综合电子系统和控制系统的嵌入式测试解决方案

综合电子系统和控制系统的嵌入式测试解决方案随着电子技术的快速发展，综合电子系统和控制系统已成为武器装备或交通工具上最为重要的组成部分，其测试过程是整个系统研制的关键环节之一。目前综合电子系统和控制系统软件规模越来越大，因此带来的测试复杂度也相应提高。主要体现在以下几个方面：一是交联系统较多，系统设计变更频繁，测试用例数量庞大；二是系统复杂，被测对象多，测试问题分散在每个测试对象中，对测试问题的跟踪、分析与统计耗时费力；三是测试相关工具链众多，比如需求管理工具、缺陷管理工具、开发工具与环境，从测试工程师角度看，若不能很好集成，非常影响测试效率；四是频繁的迭代开发，对测试快速响应与管理提出了很高的要求。在综合电子系统和控制系统测试中，ETframework采用能方便快捷地进行测试需求分析、测试用例设计与维护、多轮次的管理、工具链集成以及测试问题的跟踪、分析与统计等功能，能有效解决上述问题。ET·f的结构如图1所示，其中，测试过程管理涉及从用例管理到测试执行，再到轮次管理与报告生成的整条主线；从技术角度，可以集成管理类工具与技术类工具，包括需求管理工具、缺陷管理工具、测试执行工具与环境等，此外，ET·f具有丰富的测试数据分析功能，以便更准确的定量评估被测对象。图1ET·f结构图1测试过程管理针对错综复杂的综合电子系统的测试，ET·f体现了极高的测试过程管理能力。对系统进行测试策划后，在ET·f中建立相应的测试对象，采用如下方法进行方便、快捷的测试。测试用例管理使用ET·f进行综合电子系统的测试用例设计后，可对测试用例进行复制、粘贴、导入、导出等操作，从而实现对测试用例的复用与标准化，降低测试用例对个人的依赖。此外，ET·f还可实现测试对象--测试集--测试用例的树形结构导航，使测试用例的架构一目了然。测试执行分析使用ET·f进行测试执行分析，以不同的颜色标识用例的状态：通过（绿色）、未通过（红色）、阻塞（黑色），可在未通过的用例中建立测试问题，同时，测试问题会根据缺陷等级，显示为不同颜色，根据问题的颜色就能很快对用例执行状态有大致的了解。测试轮次管理ET·f对测试轮次的管理相当专业，只需新建一个回归轮次，根据回归测试的范围，添加相应的测试集就可进行回归了，而无需关注回归范围之外的测试集，大大提高了回归测试的效率，在迭代轮次多的综合电子系统测试中发挥了重要作用。测试报告生成对于测试报告，ET·f可一键生成，针对测试输入数据、输出数据、当前测试集的用例执行情况等，自动生成HTML格式、符合GJB格式报告。还可个性化定制测试报告模板，进行报告导出。2工具链集成ET·f支持管理类工具链的集成与技术类工具链集成，可以更为方便快捷的完成测试工作。管理类工具链集成1.需求分析管理对复杂的系统进行需求与用例的关联是件很难的工作，ET·f却巧妙地解决了这个问题。它能导入各种格式的原始需求，如Doors、word、excel与自定义格式，并进行有效需求的提取，支持对原始需求和有效需求的增、删、改操作，省去了大量的需求文档操作，同时可实现需求与测试用例的关联，自动实现需求与测试用例、测试问题的跟踪，贯穿整个测试过程。2.配置管理若需要对测试工作产品进行配置管理，通过ET·f提供的右键功能就能轻松实现，无需增加额外的工作量，目前ET·f支持与具有接口调用的配置管理工具集成。3.缺陷管理ET·f的缺陷管理功能，可以很好的展示各个测试对象下的测试问题列表、用例—缺陷追踪、缺陷管理工具（如jira）测试问题列表，同时还能实现ET·f中的测试问题与常见的缺陷管理工具中测试问题的同步，最大程度减少人工方式缺陷跟踪的时间。技术类工具链集成对于控制系统的测试，ET·f提供对被测系统的环境构建，支持Matlab、DSPCCS、Higale等测试环境，从而开展MIL在环、SIL在环、HIL在环测试。以HiGale环境下的HIL在环测试，说明控制系统的测试过程。采用HiGale实时仿真环境搭建的测试系统，通过各种I/O与目标机进行数据收发，实现不同的测试目的。此时可以利用ET·f对控制系统进行自动化测试。按如下思路编写测试脚本：清理仿真运行环境（确保测试用例之间不受干扰，结果可重复）；下载测试输入文件到仿真机的硬盘中，以便模型对测试数据进行读取；下载、运行模型，等待运行结束；调用仿真机接口，上传输出文件至ET·f本地，并与期望输出文件比对，判断测试是否通过。上述测试中，测试思路可以作为测试用例的描述，通过批处理脚本或者Python脚本实现自动执行。不同的测试用例，可共享同一个测试脚本与测试模型，只需替换不同的测试数据即可，从而实现了测试过程与测试脚本的分离，测试脚本与测试数据的分离，让测试人员从繁琐的测试脚本维护中解放出来，专注于测试数据的准备，实现不同的功能、性能、强度等测试，提高测试的广度与深度。测试数据分析测试完成后，需要了解一些测试数据，以便对测试对象进行定量的评估。由于综合电子系统和控制系统的复杂性，人工统计的工作量很大，且不能保证准确性。ET·f提供了测试数据自动分析功能，可以很容易的获取被测对象的各种测试数据，如需求覆盖率、代码覆盖率、需求首次测试通过率、一次问题修改正确率、漏测率等，同时还支持用户自定义指标。测试综合电子系统和控制系统的测试中，使用ET·f能提高效率，缩短研发周期，加快整个项目的进度。