[发明专利]一种构建任务管理系统软件虚拟测试环境的方法

说明书

技术领域

本发明属于机载系统软件测试技术领域，具体涉及一种构建任务管理系统软件虚拟测试环境的方法。

背景技术

综合航空电子系统软硬件综合设计技术在现代各种型号的军民用飞机上得到广泛的应用，任务管理系统软件(MMS软件)实现了飞机各个成员系统集中维护和管理的功能。

目前任务管理系统软件(MMS软件)的研发模式，首先先进行软件总体或概要设计，再开始进行硬件设备达到交付状态后，软件研发及测试人员再进行软件的设计开发和单元部件测试，以及软硬件系统集成测试和验证，如图1所示。

由于综合航空电子系统任务管理系统软件(MMS软件)和硬件有很大的相关性，软件配置项测试及系统测试严重依赖于接口交联的诸多机载产品或系统，导致嵌入式软件在开发及验证中主要存在如下问题：

a)如果按照传统方法，任务管理系统软件(MMS软件)配置项测试需要等待相关机载系统硬件设备的开发和测试完成后，只有提交出可用的硬件设备后才可开展该机载软件的测试工作，导致整个项目的周期拖长；

b)在机载软件配置项测试阶段，由于硬件设备资源有限，或者硬件设备成本较高，导致软件测试项目团队无法高效地进行相关测试工作；

c)由于硬件设备早期调试阶段，可能会存在设计或者样机生产方面的问题，导致在进行软件配置项测试时，无法有效区分软件或硬件的故障，使得软件的测试效率低下；

d)在测试验证阶段，基于真实硬件环境，任务管理系统软件设计中的很多异常情况(例如每个成员系统或设备的故障模式)处理等情况，难以通过硬件环境进行充分测试和验证；

e)在多个版本的软件同时测试验证阶段，由于仅有一套真实硬件环境，形成了为测试多版本MMS软件，在同一套硬件测试系统同时竞争测试资源的不利情景；

f)或者，经常出现仅有的一套真实硬件环境正在研发和验证某一版MMS软件功能，不能同时进行另一版MMS软件测试的状态，耽误了测试计划和软件产品装机计划按时进行；

g)或者，实验室仅有的实物验证平台正处于为外场机载设备排故状态，不能同时进行MMS软件测试的状态，耽误了测试计划和软件产品装机计划按时进行；

h)进一步，针对外场装机多版本MMS软件状态，从开发、试验、外场排故以及内部和外部测试的各个阶段，随时出现测试系统激烈竞争的情况。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种构建任务管理系统软件虚拟测试环境的方法，建立与任务管理系统软件(MMS软件)相关联的外围设备数字仿真环境，同时集成成熟的测试分析和管理工具，在此基础上进行任务管理系统软件(MMS软件)的白盒测试、黑盒测试及静态分析的综合测试方法。该方法主要包括以下步骤：

步骤一、构建含有任务管理系统的全面机载电子系统网络构型，所述网络构型至少包括：

由任务数据显示子系统、任务数据加载子系统以及任务管理与控制子系统构成的第一部分；

由数据记录子系统、航电子系统及飞控子系统构成的第二部分；

由故障管理子系统构成的第三部分；

上述各系统通过总线连接；

步骤二、构建与所述任务管理系统相关联的接口，所述接口包含计算数据类接口、控制类接口、操作系统接口、CPU编程类接口、BSP板级接口以及步骤一中的网络构型内的各系统接口；

步骤三、构建与所述任务管理系统相关联的虚拟目标机，开发CPU指令、BSP板级芯片、I/O、中断、时钟模拟功能，形成嵌入式操作系统；

步骤四、采用以太网模拟分布式数据总线，以便根据测试需求，与任务管理系统软件相关的外围仿真组件能够动态地加入或退出虚拟测试环境；

步骤五、根据步骤一，构建仿真控制与显示模块，以及构建包含所述第一部分内各系统的第一外围设备模型库、包含所述第二部分内各系统的第二外围设备模型库、包含所述第三部分内各系统的第三外围设备模型库；

步骤六、建立步骤五中所有系统的故障模型；

步骤七、开发步骤五中所有系统的动态链接库，并形成与所述任务管理系统及所述嵌入式操作系统的接口；

步骤八、集成辅助测试工具，用于对任务管理系统软件进行黑盒与白盒的测试。

优选的是，所述步骤一中，所述总线包括429总线、RS422总线或AFDX总线中的至少一种。