一种构建环境控制系统软件虚拟测试环境的方法技术方案

本发明专利技术公开了一种构建环境控制系统软件虚拟测试环境的方法，属于机载系统软件测试技术领域。包括首先构建含有环境控制系统的全面机载电子系统网络构型，以及构建与所述环境控制系统相关联的接口，之后构建与所述环境控制系统相关联的虚拟目标机，形成嵌入式操作系统，并根据上述网络构型构建仿真控制与显示模块，以及构建外围设备模型库，之后建立所有系统的故障模型，并开发动态链接库，以形成与所述环境控制系统及所述嵌入式操作系统的接口，最后集成辅助测试工具，用于对环境控制系统软件进行黑盒与白盒的测试。通过该方法，在虚拟测试环境或系统中，能够独立和充分完成环境控制系统机载软件配置项测试，不受飞管系统真实运行环境的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种构建环境控制系统软件虚拟测试环境的方法
本专利技术属于机载系统软件测试
，具体涉及一种构建环境控制系统软件虚拟测试环境的方法。
技术介绍
综合航空电子系统软硬件综合设计技术在现代各种型号的军民用飞机上得到广泛的应用，环境控制系统软件(ECS软件)实现了飞机各个成员系统集中维护和管理的功能。目前环境控制系统软件(ECS软件)的研发模式，首先先进行软件总体或概要设计，再开始进行硬件设备达到交付状态后，软件研发及测试人员再进行软件的设计开发和单元部件测试，以及软硬件系统集成测试和验证。由于综合航空电子系统环境控制系统软件(ECS软件)和硬件有很大的相关性，软件配置项测试及系统测试严重依赖于接口交联的诸多机载产品或系统，导致嵌入式软件在开发及验证中主要存在如下问题：a)如果按照传统方法，环境控制系统软件(ECS软件)配置项测试需要等待相关机载系统硬件设备的开发和测试完成后，只有提交出可用的硬件设备后才可开展该机载软件的测试工作，导致整个项目的周期拖长；b)在机载软件配置项测试阶段，由于硬件设备资源有限，或者硬件设备成本较高，导致软件测试项目团队无法高效地进行相关测试工作；c)由于硬件设备早期调试阶段，可能会存在设计或者样机生产方面的问题，导致在进行软件配置项测试时，无法有效区分软件或硬件的故障，使得软件的测试效率低下；d)在测试验证阶段，基于真实硬件环境，环境控制系统软件设计中的很多异常情况(例如每个成员系统或设备的故障模式)处理等情况，难以通过硬件环境进行充分测试和验证；e)在多个版本的软件同时测试验证阶段，由于仅有一套真实硬件环境，形成了为测试多版本ECS软件，在同一套硬件测试系统同时竞争测试资源的不利情景；f)或者，经常出现仅有的一套真实硬件环境正在研发和验证某一版ECS软件功能，不能同时进行另一版ECS软件测试的状态，耽误了测试计划和软件产品装机计划按时进行；g)或者，实验室仅有的实物验证平台正处于为外场机载设备排故状态，不能同时进行ECS软件测试的状态，耽误了测试计划和软件产品装机计划按时进行；h)进一步，针对外场装机多版本ECS软件状态，从开发、试验、外场排故以及内部和外部测试的各个阶段，随时出现测试系统激烈竞争的情况。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种构建环境控制系统软件虚拟测试环境的方法，建立与环境控制系统软件(ECS软件)相关联的外围设备数字仿真环境，同时集成成熟的测试分析和管理工具，在此基础上进行环境控制系统软件(ECS软件)的白盒测试、黑盒测试及静态分析的综合测试方法。该方法主要包括以下步骤：步骤一、构建含有环境控制系统的全面机载电子系统网络构型，所述网络构型至少包括：由空调系统、热气防冰系统、气源系统以及压调系统构成的第一部分；由电子设备冷却系统构成的第二部分；由故障管理子系统构成的第三部分；上述各系统通过总线连接；步骤二、构建与所述环境控制系统相关联的接口，所述接口包含计算数据类接口、控制类接口、操作系统接口、CPU编程类接口、BSP板级接口以及步骤一中的网络构型内的各系统接口；步骤三、构建与所述环境控制系统相关联的虚拟目标机，开发CPU指令、BSP板级芯片、I/O、中断、时钟模拟功能，形成嵌入式操作系统；步骤四、采用以太网模拟分布式数据总线，以便根据测试需求，与环境控制系统软件相关的外围仿真组件能够动态地加入或退出虚拟测试环境；步骤五、根据步骤一，构建仿真控制与显示模块，以及构建包含所述第一部分内各系统的第一外围设备模型库、包含所述第二部分内各系统的第二外围设备模型库、包含所述第三部分内各系统的第三外围设备模型库；步骤六、建立步骤五中所有系统的故障模型；步骤七、开发步骤五中所有系统的动态链接库，并形成与所述环境控制系统及所述嵌入式操作系统的接口；步骤八、集成辅助测试工具，用于对环境控制系统软件进行黑盒与白盒的测试。优选的是，所述步骤一中，所述总线包括429总线、RS422总线或1553B总线中的至少一种。优选的是，所述步骤一中，环境控制系统包括第一环境控制系统以及用于备份的第二环境控制系统，第一环境控制系统及第二环境控制系统均包含双通道。优选的是，所述第一环境控制系统内的双通道相互之间通过HB6096总线连接，所述第二环境控制系统内的双通道相互之间通过HB6096总线连接，所述第一环境控制系统与所述第二环境控制系统通过HB6096总线连接，并通过HB6096总线连接至航电系统。优选的是，所述第一环境控制系统及所述第二环境控制系统通过GJB289A总线连接机电管理系统。优选的是，所述步骤七中，形成与所述环境控制系统及所述嵌入式操作系统的接口后进一步包括对接口进行分类或优化组合，将数个实现不同功能的插件放置到同一个项目中，以实现同时多个外围设备仿真。优选的是，所述步骤八中，所述辅助测试工具包括覆盖率测试工具、静态分析工具、调试器以及开发工具。本专利技术的优点是：a)首次提供了一种面向复杂功能机载软件的虚拟测试环境，满足ECS软件完成配置项测试的需求(节省时间和资金及人员、灵活安排测试计划)；b)在虚拟测试环境上包含各种测试分析、管理工具，同时可以满足ECS软件的静态分析/动态测试、白盒测试/黑盒测试方法；c)在虚拟测试环境上不仅建立了全系统的外围设备正常功能模型库，而且建立了故障模型库，满足ECS软件配置项测试过程中所有正常、边界及异常测试用例的执行测试要求；d)正因为建立全系统的外围设备正常功能模型库，而且建立了故障模型库，根据以后其他各型飞机机载电子系统构型，进行有效裁剪和优化或扩展，可以满足其他特种飞机机型环境控制机载软件的测试需求。e)在此虚拟的测试系统上，还可以测试后续军民用飞机各型系列的数个新版或升级版的环境控制系统软件(ECS软件)，大大节省资金、时间和人力资源。附图说明图1为本专利技术构建环境控制系统软件虚拟测试环境的方法的一优选实施例的环控系统网络构型示意图；图2为本专利技术图1所示实施例的飞机环境控制系统级接口关系图；图3为本专利技术图1所示实施例的飞机环境控制系统与航电、机电之间的连接关系图；图4为本专利技术图1所示实施例的环境控制系统外部接口图。具体实施方式为使本专利技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术保护范围的限制。本专利技术的技术方案是：设计一种虚拟测试环境，包含虚拟目标机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种构建环境控制系统软件虚拟测试环境的方法，其特征在于，包括：步骤一、构建含有环境控制系统的全面机载电子系统网络构型，所述网络构型至少包括：由空调系统、热气防冰系统、气源系统以及压调系统构成的第一部分；由电子设备冷却系统构成的第二部分；由故障管理子系统构成的第三部分；上述各系统通过总线连接；步骤二、构建与所述环境控制系统相关联的接口，所述接口包含计算数据类接口、控制类接口、操作系统接口、CPU编程类接口、BSP板级接口以及步骤一中的网络构型内的各系统接口；步骤三、构建与所述环境控制系统相关联的虚拟目标机，开发CPU指令、BSP板级芯片、I/O、中断、时钟模拟功能，形成嵌入式操作系统；步骤四、采用以太网模拟分布式数据总线，以便根据测试需求，与环境控制系统软件相关的外围仿真组件能够动态地加入或退出虚拟测试环境；步骤五、根据步骤一，构建仿真控制与显示模块，以及构建包含所述第一部分内各系统的第一外围设备模型库、包含所述第二部分内各系统的第二外围设备模型库、包含所述第三部分内各系统的第三外围设备模型库；步骤六、建立步骤五中所有系统的故障模型；步骤七、开发步骤五中所有系统的动态链接库，并形成与所述环境控制系统及所述嵌入式操作系统的接口；步骤八、集成辅助测试工具，用于对环境控制系统软件进行黑盒与白盒的测试。...

【技术特征摘要】
1.一种构建环境控制系统软件虚拟测试环境的方法，其特征在于，包括：步骤一、构建含有环境控制系统的全面机载电子系统网络构型，所述网络构型至少包括：由空调系统、热气防冰系统、气源系统以及压调系统构成的第一部分；由电子设备冷却系统构成的第二部分；由故障管理子系统构成的第三部分；上述各系统通过总线连接；步骤二、构建与所述环境控制系统相关联的接口，所述接口包含计算数据类接口、控制类接口、操作系统接口、CPU编程类接口、BSP板级接口以及步骤一中的网络构型内的各系统接口；步骤三、构建与所述环境控制系统相关联的虚拟目标机，开发CPU指令、BSP板级芯片、I/O、中断、时钟模拟功能，形成嵌入式操作系统；步骤四、采用以太网模拟分布式数据总线，以便根据测试需求，与环境控制系统软件相关的外围仿真组件能够动态地加入或退出虚拟测试环境；步骤五、根据步骤一，构建仿真控制与显示模块，以及构建包含所述第一部分内各系统的第一外围设备模型库、包含所述第二部分内各系统的第二外围设备模型库、包含所述第三部分内各系统的第三外围设备模型库；步骤六、建立步骤五中所有系统的故障模型；步骤七、开发步骤五中所有系统的动态链接库，并形成与所述环境控制系统及所述嵌入式操作系统的接口；步骤八、集成辅助测试工具，用于对环境控制系统软件进行黑盒与白盒的测试。2.如权利要求1所述的构建环境控制系统软件虚拟测试环境...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱向农，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61