面向复用的航天测控软件测试用例建模研究

首先阐述了测试复用的基本原理,在对航天测控软件测试可复用资源和复用层次进行分析的基础上,利用现有测试资源,提出了基于用例包的测试用例可复用结构改造技术、基于行业领域主题词的检索技术和测试用例的复用策略,给出了对应的测试用例复用模型,实现了用例有效复用及管理。按该模型构建的航天测控软件测试用例复用库系统对提高测试效率和测试质量具有一定的借鉴意义。     

一种任务规划地面站软件自动化测试框架设计

任务规划地面站软件是保障飞机安全飞行的重要软件，为解决该类软件测试时采用传统自动化测试工具测试脚本维护困难、复用率低，手工测试效率低下等问题，本文设计并提出了一种自动化测试框架。框架基于关键字驱动的思想，通过建立控件映射表，定义常用测试关键字，自动生成测试文档等设计，实现了测试用例与测试脚本的分离，使测试用例的设计、维护、复用更加灵活、简便，并能有效提高软件测试效率。     

基于遗传算法的航空机载软件测试用例优先级技术研究

为了提高航空机载软件回归测试效率、降低回归测试成本,提出应用遗传算法实现测试用例优先级排序的方法。该方法将统一建模语言(UML)活动图转化为控制流图(CFG),对控制流图中各判定节点进行二进制编码生成初始种群,并通过选择、交叉和突变等操作搜索适应度最高的个体进行优先测试。以某型飞机机载环控系统综合控制器软件货舱供气旁路调节阀控制率计算功能为案例,证明该方法能够实现测试用例的优先级排序,可用于基于模型的机载软件自动化测试。     

非接触式智能卡协议测试系统的设计与实现

针对智能卡协议测试存在的自动化和标准化程度低、脚本复用性差等问题,提出了一种非接触式智能卡协议测试系统Proxi CPTS(Protocol Test System of Proximity Card)。系统采用分层结构和模块化设计的思想,通过硬件抽象层屏蔽测试设备的不一致,构建功能函数库以实现代码隔离,采用工程化方法管理测试用例,支持系统扩展。实际应用表明,该系统能够提高测试效率,且系统结构清晰,具有较高的可维护性,可以满足自动化测试的应用需求。     

一种基于组合覆盖的黑盒测试用例自动生成方法

给出了一种黑盒测试用例的自动生成方法,该方法基于组合覆盖测试,能够在保证测试质量的同时有效地减少测试用例的数目和测试成本,提高测试效率。本文给出了这种用例生成方法的算法,说明了其有效性,并介绍了该方法软件原型的实现。     

黑盒测试技术方法在大气数据计算机软件测试中的应用

软件测试是保证软件产品质量的一个重要手段,其中测试用例的设计是软件测试的关键。以大气数据计算机软件测试为例,详细介绍了软件黑盒测试的几种方法,用黑盒测试技术来设计切实可行的测试用例。实践证明,应用黑盒测试技术在大气数据计算机软件测试中设计测试用例,提高了测试效率,发现了软件问题,取得了较好的效果。     

软件测试用例生成与约简算法研究

对于参数多、状态多且状态转换关系复杂的软件,测试人员设计的测试用例往往难以保障测试覆盖率。针对该问题,提出了一种测试用例生成与约简算法。该方法定义了一种数据模型——测试路径控制阵列模型,将其与因果图法结合起来,可通过编程实现测试用例设计。该方法设计测试用例便捷、充分,避免了由于人工绘制因果图和检查判定表引入的错误。应用于实时系统软件的主副切换功能测试时,生成测试用例32个,对被测对象覆盖全面且有效。     

一种基于RAS的可重用资产管理方法

通过有效的复用机制来提高软件产品的生产率是软件开发的一个趋势。本文对核心RAS进行了适当扩展,引入了刻面分类方法,提出一种适用于航空电子软件的可重用资产管理方法,通过该方法实现对可重用资产的生命周期管理。     

基于数据操作的航天测控软件测试复用模型

测试复用技术是提高软件测试效率和质量的重要技术手段,在分析航天测控软件行为模式的基础上提出了基于数据操作的航天测控软件测试复用模型,给出了测试用例搜索和匹配算法;以航天测控外测数据处理软件的可靠性测试为例给出了模型的具体应用。结果表明,基于给定模型的测试复用方法可提供该软件约65%的测试用例,有效提高了测试效率,所提出的模型和方法对专业领域软件测试效率和质量的提高具有一定的借鉴意义。     

面向人机交互式软件的测试模型建模方法

从测试用例自动生成和自动执行的角度来探讨如何对人机交互软件建立测试模型。采用UML活动图模型来描述软件的人机交互过程。为了能够从活动图模型中生成一组确定的可执行的测试用例，给出了一组规则来细化基于活动图的测试模型所表达的语义，同时也对活动图做了一些扩展，以支持基于模型的测试用例自动生成及其自动执行。给出的建模方法，能够减少某些冗余的测试用例。     

Development of a TPS reuse library using COTS tools

In the past, functional test requirements (FTR) or test requirement documents (TRD) and test program sets (TPS) were standalone items developed by individual engineers. In some cases, one engineer would write the FTR/TRD and another would develop the TPS. Commercial ATLAS FTRs are prepared in ARINC 616 and 626 ATLAS. Military TRDs are written in IEEE ATLAS 716 versions. Previous test reuse attempts have not been successful because additional software, like browsers, is required to support these efforts. It was difficult to justify writing new software; for example, browsers to manage the application software. Today, commercial-off-the-shelf (COTS) tools are in place to browse and view information from circuit diagrams to documents to source code. These tools can develop hierarchies to organize the information. These COTS tools are available throughout Boeing on many types of workstations and personal computers on every engineer's desk. This paper discusses how a reusable test library (RTL) is being developed using commercial-off-the-shelf (COTS) tools, such as Mosaic, to address commercial and military test applications. It describes each of the tools and the process to develop TPSs using the reuse library. It defines the metrics and benefits achieved     

基于算法组件动态组合的固体火箭发动机计算机辅助设计/计算机仿真(SRMCAD/CS)

提出了一种新的软件模型根据发动机设计人员的设计/仿真任务动态地组合算法组件得到所需的设计/仿真算法, 模型可以灵活地胜任发动机设计领域变化多样的设计/仿真计算任务, 并且可以使整个软件系统具有很好的扩展性.该研究意图在于创建一个规范、开放的算法组件接口体系, 在此基础上建立一个可重用、可扩展的算法组件库和一个算法组件动态组合机制, 从而将设计人员编制设计/仿真算法的任务转变成利用已有算法组件动态地组合出所需的设计/仿真算法.该模型让设计人员在设计/仿真工作中重用算法组件库中已有的算法成果, 同时又保持了设计人员的自主性, 使设计人员的工作变得更加容易和高效.      

建库温度在超声速火焰面模型中的影响

在火焰面模型中,数据库计算结果的准确程度对之后湍流燃烧流场的预测精度有重要影响。为了研究建库温度在超声速火焰面模型中的影响作用,在建立火焰面数据库时增加了建库氧化剂温度这一维度,并提出了一种由流场各点平均温度确定其对应的建库氧化剂温度的查表方法。针对DLR结构的超声速燃烧室,以煤油作为燃料,在五个温度级别条件下建立火焰面数据库,考察了建库温度对一维火焰面数据库以及二维燃烧流场计算结果的影响。研究结果表明,建库温度对一维火焰面的温度和组分分布有较为明显的影响,增加建库温度这一查表维度有助于改善超声速湍流燃烧流场的预测精度。     

状态预测神经网络控制应用于小型可回收火箭

随着商业航天的到来，可重复使用运载器的研究受到广泛关注，以SpaceX为代表的商业航天公司研发的部分可回收火箭表现出了前所未有的竞争力。为了研发可回收火箭技术，翎客航天利用民间工业力量研制了RLV-T3小型可回收火箭验证机，并在该验证机上通过数百次试验逐渐掌握了垂直起降（VTVL）技术。主要介绍了翎客航天在VTVL技术中的一项动力控制技术，提出了状态预测神经网络控制（SPNNC）算法。该算法具有鲁棒性强、适用范围广、控制参数易调整等优点。详细地描述了该算法的原理，并通过Simulink对SISO和MIMO 2种系统进行了仿真。同时详细地论述了将状态预测神经网络控制算法应用于RLV-T3小型可回收火箭的飞行及回收的试验，包括RLV-T3小型可回收火箭的基本特点、控制难点、存在的问题，飞行过程中各物理量的曲线和试验结论。经试验验证，状态预测神经网络控制算法具有良好的控制性能，基于该控制技术，即状态预测神经网络控制算法的RLV-T3小型可回收火箭验证机可以安全地实现垂直起飞、弹道飞行、空中悬停、软着陆回收全流程。     

可重复使用运载器结构重量估算方法研究

对可重复使用运载器总体参数统计数据进行回归分析,得到了可重复使用运载器结构重量估算公式,并以某可重复使用运载器为例进行了验算,结果验证了结构重量评估公式的合理性和可用性;通过定义无量纲形式的敏感度函数和敏感度因子,使各总体设计参数的敏感性可进行对比评价,并以此分析了可重复使用运载器结构重量估算公式对单个总体设计参数的敏感度,总结出可重复使用运载器结构重量随总体参数变化的规律。其结构重量估算公式对我国未来可重复使用运载器的设计具有直接参考价值。     

High-order compact finite volume methods on unstructured grids with adaptive mesh refinement for solving inviscid and viscous flows

In the present paper, high-order finite volume schemes on unstructured grids developed in our previous papers are extended to solve three-dimensional inviscid and viscous flows. The high-order variational reconstruction technique in terms of compact stencil is improved to reduce local condition numbers. To further improve the efficiency of computation, the adaptive mesh refinement technique is implemented in the framework of high-order finite volume methods. Mesh refinement and coarsening criteria are chosen to be the indicators for certain flow structures. One important challenge of the adaptive mesh refinement technique on unstructured grids is the dynamic load balancing in parallel computation. To solve this problem, the open-source library p4est based on the forest of octrees is adopted. Several two- and three-dimensional test cases are computed to verify the accuracy and robustness of the proposed numerical schemes.     

吸气式重复使用运载器弹道仿真研究

在对国内外吸气式可重复运载器的发展现状进行了分析后,建立了吸气式重复使用运载器动力学模型、地球模型以及大气模型等数学模型;建立了空天飞行器的弹道仿真系统。并以某吸气式重复使用运载器为研究对象,利用MATLAB编写程序,进行了飞行弹道的模拟仿真。仿真试验表明,计算方法及相应的仿真系统是合理可行的,可应用于吸气式重复使用运载器可行性的评价。     

Derivation and validation of a similarity law for free-flight wind tunnel tests of parallel stage separation

Aiming at the safety problem of the stage separation of parallel reusable high-speed air vehicles, this paper studies the unsteady test method and focuses on deriving a similarity law of parallel stage separation free-flight wind tunnel tests. The new similarity law considers the influences of aerodynamic force and gravity on the motions of the two stages, as well as the influence of aerodynamic interference between the two stages on each other’s motion. From the perspective of multi-angle physical equations, the conditions to ensure that the two-stage separation trajectory of a wind tunnel test is similar to that of a real air vehicle are derived innovatively, so as to ensure the authenticity and credibility of wind tunnel test results. The similarity law is verified by an HIFiRE-5 air vehicle, and the separation trajectories of wind tunnel tests and the real air vehicle are obtained by numerical simulation. The research shows that the similarity law derived in this paper can ensure that wind tunnel free-flight tests have the ability to predict the two-stage separation characteristics of real parallel vehicles. By analyzing the separation trajectory curve of the typical state, it is found that the new method can ensure that the trajectory error of a wind tunnel test does not exceed 1%, which indicates that this method is credible. The establishment of the new method lays the foundation for subsequent wind tunnel tests and provides support for research on the safety of the stage separation of parallel reusable air vehicles.