面向飞行控制软件的实时性测试方法研究

admin · 发表于 2022-9-11 12:39:49

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雅宝题库解析：
飞行控制软件是指运行在机载计算机上，能够完成实时飞行控制功能的软件。在航天自动控制领域，飞行控制软件的质量直接影响着飞行器执行任务的成败，甚至关系到驾驶员、乘客与飞机的安全。作为典型的实时嵌入式软件，飞行控制软件的正常运行必须满足一定的时间约束条件，即飞行控制软件要满足一定的实时性，而实时性也是衡量飞行控制软件质量的重要指标之一。因而，对飞行控制软件的实时性进行严格、系统的测试是保证飞行控制软件质量的必要手段。现有的软件测试方法已经非常成熟，对实时嵌入式软件的测试也有很多方法与工具，也有一些学者对飞行控制软件进行了系统的软件测试，但具体针对飞行控制软件的实时性测试的研究工作还非常少。这正是本文所需解决的题目。本文在现有的软件测试基础上，针对实时嵌入式软件的特点，旨在利用已有的方法对飞行控制软件的实时性进行测试，并对其可靠性做出评估。本文的主要内容包括以下部分：首先，在分析实时系统的特点的基础上，结合飞行控制软件的特点，本文将实时系统的实时性概念引入飞行控制软件中，并分析出飞行控制软件的实时性题目；然后根据实验室已有的工作，确定飞行控制软件的实时性度量指标，从而为下一步的实时性测试所测参数做铺垫，同时也为后文的可靠性评估提供依据。其次，根据嵌入式软件的特点，本文分别确定了实时性测试方法和测试用例选取策略。测试采用半实物仿真的Host-Target模式交叉测试环境，选用逻辑覆盖中的修正条件/判定覆盖方法，利用插桩方法在程序中插入5个桩点，从而获得实时性测试的时间信息；根据飞行控制软件的特点，手动随机生成测试用例，多次测量，尽量选取覆盖率大的测试用例；测试用例由预定航路信息和初始姿态构成。再次，本文开发了飞行控制软件实时性测试仿真实验平台，包括硬件环境和软件环境的构建，详细介绍了半实物仿真的实验流程，并在平台上进行了实时性测试实验，且详细分析了实验结果。最后，在介绍软件可靠性相关概念的基础上，根据飞行控制软件间断运行的特点，选用Nelson模型对其可靠性进行评估，并推导了可靠度求解公式；然后根据飞行控制软件实时性测试结果，计算出该飞行控制软件的可靠度；结果表明实时性测试效果比较理想。

面向飞行控制软件的实时性测试方法研究

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