一種航天星載軟件自動測試系統技術方案

本發明專利技術公開了一種航天星載軟件自動測試系統，包括主控計算機、動力學計算機、遙控計算機、遙測計算機和測試數據存儲模塊；所述主控計算機包括可執行腳本生成模塊，自動測試執行模塊和測試結果輸出模塊所組成；動力學計算機對接收的參數包進行參數解包，根據解包后的數據進行動力學計算獲得動力學數據，并將動力學數據發送至星載計算機和測試數據存儲模塊；遙控計算機將接收的遙控指令發送至星載計算機；遙測計算機接收星載計算機發送的衛星運行的遙測數據；并將遙測數據發送至測試數據存儲模塊。本發明專利技術的自動測試系統為一種面向星載控制軟件測試應用的半物理閉環實時自動測試系統，能夠增強測試用例的復用性，測試過程的可重復性，提高測試覆蓋率。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種星載控制軟件自動測試系統。
技術介紹
目前，現有的對于星載控制軟件的測試有人工測試和自動測試兩種，目前兩種方式都在使用。現有的星載控制軟件測試用例，通常為采用基于自然語言的描述方式，通常在測試用例中描述了:測試 用例的步驟，測試用例每一步驟中執行所需要的條件，測試執行中需要操作的變量，對所需設置變量設置的具體數值，相應需要觀察和比對的數據，繪制相關曲線等操作。手動測試，主要通過測試操作人員手工執行這些測試用例，該方法對測試人員要求較高，需要完全能夠理解測試用例所描述的含義，并能正確的操作，隨著衛星控制軟件研制任務的不斷增多，采用此方式工作帶來的工作強度大，測試執行差異大等情況的缺陷帶來的影響越來越大。自動測試，目前主要基于商業化的自動測試執行驅動，通過執行某種特定的腳本編輯語言(例如:VBScript, JavaScript等專用的腳本語言描述)實現測試的自動執行。主要存在的問題為:所選用的測試腳本描述方式與大量的基于航天特征自然語言描述方式存在的控制軟件測試用例不兼容，已有測試資源無法在該類自動測試系統上直接應用，而采用將自然描述語言轉換為特定腳本的工作量巨大，而且不同的自動測試系統之間標準不統一，無法通過一次轉換而滿足自動測試系統可執行的需求，造成了在星載控制軟件自動測試許多額外的工作。現有的星載控制軟件的自動測試執行往往是基于時間序列順序執行的，無法由測試操作中由于參數變化或者其它事件觸發而引發的測試序列執行操作，該方法存在局限性，無法覆蓋測試執行中需要基于測試過程中產生的條件進行判斷觸發的測試執行。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種面向星載控制軟件測試應用的半物理閉環實時自動測試系統，增強測試用例的復用性，測試過程的可重復性，提高測試覆蓋率。本專利技術包括如下技術方案:一種星載控制軟件自動測試系統，包括主控計算機、動力學計算機、遙控計算機、遙測計算機和測試數據存儲模塊；所述主控計算機包括可執行腳本生成模塊，自動測試執行模塊和測試結果輸出模塊所組成；可執行腳本生成模塊將面向星載控制軟件測試的基于星載軟件特征定義的自然語言描述的測試用例自動轉化為可執行測試腳本，并將所述可執行測試腳本發送至自動測試執行模塊；測試自動執行模塊導入可執行腳本生成模塊生成的可執行測試腳本序列，實現測試序列順序執行和實時監視；測試自動執行模塊將測試腳本序列中的參數包發送至動力學計算機、將測試序列中的遙控指令發送至遙控計算機，并讀取測試數據存儲模塊中的測試數據；測試結果輸出模塊接收由自動測試執行模塊輸出的測試結果，將測試結果輸出到測試報告；動力學計算機對接收的參數包進行參數解包，根據解包后的數據進行動力學計算獲得動力學數據，并將動力學數據發送至星載計算機和測試數據存儲模塊；遙控計算機將接收的遙控指令發送至星載計算機；遙測計算機接收星載計算機發送的衛星運行的遙測數據；并將遙測數據發送至測試數據存儲模塊。測試數據存儲模塊可以運行在單獨的數據服務器上也可以運行在主控計算機上。本專利技術與現有技術相比具有如下優點:本自動測試系統使用的測試用例為基于航天特征自然語言描述的測試用例，能夠最大限度地充分利用長期積累起來的豐富的星載軟件測試用例；本自動測試系統不但可以基于測試事件的時間先后順序，還可以通過比對變量的變化來觸發測試事件的執行，提高了自動測試序列執行的靈活性和對各種狀態更改的測試覆蓋率；本自動測試系統運行在實時半物理閉環測試環境上，具有限度地模擬星載計算機控制軟件運行的真實環境，確保軟件測試結果的高仿真度。該自動測試系統具有良好的接口擴展能力，適應星載控制測試任務的多樣性。附圖說明圖1為本專利技術自動測試系統結構示意圖。圖2為本專利技術自動測試系統數據流示意圖。圖3為對自然語言描述的測試用例進行預處理的流程圖。圖4為對預處理后的測試用例進行處理獲得可執行腳本的流程圖。圖5為順序執行線程流程圖。圖6為實時監控線程流程圖。圖7為測試結果輸出流程圖。具體實施例方式下面就結合附圖對本專利技術做進一步介紹。一、自動測試系統如圖1、2所示，本專利技術的自動測試系統為半物理分布式實時測試系統，包括主控計算機，動力學計算機，遙控計算機，遙測計算機，和測試數據存儲模塊。各個組成部分數據流的具體處理路徑參見圖2所示。主控計算機為自動測試的控制載體，配有與動力學計算機，遙控計算機、遙測計算機的接口。所述主控計算機包括可執行腳本生成模塊，自動測試執行模塊，測試結果輸出模塊所組成。可執行腳本生成模塊將面向星載控制軟件測試的基于星載軟件特征定義的自然語言描述的測試用例自動轉化為可執行測試腳本，并將所述可執行測試腳本發送至自動測試執行模塊；測試自動執行模塊導入可執行腳本生成模塊生成的可執行測試腳本序列，實現測試序列順序執行和實時監視；測試自動執行模塊將測試腳本序列中的參數包發送至動力學計算機、將測試序列中的遙控指令發送至遙控計算機，并讀取測試數據存儲模塊中的測試數據。所述可執行測試腳本包括多個測試序列塊，每個測試序列塊包括多個操作塊。自動測試執行模塊可實現可執行測試腳本的導入，測試進程的實時控制，測試序列執行，實時數據監視、判讀與比對。測試結果輸出模塊接收由自動測試執行模塊輸出的測試結果，待測試執行完畢后順序取出每個輸出結果，以標準化的格式將測試結果輸出到測試報告，輸出的內容有包含判定變量的數據以及測試腳本所要求繪制的測試曲線。測試數據存儲模塊可以運行在單獨的數據服務器上也可以運行在主控計算機上，其主要作用是存儲測試過程中產生的遙控注入，動力學數據設置，遙測數據等實時自動測試系統中運行的相關數據。動力學計算機對接收的參數包進行參數解包，根據解包后的數據進行動力學計算獲得動力學數據，并將動力學數據發送至星載計算機和測試數據存儲模塊。動力學計算機與星載計算機通過各種規定的接口相連接，模擬與星載計算機相連接的各類敏感器和執行機構的通訊。可以實現在定時中斷中接收星載計算機發來的串口數據、并口數據、位口數據和1553B數據等各種信號，獲取并設置測試系統中各種狀態、電平、脈沖等信息，模擬衛星控制的敏感器和執行機構等外圍部件的運行，此外還模擬衛星在軌道運行時的姿態位置等衛星動力學信息，通過動力學計算機仿真計算，并通過相應通道發送給星載計算機控制軟件所需的各敏感器及部件數據及星載軟件運行時的故障注入數據。動力學計算機也可以采集由星載計算機發送的執行機構數據，動力學計算機通過上述模擬與星載計算機聯合構成了星載控制軟件閉環運行所需的環境。例如:星載計算機采集由星載計算機計算后的推力器噴氣脈沖、輪控力矩輸出等控制量，通過數學模型運 算模擬衛星在空間運行時的實時的軌道運行狀態和衛星姿態狀態，而通過計算的這些狀態通過衛星太陽敏感器，地球敏感器和陀螺按照其規定的數據傳輸方式傳遞給星載計算機，構成了驗證星載控制軟件姿態軌道控制的閉環測試驗證系統。實時性主要體現在動力學計算機所運行的模擬敏感器、執行機構和衛星在軌運行的軌道動力學等數學運算模擬部分運行在實時操作系統上，與星載計算機的數據通訊嚴格地按照特定時需進行。遙控計算機將接收的遙控指令發送至星載計算機；實現遙控注入數據發送。所謂遙控注入數據發送即通過指定的通道向星載計算機發送上行根據協議規定的具有特定含義，能夠被星載軟本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種航天星載軟件自動測試系統，其特征在于，包括主控計算機、動力學計算機、遙控計算機、遙測計算機和測試數據存儲模塊；所述主控計算機包括可執行腳本生成模塊，自動測試執行模塊和測試結果輸出模塊所組成；可執行腳本生成模塊將面向星載控制軟件測試的基于星載軟件特征定義的自然語言描述的測試用例自動轉化為可執行測試腳本，并將所述可執行測試腳本發送至自動測試執行模塊；測試自動執行模塊導入可執行腳本生成模塊生成的可執行測試腳本序列，實現測試序列順序執行和實時監視；測試自動執行模塊將測試腳本序列中的參數包發送至動力學計算機、將測試序列中的遙控指令發送至遙控計算機，并讀取測試數據存儲模塊中的測試數據；測試結果輸出模塊接收由自動測試執行模塊輸出的測試結果，將測試結果輸出到測試報告；動力學計算機對接收的參數包進行參數解包，根據解包后的數據進行動力學計算獲得動力學數據，并將動力學數據發送至星載計算機和測試數據存儲模塊；遙控計算機將接收的遙控指令發送至星載計算機；遙測計算機接收星載計算機發送的衛星運行的遙測數據；并將遙測數據發送至測試數據存儲模塊。

【技術特征摘要】
1.一種航天星載軟件自動測試系統，其特征在于，包括主控計算機、動力學計算機、遙控計算機、遙測計算機和測試數據存儲模塊； 所述主控計算機包括可執行腳本生成模塊，自動測試執行模塊和測試結果輸出模塊所組成； 可執行腳本生成模塊將面向星載控制軟件測試的基于星載軟件特征定義的自然語言描述的測試用例自動轉化為可執行測試腳本,并將所述可執行測試腳本發送至自動測試執7TT豐旲塊； 測試自動執行模塊導入可執行腳本生成模塊生成的可執行測試腳本序列，實現測試序列順序執行和實時監視；測試自動執行模塊將測試腳本序列中的參數包發送至動力學計算機、將測試序列中的遙控指令...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王振華，張國峰，陳朝暉，楊孟飛，黨紀紅，董曉剛，王晶，徐子荔，楊春河，蔡雨辰，
申請(專利權)人：北京控制工程研究所，
類型：發明
國別省市：