Балашов. Программирование (2012) (Лекции 2014-2015), страница 4

3. Стенд комплексирования и приемосдаточных испытаний БВК РВ. Данный стенд предназначен для выполнения комплексирования (поэтапной интеграции) БВК, а также приемосдаточных испытаний БВК. Стенд должен поддерживать подачу данных на все внешние входы БВК, а также прием данных со всех внешних выходов БВК. Кроме того, должен быть обеспечен мониторинг внутренних связей БВК.

В связи с необходимостью отработки протоколов информационного взаимодействия блоков БВК в полном объеме, в состав стенда входит большое количество инструментальных машин (5-6 и более, в зависимости от характеристик БВК), а также полнофункциональные многомашинные комплексы АИС.

При испытаниях конкретной версии ПО БВК, на стенде используется комплект тестов, утвержденный для этой версии.

4. Стенд разработки функциональных тестов БВК РВ. Данный стенд является вспомогательным и предназначен только для разработки тестов. В стенд входят несколько АРМ инженера-тестировщика и сервер, связанные сетью Ethernet.

Отладка тестов осуществляется на АРМ инженера-тестировщика с использованием таких возможностей КИС ФТ, как поддержка виртуальных КБИ и выполнение тестов в режиме ожидании ввода от пользователя.

5. Стенд испытаний серийных комплектов БВК. Основное назначение данного стенда заключается в проведении приемосдаточных испытаний серийных комплектов БВК перед установкой на борт, а также отработке рекламаций, поступающих от пользователей БВК. Данный стенд близок по комплектации к стенду комплексирования и приемосдаточных испытаний БВК.

В состав стенда входит «эталонный» комплект БВК, прошедший полный объем тестирования. При поступлении блока БВК, на который подана рекламация, этот блок включается в стенд вместо соответствующего эталонного блока, после чего осуществляется автоматический прогон пакета тестов, ориентированного на испытание этого блока. По результатам прогона тестов принимается решение о дальнейших действиях с проблемным блоком БВК.

В случае поступления очередного серийного комплекта БВК для тестирования, этот комплект полностью заменяет собой «эталонный» комплект. При выявлении проблем функционирования серийного комплекта, отдельные новые устройства могут быть заменены на «эталонные» для выявления проблемного устройства.

6. Мобильная рабочая станция мониторинга и тестирования для выполнения проверок на борту. Мобильная рабочая станция представляет собой наиболее компактный вариант установки средств КИС ФТ и средств мониторинга обмена по КБИ.

Мобильная рабочая станция представляет собой ноутбук в промышленном исполнении с шасси расширения, в котором установлены адаптеры бортовых интерфейсов (МКИО, ДПК, Fibre Channel). В случае недостаточности числа разъемов в шасси расширения для установки адаптеров всех необходимых типов каналов, возможно использование сменных шасси, а также подключение внешних адаптеров по шине USB.

Мобильная рабочая станция мониторинга и тестирования позволяет проводить первичную проверку функционирования блоков БВК без их транспортировки к месту расположения стационарных стендов. Эта возможность актуальна в связи с географической распределенностью точек использования и натурной отработки ЛА, в состав которых входит БВК. Кроме того, при наличии замечаний к работе БВК «в целом» в составе объекта, использование мобильной рабочей станции позволяет локализовать проблему, отнеся ее к конкретному блоку БВК. В дальнейшем именно этот блок подлежит исследованию на стационарных стендах.

Мобильная рабочая станция может использоваться для мониторинга и проверки корректности обмена по каналам между блоками БВК наземно расположенного ЛА. Для этого она подключается к контрольным разъемам бортовой кабельной сети. Кроме того, станция может быть подключена к входам и выходам блока БВК, (временно) изъятого из состава объекта. При этом выполняются тесты, проверяющие функционирование блока БВК. Также возможно использование мобильной рабочей станции для имитации блока бортового оборудования, сопрягаемого с БВК.

Мобильную рабочую станцию целесообразно оснащать комплектами тестов для различных блоков БВК, сгруппированными в автоматически выполняемые пакеты (аналогично стенду испытаний серийных комплектов БВК).

Унификация архитектуры и программных средств на всех описанных выше стендах, в первую очередь унификация средств ФТ и мониторинга КБИ, позволяет применять в ОКБ Сухого единую технологию тестирования на различных фазах жизненного цикла БВК РВ. Также обеспечивается возможность использования унифицированных комплектов тестов на различных стендах и различных этапах тестирования, с минимальной адаптацией тестов при переносе.

7. ТЕСТИРОВАНИЕ ФУНКЦИЙ ОТКАЗОУСТОЙЧИВОСТИ БВК РВ

В качестве примера подхода к применению КИС ФТ для тестирования БВК РВ рассмотрим тестирование функций отказоустойчивости БВК РВ.

Для тестирования функции отказоустойчивости, стенд должен:

1. сформировать тестовое воздействие для активизации тестируемой функции БВК РВ;

2. по ответным данным от БВК и/или по результатам мониторинга обмена по КБИ проверить, что функция отработала правильно.

Как правило, требуемое тестовое воздействие относится к одному из следующих типов:

1. отправка по КБИ явной команды на активацию функции отказоустойчивости;

1. имитация сбоя функционирования БВК РВ или его окружения:

   • программный сбой: доставка искаженных данных по КБИ;

   • аппаратный сбой: имитация помех на канале, сбоев электропитания, отключения устройств.

Тестовые воздействия указанных типов относятся к внешнему окружению тестируемых блоков БВК, а именно к КБИ и линиям питания. Другие типы тестовых воздействий, такие как имитация порчи данных или аппаратных сбоев внутри тестируемых блоков БВК, требуют инструментирования этих блоков и не рассматриваются в данной работе.

Специализированные адаптеры КБИ, установленные в инструментальных машинах тестирования, применяются в стенде для внедрения сбоев «инверсия бита» и «помехи в канале» в КБИ, подключенные к блокам БВК. Для имитации сбоя питания конкретного блока, его линия питания проводится через программно-управляемый переключатель, который может временно «прервать» эту линию по сигналу от комплекса АИС, входящего в состав стенда. Оба вида аппаратного внедрения сбоев управляются тестами, выполняемыми на инструментальных машинах, или инженером-тестировщиком через пользовательский интерфейс КИС ФТ.

Чтобы как можно раньше протестировать функции реконфигурации БВК РВ в случае сбоев, можно использовать имитационные модели отдельных блоков БВК РВ. Если процедура реконфигурации требует согласованных действий нескольких блоков, только часть которых присутствуют на стенде в аппаратном виде, остальные блоки могут быть заменены имитационными моделями. Это позволяет отрабатывать функции реконфигурации опережающим порядком, подготавливая блоки БВК к интеграции на «головном» стенде комплексирования и приемосдаточных испытаний. Имитационные модели блоков БВК РВ разрабатываются и выполняются на стенде с применением технологии полунатурного моделирования [4].

В таблице 3 приведены примеры подходов к тестированию функций отказоустойчивости БВК РВ, включая базовую поддержку реконфигурации. Эти функции обычно реализуются средствами программного обеспечения БВК. Конкретный набор функций отказоустойчивости и ожидаемых от БВК откликов на тестовые воздействия зависит от специфики конкретного БВК.

Таблица 3. Тестирование функций отказоустойчивости БВК РВ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе рассмотрены проблемы функционального тестирования БВК РВ, возникающие на различных фазах жизненного цикла БВК РВ и требующие задействования целевого оборудования БВК. Представлен комплекс инструментальных средств функционального тестирования БВК РВ и архитектура стендов, основанных на КИС ФТ. На нескольких примерах проиллюстрировано применение стендов для тестирования функций отказоустойчивости БВК РВ.

Представленный комплекс инструментальных средств ориентирован на тестирование блоков БВК РВ, не подвергающихся инструментированию (в частности, загрузке вспомогательного ПО). Поддержка такого режима тестирования необходима для проведения приемосдаточных и натурных испытаний блоков БВК РВ. Приведенный в работе краткий анализ двух распространенных инструментальных средств тестирования вычислительных систем реального времени показывает, что возможности этих средств по поддержке тестирования неинструментированных блоков БВК РВ существенно ограничены.

В работе также рассмотрено семейство стендов тестирования, основанных на КИС ФТ. Стенды из данного семейства применяются в ОКБ Сухого в процессе разработки и поддержки ПО информационно-управляющей системы ЛА.

Среди направлений перспективного развития КИС ФТ и основанной на нем технологии тестирования следует отметить следующие:

• Поддержка декларативного описания тестов как альтернативы процедурному описанию на Языке описания тестов. Примером декларативного описания тестов может служить таблица тестовых случаев, каждая строка которой содержит значения входных данных БВК РВ, задержку на их обработку в БВК, и условия для проверки на ответных данных от БВК.

• Использование единого описания структуры сообщений КБИ во всех тестовых проектах, созданных для конкретной версии ПО БВК РВ.

• Автоматическая привязка интерфейсов тестовых компонентов к оборудованию стенда (портам адаптеров КБИ на инструментальных машинах) с целью минимизации адаптации тестовых проектов при переносе между стендами. Для поддержки этой возможности необходимо создать и автоматически обрабатывать описание соответствия интерфейсов стенда и интерфейсов тестируемого БВК РВ.

• Автоматический анализ зарегистрированных последовательностей обмена данными по КБИ на соответствие эталонным расписаниям из Базы данных бортовых интерфейсов.

• Автоматическое тестирование индикационных форматов на индикаторах в составе БВК РВ. Индикаторы формируют и отправляют во внешние каналы архивные копии отображаемых видеокадров. Для автоматизации тестирования индикационных форматов необходимо разработать средства автоматического сравнения архивных кадров с эталонными изображениями.

• Поддержка открытых интерфейсов для интеграции стенда с внешними системами отработки БВК РВ, например – стендом кабины пилота. Один из таких интерфейсов описан в стандарте HLA [7].

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ