CN111541584B - 1553b数据传输可靠性测试方法、设备及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种1553B数据传输可靠性测试方法、设备及存储介质，该方法针对现有的对1553B数据传输的可靠性测试中，由于广播消息测试覆盖性不全而影响1553B正常通信的问题，通过将航天器典型的单广播消息及双广播消息分别插入1553B数据传输消息中进行测试，且遍历单广播消息或双广播消息插入1553B数据传输消息的所有情况，每完成一次1553B通信，数据发送端采集数据接收端解析的消息，进行误码对比，判断1553B数据传输是否正常。解决了广播消息测试覆盖性不全的问题，有效验证1553B通信程序的可靠性。

Description

1553B数据传输可靠性测试方法、设备及存储介质
技术领域
本发明属于通信测试的设计领域，尤其涉及一种1553B数据传输可靠性测试方法、设备及存储介质，适用于对1553B总线通信可靠性要求较高的场景，主要应用于航天、国防领域。
背景技术
在航天器控制领域，1553B串行数据总线标准因其高可靠性和灵活性被广泛使用。国内卫星、飞船等航天器常用1553B总线在控制系统中实现姿轨控系统和数管分系统之间的通信、数据交互，以实现地面对航天器的控制。因此，1553B总线通信的可靠性直接关系到整星或整船任务的成败。
在1553B总线通信中，BC端(数据发送端)在向RT端(数据接收端)发送数据传输消息过程中，一般还会周期性发送广播消息，用于广播时间码或者其他公用数据。广播消息与数据传输消息的相对位置是随机的，某段时间内通信程序测试正常，不能代表通信程序是正确可靠的。
传统的测试方法是在实际BC发送的广播消息基础上，将发送周期加快或者增加广播消息种类，以提高激发故障的效率。但无论是周期加快或者增加广播种类，广播消息与数据传输消息的相对位置仍然随机，即不可控制，因此在有限的测试时间内，不能排除广播消息不会影响通信程序的正常运行。
目前1553B数据传输的可靠性测试方法主要有：
刘彦伟、程钊、张青青、郭佩，《基于仿真卡的通用1553B总线测试软件设计》，测控技术，2014年第33卷第11期，提出了一种通用1553B总线测试软件方法，采用消息描述文件和设备参数文件来满足不同的测试需求，该方法主要为了保证不更改测试软件代码，但对广播消息和测试软件其余消息的时间关系没有约定。
连盟、李学锋，《1553B总线故障注入测试方法研究》，航天控制，2012年第30卷第2期，提出了基于硬件的故障注入方法模拟总线测试环境，通过改变电压信号幅度、信号延迟、奇偶校验位实现故障注入，不涉及广播消息插入数据传输消息的覆盖性测试。
专利申请号为201310751624.2，名称为《一种保障1553B总线通信时序正确性的时序确定方法》的专利申请文件，介绍了一种分析不同子地址通信功能之间的先后顺序和时间要求，给出了多个通信共同完成同一系统功能时，需要考虑的时序问题，减少了软件系统行为的不确定性。该测试方法未排除广播消息的不确定性对软件系统的影响。
专利申请号为201510934124.1，名称为《一种基于1553B总线的测控装置》的专利申请文件，介绍了通过1553B总线控制电路接收1553B指令，并控制开出板输出相关的动作。该方法属于1553B总线通信功能实现范畴，并未对软件系统的可靠性测试做处理。
发明内容
本发明的目的是提供一种1553B数据传输可靠性测试方法、设备及存储介质，考虑航天器典型的单广播消息及双广播消息，遍历其插入1553B数据传输消息的所有情况进行测试，可以解决广播消息测试覆盖性不全的问题，有效验证1553B通信程序的可靠性。
为解决上述问题，本发明的技术方案为：
一种1553B数据传输可靠性测试方法，包括：
S1：采用1553B通信线缆连接数据发送端与数据接收端；所述数据发送端与所述数据接收端采用循环缓冲模式进行数据传输，且一次1553B通信完成传输连续的N条消息；
S2：所述数据接收端被配置为自动屏蔽广播消息，在接收到所述数据发送端传输的消息后，读取消息栈中当前指针位置的数据进行解析，并将解析后的消息传输给所述数据发送端，将所有解析的消息与所述数据发送端发送的消息进行误码对比；当误码率小于预设的阈值时，判定1553B数据传输正常；否则，判定1553B数据传输异常；
S3：在所述数据发送端发送的连续的N条消息中插入广播消息，根据所述广播消息不同的插入位置，每完成一次1553B通信，所述数据发送端采集所述数据接收端解析的消息，进行误码对比，判断1553B数据传输是否正常。
根据本发明一实施例，所述步骤S3进一步包括：
S31：在所述1553B数据传输过程中插入单条广播消息，根据所述单条广播消息不同的插入位置，每完成一次1553B通信，所述数据发送端采集所述数据接收端解析的消息，进行误码对比，判断1553B数据传输是否正常；
S32：在所述1553B数据传输过程中插入两条广播消息，根据所述两条广播消息不同的插入位置，每完成一次1553B通信，所述数据发送端采集所述数据接收端解析的消息，进行误码对比，判断1553B数据传输是否正常。
根据本发明一实施例，所述步骤S31进一步包括：
将所述连续的N条消息依次链表排列传输，将所述单条广播消息插入第一条消息与第二条消息之间，完成一次1553B通信；所述数据发送端采集所述数据接收端解析的消息，进行误码对比，判断1553B数据传输是否正常；
将所述单条广播消息插入第二条消息与第三条消息之间，完成一次1553B通信；所述数据发送端采集所述数据接收端解析的消息，进行误码对比，判断1553B数据传输是否正常；
依次更改所述单条广播消息插入的位置，进行测试，判断1553B数据传输是否正常；直至将所述单条广播消息插入第N-1条消息与第N条消息之间，进行测试，判断1553B数据传输是否正常，完成插入单条广播消息的测试。
根据本发明一实施例，所述步骤S32进一步包括：
将所述连续的N条消息依次链表排列传输，将第一条广播消息插入第一条消息与第二条消息之间，将第二条广播消息插入第二条消息与第三条消息之间，完成一次1553B通信；所述数据发送端采集所述数据接收端解析的消息，进行误码对比，判断1553B数据传输是否正常；
所述第一条广播消息的插入位置不变，将所述第二条广播消息插入第三条消息与第四条消息之间，完成一次1553B通信；所述数据发送端采集所述数据接收端解析的消息，进行误码对比，判断1553B数据传输是否正常；
所述第一条广播消息的插入位置不变，依次更改所述第二条广播消息插入的位置，进行测试，判断1553B数据传输是否正常；直至将所述第二条广播消息插入第N-1条消息与第N条消息之间，进行测试，判断1553B数据传输是否正常；
将所述第一条广播消息插入第二条消息与第三条消息之间，将所述第二条广播消息插入第三条消息与第四条消息之间，完成一次1553B通信；所述数据发送端采集所述数据接收端解析的消息，进行误码对比，判断1553B数据传输是否正常；
所述第一条广播消息的插入位置不变，依次更改所述第二条广播消息插入的位置，进行测试，判断1553B数据传输是否正常；直至将所述第二条广播消息插入第N-1条消息与第N条消息之间，进行测试，判断1553B数据传输是否正常；
每当所述第一条广播消息更改一次插入位置，遍历所述第二条广播消息的插入位置，进行测试，判断1553B数据传输是否正常；直至所述第一条广播消息插入第N-2条消息与第N-1条消息之间，且所述第二条广播消息插入第N-1条消息与第N条消息之间，进行测试，判断1553B数据传输是否正常，完成插入两条广播消息的测试。
根据本发明一实施例，所述预设的阈值为10-6。
一种1553B数据传输可靠性测试设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行本发明一实施例中的1553B数据传输可靠性测试方法中的步骤。
一种存储有计算机可读指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行本发明一实施例中的1553B数据传输可靠性测试方法中的步骤。
本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
本发明一实施例中的1553B数据传输可靠性测试方法，针对现有的对1553B数据传输的可靠性测试中，由于广播消息测试覆盖性不全而影响1553B正常通信的问题，通过将航天器典型的单广播消息及双广播消息分别插入1553B数据传输消息中进行测试，且遍历单广播消息或双广播消息插入1553B数据传输消息的所有情况，每完成一次1553B通信，数据发送端采集数据接收端解析的消息，进行误码对比，判断1553B数据传输是否正常。解决了广播消息测试覆盖性不全的问题，有效验证1553B通信程序的可靠性。
附图说明
图1为本发明一实施例中的1553B数据传输可靠性测试方法流图；
图2为本发明一实施例中的1553B数据传输可靠性测试系统示意图；
图3为本发明一实施例中的1553B数据传输可靠性测试中消息发送的流程图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种1553B数据传输可靠性测试方法、设备及存储介质作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。
本发明提供的1553B数据传输可靠性测试方法，是为了验证1553B通信程序的可靠性。那么，验证1553B通信程序哪方面的可靠性呢？对于数据接收端来说，就是在自动屏蔽广播消息这这方面的可靠性。为了验证数据接收端确实具有自动屏蔽广播消息的功能，本发明提供了如下所述的1553B数据传输可靠性测试方法。
如图1所示，该1553B数据传输可靠性测试方法，包括：
S1：采用1553B通信线缆连接数据发送端与数据接收端；所述数据发送端与所述数据接收端采用循环缓冲模式进行数据传输，且一次1553B通信完成传输连续的N条消息；
S2：所述数据接收端被配置为自动屏蔽广播消息，在接收到所述数据发送端传输的消息后，读取消息栈中当前指针位置的数据进行解析，并将解析后的消息传输给所述数据发送端，将所有解析的消息与所述数据发送端发送的消息进行误码对比；当误码率小于预设的阈值时，判定1553B数据传输正常；否则，判定1553B数据传输异常；
S3：在所述数据发送端发送的连续的N条消息中插入广播消息，根据所述广播消息不同的插入位置，每完成一次1553B通信，所述数据发送端采集所述数据接收端解析的消息，进行误码对比，判断1553B数据传输是否正常。
该方法主要适用于对1553B总线通信可靠性要求较高的场景，主要应用于航天、国防领域。与该方法对应的测试系统如图2所示。该测试系统包括数据发送端1、数据接收端2、1553B通信线缆3、上位机4。数据发送端1为通用BC板卡，其通过网线与上位机4相连，数据接收端为1553B受试设备RT，其通过1553B通信线缆3与数据发送端1相连。上位机4控制数据发送端1将N条连续的1553B数据传输消息通过1553B通信线缆发送给数据接收端2，并采集数据接收端2解析的消息数据，通过网线上传给上位机4，上位机4接收据接收端2解析的消息数据，将该消息数据与原先发送的1553B数据传输消息进行对比，计算误码率，若误码率小于预设的阈值，则判定1553B数据传输正常；否则，判定1553B数据传输异常。其中，该预设的阈值取为10-6。
该测试系统基于什么原理及进行哪些测试项，具体描述如下：
该1553B数据传输可靠性测试方法的重点在于对发送的数据传输消息的处理上，当数据传输消息中未插入广播消息时，将N条数据传输消息依次链表排列发送，数据接收端2通过读取消息栈当前指针位置，判断该指针位置的数据为数据传输消息后，可直接将该指针加N，即表示该次1553B通信的消息处理完毕。当数据传输消息中插入广播消息时，若数据接收端2仍将消息栈指针作简单的加N处理，则消息栈中会残留未处理的消息，造成数据传输误码，使1553B通信发生异常。因此，为了验证数据接收端2可正确处理插入了广播消息的数据传输消息，本实施例中的1553B数据传输可靠性测试方法，将在数据发送端1要发送的数据传输消息中插入广播消息，遍历该广播消息所有不同的插入位置，通过计算通信结果的误码率，判断1553B数据传输是否正常，从而验证数据接收端2自动屏蔽广播消息的功能。
具体的，本实施例提供了两种供插入的广播消息，单条广播消息及两条广播消息。
当进行插入单条广播消息的测试时，遍历单条广播消息所有可能的插入位置，即打破N条数据传输消息依次链表排列的传输顺序。具体的，有以下几种情况：
(1)将该单条广播消息插入第一条消息与第二条消息之间，完成一次1553B通信；数据发送端1采集数据接收端2解析的消息，进行误码对比，判断1553B数据传输是否正常。
(2)将单条广播消息插入第二条消息与第三条消息之间，完成一次1553B通信；数据发送端1采集数据接收端2解析的消息，进行误码对比，判断1553B数据传输是否正常。
(3)依次更改单条广播消息插入的位置，进行测试，判断1553B数据传输是否正常；直至将单条广播消息插入第N-1条消息与第N条消息之间，进行测试，判断1553B数据传输是否正常，完成插入单条广播消息的测试。
当进行插入两条广播消息的测试时，遍历这两条广播消息所有可能的插入位置。具体的，有以下几种情况：
(a)将第一条广播消息插入第一条消息与第二条消息之间，将第二条广播消息插入第二条消息与第三条消息之间，完成一次1553B通信；数据发送端1采集数据接收端2解析的消息，进行误码对比，判断1553B数据传输是否正常。
(b)第一条广播消息的插入位置不变，将第二条广播消息插入第三条消息与第四条消息之间，完成一次1553B通信；数据发送端1采集数据接收端2解析的消息，进行误码对比，判断1553B数据传输是否正常。
(c)第一条广播消息的插入位置不变，依次更改第二条广播消息插入的位置，进行测试，判断1553B数据传输是否正常；直至将第二条广播消息插入第N-1条消息与第N条消息之间，进行测试，判断1553B数据传输是否正常。
(d)将第一条广播消息插入第二条消息与第三条消息之间，将第二条广播消息插入第三条消息与第四条消息之间，完成一次1553B通信；数据发送端1采集数据接收端2解析的消息，进行误码对比，判断1553B数据传输是否正常。
(e)第一条广播消息的插入位置不变，依次更改第二条广播消息插入的位置，进行测试，判断1553B数据传输是否正常；直至将第二条广播消息插入第N-1条消息与第N条消息之间，进行测试，判断1553B数据传输是否正常。
(f)每当第一条广播消息更改一次插入位置，遍历第二条广播消息的插入位置，进行测试，判断1553B数据传输是否正常；直至第一条广播消息插入第N-2条消息与第N-1条消息之间，且第二条广播消息插入第N-1条消息与第N条消息之间，进行测试，判断1553B数据传输是否正常，完成插入两条广播消息的测试。
上述测试过程，每个测试项之间的差异在于数据发送端1发送的消息序列不同，具体体现在广播消息插入的位置不同。上述测试过程可编写成计算机程序，存储在测试设备或存储介质中，如存储在上位机4、ROM或RAM中。
在将上述测试过程编写成计算机程序时，对于消息序列的发送逻辑上，可遵循如图3所示的控制逻辑。由于数据传输消息采用循环缓冲的模式进行发送，当进行插入单条广播消息的测试时，在消息序列的控制上通过设置变量i，设置初始值为1，每完成一次通信，i自动加1，直到i＝N，结束插入单条广播消息的测试。当进行插入两条广播消息的测试时，在消息序列的控制上通过设置变量i、j，设置初始值为i＝1，j＝2，i表示第一条广播消息在消息序列中的位置，j表示第二条广播消息在消息序列中的位置，通过控制变量i及j，来实现遍历第一条广播消息及第二条广播消息可能插入的位置。具体的，通过以下步骤进行控制：
步骤A1，设置变量值i＝1，j＝2，数据传输消息设置周期性发送。
步骤A2，不插入广播消息进行测试，将循环缓冲模式的N条数据传输消息顺序发送。
步骤A3，判断下一个发送周期是否到来，若是，则进入步骤A4。
步骤A4，将单消息广播插入第i条数据传输消息之后，顺序发送数据传输消息。
步骤A5，设置i＝i+1。
步骤A6，判断i是否等于N，若是，则进入步骤A7，否则跳转步骤A3。
步骤A7，重置变量i＝1。
步骤A8，将双消息广播分别插入第i、j条数据传输消息之后，顺序发送数据传输消息。
步骤A9，设置j＝j+1。
步骤A10，判断j是否等于N，若是，则进入步骤A11，否则跳转步骤A8。
步骤A11，设置i＝i+1，j＝i+2。
步骤A12，判断j是否等于N，若是，则进入步骤A13，否则跳转步骤A8。
步骤A13，测试结束。
综上，本发明提供的1553B数据传输可靠性测试方法、设备及存储介质，针对现有的对1553B数据传输的可靠性测试中，由于广播消息测试覆盖性不全而影响1553B正常通信的问题，通过将航天器典型的单广播消息及双广播消息分别插入1553B数据传输消息中进行测试，且遍历单广播消息或双广播消息插入1553B数据传输消息的所有情况，每完成一次1553B通信，数据发送端采集数据接收端解析的消息，进行误码对比，判断1553B数据传输是否正常。解决了广播消息测试覆盖性不全的问题，有效验证1553B通信程序的可靠性。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种1553B数据传输可靠性测试方法，其特征在于，包括：
S1：采用1553B通信线缆连接数据发送端与数据接收端；所述数据发送端与所述数据接收端采用循环缓冲模式进行数据传输，且一次1553B通信完成传输连续的N条消息；
S2：所述数据接收端被配置为自动屏蔽广播消息，在接收到所述数据发送端传输的消息后，读取消息栈中当前指针位置的数据进行解析，并将解析后的消息传输给所述数据发送端，将所有解析的消息与所述数据发送端发送的消息进行误码对比；当误码率小于预设的阈值时，判定1553B数据传输正常；否则，判定1553B数据传输异常；
S3：在所述数据发送端发送的连续的N条消息中插入广播消息，根据所述广播消息不同的插入位置，每完成一次1553B通信，所述数据发送端采集所述数据接收端解析的消息，进行误码对比，判断1553B数据传输是否正常。
2.如权利要求1所述的1553B数据传输可靠性测试方法，其特征在于，所述步骤S3进一步包括：
S31：在所述1553B数据传输过程中插入单条广播消息，根据所述单条广播消息不同的插入位置，每完成一次1553B通信，所述数据发送端采集所述数据接收端解析的消息，进行误码对比，判断1553B数据传输是否正常；
S32：在所述1553B数据传输过程中插入两条广播消息，根据所述两条广播消息不同的插入位置，每完成一次1553B通信，所述数据发送端采集所述数据接收端解析的消息，进行误码对比，判断1553B数据传输是否正常。
3.如权利要求2所述的1553B数据传输可靠性测试方法，其特征在于，所述步骤S31进一步包括：
将所述连续的N条消息依次链表排列传输，将所述单条广播消息插入第一条消息与第二条消息之间，完成一次1553B通信；所述数据发送端采集所述数据接收端解析的消息，进行误码对比，判断1553B数据传输是否正常；
将所述单条广播消息插入第二条消息与第三条消息之间，完成一次1553B通信；所述数据发送端采集所述数据接收端解析的消息，进行误码对比，判断1553B数据传输是否正常；
依次更改所述单条广播消息插入的位置，进行测试，判断1553B数据传输是否正常；直至将所述单条广播消息插入第N-1条消息与第N条消息之间，进行测试，判断1553B数据传输是否正常，完成插入单条广播消息的测试。
4.如权利要求2所述的1553B数据传输可靠性测试方法，其特征在于，所述步骤S32进一步包括：
将所述连续的N条消息依次链表排列传输，将第一条广播消息插入第一条消息与第二条消息之间，将第二条广播消息插入第二条消息与第三条消息之间，完成一次1553B通信；所述数据发送端采集所述数据接收端解析的消息，进行误码对比，判断1553B数据传输是否正常；
所述第一条广播消息的插入位置不变，将所述第二条广播消息插入第三条消息与第四条消息之间，完成一次1553B通信；所述数据发送端采集所述数据接收端解析的消息，进行误码对比，判断1553B数据传输是否正常；
所述第一条广播消息的插入位置不变，依次更改所述第二条广播消息插入的位置，进行测试，判断1553B数据传输是否正常；直至将所述第二条广播消息插入第N-1条消息与第N条消息之间，进行测试，判断1553B数据传输是否正常；
将所述第一条广播消息插入第二条消息与第三条消息之间，将所述第二条广播消息插入第三条消息与第四条消息之间，完成一次1553B通信；所述数据发送端采集所述数据接收端解析的消息，进行误码对比，判断1553B数据传输是否正常；
所述第一条广播消息的插入位置不变，依次更改所述第二条广播消息插入的位置，进行测试，判断1553B数据传输是否正常；直至将所述第二条广播消息插入第N-1条消息与第N条消息之间，进行测试，判断1553B数据传输是否正常；
每当所述第一条广播消息更改一次插入位置，遍历所述第二条广播消息的插入位置，进行测试，判断1553B数据传输是否正常；直至所述第一条广播消息插入第N-2条消息与第N-1条消息之间，且所述第二条广播消息插入第N-1条消息与第N条消息之间，进行测试，判断1553B数据传输是否正常，完成插入两条广播消息的测试。
5.如权利要求1至4中任一项 所述的1553B数据传输可靠性测试方法，其特征在于，所述预设的阈值为10-6。
6.一种1553B数据传输可靠性测试设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至5中任意一项所述的1553B数据传输可靠性测试方法中的步骤。
7.一种存储有计算机可读指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行如权利要求1至5中任意一项所述的1553B数据传输可靠性测试方法中的步骤。
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