CN115357501A - 航天测控软件的自动化测试方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种航天测控软件的自动化测试方法和系统，涉及软件测试的技术领域，包括：在确定航天测控软件的测试流程开始的情况下，采集航天测控软件的后台软件的测试数据，得到数据集合；其中，测试流程中包括若干测试用例的测试；基于预设图像采集规则采集航天测控软件的前台软件的界面图像，得到图片集合；在确定航天测控软件的测试流程结束的情况下，基于数据集合、图片集合和预设判定规则集合确定每个测试用例的判定结果；基于所有测试用例的判定结果确定航天测控软件的测试结果。本发明实现了航天测控软件的自动化测试，自动化测试过程无需人工干预，因此缓解了软件测试效率低、准确率低和软件测试质量无法保证的技术问题。

Description

航天测控软件的自动化测试方法和系统

技术领域

本发明涉及软件测试的技术领域，尤其是涉及一种航天测控软件的自动化测试方法和系统。

背景技术

航天测控系统是一种复杂的综合电子系统，航天测控系统中的软件分系统-航天测控软件是其核心部分，其主要功能是处理和转发航天测控任务中的相关信息，并将航天测控任务的执行情况以不同形式展现出来，其质量是保证航天测控任务顺利实施的关键因素，因此，必须通过大量的软件测试来保证航天测控软件的软件质量。

航天测控软件具有高频度迭代的特点，经常需要根据测控对象和类型不同进行配置文件或者代码的调整，这些调整具有频繁、改动幅度小的特点，修改完后需要进行测试，且由于航天测控软件的特殊性，目前测试多为手动和人工测试，现有的测试方法在高频度迭代情况下测试效率低、测试难度大、测试准确率只能通过人工判定，软件测试质量无法保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种航天测控软件的自动化测试方法和系统，以缓解了航天测控软件测试效率低、准确率低和软件测试质量无法保证的技术问题。

第一方面，本发明提供一种航天测控软件的自动化测试方法，包括：在确定航天测控软件的测试流程开始的情况下，采集所述航天测控软件的后台软件的测试数据，得到数据集合；其中，所述测试流程中包括若干测试用例的测试；基于预设图像采集规则采集所述航天测控软件的前台软件的界面图像，得到图片集合；在确定所述航天测控软件的测试流程结束的情况下，基于所述数据集合、所述图片集合和预设判定规则集合确定每个所述测试用例的判定结果；基于所有所述测试用例的判定结果确定所述航天测控软件的测试结果。

在可选的实施方式中，所述预设判定规则集合中包括多条判定规则，每条所述判定规则对应一个测试用例；基于所述数据集合、所述图片集合和预设判定规则集合确定每个所述测试用例的判定结果，包括：从所述数据集合中读取目标测试用例的测试数据，从所述图片集合中读取所述目标测试用例的界面图像，从所述预设判定规则集合中读取所述目标测试用例对应的判定规则；其中，所述目标测试用例表示所有所述测试用例中的任一测试用例；对所述目标测试用例的界面图像进行图像分析，得到第一待检数据集；对所述目标测试用例的测试数据进行数据处理，得到第二待检数据集；判断所述第一待检数据集和所述第二待检数据集是否符合所述目标测试用例对应的判定规则；若是，则确定所述目标测试用例的判定结果为测试通过。

在可选的实施方式中，判断所述第一待检数据集和所述第二待检数据集是否符合所述目标测试用例对应的判定规则，包括：从所述第一待检数据集中获取属于目标时刻的第一数据，从所述第二待检数据集中获取属于所述目标时刻的第二数据；其中，所述目标时刻表示所述目标测试用例测试过程中的任一时刻；判断所述第一数据和所述第二数据是否符合所述目标测试用例对应的判定规则。

在可选的实施方式中，所述预设图像采集规则包括：每个所述测试用例的图像采集规则；目标测试用例的图像采集规则中包括：所述目标测试用例在所述前台软件中的目标显示页面和所述目标显示页面的图像截取时间。

在可选的实施方式中，所述图片集合以二维数组的形式存储所述前台软件的界面图像，所述二维数组的维度包括：测试用例编号和测试时间。

第二方面，本发明提供一种航天测控软件的自动化测试系统，包括：数据采集器、图片采集器和用例判定器；所述数据采集器，用于在确定航天测控软件的测试流程开始的情况下，采集所述航天测控软件的后台软件的测试数据，得到数据集合；其中，所述测试流程中包括若干测试用例的测试；所述图片采集器，用于基于预设图像采集规则采集所述航天测控软件的前台软件的界面图像，得到图片集合；所述用例判定器，用于在确定所述航天测控软件的测试流程结束的情况下，基于所述数据集合、所述图片集合和预设判定规则集合确定每个所述测试用例的判定结果，并基于所有所述测试用例的判定结果确定所述航天测控软件的测试结果。

在可选的实施方式中，所述预设判定规则集合中包括多条判定规则，每条所述判定规则对应一个测试用例；所述用例判定器，包括：读取模块，用于从所述数据集合中读取目标测试用例的测试数据，从所述图片集合中读取所述目标测试用例的界面图像，从所述预设判定规则集合中读取所述目标测试用例对应的判定规则；其中，所述目标测试用例表示所有所述测试用例中的任一测试用例；图像分析模块，用于对所述目标测试用例的界面图像进行图像分析，得到第一待检数据集；数据处理模块，用于对所述目标测试用例的测试数据进行数据处理，得到第二待检数据集；判断模块，用于判断所述第一待检数据集和所述第二待检数据集是否符合所述目标测试用例对应的判定规则；确定模块，用于在所述第一待检数据集和所述第二待检数据集符合所述目标测试用例对应的判定规则的情况下，确定所述目标测试用例的判定结果为测试通过。

在可选的实施方式中，所述判断模块，具体用于：从所述第一待检数据集中获取属于目标时刻的第一数据，从所述第二待检数据集中获取属于所述目标时刻的第二数据；其中，所述目标时刻表示所述目标测试用例测试过程中的任一时刻；判断所述第一数据和所述第二数据是否符合所述目标测试用例对应的判定规则。

第三方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现前述实施方式中任一项所述的航天测控软件的自动化测试方法的步骤。

第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现前述实施方式中任一项所述的航天测控软件的自动化测试方法。

本发明提供的航天测控软件的自动化测试方法，包括：在确定航天测控软件的测试流程开始的情况下，采集航天测控软件的后台软件的测试数据，得到数据集合；其中，测试流程中包括若干测试用例的测试；基于预设图像采集规则采集航天测控软件的前台软件的界面图像，得到图片集合；在确定航天测控软件的测试流程结束的情况下，基于数据集合、图片集合和预设判定规则集合确定每个测试用例的判定结果；基于所有测试用例的判定结果确定航天测控软件的测试结果。

本发明提供了一种航天测控软件的自动化测试方法，通过采集航天测控软件在测试流程开始后的后台软件的测试数据和前台软件的界面图像，结合测试用例对应的预设判定规则集合即可对各个测试用例通过与否进行自动判定，从而实现了航天测控软件的自动化测试，自动化测试过程无需人工干预，因此缓解了软件测试效率低、准确率低和软件测试质量无法保证的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种航天测控软件的自动化测试方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种自动化测试方法和人工测试方法的时间消耗和发现问题数量的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种自动化测试方法和人工测试方法的准确性比较示意图；

图4为本发明实施例提供的一种软件自动化测试时间和软件维护规模之间的变化关系示意图；

图5为本发明实施例提供的一种自动化测试时间与软件维护规模比例变化趋势的示意图；

图6为本发明实施例提供的一种航天测控软件的自动化测试系统的功能模块图；

图7为本发明实施例提供的一种航天测控软件自动化测试的系统框图；

图8为本发明实施例提供的一种电子设备的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

航天测控系统是一种复杂的综合电子系统，负责对包括太空中卫星、运载火箭、航天飞船等的航天器(即测控对象)进行测量和控制(简称测控)，在航天器的可见弧段内与航天器建立通信连接、接收航天器的测量信息(遥测)、发送航天器的控制信息(遥控)和转发航天器的有效载荷信息(例如图像、语音等)。它是典型的安全关键系统，航天测控任务的失败会导致巨大的经济损失，甚至人员的伤亡。航天测控系统中的软件分系统-航天测控软件是其核心部分，其主要功能是处理和转发航天测控任务中的相关信息，并将航天测控任务的执行情况以不同形式展现出来，其质量是保证航天测控任务顺利实施的关键因素。

由于航天器的测控模式和测控任务需求不断发生变化，因此航天测控软件通常采用增量式开发，通过大量扩展接口来应对新的航天器测控模式。这种增量式的开发不仅包括软件配置文件的新增和修改，也包含软件代码的更动，所以必须通过大量的软件测试来保证其软件质量。由于软件测试中的测试用例需要覆盖测控任务的所有情况，不仅要针对不同的频点、速率、跟踪方式进行遍历，还需要对软件关键功能进行回归测试，因此软件测试的时间消耗很大。

航天测控软件具有高频度迭代的特点，经常需要根据测控对象和类型不同进行配置文件或者代码的调整，这些调整具有频繁、改动幅度小的特点，修改完后需要进行测试，且测试多为手动和人工测试，现有的测试方法在高频度迭代情况下测试效率低、测试难度大、测试准确率只能通过人工判定，软件测试质量无法保证，而自动化测试方法是提高软件测试效率的有效方法之一。

航天测控软件多采用传统的C/S架构设计，后端服务器负责数据交换和业务逻辑处理，前端客户端负责展示测控任务执行流程，是一种典型的用户图形界面驱动的软件应用(GUI-Driving Application)。针对用户图形界面驱动软件的软件测试方法研究目前已有很多成熟可行的方法，但是现有技术中针对用户图形界面驱动软件的软件测试方法，其核心思想是读取用户图形界面上基础控件(例如：java swing，QT、web等)信息，并根据预先设定好的控件状态和事件脚本完成相应的测试。但上述的方法难以适用航天测控软件的测试，因为航天测控软件通常需要显示较为复杂的信息，多采用编程语言中的绘制函数来绘制指示灯、曲线、表格等元素，已有的基于图形界面驱动的软件测试方法无法通过获取控件的方式来获取航天测控软件用户图形界面的显示内容。有鉴于此，本发明实施例提供了一种航天测控软件的自动化测试方法，用以缓解上文中所涉及的技术问题。

实施例一

图1为本发明实施例提供的一种航天测控软件的自动化测试方法的流程图，如图1所示，该方法具体包括如下步骤：

步骤S102，在确定航天测控软件的测试流程开始的情况下，采集航天测控软件的后台软件的测试数据，得到数据集合。

步骤S104，基于预设图像采集规则采集航天测控软件的前台软件的界面图像，得到图片集合。

本发明实施例所提供的航天测控软件的自动化测试方法，实质上是一种基于图像识别的软件测试框架。具体的，为了对航天测控软件进行测试，通常需要设计若干测试用例，上述测试用例不仅要覆盖测控任务的所有情况，对不同的频点、速率、跟踪方式进行遍历，还需要对软件关键功能进行回归测试。因此，航天测试软件的测试流程中包括若干测试用例的测试。本发明实施例不对测试用例的生成方法进行具体限定，可以通过本领域专业技术人员进行设计，也可以通过现有的测试用例生成器生成。

基于航天测控软件的设计架构，可将航天测控软件分割为两部分，分别为：后台软件和前台软件，本发明实施例为了避免遗漏航天测控软件存在的问题，因此，在确定航天测控软件的测试流程开始之后，一方面采集其后台软件的测试数据，生成数据集合，另一方面，根据预设图像采集规则采集其前台软件的界面图像，得到图片集合。数据集合和图片集合即可记录航天测控软件在测试任务执行过程中的所有动作与状态，以作为后续对测试用例进行判定的源数据。

若Ts为航天测控软件中测控任务开始时间，Te为测控任务结束时间。由于每个测试用例数据发送时间不一样，有些是测控任务开始前a秒发送，有些是测控任务结束后b秒停止发送，所以航天测控软件的测试流程的开始时间和结束时间依赖于每个测试用例的发送和停止发送时间。测试流程的开始时间和结束时间为：所有测试用例的发送时间和停止发送时间的并集的开始时间和结束时间。也即，若共有5个测试用例，5个测试用例中最早的发送时间为Ts-p，5个测试用例中最晚的停止发送时间为Te+q，那么航天测控软件的测试流程开始时间即为Ts-p，结束时间即为Te+q。

在本发明实施例中，若测试流程中包括n个测试用例的测试，那么数据集合D中就相应的分别存储n个测试用例的后台数据{D1，D2，…Dn}，也即，数据集合中的测试数据是以测试用例作为单位进行存储的。同样的，图片集合中也分别存储n个测试用例的前台数据，也即，图片集合中的界面图像也是以测试用例作为单位进行存储的。本发明实施例不对预设图像采集规则进行具体的限定，用户可以根据实际需求为每个测试用例设置对前台软件的界面图像进行采集的规则，例如，周期行的进行图像采集，或者在若干指定时间点进行图像采集。

步骤S106，在确定航天测控软件的测试流程结束的情况下，基于数据集合、图片集合和预设判定规则集合确定每个测试用例的判定结果。

步骤S108，基于所有测试用例的判定结果确定航天测控软件的测试结果。

为了能够实现自动化地判定每个测试用例是否测试通过，本发明实施例设置了预设判定规则集合，具体的，针对不同的测试用例，用户可以根据实际情况设定该测试用例测试通过的条件，并将上述条件整理为测试用例的判定规则，所有测试用例的判定规则即构成了上述预设判定规则集合。

所以在确定航天测控软件的测试流程结束的情况下，既可确保数据集合和图片集合中的数据可以覆盖所有测试用例的执行过程，因此，根据采集到的数据集合和图片集合，结合预设判定规则集合，即可得到每个测试用例的判定结果，其中，测试用例的判定结果包括：测试通过，测试不通过。

结合所有测试用例的判定结果即可确定出航天测控软件在执行哪些测试时会出现问题，进而定位出航天测控软件的软件问题，从而得出航天测控软件的测试结果。也即，测试结果包括：航天测控软件不存在软件问题，航天测控软件存在软件问题，以及，在确定存在软件问题的情况下，提供软件问题清单。

本发明实施例提供了一种航天测控软件的自动化测试方法，通过采集航天测控软件在测试流程开始后的后台软件的测试数据和前台软件的界面图像，结合测试用例对应的预设判定规则集合即可对各个测试用例通过与否进行自动判定，从而实现了航天测控软件的自动化测试，自动化测试过程无需人工干预，因此缓解了软件测试效率低、准确率低和软件测试质量无法保证的技术问题。

在一个可选的实施方式中，预设判定规则集合中包括多条判定规则，每条判定规则对应一个测试用例。

上述步骤S106中，基于数据集合、图片集合和预设判定规则集合确定每个测试用例的判定结果，具体包括如下步骤：

步骤S1061，从数据集合中读取目标测试用例的测试数据，从图片集合中读取目标测试用例的界面图像，从预设判定规则集合中读取目标测试用例对应的判定规则。

步骤S1062，对目标测试用例的界面图像进行图像分析，得到第一待检数据集。

步骤S1063，对目标测试用例的测试数据进行数据处理，得到第二待检数据集。

步骤S1064，判断第一待检数据集和第二待检数据集是否符合目标测试用例对应的判定规则。

若是，则执行步骤S1065，若否，则执行步骤S1066。

步骤S1065，确定目标测试用例的判定结果为测试通过。

步骤S1066，确定目标测试用例的判定结果为测试不通过。

通过上文中的描述可知，数据集合、图片集合以及预设判定规则集合中的内容均可视为以测试用例为单位进行存储的，因此，在对目标测试用例是否测试通过进行自动化判定时，首先应该以目标测试用例为筛选条件从以上三种集合中读取相应的测试数据、界面图像(界面图像的数量≥1)和判定规则，其中，目标测试用例表示所有测试用例中的任一测试用例。

可选地，为每个测试用例均设有唯一的编号，预设判定规则集合中的判定规则以测试用例编号作为标识，采集到的测试数据以及界面图像也均以测试用例编号作为标识，进而可以在进行判定时，通过数据的标识即可快速筛选出分析所需的数据；或者，为每个测试用例在数据集合、图片集合以及预设判定规则集合中设置相应的存储地址，那么在进行判定时，按照指定的存储地址即可快速获取到所需的数据。

从后台软件中采集到的测试数据以及从前台软件中采集到的界面图像中所涵盖的信息较多，但是测试用例是否通过可能仅需要其中一部分数据即可判定出来，因此，在得到目标测试用例的界面图像以及目标测试用例的测试数据之后，需要分别对目标测试用例的界面图像进行图像分析，得到第一待检数据集，以及对目标测试用例的测试数据进行数据处理，得到第二待检数据集，进而判断第一待检数据集和第二待检数据集是否符合目标测试用例对应的判定规则，从而确定出目标测试用例的测试是否通过。

针对不同的测试用例，用户可以根据实际需求设定相应的判定规则，因此，本发明实施例不对“对测试数据进行数据处理的处理手段”以及“对界面图像进行图像分析的具体分析目的”进行限定，本发明实施例仅提供用例的判定思路，不对其形式及内容进行具体的限定。

例如，可以对目标测试用例的测试数据进行解析，得到测试数据中包括的数据类型和/或数据帧数，同时，对界面图像进行图像识别，识别出图像中的数据类型和/或数据帧数，如果以上二者的数据类型和/或数据帧数相同，则目标测试用例的判定结果为测试通过，否则，判定结果为不通过。

或者，对目标测试用例的测试数据进行解析，得到测试数据中指定数据字段的具体数值，同时，对界面图像进行图像识别，识别出图像中的上述指定数据字段的颜色，如果上述颜色与具体数值均符合预设的判定规则(判定规则例如，界面图像中指定数据字段的颜色为红色，测试数据显示指定数据字段的数值小于0)，则目标测试用例的判定结果为测试通过，否则，判定结果为不通过。

在一个可选的实施方式中，上述步骤S1064，判断第一待检数据集和第二待检数据集是否符合目标测试用例对应的判定规则，具体包括如下内容：

从第一待检数据集中获取属于目标时刻的第一数据，从第二待检数据集中获取属于目标时刻的第二数据；其中，目标时刻表示目标测试用例测试过程中的任一时刻；判断第一数据和第二数据是否符合目标测试用例对应的判定规则。

为了能够精准的记录测试用例的测试过程，本发明实施例中的数据集合和图片集合所存储的数据均具有时间属性，并且在判定测试用例是否测试通过的时候，以相同的采集时刻作为数据获取的前提条件，若第一待检数据集和第二待检数据集中均包括多个时刻的数据，那么在利用判定规则对目标测试用例是否通过测试进行判别时，需要对其相应的两个待检数据集中各个时刻的数据分别进行匹配判断，只有所有数据采集时刻的第一数据和第二数据均符合目标测试用例对应的判定规则的情况下，才能确定目标测试用例的判定结果为测试通过。

在一个可选的实施方式中，预设图像采集规则包括：每个测试用例的图像采集规则；目标测试用例的图像采集规则中包括：目标测试用例在前台软件中的目标显示页面和目标显示页面的图像截取时间。

在本发明实施例中，用户可以根据实际需求为每个测试用例设置对前台软件的界面图像进行采集的规则，也即，每个测试用例的图像采集规则。其中，目标测试用例的图像采集规则中应指明该测试用例的图像截取时间以及所对应的前台软件截取页面(也即，目标测试用例在前台软件中的目标显示页面)。

为了便于理解，下面举例说明，例如测试用例为“数据传输状态报告”，且已知前台软件中有3个显示页面显示该测试用例的相关测试数据，后台软件在Te时产生并发送5帧数据，且数据发送频率为1s/帧，那么为该测试用例设定的图像采集规则为对前台软件中上述3个指定的显示页面的界面数据进行采集，且图像截取时间为在获取到第一帧后台软件的测试数据后，每秒截取三个页面存储并解析生成到图片集合，且用例判定通过的条件是：数据集合与图片集合中同一时刻解析的数据类型和数据帧数完全一致。

因此，在Te+6s时，测试流程结束，从图片集合和数据集合中抽取该测试用例的相关内容，并分别从中解析以下两个字段：数据类型、数据帧数，若两个集合中的同一时刻解析的数据类型和数据帧数完全一致为判定通过，不一致判定为不通过。

在一个可选的实施方式中，图片集合以二维数组的形式存储前台软件的界面图像，二维数组的维度包括：测试用例编号和测试时间。

为了评估本发明实施例提供的自动化测试方法的准确性和效率，发明人比较了传统航天测控软件的人工测试方法和本发明的自动化测试方法。首先明确测控对象为某型卫星，共4名人员参与软件测试，均为领域专家,对航天测控软件了解全面，从事航天测控软件总体工作五年以上，曾经执行过国家级大型航天测控任务，经验丰富。将这4人分为两组(记为人工组和自动组)，每组2人，其中，人工组采用传统的人工测试的方法进行软件测试，而自动化组采用本发明方法进行软件测试。

待测卫星组包含2颗卫星，有三档速率可调，为覆盖所有任务执行情况，需要模拟6种测控任务状态开展测试。人工组开展了6种测控任务状态下的软件测试，每种测控状态设计测试用例77个，涉及23个页面。在每一次测控任务流程中，人工检查页面，验证测试用例；自动组获取了54个测控任务的领域知识，针对23个页面，利用用例选择器生成80个测试用例，自动组的80个测试用例同样也是在6种测控任务状态下分别进行测试，自动组中的图片采集器配置截图频率为1秒钟。

两组人员的测试时间包括:人工组(测试准备时间+测试用例生成时间+人工测试时间+测试结果收集时间)，自动化组(测试准备时间+自动化测试时间+测试结果收集时间)。人工组和自动化组均需进行测试准备和测试结果收集，测试准备时间为20分钟，测试结果收集时间为20分钟。人工组测试用例设计时间60分钟，进行人工测试，每次消耗时间为40分钟(任务准备时间10分钟，任务执行时间25分钟，任务结束时间5分钟)，共完成6次，人工组共计发现22个软件问题，修改软件后，重复进行6种测控任务状态下的测控任务流程模拟，所有测试用例均通过。因此人工组共计耗时560分钟(20+60+12*40+20)。而自动化组自动化测试时间(包含领域知识获取时间、测试用例生成时间和测试执行时间)为210分钟，因此共计耗时250分钟(20+210+20)，发现软件问题24个。

从下述表1两组测试结果对比可以看出，自动组采用本发明方法进行测试，测试时间缩短为人工组所需时间的44.6％，自动组比人工组测试多发现了2个软件问题。经核实，在人工组的测试中，由于测试人员疏忽，未能发现这两个软件问题。

表1测试用例执行情况对比

从上述案例可以看出，本发明提出的方法大幅提升了航天测控软件的测试效率，时间消耗下降比例超过50％，且测试结果更为准确。

截止目前，本发明方法已完成了百余次航天测控软件测试，方法使用初期采用自动化测试和人工测试两种测试复核的方式进行，此方式持续时间一个月，共完成7次软件测试。其中，两种方法的时间消耗和发现问题数量如图2所示，两种测试方法准确性比较如图3所示。

通过图2可以看出随着测试次数增多，自动化测试时间消耗优势逐渐增大，其原因在于：方法使用初期,测试人员对于测试软件不熟悉，消耗时间较长，而随着测试人员逐渐熟练测试流程，所需时间逐渐降低。另外，从图3中可以看出，7次对比测试中，自动化测试发现的软件问题始终大于等于人工测试，显然，自动化测试的准确性要高于人工测试。

软件维护涉及软件代码更动、配置文件修改、文档修改和用户操作手册修改等多个方面内容，目前已有模型针对软件维护规模进行度量，该模型综合上述修改内容给出了一个具体数值来度量软件维护规模。发明人统计了某月共12次软件测试中，软件自动化测试时间(以分钟衡量)和软件维护规模之间的变化关系。结果如图4所示，横坐标以软件维护规模升序排列，纵坐标为软件测试时间消耗。通过图4可以看出，软件维护规模与软件测试时间基本成线性变化趋势，也就是说，本发明方法不会因为软件维护规模变大导致测试时间快速增长，适合大规模软件。图5还提供了自动化测试时间与软件维护规模比例变化趋势的示意图。

本发明实施例提供的航天测控软件的自动化测试方法可实时识别前台软件界面的数字、文字、颜色等显示元素，并通过测试用例对应的规则集合实现自动判定，提高了软件测试效率和准确率；并且不会因为软件维护规模变大导致测试时间快速增长，适合大规模软件的测试；对于新增的测试用例，可以通过新增规则集合并增加数据采集器相应的采集内容，即可完成新增测试用例的扩展。对于判定规则的变化，可通过修改规则集合完成，对于测试用例判定标准的变化可快速适应，具有灵活性和可扩展性。

本发明实施例还提供了一种航天测控软件的自动化测试系统，该航天测控软件的自动化测试系统主要用于执行上述实施例一所提供的航天测控软件的自动化测试方法，以下对本发明实施例提供的航天测控软件的自动化测试系统做具体介绍。

图6是本发明实施例提供的一种航天测控软件的自动化测试系统的功能模块图，如图6所示，该装置主要包括：数据采集器10，图片采集器20，用例判定器30，其中：

数据采集器10，用于在确定航天测控软件的测试流程开始的情况下，采集航天测控软件的后台软件的测试数据，得到数据集合；其中，测试流程中包括若干测试用例的测试。

图片采集器20，用于基于预设图像采集规则采集航天测控软件的前台软件的界面图像，得到图片集合。

用例判定器30，用于在确定航天测控软件的测试流程结束的情况下，基于数据集合、图片集合和预设判定规则集合确定每个测试用例的判定结果，并基于所有测试用例的判定结果确定航天测控软件的测试结果。

图7为本发明实施例提供的一种航天测控软件自动化测试的系统框图，如图7所示，虚线以上部分展示了航天测控软件和三个外部支持系统之间的交互关系。虚线下部为本发明中的自动化测试框架部分，包含：三个软件单元(数据采集器、图片采集器和用例判定器)和四种数据存储(数据集合、图片集合、规则集合(也即，上文中的预设判定规则集合)、判定集合)组成。

数据采集器实现后台软件的数据采集，有几种测试用例，数据集合中就存储几种测试用例的后台数据。图片采集器实现前台软件的图片信息采集，图片采集器在测试流程开始时启动，若数据采集器采集到后台测试数据，则图片采集器开始准备进行图片信息采集。数据集合和图片集合分别是数据采集器和图片采集器的输出，数据集合是后台软件测试数据的存储，图片集合以二维数组的形式存储测试任务中的截屏图片，按照测试用例和时间进行存储，一个测试用例的截图数量为N(N≥1)。

预设判定规则集合(也即，规则集合)是预先制定好的判定规则组成的集合，并指明每个测试用例通过的条件。测试用例有M种，则规则集合有M条判定规则，每一条判定规则对应于一种测试用例。

用例判定器按照每个测试用例一个判定组件，读取对应测试用例的判定规则，是测试用例是否判定通过的逻辑实现。具体的，用例判定器读取规则集合中的判定规则，实现对测试用例的判定，根据规则集合并结合数据集合和图片集合情况判定该用例是否通过。对于每一个测试用例，将数据集合、图片集合、规则集合中相应的数据进行分析及判别，若数据集合内数据与图片分析后数据按照预设判定规则匹配一致，则用例通过，否则用例不通过。用例判定结果是用例判定器的输出，判定集合用于存储每个测试用例的判定结果，基于判定集合中的所有用例判定结果，可快速定位出航天测控软件存在的问题，从而完成软件测试。

本发明实施例所提供的航天测控软件的自动化测试系统，其执行的自动化测试方法通过采集航天测控软件在测试流程开始后的后台软件的测试数据和前台软件的界面图像，结合测试用例对应的预设判定规则集合即可对各个测试用例通过与否进行自动判定，从而实现了航天测控软件的自动化测试，自动化测试过程无需人工干预，因此缓解了软件测试效率低、准确率低和软件测试质量无法保证的技术问题。

可选地，预设判定规则集合中包括多条判定规则，每条判定规则对应一个测试用例；用例判定器，包括：

读取模块，用于从数据集合中读取目标测试用例的测试数据，从图片集合中读取目标测试用例的界面图像，从预设判定规则集合中读取目标测试用例对应的判定规则；其中，目标测试用例表示所有测试用例中的任一测试用例。

图像分析模块，用于对目标测试用例的界面图像进行图像分析，得到第一待检数据集。

数据处理模块，用于对目标测试用例的测试数据进行数据处理，得到第二待检数据集。

判断模块，用于判断第一待检数据集和第二待检数据集是否符合目标测试用例对应的判定规则。

确定模块，用于在第一待检数据集和第二待检数据集符合目标测试用例对应的判定规则的情况下，确定目标测试用例的判定结果为测试通过。

可选地，判断模块，具体用于：

从第一待检数据集中获取属于目标时刻的第一数据，从第二待检数据集中获取属于目标时刻的第二数据；其中，目标时刻表示目标测试用例测试过程中的任一时刻。

判断第一数据和第二数据是否符合目标测试用例对应的判定规则。

可选地，预设图像采集规则包括：每个测试用例的图像采集规则；目标测试用例的图像采集规则中包括：目标测试用例在前台软件中的目标显示页面和目标显示页面的图像截取时间。

可选地，图片集合以二维数组的形式存储前台软件的界面图像，二维数组的维度包括：测试用例编号和测试时间。

实施例二

参见图8，本发明实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括：处理器60，存储器61，总线62和通信接口63，所述处理器60、通信接口63和存储器61通过总线62连接；处理器60用于执行存储器61中存储的可执行模块，例如计算机程序。

其中，存储器61可能包含高速随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口63(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。

总线62可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图8中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

其中，存储器61用于存储程序，所述处理器60在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的过程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器60中，或者由处理器60实现。

处理器60可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器60中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器60可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器61，处理器60读取存储器61中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

本发明实施例所提供的一种航天测控软件的自动化测试方法和系统的计算机程序产品，包括存储了处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种航天测控软件的自动化测试方法，其特征在于，包括：

在确定航天测控软件的测试流程开始的情况下，采集所述航天测控软件的后台软件的测试数据，得到数据集合；其中，所述测试流程中包括若干测试用例的测试；

基于预设图像采集规则采集所述航天测控软件的前台软件的界面图像，得到图片集合；

在确定所述航天测控软件的测试流程结束的情况下，基于所述数据集合、所述图片集合和预设判定规则集合确定每个所述测试用例的判定结果；

基于所有所述测试用例的判定结果确定所述航天测控软件的测试结果。

2.根据权利要求1所述的航天测控软件的自动化测试方法，其特征在于，所述预设判定规则集合中包括多条判定规则，每条所述判定规则对应一个测试用例；

基于所述数据集合、所述图片集合和预设判定规则集合确定每个所述测试用例的判定结果，包括：

从所述数据集合中读取目标测试用例的测试数据，从所述图片集合中读取所述目标测试用例的界面图像，从所述预设判定规则集合中读取所述目标测试用例对应的判定规则；其中，所述目标测试用例表示所有所述测试用例中的任一测试用例；

对所述目标测试用例的界面图像进行图像分析，得到第一待检数据集；

对所述目标测试用例的测试数据进行数据处理，得到第二待检数据集；

判断所述第一待检数据集和所述第二待检数据集是否符合所述目标测试用例对应的判定规则；

若是，则确定所述目标测试用例的判定结果为测试通过。

3.根据权利要求2所述的航天测控软件的自动化测试方法，其特征在于，判断所述第一待检数据集和所述第二待检数据集是否符合所述目标测试用例对应的判定规则，包括：

从所述第一待检数据集中获取属于目标时刻的第一数据，从所述第二待检数据集中获取属于所述目标时刻的第二数据；其中，所述目标时刻表示所述目标测试用例测试过程中的任一时刻；

判断所述第一数据和所述第二数据是否符合所述目标测试用例对应的判定规则。

4.根据权利要求1所述的航天测控软件的自动化测试方法，其特征在于，所述预设图像采集规则包括：每个所述测试用例的图像采集规则；

目标测试用例的图像采集规则中包括：所述目标测试用例在所述前台软件中的目标显示页面和所述目标显示页面的图像截取时间。

5.根据权利要求1所述的航天测控软件的自动化测试方法，其特征在于，所述图片集合以二维数组的形式存储所述前台软件的界面图像，所述二维数组的维度包括：测试用例编号和测试时间。

6.一种航天测控软件的自动化测试系统，其特征在于，包括：数据采集器、图片采集器和用例判定器；

所述数据采集器，用于在确定航天测控软件的测试流程开始的情况下，采集所述航天测控软件的后台软件的测试数据，得到数据集合；其中，所述测试流程中包括若干测试用例的测试；

所述图片采集器，用于基于预设图像采集规则采集所述航天测控软件的前台软件的界面图像，得到图片集合；

所述用例判定器，用于在确定所述航天测控软件的测试流程结束的情况下，基于所述数据集合、所述图片集合和预设判定规则集合确定每个所述测试用例的判定结果，并基于所有所述测试用例的判定结果确定所述航天测控软件的测试结果。

7.根据权利要求6所述的航天测控软件的自动化测试系统，其特征在于，所述预设判定规则集合中包括多条判定规则，每条所述判定规则对应一个测试用例；

所述用例判定器，包括：

读取模块，用于从所述数据集合中读取目标测试用例的测试数据，从所述图片集合中读取所述目标测试用例的界面图像，从所述预设判定规则集合中读取所述目标测试用例对应的判定规则；其中，所述目标测试用例表示所有所述测试用例中的任一测试用例；

图像分析模块，用于对所述目标测试用例的界面图像进行图像分析，得到第一待检数据集；

数据处理模块，用于对所述目标测试用例的测试数据进行数据处理，得到第二待检数据集；

判断模块，用于判断所述第一待检数据集和所述第二待检数据集是否符合所述目标测试用例对应的判定规则；

确定模块，用于在所述第一待检数据集和所述第二待检数据集符合所述目标测试用例对应的判定规则的情况下，确定所述目标测试用例的判定结果为测试通过。

8.根据权利要求7所述的航天测控软件的自动化测试系统，其特征在于，所述判断模块，具体用于：

从所述第一待检数据集中获取属于目标时刻的第一数据，从所述第二待检数据集中获取属于所述目标时刻的第二数据；其中，所述目标时刻表示所述目标测试用例测试过程中的任一时刻；

判断所述第一数据和所述第二数据是否符合所述目标测试用例对应的判定规则。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至6中任一项所述的航天测控软件的自动化测试方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现上述权利要求1至6中任一项所述的航天测控软件的自动化测试方法。

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