舰船装备软件构件可靠性评估方法

为了解决对当前大型舰船装备软件构件可靠性评估不够直观详细,构件的性能参数缺乏足够的测试数据。针对以上问题进行研究,提出针对舰船装备软件构件的可靠性评估方法、分析和综合评价的工具。本文提出了一种针对舰船装备软件构件可靠性评估方法,接着对其评估过程进行介绍。最后,在开发出的可靠性评估工具上对方法进行验证,它可以实现软件可靠性早期预计以及可靠性分析的自动化实施。该软件可以极为方便的帮助软件可靠性工程师实现舰船装备软件构件可靠性早期预计分析工作,具有重要的工程意义。     

嵌入式软件的可靠性测试及评估

软件可靠性是衡量软件质量的重要指标之一,软件可靠性测试和评估是提高软件可靠性的有效手段。针对嵌入式软件,研究了软件可靠性测试关键技术及统计方案,并将软件可靠性测试评估技术首次应用在某产品的嵌入式软件中,通过验证软件是否满足可靠性指标要求,为评价软件可靠性提供依据。     

基于减函数的多层贝叶斯离散型软件可靠性验证测试方案

随着计算机软件的广泛应用,由于软件失效而导致的航空系统异常越发频繁。因此,通过软件可靠性验证测试(SRDT)来客观评估软件可靠性水平是否满足指标要求,已经引起人们的关注。基于贝叶斯理论的软件可靠性验证测试方案(Bayesian-SRDT)可利用先验信息来降低软件可靠性验证测试工作量。如何构造合适的失效概率先验分布函数,是决定面向离散型软件可靠性验证测试工作量大小的重要因素。已有研究成果表明,使用减函数来构造先验分布函数是一种有效的方法。本论文在减函数理论及贝叶斯理论基础上,提出一种基于减函数的多层贝叶斯离散型软件可靠性验证测试方案(MBDFDSRDT)。首先选取面向失效概率的减函数作为第一层先验分布密度函数,然后选择第一层先验分布密度函数超参数的均匀分布函数来构造其第二层先验分布密度函数,进而给出相应的多层后验分布密度函数。最后,选取若干组失效数据,对本课题提出的MBDFDSRDT方案进行实践应用,并与基于贝叶斯理论的软件可靠性验证测试方以及基于减函数的单层贝叶斯软件可靠性验证测试方案进行对比。应用结果表明,本课题研究成果可显著地降低所需的测试工作量,特别适用于高可靠安全关键软件。     

舰船装备备件配置需求量的评估方法

研究舰船装备备件准确评估问题,由于舰船装备备件受到使用方式、使用环境、使用者、储存条件等多个因素的影响,实际消耗数据具有不确定性,传统的方法并不适用于全部的舰船装备备件配置需求量的计算.在分析了舰船装备的需求规律和使用可靠性信息的基础上,建立了失效数的统计模型,将备件失效率分为工作失效率和非工作失效率,提出了备件实际消耗数据的失效率的Bayes评估方法,充分利用了装备的各类可靠性历史信息和专家经验信息,更适用于装备批量小或工作时见短的舰船装备.给出了舰船装备在满足一定保障度下的备件配置需求量的确定方法.经验证实例说明方法是可行的.     

基于舰艇装备软件运行剖面的可靠性测试研究

软件可靠性测试理论近年来虽有较大的突破,但仍没有达到硬件可靠性工程实践广泛的程度,软件可靠性测试实践上受限于软件运行剖面、操作和变量的复杂关联,而开展的不多。基于舰艇装备软件运行剖面,提出了一种工程上易于使用的形式表示方法和可靠性测试数据生成方法,可清晰描述复杂软件系统的变量约束、操作约束,能方便的生成可靠性测试数据,并实现用例的自动人机操作输入,通过对舰艇装备软件可靠性测试的实践,验证了该方法的可行性和有效性。     

P-NHPP量化缺陷注入在软件可靠性中的应用

为了获取更加全面的程序失效数据以提高软件可靠性评估的准确性,提出一种基于PNHPP的软件可靠性研究的故障注入机制。该机制在生成故障注入方案时应用构件化的软件体系结构,充分考虑故障数量分布、故障注入方案生成器等因素,实现了基于P-NHPP可靠性模型的设计,从而能够合理地反映程序真实的失效情况,并集成到自行设计的实验场景中进行验证。实验结果表明,基于P-NHPP量化缺陷注入的软件可靠性评估方法的有效性和合理性不亚于传统的方法,大大提高了软件开发的质量和效率。     

基于LoadRunner自动化应用程序接口的舰船装备软件测试系统设计与实现

针对舰船装备软件接口交互信息量大,利用现有动态测试技术对此类软件开展测试工作时效率较低,自动化测试水平亟待提高的现状,归纳分析了舰船装备软件测试系统的主要能力需求,研究了接口协议形式化、测试用例自动生成、测试用例自动驱动、通信接口转换等关键技术,并以上述技术为基础给出了舰船装备软件测试系统的体系架构设计方案,进而实现了一种基于LoadRunner自动化应用程序接口(LoadRunner Automation API)的舰船装备软件测试系统,为舰船装备软件提供了一种可行的自动化测试手段;该测试系统主要包括测试管理模块、测试用例生成模块、测试用例驱动模块和数据收集与分析模块;采用该测试系统能够有效提高舰船装备软件的测试效率。     

基于任务的舰船装备软件测试技术研究

针对基于任务的舰船装备软件进行测试时,缺乏任务需求的系统化分析与描述手段、难以从任务执行层面有效生成测试用例、不支持跨平台测试的自动化执行等问题,对舰船装备软件任务分析与建模、基于任务模型的舰船装备软件测试用例生成及舰船装备软件测试自动化执行等三方面关键技术进行了研究,研制了配套的软件测试工具,形成了一整套基于任务的舰船装备软件测试技术,以满足基于任务的舰船装备软件测试的需要。在此基础上,开展了基于任务的舰船装备软件测试技术实例应用,验证了该技术的工程适用性和配套工具的有效性,并形成了典型应用实例,为该技术的推广提供支撑。     

舰船电子装备综合诊断工程验证系统的设计

为解决舰船电子装备平台指标能力和数据验证能力不足、技术缺乏的问题,提出了舰船电子装备PMA/PATS/IETM/STPS 指标和数据验证系统设计构想,即通过仪器仪表组合以及软件控制,在实险室内完成PMA/PATS设备使用前的调试与验证;文章研究成果可推广应用到其它武器装备PMA/ PATS指标能力和STPS数据的验证,经济效益显著,前景广阔.     

一种基于输入域的非参数软件可靠性评估模型

通过分析输入域软件可靠性模型和时间域软件可靠性模型的特点,建立一种基于输入域的非参数软件可靠性评估模型,从而克服一般输入域模型评估精度较差、无法预测的缺点.同时提出了基于非参数统计的方法来估计缺陷数和软件失效概率,从而为利用普通软件测试所获得测试数据进行软件可靠性评估提供了一种解决途径,实例验证表明了该评估模型可以较好地对软件可靠性进行评估,给出缺陷数和软件可靠性的合理估计,其估计精度不低于较好的时间域模型.     

航空装备测试仪器应用验证方法研究

针对航空装备用测试仪器应用验证需求,基于系统工程方法,提出了夯实基础、统筹推进、分类分阶段验证的验证工作思路.研究确定了调研应用验证需求、构建验证指标体系、明确验证要素、建立验证程序、实施验证试验、给出综合评价结论的应用验证流程.遵循满足航空装备要求、结合使用场景、聚焦关键指标等原则,提出了仪器功能性能、质量与可靠性、环境适应性等基础级和适装性、软硬件兼容性等系统级验证内容,以及相应的验证方法,可为国产测试仪器应用验证工作提供技术支持.     

基于SPOT方法的装备R＆M验证软件设计

可靠性维修性（R＆M）指标是直接影响装备的战备完好率、任务成功率及全寿命周期费用的重要因素。针对当前主要的可靠性维修性工程软件在装备可靠性维修性指标验证工作中存在的不足，该文给出了装备可靠性维修性指标验证的计算机辅助序贯验后加权检验（SPOT）软件系统的设计与实现。首先简述了SPOT方法的基本原理，在此基础上给出了软件系统的功能需求及体系结构、系统各主要模块的功能设计与实现，最后总结了软件系统的特点。     

面向适航标准的机载软件测试验证工具综述

机载软件的测试与验证是保障机载软件正确性和可靠性的重要方法。软件的测试与验证离不开工具的支持,使用工具能够提高效率、降低成本,对机载软件的测试验证工具研究是对其进行充分测试验证的保障。对机载软件及适航标准进行了简介;按照系列适航标准,从DO-178C、基于模型的开发与验证（DO-331）和形式化方法（DO-333）三个维度对工具的功能、特性及应用进行了详细介绍,并对其发展现状进行小结;总结机载嵌入式软件测试验证及其工具研发中存在的问题,并对其发展趋势进行了分析。     

基于抽象-验证-细化范例的软件模型检测

如何保证软件系统的正确性和可靠性是当前软件开发面临的主要问题之一。模型检测作为一种重要的自动化验证技术在软件的分析与验证中正取得越来越多的成功。本文以微软的SLAM和加州大学伯克利分校的BLAST为例综述性地介绍了基于抽象-验证-细化范例的软件模型检测。     

电子政务软件可靠性评测方法初探

电子政务已经成为政府工作自动化和智能化的重要手段。近年来,中国电子政务软件市场获得了前所未有的发展机遇。随着电子政务软件的飞速发展,软件可靠性成为了建设电子政务的重要指标。软件可靠性测试是保证软件可靠性的有效方法。目前,国内对于电子政务的可靠性研究才刚刚起步,其可靠性测试一般都交给第三方机构。分析当前电子政务软件的可靠性测试特点,基于Musa和Nelson两种可靠性模型提出了一种电子政务软件的可靠性评测方法,从可靠性的评估测试和验证测试两方面具体分析阐述了方法的流程,并使用工具实现。最后用具体案例对方法进行了分析说明。     

采用随机Petri网的嵌入式机载软件可靠性检测

针对嵌入式机载软件设计中存在的典型缺陷问题，结合嵌入式机载软件任务调度特性，提出采用随机Petri网对嵌入式机载软件设计进行仿真验证的可靠性检测方法，以提高嵌入式机载软件设计的可靠性。该方法采用随机Petri网对嵌入式机载软件系统行为建模，并给出典型缺陷的检测策略和判定准则，然后通过对Petri网模型进行仿真验证，检测系统是否存在此类设计缺陷；并给出了软件设计的运行流程的仿真验证算法，以支持对相应设计的可靠性检测。通过与其他可靠性检测方法的比较，表明了该方法的有效性。     

参数化运行时监控研究

随着计算机软件广泛应用于各类安全关键系统以及软件日趋复杂,软件可靠性变得越来越重要。作为一种广泛使用于各种平台的软件解决方案,运行时监控是提高软件可靠性的最灵活的解决方案之一。但随着运行时监控技术以及软件技术的发展,人们希望通过运行时监控技术来验证系统的动态属性,从而提出参数化性质的运行时监控技术。由于其在面向对象系统中的适用性,参数化性质的运行时监控已经受到了越来越多的关注。综述了参数化运行时监控的研究进展,提出了参数化运行时监控的问题定义,介绍了这一领域的主要研究内容:参数化运行时监控方法、减少参数化监控开销的技术、多属性规约的参数化运行时监控。     

基于SCADE的形式化验证技术研究

针对软件开发中的一种软件验证技术——形式化验证技术进行研究,分析这种方法的原理和应用情况,并使用一个实例来说明这种方法在基于模型的软件开发中的使用方式,由这个过程可以看出,这种基于模型的形式化验证技术对于传统的软件验证方法来说是个有力的补充,对于一些高安全性的软件来说使用这种验证方式能有效提高软件的可靠性.     

舰船电子抗电磁损伤效应评估模型研究*

为建立较完整的舰船电子抗电磁损伤效能评估指标体系,首先基于电磁环境特征对舰船电子系统进行统计分析,指出通信、雷达两重要舰载电子系统抗电磁损伤决定因素,分析影响主要舰船电子设备抗电磁损伤因素及各因素多评判等级的隶属度计算方法,并结合层次分析法、德尔菲法改进综合模糊效能评判算法,引入抗电磁干扰和设计因子,分别构造其抗电磁损伤指标集,进而初步建立一种包含电磁损伤概率的舰船电子系统综合抗电磁损伤效能评估模型,最后给出舰船电子设备电磁损伤效能评估指标体系。