于澎 李乃海 尹卿

摘要

我國航天事業(yè)在飛速發(fā)展，航天器技術(shù)的進(jìn)步對(duì)地面自動(dòng)化測試設(shè)備的要求不斷提高，自動(dòng)化測試軟件平臺(tái)該如何更新是擺在我們面前的問題，本文就這一問題，展開了一系列研究工作，結(jié)合從事自動(dòng)化測試軟件平臺(tái)研究的經(jīng)驗(yàn)，得出自動(dòng)化軟件平臺(tái)易于編程、高系統(tǒng)兼容性、高效流程管理的發(fā)展發(fā)展，并提出了通用航天器自動(dòng)化測試軟件體系結(jié)構(gòu)。

【關(guān)鍵詞】航天器 自動(dòng)化測試軟件

隨著航天器研制水平的提高，航天器在研數(shù)量增多，研制周期縮短，對(duì)研制過程中的航天器性能測試質(zhì)量和效率要求逐漸提高。傳統(tǒng)的測試模式，不僅需要大量的測試人員，還需要大量的測試時(shí)間，這不利于測試過程整體效率的提高，因此，通用高效的自動(dòng)化測試系統(tǒng)成為了提高測試效率、節(jié)省測試時(shí)間和人力資源的關(guān)鍵。

本文主要針對(duì)國內(nèi)外自動(dòng)化軟件平臺(tái)的進(jìn)行調(diào)研，介紹國內(nèi)外自動(dòng)化測試軟件的最新發(fā)展、技術(shù)特點(diǎn)和發(fā)展趨勢，并在此基礎(chǔ)上提出通用航天器測試軟件體系架構(gòu)。

1 國內(nèi)外自動(dòng)化測試軟件平臺(tái)發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，以信息技術(shù)為代表的新技術(shù)促進(jìn)了電子行業(yè)的發(fā)展速度，行業(yè)本身對(duì)自動(dòng)化測試軟件平臺(tái)的性能要求逐漸提高，國外公司提出了多種自動(dòng)化測試軟件平臺(tái)以滿足用戶需求，圖形化、流程化界面，高性能的編程過程使這些自動(dòng)化測試軟件得到了廣泛的應(yīng)用。國內(nèi)公司和科研院所通過在國外公司產(chǎn)品基礎(chǔ)上開發(fā)及自主研發(fā)正在快速地研制國產(chǎn)的自動(dòng)化測試軟件平臺(tái)，發(fā)展勢頭迅猛。

通用自動(dòng)化測試軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是為測試系統(tǒng)的開發(fā)、管理與執(zhí)行提供了一個(gè)靈活而強(qiáng)大的框架。作為測試管理軟件，可以很方便集成各獨(dú)立的測試模塊到同一個(gè)測試框架。通過這一易于集成的特點(diǎn)，開發(fā)人員可以專注于測試程序的開發(fā)，而不是花太多時(shí)間在構(gòu)建測試系統(tǒng)所需的測試框架。對(duì)于任何一項(xiàng)需要加速開發(fā)、代碼復(fù)用、性能改進(jìn)和自動(dòng)化的測試，通用自動(dòng)測試軟件平臺(tái)均可滿足需求，并為測試系統(tǒng)的開發(fā)和管理提供了一個(gè)現(xiàn)成的且可完全自定制的環(huán)境。

國外通用測試軟件平臺(tái)一般架構(gòu)的中心組件是一個(gè)執(zhí)行引擎，它提供一個(gè)開放API接口以方便與其他應(yīng)用的通信。序列編輯器和操作者界面利用API訪問引擎。從功能角度更具體一點(diǎn)說，測試軟件能夠集成測試代碼并安排執(zhí)行順序以支持循環(huán)與復(fù)雜決策。同時(shí)為保證通用性，測試軟件將通用測試執(zhí)行任務(wù)（如報(bào)告生成）與專用測試任務(wù)（如執(zhí)行某項(xiàng)測試）相分離。

用于儀表優(yōu)化控制的圖形語言，可以便于測試工程師進(jìn)行測試序列開發(fā)。用戶只需將對(duì)象從相應(yīng)的菜單中挑選出來，然后用鼠標(biāo)將代表對(duì)象的圖標(biāo)按流程連接起來，就可以產(chǎn)生程序，不必使用鍵盤，而程序也只是一張數(shù)據(jù)流程圖，比傳統(tǒng)的代碼方式更便于使用和理解。用戶不必有豐富的編程知識(shí)，只需了解測試的目標(biāo)和順序，然后用線把它們連接起來，程序就可完成。

同時(shí)為保證對(duì)儀器設(shè)備的通用性支持要求，軟件需提供靈活的儀器控制接口，包括GPIB，RS-232，GPIO等接口儀器的I/O控制。好的自動(dòng)化測試軟件平臺(tái)能夠節(jié)省80%以上的程序開發(fā)時(shí)間，其運(yùn)行速度卻幾乎不受影響，體現(xiàn)出了極高的效率。

2 自動(dòng)化測試軟件架構(gòu)研究

通過上一章的調(diào)研可以看出，自動(dòng)化測試軟件平臺(tái)由四部分組成：

（1）工作設(shè)備及設(shè)備控制器;

（2）系統(tǒng)服務(wù)和驅(qū)動(dòng)軟件;

（3）測試開發(fā)軟件;

（4）測試管理軟件。

這四部分共同組成了自動(dòng)化測試軟件平臺(tái)：測試管理軟件對(duì)整個(gè)測試流程進(jìn)行管理，使測試流程按照測試序列有序進(jìn)行，并處理測試流程中出現(xiàn)的問題;測試開發(fā)軟件根據(jù)用戶需求設(shè)計(jì)測試方案，編寫測試序列，為實(shí)際項(xiàng)目的測試提供有效途徑;系統(tǒng)服務(wù)和驅(qū)動(dòng)軟件確保在測試流程進(jìn)行中的測試設(shè)備正常運(yùn)行，并處理設(shè)備出現(xiàn)的問題。這四部分協(xié)同工作以完成自動(dòng)化測試任務(wù)。測試程序開發(fā)工具的優(yōu)劣明顯影響測試程序開發(fā)的效率和質(zhì)量。

通用航天器自動(dòng)化測試軟件設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是測試軟件的通用性、儀器設(shè)備的可互換性、測試用例的可移植性，應(yīng)采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、提供友好的用戶界面，便于測試用戶進(jìn)行維護(hù)與操作，必須具備以下5個(gè)特征：

（1）開發(fā)速度快：具有測試程序快速開發(fā)能力;

（2）二次開發(fā)能力強(qiáng)：開發(fā)工具采用先進(jìn)的構(gòu)架，通過公開豐富的接口允許用戶進(jìn)行二次開發(fā)并擴(kuò)充開發(fā)工具的功能;

（3）通用化/標(biāo)準(zhǔn)化：開發(fā)工具在數(shù)據(jù)層和儀器控制層遵循國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范;

（4）使用門檻低：容易使用，降低用戶的學(xué)習(xí)曲線;

（5）開發(fā)應(yīng)用合一：用于解決開發(fā)、應(yīng)用分離造成的商業(yè)秘密和國家秘密無法得到保證的問題。

直觀化的顯示界面、流程化的編程界面能夠使測試工程師集中精力進(jìn)行測試方案本身的測試流程設(shè)計(jì)，大大提高工作效率;多平臺(tái)兼容性工作能夠提高測試軟件工作情況下與其他單位研制的產(chǎn)品的協(xié)同工作性能避免由于系統(tǒng)兼容性導(dǎo)致的重復(fù)工作;健全的流程管理能夠保證自動(dòng)化測試軟件順利工作。因此未來的適應(yīng)多型號(hào)航天器測試的自動(dòng)化測試軟件需要向著易于操作的用戶界面、多平臺(tái)兼容工作、健全流程管理的方向來設(shè)計(jì)和開發(fā)。

3 結(jié)束語

我國航天事業(yè)在飛速發(fā)展，航天器技術(shù)的進(jìn)步對(duì)地面自動(dòng)化測試設(shè)備的要求不斷提高，自動(dòng)化測試軟件在整個(gè)測試系統(tǒng)的工作過程中起著重要的作用。自動(dòng)化測試軟件平臺(tái)性能是否足夠優(yōu)化、功能是否強(qiáng)大對(duì)航天器綜合測試過程有著直接的影響。因此，在航天器研制的論證過程中，需要對(duì)自動(dòng)化測試軟件平臺(tái)進(jìn)行提前設(shè)計(jì)優(yōu)化，使自動(dòng)化測試平臺(tái)向著易于編程、高系統(tǒng)兼容性、高效流程管理方向發(fā)展，使測試過程順利進(jìn)行，有效保證航天器研制任務(wù)周期。

參考文獻(xiàn)

[1]張毅剛，彭喜元，姜守達(dá)等.自動(dòng)測試系統(tǒng)[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2001.

[2]宋斌，方葛豐，劉毅.自動(dòng)測試系統(tǒng)軟件平臺(tái)TestCenter體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析[J].測控技術(shù)，2013.