[发明专利]一种面向分布式自主导航软件的健壮性验证方法

说明书

本发明属于卫星导航技术领域，涉及一种面向分布式自主导航软件的功能逻辑分支全覆盖健壮性验证方法。包括自主导航软件在内的工程软件，上星前的单元测试、第三方评测都更倾向于语法正确、功能实现层面的验证，对在轨实际执行及运行过程中的健壮性考量较少。特别是自主导航软件具有注入信息种类多、功能逻辑复杂、信息交互频繁、在轨实时运行要求高等特点，对软件健壮性要求更为苛刻。本专利所述方法针对组网运行下的自主导航软件，提出了一种健壮性测试验证方法，为星座提供稳健可靠、高质量自主导航服务提供支持。

技术领域

本发明属于卫星导航技术领域，涉及一种面向分布式自主导航软件的功能逻辑分支全覆盖健壮性验证方法。

背景技术

北斗三号全球卫星导航系统的一项重要功能要求是具备自主导航能力，提高系统战时生存能力，成为世界一流卫星导航系统。自主导航软件作为卫星系统实现自主导航功能与性能指标的核心和实现载体，其健壮性直接关系自主导航在轨服务性能。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种面向分布式自主导航软件的健壮性验证方法，该方法针对此种星座级自主导航软件功能特点、流程逻辑、故障类型，为提供高质量、稳健的在轨自主导航服务提供技术保证，针对星座组网运行下自主导航软件功能特点和流程逻辑，考虑所有的故障类型，提出了一种针对星座组网运行下自主导航软件健壮性测试验证方法。

本发明的技术解决方案是：

一种面向分布式自主导航软件的健壮性验证方法，该方法的步骤包括：

1)对自主导航软件的功能模块进行识别划分；

2)建立自主导航软件各个功能模块的健壮性验证剖面；

3)分别从单星运行和星座交互运行两个层面制定影响自主导航软件健壮性的失效模式；

4)对步骤2)中的剖面和步骤3)中的失效模式作对应性匹配，形成以验证剖面和失效模式为横、纵坐标的初始用例集，得到健壮性用例；

5)以自主导航软件设计过程中已经完成的功能评测作为已知输入，比对步骤4)形成的健壮性用例，对相同的健壮性用例进行剪枝处理，得到健壮性用例集；

6)构建步骤5)得到的健壮性验证用例集的可执行要素模型Y_i＝f_i；

i为健壮性用例集中的任一健壮性验证用例；

7)构建健壮性验证用例集所需运行场景，包括四类场景分别是：

第一类，单星在纯软件运行环境；

第二类，单星工程样机半物理实物运行；

第三类，全网星座组网下，纯软件运行环境；

第四类，全网星座组网下，工程半物理仿真运行环境；

对健壮性验证用例和四类运行场景进行匹配，进行匹配的方法为：

第一步，判断健壮性验证用例是考察软件在单星运行下的基本功能；还是在组网状态下的星间交互或星座服务性能，如果是考察软件在单星运行下的基本功能，则匹配第一类或第二类场景；如果是在组网状态下的星间交互或星座服务性能，则匹配第三类或第四类场景；

第二步，根据健壮性验证用例考察的自主导航软件的功能模块，选择纯软件环境或半物理环境，对于验证剖面在模块内部或软件模块间的用例，选择纯软件环境即第一类或第三类场景；对于验证剖面在与运控系统、星间其他功能模块的用例，选择能够模拟实际信息交互的半物理场景即第二类或第四类场景；

8)健壮性验证用例考核是否通过的判据为：