航天嵌入式软件代码逻辑分析

为提高航天嵌入式软件的测试质量、确保航天型号任务的圆满完成,对航天嵌入式软件代码审查重要内容之一的代码逻辑分析进行了研究.通过对软件缺陷的机理、缺陷查找过程、缺陷暴露过程、以及缺陷引发后果的分析,结合多年软件测试工程实践经验的总结,提出了场景分析法、时序分析法、假想故障追源法等10种主要的代码逻辑分析方法.开展了代码逻辑分析方法的应用分析、代码审查与其它测试手段之间的对比分析,通过分析,给出了代码审查的工程适用性说明.研究成果已在航天型号软件第三方评测中全面推广应用,实践数据表明,应用效果良好,使代码审查的缺陷发现率由业界公认的30％～70％提升至90％以上.相关分析方法和分析思路对动态测试设计以及软件缺陷自动化检测工具的研发均具有一定的参考作用.     

应用软件开发的需求风险及控制

在应用软件开发过程中,由于软件需求本身的隐含性、用户与开发者之间的沟通障碍,以及需求随着时间、用户的变化而变更等原因,可能使需求分析偏离实际需求而最终导致软件开发的失败,这种可能性称为需求风险。需求分析是软件开发过程中最初始、最基础的工作,也是最重要的工作之一,其成败将直接并最终决定软件开发的成败,并且呈倍增效应。需求分析的关键是使隐含的需求明确,使变更的需求可控,采用座谈会、需求调查表、需求启发、角色扮演等方法可以使需求明确化;采用面向对象的方法及UML工具、领域专家的全程参与、需求分级、二次开发接口等方法可以使需求变更处于可控范围内。实践证明,这些都是控制需求风险的有效方法。     

开放的测试需求分析模型的应用与实践简

本文针对传统产品测试需求分析过程中存在的问题,提出了构建开放的产品测试需求分析模型的思路与方法。测试分析模型涵盖了测试需求开发过程及维护／重用过程,提出了从产品源需求到目标需求的完整分析思路,能够很好地应用到产品测试需求开发过程中,为提升测试分析质量提供了良好的实践思路。     

面向能力的航天业务网信息系统安全需求分析方法

为有效识别航天业务网信息系统安全需求,指导信息系统安全建设,提出一种面向能力的安全需求分析方法.该方法以信息系统承担职能为起点分析获取能力目标集,给出安全需求推理机模型识别安全资源需求,使用重叠度指标确定安全资源优先级,生成信息系统安全需求列表.在航天业务网某区域中心进行实际应用与有效性评估,结果表明,相较于传统基于威胁的安全需求分析方法,该方法能够有效提高安全资源需求的科学性,实现信息系统安全投资高效费比.     

一种软件测试需求建模及测试用例生成方法

测试在需求分析阶段就开始介入,不仅能帮助开发人员更有效地完善需求,也能让测试人员设计出更贴近需求的测试.同时当需求进行了更改之后,测试人员也能及时和准确地了解需求的变化、更改测试需求.利用模型驱动的思想,对测试需求的概念进行阐述.定义了一种测试需求的元模型和测试需求建模方法,利用测试需求建模方法,可以得到测试需求模型,从而得到相应的测试目标,生成所对应的测试用例.并给出了对SIP协议进行测试的实验分析,在其中体现了利用测试需求建模得出的测试需求模型的作用.     

基于限定自然语言需求模板的AADL模型生成方法

随着嵌入式软件系统在汽车、核工业、航空、航天等安全关键领域的广泛应用,其失效将会导致财产的损失、环境的破坏甚至人员的伤亡,使得保障软件安全性成为系统开发过程中的重要部分.传统的安全性分析方法主要应用在软件的需求分析阶段和设计阶段,然而需求与设计之间的鸿沟却一直是软件工程领域的一大难题.正是由于这一鸿沟的存在,使得需求分析阶段的安全性分析结果难以完整详尽地反映在软件设计中,其根本原因是当前的软件需求主要通过自然语言描述,存在二义性与模糊性,且难以进行自动化处理.为了解决这一问题,本文面向构件化嵌入式软件,首先提出了一种半结构化的限定自然语言需求模板用于需求规约,能够有效降低自然语言需求的二义性与模糊性.然后,为了降低自动化处理的复杂性,采用需求抽象语法图作为中间模型实现基于限定自然语言需求模板规约的软件需求与AADL模型之间的转换,并在此过程中自动记录两者之间的可追踪关系.最后,基于AADL开源工具OSATE对本文所提方法进行了插件实现,并通过航天器导航、制导与控制系统（Guidance,Navigation andControl,GNC）进行了实例性验证.     

基于框架的开放式机载电子战嵌入式软件设计

当前机载电子战嵌入式软件复杂度和安全性越来越高,传统结构化程序设计方法已不能适应当前机载嵌入式软件研发的需求,为此提出了一种基于框架技术的开放式机载电子战嵌入式软件设计方法;该方法重点阐述了机载电子战嵌入式软件的开放式架构设计、软件框架的设计决策、软件构件接口抽象与实现要点,并基于软件框架对典型的机载电子战管理控制和信号处理软件进行了示例设计;该方法统一和规范了机载电子战嵌入式应用软件的体系结构,使得电子战系统软件架构具备开放式软件架构特征,提升了软件质量的同时使得软件开发人员聚焦应用开发,有效提升了机载电子战嵌入式软件研发效率,使得电子战系统具备快速迭代升级能力。     

基于产品线需求分析的过程改进研究

以简化软件产品线中的需求分析过程、实现过程复用为目的,总结了当前软件生产线需求分析的特点以及分析过程,通过建立领域用户需求模型指导需求获取分析过程,采用基于改进原型法的需求获取方法,基于领域用户需求模型建立需求复用库,引入本体描述用户需求模型等方法,对软件产品线的需求分析过程进行了改进,并设计实现了一套图形化需求建模工具,有效地简化了需求分析过程,实现了过程复用。其研究结果应用到了D2G软件生产平台中。     

核电厂仪控系统全生命周期需求分析的研究

为解决核电厂仪控系统在需求分析方面存在的问题,提出了一种需求分析的理论框架。该框架结合核电厂仪控系统的特点,采用场景分析方法对系统的功能需求、性能需求和安全性需求进行分析。将该方法应用于某研发堆型启堆场景分析中,得出了研究结果。应用结果表明,该方法适用于核电厂仪控系统的需求分析,并具有可操作性和实用性。该方法能够帮助解决跨系统设计中可能出现的问题“涌现”,从而减少现场施工进度的延误和经济成本的增加等问题。研究成果表明,采用基于系统工程国际委员会（INCOSE）技术流程定义的场景分析法可以有效地分析核电厂仪控系统的需求。该方法可以在核电厂仪控系统设计过程中逐步推广,并为提高系统设计的准确性和效率提供参考。通过更好地进行需求分析,可以确保仪控系统在设计和施工阶段的顺利进行,从而提高核电厂的运行效率和安全性、降低成本。     

基于模型的嵌入式软件测试

针对嵌入式软件开发中的问题,在嵌入式软件测试中应用基于模型的软件测试策略,可以极大的降低开发成本,保证软件质量.阐述了该测试策略,着重讨论和分析了基于UML模型的嵌入式软件测试技术,并介绍了UML模型指导嵌入式软件测试在实际开发环境中的应用.     

软件项目质量保证的策略与实践

对软件项目实施全过程的质量管理作了详细论述：在需求分析阶段通过结对分析与需求评审来保证需求分析的质量;在设计与开发阶段,制订相应的软件开发规范,并严格执行,保证实现代码的质量;在测试环节上,强调测试与软件实现同步,强化Bug管理,以进一步提高软件质量。软件开发全程要做到＂有法可依,有法必依＂。以上措施是开发出高质量软件系统的重要保证。     

TBrun在航天嵌入式汇编软件测试中的应用

软件测试是航天型号软件开发过程中一个必不可少的环节.介绍利用TBrun测试工具,开展航天嵌入式汇编软件单元测试执行过程及对异常分支的单元测试优势和TBrun基于迭代技术的组装测试工作特点.利用TBrun测试工具,开展航天嵌入式汇编软件单元、组装测试工作,可以尽早暴露软件设计和编码过程中的问题和缺陷,节省软件开发时间,缩短软件开发周期,提高软件质量和可靠性.     

航天嵌入式软件测试用例典型设计缺陷研究

作为动态测试充分性的基本评价指标,覆盖率分析只能帮助修正因输入不足而导致的测试用例设计缺陷。针对航天嵌入式软件测试过程中不影响覆盖率统计结果的用例设计缺陷,从测试步骤和预期结果两大测试用例核心要素开展研究,提出十个典型缺陷,分别予以分析,并进行缺陷修正。工程实践证明,这些缺陷的发生率高,具有典型性;修正这些缺陷后,可以有效检出软件设计缺陷;与用例执行后的覆盖率统计数据分析相结合,可以有效提高测试充分性。     

面向适航标准的机载软件测试验证方法综述

机载软件测试是指机载系统中嵌入式软件执行的测试验证过程,目的是为了挖掘出软件缺陷从而提高机载系统的可靠性。随着机载嵌入式系统功能的多样化需求,软件的规模和复杂程度不断增加,同时因为其实时性、嵌入性、高可靠性等特殊性,因此对机载软件进行充分测试成为当前的一个挑战。为了满足要求,机载系统的测试需要遵循最新的适航标准DO-178C,针对机载软件生命周期过程提出了一系列目标要求和设计考虑。为此,简介了机载软件适航认证标准的发展及其测试环境;根据DO-178C对机载软件测试的各个过程从基于需求、基于模型、基于安全性分析以及软件验证的测试研究机载软件的测试验证方法,并进行小结;对相关领域的发展进行总结和展望。     

嵌入式软件自动化测试及管理系统研究

随着嵌入式软件技术的发展,嵌入式软件规模日益扩大、复杂程度越来越高,给软件测试提出了挑战。针对复杂嵌入式软件,设计一种软件自动化测试及管理系统,融入软件工程化管理过程,将自动化测试与测试管理过程相结合,打造一个无缝连接的系统。自动化测试及管理系统包括：接口设计、测试策划、测试设计、测试执行、测试结果显示与记录、缺陷管理和回归测试,以及数据分析和知识库等。在此基础上,设计并实现了自动化测试及管理系统,并在某测试项目中进行了应用。实践证明,使用自动化测试及管理系统开展嵌入式软件测试可以有效提高测试效率和质量。     

一种面向形式化表格需求模型的测试用例生成方法

现代安全关键性系统的软件规模和复杂性的快速增长给这类安全关键性软件系统的开发带来了很多挑战。传统文本文档的需求描述方法无法保证此类系统的开发进度和系统可靠性要求。为此文中提出了一种兼具可读性和可自动分析的形式化表格需求建模方法。文中介绍了一种针对这种表格模型测试用例的自动生成方法,工作包括对该形式化需求表格模型展开语义分析,建立需求模型的控制树结构,得到其测试等价类;为了减少不必要的测试,定义了不同安全级别的软件需求模型的测试覆盖标准,并针对不同覆盖率准则分别给出基于控制树结构的测试路径约束选择方法;对于每条路径约束测试等价类,提出了基于域错误的测试用例选择方法,能够自动生成所需的检测域错误的测试用例集。最后,通过一个需求模型实例展示了所提方法的有效性。     

基于黑盒测试的航天嵌入式软件用例设计方法

为了提高测试用例设计的效率,简化测试用例数量,提出了基于黑盒测试的航天嵌入式软件用例设计方法.阐述了确认测试过程中实用的测试用例设计流程,提出了在设计测试输入数据的基础上加强测试逻辑设计的用例设计方法,并结合实际工程经验,给出了测试用例的总体设计思路.最后,对测试遗漏问题及其原因进行了分析,为今后进行更有效的星载软件测试提供了参考.