摘要：信息時(shí)代為測(cè)試和評(píng)估技術(shù)的發(fā)展提供了*的技術(shù)手段和發(fā)展空間。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有測(cè)試技術(shù)的分析，結(jié)合國(guó)內(nèi)外測(cè)試技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，提出測(cè)試技術(shù)未來(lái)的發(fā)展框架和突破方向。
在國(guó)防工業(yè)武器系統(tǒng)研制中。測(cè)試和評(píng)估貫穿于武器系統(tǒng)的研制全過(guò)程。測(cè)試和評(píng)估的基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)始于被測(cè)對(duì)象系統(tǒng)中傳感器所感受并給出的模型信號(hào)，數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)將這些原始數(shù)據(jù)分步轉(zhuǎn)換成如圖l測(cè)量金字塔所示的高層級(jí)的數(shù)據(jù)，要了解高層級(jí)數(shù)據(jù)就必須弄清所有的初始數(shù)據(jù)和zui終結(jié)果之間所發(fā)生的函數(shù)關(guān)系。測(cè)量金字塔表明，zui終確定系統(tǒng)的效果是建立在低層級(jí)數(shù)據(jù)的處理之上，進(jìn)一步說(shuō)是建立在試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集之上。隨著分析變得更為抽象，對(duì)每一層的數(shù)據(jù)都要經(jīng)過(guò)有目的但無(wú)定式的取舍，對(duì)測(cè)試和評(píng)估（t＆e）界來(lái)說(shuō)，保持zui初測(cè)量和zui終結(jié)果間所發(fā)生的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的清晰脈絡(luò)是至關(guān)重要的。如果不了解數(shù)據(jù)是如何在測(cè)試系統(tǒng)中采集、轉(zhuǎn)換、處理，那么也就不能對(duì)zui終結(jié)果給出一個(gè)很好的解釋。
但是，描述這一過(guò)程的數(shù)碼和信息通常有專門的格式和分布在不同的存儲(chǔ)區(qū)域。目前，實(shí)現(xiàn)測(cè)試信息間的交流還十分困難，往往數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換過(guò)程要通過(guò)許多相容性很低的組織范疇。必須建立一個(gè)測(cè)試信息管理系統(tǒng)，可自由地訪問(wèn)每一專有信息分區(qū)，從傳感器到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)都實(shí)現(xiàn)數(shù)字化采集、傳輸、處理，這就需要一個(gè)強(qiáng)大的管理標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)。在這個(gè)基礎(chǔ)之上才能建立一個(gè)資源共享、功能齊備的測(cè)試信息系統(tǒng)，即從傳感器采集到的信息源到各專有信息庫(kù)的信息調(diào)用都實(shí)現(xiàn)“無(wú)縫連接”。在此有以下幾個(gè)發(fā)展方向值得t＆e界觀注和借鑒。
一、從共線方式向網(wǎng)絡(luò)化邁進(jìn)
現(xiàn)今，大多數(shù)測(cè)試儀器系統(tǒng)是基于20世紀(jì)70年代的技術(shù)、模擬傳感器用硬線連接到接線面板，然后再連接到一個(gè)提供信號(hào)調(diào)制的暫態(tài)存儲(chǔ)的遙控儀器裝置。就信息數(shù)據(jù)總線來(lái)說(shuō)，的總線數(shù)據(jù)監(jiān)視系統(tǒng)直接連接到mil—std—1553〔或其他）的數(shù)據(jù)總線，并獲取所需的命令和關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)代碼。遙控裝置再連接到一臺(tái)擁有一條總線的共線控制裝置、控制裝置需要一個(gè)命令總線上的數(shù)據(jù)。遙控裝置對(duì)反應(yīng)總線上的數(shù)據(jù)予以響應(yīng)，這樣控制裝置將系統(tǒng)化地采集數(shù)據(jù)并以*方式的脈沖碼調(diào)制成（pcm）數(shù)據(jù)流輸出。圖2所示為一典型的使用這種概念的現(xiàn)代飛機(jī)測(cè)試儀的設(shè)備系統(tǒng)原理圖（aatis）。
共線測(cè)試儀器系統(tǒng)沒(méi)有自己的規(guī)則和自我組構(gòu)的性能，所有的組碼信息都是人工錄入的，工程師必須自己設(shè)計(jì)控制裝置和輸出的數(shù)據(jù)格式，用幾天或數(shù)月的時(shí)間從各地收取數(shù)據(jù)，并取決于測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試效率。系統(tǒng)需要專門的技術(shù)來(lái)維護(hù)，故障檢驗(yàn)也非常耗時(shí)?？偟膩?lái)說(shuō)，共線結(jié)構(gòu)維護(hù)要求很高，耗費(fèi)很高，因此應(yīng)向低維護(hù)性、自我定義、生成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方向發(fā)展，可選擇商用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)的“纖維通道”作為下一代測(cè)試儀器設(shè)備系統(tǒng)的基礎(chǔ)，確定信息規(guī)約和交流層面，建立網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)和安全的總線、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，發(fā)展新型數(shù)字化傳感器。
二、從模擬傳感器向數(shù)字化新型傳感器的技術(shù)發(fā)展
對(duì)一架試驗(yàn)飛機(jī)來(lái)說(shuō)，一般也要有100—1000個(gè)以上的傳感器，每一個(gè)傳感器分別連到遙控裝置的插件板上，經(jīng)編碼后產(chǎn)生一個(gè)的調(diào)制信號(hào)和相應(yīng)的數(shù)字樣本再返回到工程設(shè)備。它安裝的位置到信號(hào)調(diào)制插件板的距離將成為zui終數(shù)據(jù)質(zhì)量的關(guān)鍵點(diǎn)。如果導(dǎo)線拉得太長(zhǎng)，周圍的噪聲將覆蓋測(cè)量信號(hào)。通常遙控設(shè)備是典型的面包箱形結(jié)構(gòu)，這對(duì)在飛機(jī)氣動(dòng)彈性結(jié)構(gòu)試飛期間，找到一個(gè)安裝地方是十分困難和昂貴的。因此，波音等公司早在研發(fā)波音777時(shí)開(kāi)始在新型傳感器上下功夫，以支持波音777飛機(jī)的飛行試驗(yàn)計(jì)劃。新型傳感器的芯片以自有的規(guī)則和自動(dòng)編程方式對(duì)信息進(jìn)行調(diào)制、編碼和記憶存儲(chǔ)，這種芯片包含適當(dāng)?shù)男畔⒔涣饕?guī)劃界面，允許信息直接連接到數(shù)字網(wǎng)絡(luò)：波音新型傳感器研發(fā)小組通過(guò)與電力電子工程協(xié)會(huì)（ieee）標(biāo)準(zhǔn)制定小組的合作，目前已擁有了ieeel351標(biāo)準(zhǔn)。一個(gè)針對(duì)新型傳感器的標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)趨勢(shì)是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)化。
三、simple系統(tǒng)
simple（self-integrating，modlar,plug-and-p1ay-liveelements）意思是自我綜合即插即用的模塊化結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，這是測(cè)試系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的方向。目前還沒(méi)有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)能夠描述信息的處理過(guò)程，實(shí)現(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)備之間、數(shù)據(jù)之間、網(wǎng)絡(luò)之間的自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化工作，這就需要設(shè)立一個(gè)戰(zhàn)略發(fā)展計(jì)劃采實(shí)現(xiàn)這種互用性應(yīng)用的目標(biāo)。首先是在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中制定一個(gè)描述樣本的標(biāo)準(zhǔn)方式，包括所有的樣本測(cè)量信息，將原始數(shù)據(jù)處理成測(cè)量數(shù)據(jù)，這一標(biāo)準(zhǔn)將提供從樣本到適應(yīng)操作評(píng)定的所有數(shù)據(jù)處理步驟的文件。要解決這些問(wèn)題，需要zui大限度地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)各組件（部件）間的真正互用性，其目標(biāo)是擁有simple功能的系統(tǒng)。關(guān)鍵是標(biāo)準(zhǔn)而不是硬件。
實(shí)現(xiàn)相互可操作性目標(biāo)的戰(zhàn)略應(yīng)是在其他的一些導(dǎo)致互用性的重要領(lǐng)域也研發(fā)一些標(biāo)準(zhǔn)，包括：
（1）描述網(wǎng)絡(luò)樣本的標(biāo)準(zhǔn)方法，包括所有的關(guān)于樣本測(cè)量的信息是如何將原始數(shù)據(jù)加工處理成測(cè)量數(shù)據(jù)，這一標(biāo)準(zhǔn)將從樣本到操作運(yùn)行適應(yīng)性的全部數(shù)據(jù)處理過(guò)程的每一步都編制成文件形式；
（2）現(xiàn)今一個(gè)可實(shí)現(xiàn)的測(cè)試網(wǎng)絡(luò)配置文件，應(yīng)包括具有網(wǎng)絡(luò)與在測(cè)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)地址實(shí)時(shí)連通，并適應(yīng)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作的能力，同時(shí)還包括借助某種網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)的協(xié)議流程訪問(wèn)測(cè)試數(shù)據(jù)和樣本；
（3）該標(biāo)準(zhǔn)允許網(wǎng)絡(luò)裝置可即插即用、網(wǎng)絡(luò)組件應(yīng)具有自動(dòng)化的插入能力而無(wú)需人工編程或其他的償試。
四、illad管理系統(tǒng)
iliad是一個(gè)支持測(cè)試和飛行測(cè)試數(shù)據(jù)分析的商用結(jié)構(gòu)的信息管理系統(tǒng)，并專門提供了一個(gè)核心組件和界面來(lái)幫助儀器操作工程師為在測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和操作；它同時(shí)允許測(cè)試工程師將其作為zui為方便的飛行前檢查、分析和故障診斷工具。目前國(guó)外已向iliad管理系統(tǒng)目標(biāo)邁出了*步，并正朝著simple系統(tǒng)目標(biāo)前進(jìn)。
在zui初的iliad上的設(shè)計(jì)和研發(fā)工作都集中在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化和數(shù)據(jù)在用戶間的轉(zhuǎn)換及交換的方式上。
通過(guò)查找傳統(tǒng)測(cè)試儀器的管理系統(tǒng)（tims）和各種現(xiàn)有的測(cè)試程序及處理軟件包（cots）的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求，發(fā)現(xiàn)沒(méi)有可描述信息需求對(duì)程序和檢查測(cè)試儀器系統(tǒng)的現(xiàn)成標(biāo)準(zhǔn)。為彌補(bǔ)這一空缺，創(chuàng)立了測(cè)試數(shù)據(jù)交換（idx）規(guī)則來(lái)形成一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)模型，其目標(biāo)是提供關(guān)于存儲(chǔ)的信息內(nèi)容、存儲(chǔ)地址和信息存入數(shù)據(jù)庫(kù)中的格式，以便現(xiàn)有的測(cè)試程序和軟件產(chǎn)品在需要多個(gè)信息時(shí)，可通過(guò)文件交換格式或直接從一個(gè)商用二進(jìn)制數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取打開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)連接的標(biāo)準(zhǔn)（odbc），或從activextm數(shù)據(jù)體（ado）中獲得。
如何獲得一個(gè)可入格式的數(shù)據(jù)和其所在的重要配置信息、是一項(xiàng)有難度的任務(wù)，為了存儲(chǔ)描述aatis遙測(cè)裝置設(shè)備是如何編程和如何限制數(shù)據(jù)格式順流設(shè)計(jì)的信息，需要一個(gè)遙控設(shè)備的抽象概念，然后讓用戶通過(guò)20個(gè)問(wèn)題的填寫來(lái)定義一套屬性。這樣就給出了關(guān)于如何給設(shè)備編程的知識(shí)，這一抽象問(wèn)題的填寫或許在現(xiàn)行理論（devlinl999）中具有很高的獨(dú)立性。
對(duì)一個(gè)急待擴(kuò)展的信息理論，折衷方案是設(shè)汁數(shù)據(jù)庫(kù)中的一套表格，定義其特性和在測(cè)試系統(tǒng)中設(shè)備的關(guān)系。設(shè)計(jì)一個(gè)具有連接規(guī)則的信號(hào)調(diào)制卡，它具有特殊的通道，這些通道具有一套程序化屬性，每一屬性都有一套準(zhǔn)入接口，在應(yīng)用上允許用戶使用這些表格，用后繼程序發(fā)生器為設(shè)備產(chǎn)生一個(gè)加載模塊程序需求的信息去填充數(shù)據(jù)庫(kù)。這些程序發(fā)生器中的一些信息將存在illad工具裝置之中、而其他的則是cots產(chǎn)品，將獲得使用數(shù)據(jù)內(nèi)部變換效用和數(shù)據(jù)交換（idx）的信息。
采用比ida方法的強(qiáng)大功效，是應(yīng)用界面變成表格驅(qū)動(dòng)，為了運(yùn)行一個(gè)新的裝置。必要的表格關(guān)系和字段是可簡(jiǎn)單填寫的，然而一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)分配程序、驅(qū)動(dòng)程序能夠提供表格信息到順流的軟件，例如、一個(gè)驅(qū)動(dòng)程序可以連接到一個(gè)加載圖像發(fā)生器、以便為測(cè)試系統(tǒng)配套和一系列測(cè)試需求建立程序，或者可連接到一個(gè)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)處理軟件包，并建立起一個(gè)工程裝置的樣本變換。
上述方法除了提供cots綜合外，還提供了擴(kuò)展性，當(dāng)未來(lái)技術(shù)擴(kuò)展成熟后，在測(cè)系統(tǒng)的測(cè)試數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)顯示及分析軟件包可很容易地與現(xiàn)行系統(tǒng)合為一體，形成一個(gè)新型模塊，圖3所示說(shuō)明了il-iad驅(qū)動(dòng)程序和現(xiàn)有的產(chǎn)品間的信息的程序塊關(guān)系圖解。
五、研究和突破的方向
1.自動(dòng)化遙測(cè)格式發(fā)生器
目前這一研究項(xiàng)目已進(jìn)展到中期第二階段，編制一個(gè)軟件以便設(shè)計(jì)遙測(cè)壓縮格式時(shí)減少數(shù)天或數(shù)月時(shí)間，通過(guò)對(duì)被測(cè)對(duì)象的測(cè)試和采樣率的需求選擇，測(cè)試系統(tǒng)的操作工程師可自動(dòng)地選擇數(shù)據(jù)格式設(shè)計(jì)。
2.遙測(cè)頻率分配
這是美*科學(xué)研究辦公室（afosr）批準(zhǔn)的一項(xiàng)研究，用于從測(cè)試項(xiàng)目中設(shè)計(jì)編制實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)循環(huán)流程圖的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)模型。用遙測(cè)頻率分配獲得增益，將減小經(jīng)遙測(cè)線路（網(wǎng)絡(luò)節(jié)）對(duì)傳輸信息通路遙測(cè)連接指令位數(shù)的需求。
3.比特速率敏捷遙測(cè)格式發(fā)生器
這一成果仍處在初期階段，主要目的是提供硬件和軟件，以便從現(xiàn)有的格式中產(chǎn)生一個(gè)優(yōu)化的遙測(cè)數(shù)據(jù)格式，除了通過(guò)對(duì)進(jìn)位的回避以節(jié)省帶寬外，這項(xiàng)發(fā)生器僅對(duì)所需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行遙測(cè)，而無(wú)需更多的硬件設(shè)備。
4.動(dòng)態(tài)頻譜分配
這是經(jīng)美國(guó)afosr批準(zhǔn)的一項(xiàng)對(duì)遙測(cè)頻譜需求實(shí)時(shí)指配的算法基礎(chǔ)研究項(xiàng)目。它將在一個(gè)測(cè)試范圍內(nèi)用多個(gè)同時(shí)進(jìn)行的測(cè)試任務(wù)來(lái)優(yōu)化非常用頻譜的使用，用以確保頻帶資源的分配。在重要測(cè)試點(diǎn)分配的多一些，在測(cè)試點(diǎn)間轉(zhuǎn)變期分配少一些。
5.機(jī)載數(shù)字化*傳感器
這項(xiàng)計(jì)劃將為從現(xiàn)役的測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)到一新型傳感器網(wǎng)絡(luò)提供一個(gè)連接界面。
6.自我合成，即插即用組件
這一建議計(jì)劃項(xiàng)目將驗(yàn)證驅(qū)動(dòng)程序是如何輕易和用比較低的代價(jià)來(lái)建立一個(gè)綜合商用測(cè)試程序和數(shù)據(jù)互換、處理及顯示軟件包進(jìn)入iliad管理系統(tǒng)。
7.美*數(shù)據(jù)通用協(xié)作研發(fā)協(xié)議
該協(xié)議的目的是選集支持和分配美*飛行試驗(yàn)中心（afftc）測(cè)試和評(píng)估測(cè)試系統(tǒng)支持軟件產(chǎn)品的各種技術(shù)狀態(tài)，其專項(xiàng)主題還包括：研發(fā)、測(cè)試、銷售，引導(dǎo)邊緣軟件產(chǎn)品向聯(lián)邦商用領(lǐng)域銷售，批準(zhǔn)國(guó)外客戶對(duì)這些下一代軟件產(chǎn)品的需求。這一協(xié)議是將自動(dòng)遙測(cè)格式發(fā)生器與遙測(cè)頻率分配研究結(jié)合起來(lái)，用于飛行試驗(yàn)的優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸格式、這項(xiàng)研究很注重頻譜的空帶和侵占。實(shí)際上，這些研究項(xiàng)目和動(dòng)態(tài)頻譜分布研究結(jié)合在一起，將產(chǎn)生一個(gè)很高的動(dòng)態(tài)遙測(cè)效率。