤容限设计。

3)        重要的系统、设备、机件应有机内测试设备或其他故障诊断手段，并有故障指示。

4)        应尽量将故障隔离到外场可更换单元(LRU)和车间可更换单元(SRU)，以方便使用部门维修时便于用更换的方式进行排故，并能简易迅速地进行修复后的检验工作。

5)        机内测试设备的系统、设备，应设置检测的连接装置，使装备的系统、设备能进行原位检测。

6)        设备、附件的选材、工艺、结构以及要求的维修环境条件等应考虑使用部门的维修能力与条件，以便于使用及排除故障。

7)        机械附件如液压作动筒的结构应简单，便于拆装、调整。

8)        安装外场可更换件时应尽可能不需要安装调整、校准。若有必要时也应使之能快速准确地进行系统、设备、组件的调整和校准工作。

9)        使用中容易发生磨损或故障的机件，应设计成可拆卸的组合件。

10)    设备设计时应考虑除在大修或定期工作时需做的工作外，把日常维护工作减到最少。

11)    机载电子设备应设计成可快卸的安装形式。

12)    设计时应留有足够的修理余量，在保证设备功能的前提下，允许维修容差大于制造容差。

4.4.5. 防差错要求

1)        系统、设备应防止在连接、装配、安装及盖口盖时发生差错，做到即使发生操作差错也能立即发现，避免导致损坏装置和发生事故等后果。

2)        凡是需要维修人员引起注意的地方或容易发生维修差错的设备或部位，都应在便于观察的位置设有维修标志、符号或说明标牌。

3)        外场使用中容易发生维修差错的重要设备或部位应采用“错位装不上”的特殊措施。

4)        所有设备和附件，尽可能采用定位安装。

5)        对于有固定操作程序的操纵装置都应有操作顺序号码和运动方向的标记。

6)        设置的标记应根据机种的特点及维修的需要，按有关标准规定采用文字、数据、颜色、象形图案、彩圈、符号或数码等表示。标记在装备使用、存放、运输等条件下应保持清晰牢固。

7)        在流体附件上应标明流动方向，以防止装反。

4.4.6. 人机工程要求

1)        测试点、调整点和连接点应便于识别和维修操作。

2)        尽可能使维修人员在装备上进行维修工作时，有一个较合适的操作姿势和良好的照明条件。

3)        设计时应遵循：单人搬动的机件重量不超过16kg，两人搬动的机件重量不超过32kg，重量超过32kg的机件、设备，应采取相应的起吊措施。

4)        系统及设备维修使用应考虑外场维护人员的操作水平，维修工作一般应保证具有初中毕业文化水平的人员经过短期培训就可以完成。

5)        安全要求

6)        严格危及安全的设备、组件应有故障自动防护措施，不至于当一个组件或设备发生故障而导致伤害人员及损坏其他设备、组件。应尽量将损坏后易造成严重后果的设备、系统 布置在不易损伤的部位。

7)        尽可能避免维修人员在接近高温、高压、毒性物质、微波、放射性物质及其他有害物质的环境中进行维修工作。

8)        凡是可能发生危险的部位，都应在便于观察的位置设有醒目的标志、文字警告，以防止发生事故和危及人员及设备的安全。

9)        工作舱口的开口处及口盖的棱边必须倒角制圆，舱门、口盖的开度应便于维修人员维修操作。

10)    应急电门、按钮或把手应放置在可达性最好的部位，并有防护措施，以防止因误碰而发生伤人或损坏设备。

4.4.7. 口盖设计要求

1)        维修口盖的尺寸设计应尽可能满足各种维修活动的要求(如考虑工具、工作活动空间 和目视检查等活动所必需的尺寸)。

2)        所有可拆卸的维修口盖、舱门及其对应的蒙皮开口应标上识别标志。如果是对称的， 则还应分别作出“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等标志。

3)        钗接口盖上应有“上锁”和“非上锁”位置的识别标志。

4)        应根据口盖的拆卸频率选择口盖的紧固件类型。

5)        口盖和舱门均应有防水能力。

6)        大尺寸的舱门应设有开启撑杆，以便于维修操作。

7)        若口盖用不同长度的螺钉固定，则各种长度的螺钉的直径不应相同，以防止装错。

4.4.8. 测试要求

1)        机载电子设备均应具有机内测试功能。

2)        每个LRU必须具备有足够的测试点，以便利用地面测试设备将LRU的故障隔离到车间可更换单元(SRU)。

3)        每个LRU必须具备有足够的与地面测试设备相联的接头，并与地面测试设备相兼容。

4)        测试设备应保证其发生故障时不会导致被测试系统发生故障。

4.4.9. 维修性工作项目要求

根据GJB368B-2009《装备维修性工作通用要求》，结合军用装备的技术状态和研制特点，确定军用装备研制过程中开展维修性设计的工作项目，其中很多工作都是维修性定性要求的分析与验证。维修性工作项目如表4所示。

表4 维修性工作项目表

4.5.       测试性定性指标

4.5.1. BIT设计的要求

1)        BIT的主要功能是检测和隔离被测单元的故障并提供其工作状态信息；

2)        BIT的设计应使产品能完成原位测试功能；

3)        BIT设计应作为产品设计的一个组成部分，从产品设计一开始就加以考虑，并贯穿于系统研制的各阶段；

4)        根据使用、维修和测试要求，系统、分系统、设备和LRU都可分别设置必要的BIT电路；

5)        BIT电路的可靠性必须高于被测单元的可靠性，BITE的故障率不应大于被测单元故障率的10%；

6)        BIT电路的故障不应影响产品功能，为使BIT具有故障-安全能力，应设计保护电路；

7)        BIT所用的电路类型应尽可能采用该产品所用的电路类型，并尽可能多地利用产品中的电路；

8)        BIT设计应能区分产品的功能故障和BIT电路故障；

9)        BIT应设计成不需要调整与校准；

10)    BIT电路的虚警应尽可能少；

11)    BIT应尽可能利用微处理器进行测试和监控；

12)    BIT设计的重量、硬件数量、体积和功耗不应超过设计要求的限制；

13)    BIT设计在满足性能要求的前提下，应使其费用最低；

14)    BIT设计应把产品数据与测试数据分开；

15)    BIT的容差不应小于离位维修中所用测试设备的容差；

16)    BIT所提供的输入激励对产品功能的影响应尽可能小；

17)    在确定存储器容量时应留有足够的字节以存放BIT软件；

18)    BIT检测到的故障信息应存入非易失存储器中。

4.5.2. 减少BIT虚警的设计要求

1)        BIT设计应具有最大的灵活性，以保证系统总体变化时，BIT的软件及测试极限也可相应改变；

2)        BIT设计必须与野战(中继)级及后方(基地)级维修用的测试设备相协调，以便验证由 于BIT电路故障造成的虚警；

3)        BIT采用分布式测试时应能直接指出故障的LRU；

4)        BIT检测的结果不应是一次检测的结果，应是在一段时间间隔内信号有效值综合得到的结果；

5)        应为操作人员和维修人员提供实时集中显示BIT数据；

6)        在确定告警容差时应考虑环境对BIT传感器的影响；

7)        应合理规定BIT的测试容差；

8)        对计算机控制的产品进行测试时应监控电源的瞬变状态，以避免造成虚警；

9)        对BIT结果进行滤波和延时，以便使产品在识别故障状态前处于稳定状态；

10)    对敏感参数进行人工起动重复测试时，应进行几个循环，以便有助于确定间歇性故障；

11)    BIT设计时应注意区分产品故障的特性和产品在允许范围内的特性，如电源在允许的容差范围内波动是允许的，而不是故障；

12)    必要时可考虑设置BIT自动测试手段、参考电路和测试点，以便检查和校准BIT。

4.5.3. 系统划分的要求

1)        系统应按功能进行划分，每个可更换单元一般应包括一个逻辑上完整的功能；

2)        反馈环越少，测试性越好。反馈环应尽量避免与可更换单元交叉；

3)        在反馈环必须与可更换单元交叉的地方，应提供开环测试的方法；

4)        系统应设计成更换LRU后不需调整或校准；

5)        在任何情况下都应保持最少的逻辑系列数目，在可能的情况下，航空电子系统只使用一种逻辑系列；

6)        所有的数字逻辑、高压电路和射频(RF)逻辑应分别划分在单独的LRU上；

7)        应尽可能把故障率高的元器件或组件集中在一个LRU上，以便于外场维修；

8)        应尽可能使每个LRU有独立的电源，以便于故障隔离；

9)        设备中各组件插针的最大编号必须与所采用的ATE的接口能力相一致；

10)    由于信号扇出的关系，如果可能，应把同一模糊组的电路装在同一组件中。

4.5.4. 测试点的要求

1)        测试点应作为电子设备的组成部分进行设计，它应能用于定量测试、性能监控、调整及校准；

2)        测试点应包含在输入与输出连接器中，诊断测试点必须位于分离的外部连接器上；

3)        测试点必须进行保护，使得测试点接地时也不会损害设备；

4)        测试点的选择应保证人员安全和设备不受损坏；

5)        每个LRU面板上的单独多脚插座应设有外部测试点，通过外部测试点可进行外部激励，以完成首尾相连的性能测试和BIT检测；

6)        每个SRU应设有内部测试点以供加外部激励，内部测试点用于将故障隔离到SRU，验证SRU的使用能力，进行SRU的调整和校准等；

7)        被测单元(UUT)的测试点应根据故障隔离要求选择，测试点应与ATE进行电路隔离，高电压及大电流的测试点在结构上应与低电平信号的测试点隔离，模拟电路和数字电路应分别设置测试点，以便独立测试。

4.5.5. 对测试容差的要求

1)        应根据BIT的应用目的来确定BIT的测试容差，用于性能监控的BIT应具有足够大的容差，使得只有当致命故障（开路或短路）发生时才给出告警指示；

2)        在任何情况下，BIT的测试容差应比野战级维修、后方级维修和验收测试程序所要求的测试容差宽；

3)        从外场级维修测试、野战级维修测试、后方级维修测试到验收测试程序生成的容差应逐级减少，成倒圆锥形的容差；

4)        在确定测试容差时应考虑测试要求极限（规定正常的性能）、测量误差（信号估计值与真值的偏差）等因素。

4.5.6. 传感器及指示器的要求

5)        应尽可能优先使用无源传感器而不使用有源传感器。若必须使用有源传感器，应使其对电路的可靠性影响最小；

6)        应避免使用需要校准的传感器；

7)        所有传感器的设计应符合有关电磁干扰规范的要求；

8)        传感器的测量范围、信号输出形式应与测试系统要求相一致，其可靠性不应影响系统的可靠性；

9)        选用的指示器应便于空勤组及维修人员监视和理解系统工作准备状态和故障发生的位置；

10)    系统状态和告警指示器的设计应符合空勤组人员使用要求；

11)    故障指示应能连续显示故障信号，并应能在空勤人员监测点和LRU或SRU等提供指示；LRU级的故障指示当电源中断时应能保持最近的测试结果；当设备处于正常安装位置时，维修人员应能看到所有的故障指示。

4.5.7. 测试可控性要求

1)        应提供专用测试输入信号、数据通路和电路，使测试系统能够控制内部元器件的工作，检测和隔离内部故障；

2)        数字电路设计应避免使用大容量的存储器装置，因为这些装置需要专用测试技术和设备；

3)        应避免使用动态存储器之类的动态装置，因为需要专用测试电路；

4)        所有输入与输出信号应与TTL相兼容。三态总线的控制线应是外部可达的；

5)        大的反馈环回路、长的逻辑通道、长的计数器(超过8位)最好应在输入与输出连接器处或通过外部控制的逻辑信号来断开；

6)        测试点应能提供控制输入与输出或信号输出以断开反馈环回路、计数器和通道。

4.5.8. 测试观测性要求

1)        应提供测试点、数据通路和电路，使测试系统能够观测被测单元内部故障的状态，用于故障检测和隔离。测试点的选择应足以准确地确定重要的内部节点的数据；

2)        应使用奇偶发生器获得数字式印制电路板的高观测性，而不必过分依赖于把印制电路板连接器测针作为测试点；

3)        测试点的选择应使之最易接近内部节点；

4)        利用印制电路板上的发光二极管显示来指示重要电路的正常工作，如供电电压正常等；

5)        对关键的显示，应提供可供选用的测试方法，如按压测试，以有效验证其工作；

6)        应尽量避免采用余度电路、“线与”或“线或”连接。

4.5.9. 测试性工作项目要求

根据GJB2547A《装备测试性工作通用要求》，结合军用装备的技术状态和研制特点，确定军用装备研制过程中开展测试性设计的工作项目，其中很多工作都是测试性定性要求的分析与验证。测试性工作项目如表5所示。 

表5 测试性工作项目表

4.6.       保障性定性要求

4.6.1. 保障特性设计

1)        应根据故障模式、影响与危害性分析（FMECA）的结果确定关键件与重要件；

2)        应在技术状态固化后确定其维修项目、维修详细内容、所需备品备件、所需专用工具、预计工时、维修级别；

3)        军用装备与保障资源之间及保障资源相互之间均应进行充分的优化设计以保证软、硬件接口良好；

4)        军用装备硬件接口（安装接口、电气接口）的构造应简单可靠，接口位置应便于接近，方便使用与维修；

5)   设备供货单位应以可靠的方式将配置编码标于设备显著位置。

4.6.2. 备品备件

1)        依据保障性分析结果形成供应规划技术文件、随机备件清单。供应规划技术文件提供每一设备或零件的供应信息，供应信息包括物品的型号规格、数量、价格、生产厂家等内容。整机和设备的供应信息数据内容和格式具体要求。

2)        在机上有条件进行更换、维修的易损件的备品备件和专用工具放在机上，在机上无条件进行更换、维修的备品备件及专用工具，以及需要在机库保存的备品备件及专用工具放在机库。

3)   随机备品备件按照一年期配备，其中装机部分配备数量原则上按3个月配备，其余存于机库；交付与机库的备品备件按照三年期配备。具体数量、名称、规格列于机上备品备件清单（包括备品备件名称、型号、规格、数量、单件尺寸和重量、生产厂等），该清单作为技术规格书的组成部分。

4.6.3. 保障设备要求

1)        保障设备设计应综合化，尽可能使一种设备具有多种使用功能，在满足使用、维修要求的前提下尽量减少保障设备的品种和数量；

2)        保障设备的功能、性能、配置应满足设备使用与维修要求，保障设备应逐项与设备自身进行适用性检查；

3)        保障设备应做到结构简单、易于操作、使用简便，尽可能降低对人员素质的要求，并具备良好的机动性，保障设备的动力源与机上、机库的动力源相匹配。

4.6.4. 技术资料

1)        应按合同提交配套的技术资料：根据标准规范顶层文件要求和保障性分析结果，形成技术资料，质量证明等资料电子化并按统一的数据格式提交，输入技术资料子系统中；

2)        技术资料细目纳入规格书管理，并随机提供；

3)        按照交互式电子技术手册（IETM）顶层管理规定编制设备的使用、维修数据，完成数据编制，并提交IETM数据包及所有素材 。

4.6.5. 包装装卸存储运输

1)        随机设备、备件的包装，应当容易开启和重新包装，便于识别和长期储存；

2)        按照GJB 1181-1991《军用装备包装、装卸、贮存和运输通用大纲》要求设计、选择包装和确定包装方法；

3)   包装、装卸、存储、运输要求必须在技术资料中明确。

4.6.6. 训练与训练保障

指对使用与维修军用装备、发动机、设备和部件的人员进行必需的培训以及规划、确定并获得所需培训器材的全部活动。

1)        设计应尽早提出人员训练方案及研制或采购训练器材的建议；

2)        技术资料应在首批直升机交付前完成，设计应及时与使用方协商确定培训大纲。

4.6.7. 保障性工作项目要求

根据GJB 3872《装备综合保障通用要求》，结合军用装备的技术状态和研制特点，确定军用装备研制过程中开展保障性设计的工作项目，其中很多工作都是保障性定性要求的分析与验证。保障性工作项目如表6所示。

表6 保障性工作项目表

5.       总结

综上所述是军用装备的通用质量特性中定性指标的要求和验证方法。通过可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性、环境适应性几个方面的工作开展和验证，可以保证军工装备在各研制阶段的顺利实施，并使得该装备的产品质量得到有效的控制。

由于作者水平有限，文中难免存在错误和不足，欢迎读者批评指正！！！