基于输入域分类的实时软件可靠性模型

航天测控软件是航天测控系统的重要组成部分,作为任务的关键性实时软件,其可靠性直接影响着整个测控系统的可靠性.长期以来,测控系统软件相对缺乏系统的可靠性测试研究.文中针对航天工程地面测控软件的特点及可靠性测试要求,综合考虑缺陷等级、输入域等因素,按照数学算法建立了基于输入域分类的实时软件的可靠性混合模型,并对该模型的实际应用进行了介绍.文中模型和测试算法对航天测控工程领域典型功能软件进行了可靠性测试,实验结果表明了该方法的可行性、有效性和易用性.     

测控数据实时监测软件设计方法研究

测控数据实时监测软件是测控系统中的关键分系统之一,承担着大量测控信息的实时监视任务,由于其监测的数据具有信息量大、发送频率高、种类多样等特点,如何提升软件的性能和效率,成为了测控软件领域的一项重要课题;为实现该软件信息监测功能实时、全面、可靠,从软硬件平台、软件架构和算法设计等方面开展研究;采用多线程设计实现大量并行数据的接收,利用面向对象程序设计方法使数据处理层和展现层分离,对有曲线显示需求的数据存储方法进行了算法优化,从而实现软件的全面效能提升设计;设计的软件经实际环境测试,设计方法能够有效提升软件的效能,保证了测控数据监测功能的实时性和可靠性,增强了测控数据实时监测软件的数据承载能力;同时该方法设计的软件具有较好的可扩展性和可维护性。     

航天真空热试验测控平台可靠性保障技术探讨

由于航天测控系统在软件可靠性、可用性、易维护性等方面要求严格,从软件可靠性测试框架、可靠性模型、故障检测技术、高可用数据库等几方面进行分析,结合避错、排错、容错技术的研究现状,在通用的三层结构模型的基础上,进一步融合设备层,提出分布式四层架构模型。以航天真空热试验测控平台为例,采用自底向上的方法,从设备控制层、高可用数据库层、负载均衡集群层到展现层分别介绍该模型在测控平台中关于提高系统可靠性的设计。     

基于测试用例和时间域软件可靠性模型

可靠性作为衡量软件质量的重要特性,其定量评估和预测已成为人们关注和研究的焦点。软件可靠性模型既是软件可靠性定量分析的基础,也是可靠性预测的核心和关键。在软件比重日益增加的今天,研究系统的软件可靠性对整个产品质量的提升具有很大的现实意义。现有的软件可靠性模型大都是基于概率统计建立的,考虑的因素比较单一,与工程实际有一定差别。文中对典型的软件可靠性模型进行比较研究,在综合考虑了输入域、缺陷等级、时间域等因素的基础上,经过严密的数学推导,建立了基于测试用例和时间域的软件可靠性混合模型,并对该模型的实际应用进行了介绍。     

模型检验在航天测控软件上的应用研究

模型检验是确保程序质量的有效手段,能弥补软件测试的不足。但航天测控软件规模大、输入数据复杂、验证性质不明确等因素极大地阻碍了模型检验的应用。针对航天测控软件,分析了其特点以及对其执行模型检验的困难,提出了基于有界模型检验器CBMC的模型检验应用框架,包括航天测控数据的构造方法及验证性质的提取方法。随后,将该框架应用于外测数据处理软件,取得了良好的效果。     

一种航天测控系统软件故障分析框架

在充分研究航天测控系统软件研发维护特点的基础上,通过引入相异性软件故障模型,结合软件故障检测和故障定位等分析方法,构建了一种基于功能组件的航天测控系统软件相异性故障模型,提出了一种具有较强针对性的航天测控系统软件故障分析框架,为航天测控系统软件故障分析的集成化研究提供了新思路。这种软件故障分析框架已在航天测控系统软件测试及软件故障问题排查等实际问题中得到有效应用,实践表明该框架对软件系统的研发维护及软件故障的快速分析定位具有重要意义。     

一种软件自动测试系统

针对航天测控任务频度高,测控任务软件系统测试重复性高、人工测试工作量大、测试效率和可靠性低的特点,通过分析系统测试条件和需求,设计了一种基于黑盒测试的软件自动测试系统.文章介绍了自动测试系统的系统结构、主要功能模块、测试平台部署及测试流程等,并详细阐述了测试用例管理、测试数据自动生成、测试过程控制、测试结果评估和测试报告自动生成等关键技术;该系统能够有效的减少人工重复工作量,增强系统测试的自动化,提高系统测试效率和质量.     

基于执行时间模型的航天飞控软件可靠性测试

航天飞行控制软件是一种具有高可靠性要求的软件系统,但是目前对航天飞控软件的可靠性还没有进行定量的度量和管理.尝试将软件可靠性的定量模型应用于航天飞控软件系统的测试过程.介绍了基本执行时间可靠性模型,提出了基于历史失效数据拟合的模型校准方法,讨论了基于基本执行时间可靠性模型的软件可靠性增长测试和可靠性检定测试.     

航天测控系统Markov可靠性模型的自动生成

航天测控系统的可靠性分析关系到航天飞行任务能否顺利完成,并通过对不同测控方案的分析,发现薄弱环节,优化测控系统的项层设计.由于测控系统组成及其任务需求的复杂性,依靠人工完成对系统的描述和模型生成不仅效率低下,而且很难保证模型的准确性.基于可扩展标记语言(extensible markup language,XML),提出了测控资源元数据和测控任务的规范化描述方法,并由计算机辅助生成基于Markov的系统可靠性模型.提出了Markov模型的自动生成算法,通过算例证明了规范化描述方法和模型自动生成算法的有效性.     

统一载波测控系统下行信道噪声功率谱密度标定依据分析与探讨

统一载波测控系统集跟踪、测距、测速、遥测、遥控、通信、数传等功能于一体;噪声功率谱密度是测控设备下行信道的基本参数之一,反映了信道接收弱信号的能力,调节综合基带输入端的噪声功率谱密度至合理范围是完成航天测控任务的前提;介绍了统一载波测控系统下行信道的基本组成及设计要求;分析了噪声功率谱密度在下行信道中的传递特性,提出了在不同信号电平、不同测控体制下噪声功率谱密度标定的基本依据和原则;结合某型号S频段统一测控系统的工程实际,系统分析了噪声功率谱密度的原理和具体标定方法,该方法根据不同应用环境和测控体制,充分考虑各级增益的分配标准,准确计算各级信号噪声的电平,合理进行噪声功率谱密度标定,以确保系统工作的可靠性和稳定性,为设备性能指标测试和航天测控任务参数设置提供参考和依据。     

参数依赖型软件参数更动测试策略和方法

参数依赖型软件是指初始化时读取并解析配置参数,并据此进行任务处理的软件,航天测控软件是典型的参数依赖型软件;航天测控软件具有明显的领域软件特征,多采用领域工程分析技术,实现业务处理逻辑和具体任务参数的分离,达到仅通过修改任务配置参数而适应高强度型号任务的目的;通过对参数依赖型软件架构、应用模式的分析,提出一种对参数依赖特性进行验收测试、参数更动测试的流程、策略和方法;并基于该方法,对远程数据交互软件进行了参数依赖特性测试,测试结果表明,该方法具有测试覆盖性强、测试重点突出、测试效率高的特点。     

航天软件测试模型构建与应用

针对航天软件高可靠性的特点,构建一种输入与输出模型测试方案,提出基于覆盖测试算法的测试方法,测试覆盖算法主要包含三种功能测试方法和三种结构测试方法。功能测试主要使用基于边界的方法、定义等价类、使用决策表分析三种方法。结构测试主要使用基于路径的测试、数据流测试、片测试三种方法。实例验证,该方法清晰明了、便于发现航天软件缺陷、降低航天软件开发风险与代价以及保证航天软件质量。     

关于嵌入式应用开发技术

在阐述嵌入式系统概念和特性的基础上,介绍嵌入式系统设计中的硬件和软件协同设计、实时理论算法模型、实时设计表示、实时设计过程、实时软件设计方法等。文中还对应用软件开发的最小编程环境和实时操作系统、实时数据库以及软件的应用测试进行了阐述。     

航天测控系统远程数据容灾方案设计与验证

航天测控系统中的重要资产数据对航天任务的成败有重要影响,必须建立数据容灾系统以保障关键数据的安全。分析了当前航天测控系统关键资产数据采用的备份方式及容灾的要求,基于Oracle数据库的远程复制功能研究了航天测控系统远程数据容灾技术,设计了航天测控系统远程数据容灾方案,并搭建模拟实验环境对方案进行了实验测试。实验结果表明,容灾方案能够达到第五级的容灾级别,满足可恢复性、可靠性和实时性指标要求,实现对航天测控系统关键资产数据的远程容灾。     

关于嵌入工应用开发技术

在阐述嵌入式系统概念和特性的基础上,介绍嵌入式系统设计中的硬件和软件协同设计、实时理论算法模型、实时设计表示、实时设计过程、实时软件设计方法等。文中还对应用软件开发的最小编程环境和实时操作系统、实时数据库以及软件的应用测试进行了阐述。     

关于嵌入式应用开发技术

在阐述嵌入式系统概念和特性的基础上,介绍嵌入式系统设计中的硬件和软件协同设计、实时理论算法模型、实时设计表示、实时设计过程、实时软件设计方法等.文中还对应用软件开发的最小编程环境和实时操作系统、实时数据库以及软件的应用测试进行了阐述.     

实时测控计算机应用系统的可靠性保障技术

功能分布式结构下的实时测控计算机应用系统的可靠性保障有其特殊的背景和要求。在综合研究了当前的各种可靠性保障技术的前提下，提出了分布实施、集中控制的可靠性保障方案。对节点部分采用双工热备份或多机冗余技术，通过硬切换保障系统实时性和对过程的保护。实际应用证明该方案简单易行，比较适用于当前航天测控中心的计算机实时应用系统。     

基于通用计算机平台的航天测控系统研究

为了适应未来航天测控系统的发展趋势,提出了软件化航天测控系统的硬件平台和软件系统的基本结构.以通用高性能计算机作为系统的硬件平台,利用软件实现信号处理功能,使得航天测控系统具备更好的通用性和灵活性.介绍了系统的工作原理,并对其中的关键技术进行了性能分析.从信号处理结构和信号处理算法两方面进行了研究,提出了实现系统实时性...     

基于NI实时控制器的六自由度平台测控系统设计与实现

六自由度平台测控系统是六自由度平台的电气控制部分,它通过对六路液压缸的实时闭环控制,实现对平台位姿的控制。该测控系统采用NI的计算机,配置多种类型的PXI板卡,实现了对平台的电压、电流、数字IO、CAN总线等多种接口类型的测量和控制,满足了可靠性需求。采用了典型的上下位机控制,分别进行实时计算与任务管理,解决了实时性的控制需求。采用NI的虚拟仪器Labview开发测控软件,完成实时计算平台的正解与反解模块,作动器闭环控制等功能,增强系统的功能和灵活性。目前六自由度平台测控系统的硬件部分和软件部分都已经通过了调试,对系统进行了正弦运动和暂态特性测试,实验结果表明,运行速度快,满足了平台的控制要求。     

基于球体平台测控系统的高可靠性软件设计与验证

测控系统的安全性和可靠性已经成为系统设计的重要指标,针对某系留式球体平台测控系统软件的安全性问题,采用了FTA的方法,分析了球体平台各种故障模式,提出了软件在设计上采取的基于安全模块的一系列安全保障技术,通过结构测试和功能测试,定性地分析了软件的安全性和可靠性,并运用基本执行时间(BET)模型对软件进行了可靠性评估;实用证明,开发的测控系统软件具有较高的可靠性,很好地完成了系留式气球在升空、回收和定点系留过程中控制球载设备的功能。