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依据舰船电子装备综合诊断系统工程总体思路，介绍了综合诊断概念内涵、D-矩阵内容和基于D-矩阵的综合诊断问题函数；以某舰船超短波设备为例，从数学角度详细分析了基于D-矩阵的测试诊断需求分析、测试性指标分析与评估、最优化诊断策略生成和诊断信息交互等综合诊断过程的内容和实现方法，提升了舰船超短波设备综合诊断过程的有效性、经济性和信息的共享性；该方法已在其它舰船电子装备综合诊断工程中推广应用。