CN102736977B - 一种tcasii防撞算法的标准符合性验证方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于计算机软件设计领域，提供了一种TCASII防撞算法的标准符合性验证方法，所述方法包括下述步骤：TCASII防撞算法逐个读取测试用例文件，获得想定场景的相关描述信息；在每个运行周期，TCASII防撞算法根据所述描述信息自动运算产生本机和目标机的状态跟踪信息以及告警信息；通过自动比较工具将TCASII？防撞算法的运行输出结果和标准输出结果进行比较，完成验证。本发明通过将测试用例作为TCASII防撞算法运行的参数输入，自动运行输出结果，并通过自动比较工具将防撞算法的运行结果与标准的进行比较，实现了对TCASII防撞算法标准符合性的自动、准确、便捷地验证。

Description

一种TCASII防撞算法的标准符合性验证方法

技术领域

本发明属于计算机软件设计领域，尤其涉及一种TCASII防撞算法的标准符合性验证方法。

背景技术

TCAS（TrafficAlertandCollisionAvoidanceSystem）称为空中交通告警和防撞系统，由美国联邦航空局（FAA）定义。目前军民航使用的一般为TCASII型防撞系统，可提供交通告警（TA）和决断告警（RA）。TCAS是防止空中飞机危险接近和相撞事故发生的必不可少的设备，可独立于地面交通管制系统进行工作，主要用于为飞机提供空中安全分隔保证。TCAS采用二次雷达的方式探测附近空域的接近飞机，必要时提醒飞行员采取规避措施，与其它飞机保持适当的安全间距，达到防碰撞的目的。系统的工作频率属于L波段，其中收发主机发射频率为1030MHz，接收中心频率为1090MHz，S模式应答机发射频率为1090MHz，接收机中心频率为1030MHz。

系统的收发主机通过控制天线波束指向，对飞机前、后、左、右4个区域进行扫描询问，附近装有空管应答机（S模式/ATCRBS应答机）的飞机（以下称为目标机）会做出应答。收发主机根据收到的应答信号，获得目标机的高度、相对距离、方位等信息，并进而计算其高度变化率、相对距离变化率，并结合本机的位置和运动信息，评估出目标机的威胁级别（包括4个级别，分别为OT：其它飞机，PT：接近飞机，TA：交通告警，RA：决断告警），并将不同目标机以相应的图形方式进行显示。

当目标机的威胁级别为OT或PT时，本机的系统仅显示目标信息，无语音告警；当目标机威胁级别为TA时，系统显示目标机信息的同时伴有TA语音，提示有潜在碰撞威胁的飞机接近；当目标机的威胁级别为RA时，系统显示目标机信息的同时伴有RA语音，提示飞行员采取垂直方向的机动避让。在产生RA的过程中，如果目标机也装有TCAS/TCASⅡ系统，两套系统之间可以通过S模式空-空通信数据链路（UF16格式）进行决断意图的沟通和协同，来实现飞机间的协调避让，否则，机载防撞系统将引导本机实现主动避让。

如果系统检测到入侵飞机不具有高度报告的能力，则只提供交通咨询。如果入侵飞机没有装备任何类型的航管应答机，本机防撞系统无法获得这类飞机的信息，进而产生不了决断告警。

TCAS最低性能标准MPOS（DO-185A）给出了防撞算法的状态转换图，并给出了防撞算法的伪代码，同时规定了9组共305个防撞算法测试用例（每个用例包含本机信息和空域内其它一架或多架目标机的信息）及每一秒（算法运行周期）算法对测试用例的输出结果。MPOS规定设备开发商在研制机载防撞设备时，所实现的防撞算法必须满足全部305个测试用例，即：采用标准输入信息对所实现的防撞算法进行测试，每一秒的输出结果必须与标准规定的输出结果相一致，这就需要设备开发商对研制的防撞算法进行标准符合性的验证。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种TCASII防撞算法的标准符合性验证方法，旨在解决设备开发商研制的防撞算法需要进行标准符合性验证的问题。

本发明的目的是这样实现的：

一种TCASII防撞算法的标准符合性验证方法，所述方法包括下述步骤：

TCASII防撞算法逐个读取测试用例文件，获得想定场景的相关描述信息；

在每个运行周期，TCASII防撞算法根据所述描述信息自动运算产生本机和目标机的状态跟踪信息以及告警信息；

通过自动比较工具将TCASII防撞算法的运行输出结果和标准输出结果进行比较，完成验证。

所述想定场景的相关描述信息具体为描述本载机和，1个或多个目标机构成的空中交通态势的信息；所述描述信息按照运行周期存储为全局结构变量。

每个运行周期产生的运行结果将按照标准格式生成结果文件，所有的结果文件将统一保存在指定目录中。

测试用例作为TCASII防撞算法运行的参数输入。

本发明的突出优点是：本发明通过将测试用例作为TCASII防撞算法运行的参数输入，自动运行输出结果，并通过自动比较工具将防撞算法的运行结果与标准的进行比较，实现了对TCASII防撞算法标准符合性的自动、准确、便捷地验证。

附图说明

图1是本发明实施例提供的TCASII防撞算法的标准符合性验证方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明实施例提供的TCASII防撞算法的标准符合性验证方法的流程，详述如下：

在步骤S101中，被测软件逐个读取测试用例文件（一般为.DAT文件），获得想定场景的相关描述信息。所述被测软件是由设备开发商根据DO-185A研制的TCASII防撞算法，所述想定场景为本载机和，1个或多个目标机构成的空中交通态势，所述描述信息一般包括：本载机的工作模式、大气高度、飞行速度等信息，以及目标机的高度、相对距离、相对方位、速度、加速度等信息。在本发明实施例中，将描述信息按照算法运行周期（标称值为1s）存储为全局结构变量，在本步骤前，将对全局结构变量进行初始化。

在步骤S103中，被测软件在每个运行周期，根据读取的测试用例文件中想定场景的描述信息，自动运算产生本机和目标机的状态跟踪信息以及告警信息。

在步骤S105中，被测软件每个周期的运行结果，经数据整理后将按照标准格式生成结果文件，所有的结果文件将统一保存在指定目录中。

在步骤S107中，通过自动比较工具将被测软件的运行输出结果和标准输出结果进行逐一比较，就可以得到被测软件运行结果与标准结果符合性的详细情况，验证过程准确、快捷而又方便。

设备开发商还可根据比较结果对被测软件的设计缺陷做进一步的分析和定位，便于对软件故障和缺陷的判断，以用于辅助设计和调试，极大地提高了开发效率。

本发明实施例通过将测试用例作为TCASII防撞算法运行的参数输入，自动运行输出结果，并通过自动比较工具将防撞算法的运行结果与标准的进行比较，实现对TCASII防撞算法标准符合性的自动验证，且用例输入和结果输出程序与TCASII防撞算法无缝链接，无需增加或修改TCASII防撞算法的代码。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种TCASII防撞算法的标准符合性验证方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

TCASII防撞算法逐个读取测试用例文件，获得想定场景的相关描述信息；将描述信息按照算法运行周期存储为全局结构变量，且在本步骤前，将对全局结构变量进行初始化；

在每个运行周期，TCASII防撞算法根据所述描述信息自动运算产生本机和目标机的状态跟踪信息以及告警信息；

通过自动比较工具将TCASII防撞算法的运行输出结果和标准输出结果进行比较，完成验证。

2.如权利要求1所述的TCASII防撞算法的标准符合性验证方法，其特征在于，所述想定场景的相关描述信息具体为描述本载机和，1个或多个目标机构成的空中交通态势的信息。

3.如权利要求1所述的TCASII防撞算法的标准符合性验证方法，其特征在于，每个运行周期产生的运行结果将按照标准格式生成结果文件，所有的结果文件将统一保存在指定目录中。

4.如权利要求1所述的TCASII防撞算法的标准符合性验证方法，其特征在于，测试用例作为TCASII防撞算法运行的参数输入。