CN111190406B - 一种起落架控制系统软件的测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种起落架控制系统软件的测试方法，包括：根据控制系统软件的低级需求测试输出，获取高级需求测试输出；将控制系统软件的测试用例集导入控制系统软件输入模型和输出模型；通过预先设置的驱动程序测试运行在目标机上的控制系统软件，对比测试得到的实际输出和测试用例集中的高级需求测试输出；根据对比结果的差异性，分析控制系统软件的问题或修改测试用例集。本发明实施例解决了在软件高级需求测试时由于软件测试环境的限制、复杂逻辑功能测试用例设计的局限性、起落架传感器数量之多导致设置费时易出错等因素而造成的软件验证不全面、软件测试不深入的问题。

Description

一种起落架控制系统软件的测试方法

技术领域

本申请涉及但不限于机载软件测试技术领域，尤指一种起落架控制系统软件的测试方法。

背景技术

随着现代飞行器的发展，对飞机功能、性能和安全性等要求也越来越高，而起落架作为飞机的一个重要的组成部分，其收放控制系统软件的可靠性直接影响到飞机的安全。

起落架收放控制系统软件通过对采集到的大量传感器信号进行分析、功能逻辑解算，来实现起落架及起落架舱门的收放控制、故障信息的告警等等。目前，机载系统考虑安全性要求，多采用相似余度结构，故所需处理的传感器信号增加一倍之多，且软件功能的逻辑算法更为复杂和精确。

然而，起落架系统安全性增加的同时也增加了软件的缺陷率，由于处理信号的增加，逻辑解算的条件组合也随之增加，对于重要级别的软件，即便在低级需求测试时达到了语句、分支、修正判定条件覆盖率(MC/DC)的全覆盖，在高级需求测试时由于软件测试环境的限制、复杂逻辑功能测试用例设计的局限性、起落架传感器数量之多导致设置费时易出错等因素，只能达到需求覆盖。如针对于复杂的逻辑功能在高级需求测试时采用穷举的方法，对于测试人员来说是一件不仅费时、费脑，而且容易出错的工作；如只根据软件功能需求进行测试，不能最大限度地发现隐藏在软件中的缺陷，日后可能直接影响到飞机的安全。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种起落架控制系统软件的测试方法，以解决在软件高级需求测试时由于软件测试环境的限制、复杂逻辑功能测试用例设计的局限性、起落架传感器数量之多导致设置费时易出错等因素而造成的软件验证不全面、软件测试不深入的问题；并且有利于减少了测试人员的工作负担，增加测试效率及正确率，提高软件的质量和可靠性。

本发明实施例提供一种起落架控制系统软件的测试方法，包括：

根据控制系统软件的低级需求测试输出，获取所述控制系统软件的高级需求测试输出；

将所述控制系统软件的测试用例集导入控制系统软件输入模型和控制系统软件输出模型，所述控制系统软件的测试用例集包括：测试输入和所述高级需求测试输出；

通过预先设置的驱动程序测试运行在目标机上的控制系统软件，对比测试得到的实际输出和测试用例集中的高级需求测试输出；

根据对比结果的差异性，分析控制系统软件的问题或修改测试用例集。

可选地，如上所述的起落架控制系统软件的测试方法中，还包括：

根据起落架控制系统中的起落架轮载信号、舱门信号、起落架信号、手柄信号和刹车信号，以及余度管理规则，确认控制系统软件的输入接口，并建立控制系统软件输入模型，所述控制系统软件的输入接口为所述输入模型的输出接口。

可选地，如上所述的起落架控制系统软件的测试方法中，还包括：

根据起落架控制系统的功能输出需求，建立控制系统软件输出模型。

可选地，如上所述的起落架控制系统软件的测试方法中，还包括：

根据所述控制系统软件输入模型和控制系统软件输出模型，建立用于测试控制系统软件的驱动程序，将输入模型的输出接口转换为目标机的输入接口，将所述目标机的输出接口转换为所述输出模型的输入接口，其中，所述目标机用于运行所述控制系统软件。

可选地，如上所述的起落架控制系统软件的测试方法中，所述根据控制系统软件的低级需求测试输出，获取所述控制系统软件的高级需求测试输出，包括：

根据控制系统软件的低级需求测试输出，通过对多个低级需求测试输出的逻辑运算得到，所述高级需求测试输出包括起落架的控制输出、状态输出、告警输出、总线输出和显示输出。

可选地，如上所述的起落架控制系统软件的测试方法中，还包括：

根据指定功能项和/或异常项，按照所述输入模型的输入接口规范，设置测试输入；

在输出模型中查看实际输出结果与预期结果的一致性；

根据实际输出结果与预期结果的差异性，分析控制系统软件的问题或修改测试用例集。

可选地，如上所述的起落架控制系统软件的测试方法中，所述根据对比结果的差异性，分析控制系统软件的问题或修改测试用例集，包括：

在所述对比结果不一致时，分析对比结果的差异性；

根据差异性结果进行分析，确认差异性是由控制系统软件的问题产生的，或由测试用例问题产生的；

在差异性是由控制系统软件的问题产生的情况下，对控制系统软件进行修改；

在差异性是由测试用例问题产生的情况下，对测试用例进行修改后重新测试。

本发明实施例提供的起落架控制系统软件的测试方法，可将软件低级需求的穷举测试用例应用于基于目标机的系统高级需求测试中；并可根据特定功能项/异常项进行针对性测试用例设计；还可导入穷举的测试用例自动进行测试；另外，本发明实施例通过系统高级需求的穷举测试用例方法，易发现系统/软件的设计缺陷；减少了测试人员的工作负担，增加了测试效率及正确率；该测试方法的通用性强，可应用于其它领域的系统逻辑解算软件的测试方法，采用该方法可以提高软件的质量和可靠性。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为本发明实施例提供的一种起落架控制系统软件的测试方法的流程图；

图2为本发明实施例中起落架控制系统软件的测试方法的测试原理示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种起落架控制系统软件的测试方法的流程图；

图4为本发明实施例中一种建立用于测试控制系统软件的驱动程序的流程图；

图5为本发明实施例中一种软件低级需求筛选过程的示意图；

图6为本发明实施例中一种自动测试输出结果对比的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本发明提供以下几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图1为本发明实施例提供的一种起落架控制系统软件的测试方法的流程图，图2为本发明实施例中起落架控制系统软件的测试方法的测试原理示意图。本实施例提供的起落架控制系统软件的测试方法可以包括如下步骤：

S110，根据控制系统软件的低级需求测试输出，获取控制系统软件的高级需求测试输出；

S120，将控制系统软件的测试用例集导入控制系统软件输入模型和控制系统软件输出模型，控制系统软件的测试用例集包括：测试输入和高级需求测试输出；

S130，通过预先设置的驱动程序测试运行在目标机上的控制系统软件，对比测试得到的实际输出和测试用例集中的高级需求测试输出；

S140，根据对比结果的差异性，分析控制系统软件的问题或修改测试用例集。

可选地，图3为本发明实施例提供的另一种起落架控制系统软件的测试方法的流程图。在图1所示流程的基础上，本发明实施例提供的方法还可以包括：

S100，根据起落架控制系统中的起落架轮载信号、舱门信号、起落架信号、手柄信号和刹车信号，以及余度管理规则，确认控制系统软件的输入接口，并建立控制系统软件输入模型，控制系统软件的输入接口为输入模型的输出接口。

可选地，本发明实施例提供的方法还可以包括：

S101，根据起落架控制系统的功能输出需求，建立控制系统软件输出模型。

可选地，本发明实施例提供的方法，根据上述S100和S101搭建的模型，还可以包括如下步骤：

S102，根据控制系统软件输入模型和控制系统软件输出模型，建立用于测试控制系统软件的驱动程序，将输入模型的输出接口转换为目标机的输入接口，将目标机的输出接口转换为输出模型的输入接口，其中，目标机用于运行控制系统软件。如图4所示，为本发明实施例中一种建立用于测试控制系统软件的驱动程序的流程图。

可选地，本发明上述各实施例中，S110的实现方式，可以包括：

根据控制系统软件的低级需求测试输出，通过对多个低级需求测试输出的逻辑运算得到，高级需求测试输出包括起落架的控制输出、状态输出、告警输出、总线输出和显示输出。如图5所示，为本发明实施例中一种软件低级需求筛选过程的示意图。

可选地，图6为本发明实施例中一种自动测试输出结果对比的流程图。输出结果对比可以包括如下步骤：

S1，根据指定功能项和/或异常项，按照输入模型的输入接口规范，设置测试输入；

S2，在输出模型中查看实际输出结果与预期结果的一致性；

S3，根据实际输出结果与预期结果的差异性，分析控制系统软件的问题或修改测试用例集。

在实际应用中，S3的实现方式，可以包括：

S31，在对比结果不一致时，分析对比结果的差异性；

S32，根据差异性结果进行分析，确认差异性是由控制系统软件的问题产生的，或由测试用例问题产生的；

S33，在差异性是由控制系统软件的问题产生的情况下，对控制系统软件进行修改；

S34，在差异性是由测试用例问题产生的情况下，对测试用例进行修改后重新测试。

本发明实施例提供的起落架收放控制系统软件的测试方法，可以将软件低级测试的穷举测试用例应用于软件高级测试中，并针对飞机起落架收放控制系统的多传感器信号输入、多余度信号逻辑解算等特点，搭建输入、输出模型，可导入穷举的测试用例自动测试或对某功能项/异常项进行针对性测试。使得在软件高级需求测试时，对起落架状态、起落架舱门状态等传感器信号的逻辑解算涉及的所有可能的输入/输出数据进行全面地覆盖，确保飞机起落架收放过程中起落架、起落架舱门的控制指令和告警信息的正确性、可控性。另外，该测试方法可以减少测试人员的工作负担，增加了测试效率及正确率，提高了软件的质量和可靠性。本发明实施例提出的起落架收放控制系统软件的测试方法，测试用例自动化生成方法具有如下特点：

a)基于软件逻辑功能的高级需求测试方法；

b)利用软件低级需求的穷举测试用例，穷举软件高级需求的测试用例；

c)建立传感器信号输入模型，可人工地设计/自动地导入测试用例；

d)建立系统软件输出模型，可直观地、系统地查看输出需求；

e)建立驱动程序，对接口进行处理，连接输入模型、输出模型和目标机；

f)减少了人力资源，提高了效率；无需多人且耗费大量的时间去穷举高级需求中所有状态的组合；

g)该方法通用性强，可应用于其它领域系统逻辑解算软件的高级需求测试；

h)在目标机上进行了测试用例的穷举，增加了起落架收放控制系统的可靠性和安全性。

以下通过一个具体实施示例对本发明实施例提供的起落架收放控制系统软件的测试方法的实施方式进行详细描述。起落架收放控制系统软件的测试方法的原理图见图2所示，具体实施方式如下：

步骤1，依据起落架收放控制系统中起落架轮载、舱门、起落架、手柄、刹车等传感器信号，并参考余度管理原则(例如，采用双余度，可采集两路信号，根据比对结果进行运算)，确认起落架系统软件的外部(输入)接口，建立起落架信号输入模型；通过建立信号输入模型，确定信号标识的唯一性，软件输入数据格式的规范性，便于人工测试用例的设置或自动测试用例的导入；

步骤2，依据起落架收放控制系统的功能输出需求，确认用户需求，建立输出模型，如起落架的控制输出、状态输出、告警输出、总线输出、显示输出等，便于用户/软件测试人员更直观地查看软件运行结果；

步骤3，依据步骤1和步骤2搭建的输入和输出模型，建立目标机级的驱动程序，将输入模型的输出接口转换成目标机的输入接口，目标机的输出接口转换成输出模型的输入接口，工作流程图见图4所示，其伪代码内容如下：

/*建立驱动程序*/

void Driver(InputData,OutputData)

{

目标机的输入接口转换(InputData)；

调用系统软件；

目标机的输出接口转换(OutputData)；

}

步骤4，软件测试人员可针对某功能项/异常项按照输入模型规范的接口格式设置特定的测试输入，并在输出模型中查看实际运行结果是否与预期结果一致；人工测试覆盖不全面，但针对性强，适用于异常项的测试；

步骤5，由于软件低级需求的输出集合包含中间变量输出和软件高级需求输出，故需对软件低级需求的穷举测试用例进行筛选和处理，生成通过低级筛选后得到的软件高级需求的穷举测试用例，其软件低级需求筛选过程图见图5所示；

步骤6，软件测试人员可导入筛选后的穷举测试用例输入，对系统软件进行自动化测试，对复杂的系统逻辑解算软件的高级需求进行全覆盖；软件测试人员可直接地观察测试输入的变化对测试输出的影响，判断其逻辑地正确性、合理性；

步骤7，对软件测试预期输出和实际输出进行自动化比对，软件测试员通过分析测试结果的差异性来识别软件的缺陷，其测试结果分析图见图6所示；针对起落架系统多信号输入、复杂的逻辑解算特点，在软件高级需求测试中穷举数据从而对系统软件的输入/输出进行全覆盖，既减少了人力资源，提高了效率，更易发现软件设计甚至系统设计的缺陷。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (5)

1.一种起落架控制系统软件的测试方法，其特征在于，包括：

根据控制系统软件的低级需求测试输出，获取所述控制系统软件的高级需求测试输出；

将所述控制系统软件的测试用例集导入控制系统软件输入模型和控制系统软件输出模型，所述控制系统软件的测试用例集包括：测试输入和所述高级需求测试输出；

通过预先设置的驱动程序测试运行在目标机上的控制系统软件，对比测试得到的实际输出和测试用例集中的高级需求测试输出；

根据对比结果的差异性，分析控制系统软件的问题或修改测试用例集；

其中，所述根据控制系统软件的低级需求测试输出，获取所述控制系统软件的高级需求测试输出，包括：

根据控制系统软件的低级需求测试输出，通过对多个低级需求测试输出的逻辑运算得到，所述高级需求测试输出包括起落架的控制输出、状态输出、告警输出、总线输出和显示输出；

所述根据对比结果的差异性，分析控制系统软件的问题或修改测试用例集，包括：

在所述对比结果不一致时，分析对比结果的差异性；

根据差异性结果进行分析，确认差异性是由控制系统软件的问题产生的，或由测试用例问题产生的；

在差异性是由控制系统软件的问题产生的情况下，对控制系统软件进行修改；

在差异性是由测试用例问题产生的情况下，对测试用例进行修改后重新测试。

2.根据权利要求1所述的起落架控制系统软件的测试方法，其特征在于，还包括：

根据起落架控制系统中的起落架轮载信号、舱门信号、起落架信号、手柄信号和刹车信号，以及余度管理规则，确认控制系统软件的输入接口，并建立控制系统软件输入模型，所述控制系统软件的输入接口为所述输入模型的输出接口。

3.根据权利要求2所述的起落架控制系统软件的测试方法，其特征在于，还包括：

根据起落架控制系统的功能输出需求，建立控制系统软件输出模型。

4.根据权利要求3所述的起落架控制系统软件的测试方法，其特征在于，还包括：

根据所述控制系统软件输入模型和控制系统软件输出模型，建立用于测试控制系统软件的驱动程序，将输入模型的输出接口转换为目标机的输入接口，将所述目标机的输出接口转换为所述输出模型的输入接口，其中，所述目标机用于运行所述控制系统软件。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的起落架控制系统软件的测试方法，其特征在于，还包括：

根据指定功能项和/或异常项，按照所述输入模型的输入接口规范，设置测试输入；

在输出模型中查看实际输出结果与预期结果的一致性；

根据实际输出结果与预期结果的差异性，分析控制系统软件的问题或修改测试用例集。

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