适航认证的FADEC软件自动测试平台的研究

论文摘要

航空发动机控制系统是航空发动机的重要组成部分。随着科学技术的进步,航空发动机的控制系统从传统的液压机械控制系统发展到目前的全权限数字电子式控制（FADEC）系统。作为机载系统和设备中的软件,为了满足适航性的要求,FADEC系统的控制软件在满足相应GJB相关标准要求的同时,也要满足航空无线电技术委员会（RTCA）制定的DO—178B《机载系统和设备合格审定中的软件考虑》。论文针对FADEC系统的控制软件在进行软件测试时所遇到的问题,通过对控制软件设计方法,以及相关适航认证标准的研究和分析,以DO-178B标准中软件测试过程要求为基础,从平台需求分析、技术论证、工具选型、接口定义、界面集成等五个阶段,详细讨论了FADEC系统控制软件上自动化测试平台的实现方法。并且结合自动化测试平台与设计工具、管理系统的数据接口的实现,阐述了FADEC系统控制软件完整工具链的集成方法,以及以适航认证为目标的测试过程的设计和实现方法。该项研究工作的意义在于,建立了满足适航认证要求的FADEC系统控制软件自动化测试平台,同时,本文讨论的测试平台方案已在多个航空发动机FADEC系统上得到了初步应用,极大的提高了测试效率和测试效果,对需要通过试航认证的航空行业机载软件的自动化测试工作具有很好的参考价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 论文背景及问题的提出
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 DO-178B 标准简介
• 1.2.2 工具选择的要求
• 1.2.3 国内外适航案例
• 1.3 研究的目标及其主要的内容
• 1.4 本文的组织结构及其章节编排
• 第二章 自动化测试技术与方法
• 2.1 自动化测试概述
• 2.2 自动化测试的方法
• 2.2.1 代码分析
• 2.2.2 捕获和回放
• 2.2.3 脚本技术
• 2.3 自动化测试框架技术
• 2.4 平台集成化思路
• 2.5 第三方工具软件的分析
• 2.6 本章小结
• 第三章 平台的分析与设计
• 3.1 平台的任务与目标
• 3.1.1 平台的任务
• 3.1.2 平台的目标
• 3.2 平台的结构设计
• 3.3 功能模块设计
• 3.3.1 全局变量模块
• 3.3.2 配置文件读取模块
• 3.3.3 注册表读取模块
• 3.3.4 配置管理模块
• 3.3.5 Mat1ab 调用模块
• 3.3.6 模型处理模块
• 3.3.7 TCF 文件处理模块
• 3.3.8 TestBed 调用模块
• 3.3.9 Tbrun 调用模块
• 3.3.10 测试结果发布模块
• 3.4 本章小结
• 第四章 平台的核心模块设计
• 4.1 自动化测试的模型需求
• 4.2 调用T-VEC 接口与DOORS 进行集成
• 4.3 调用 T-VEC 接口与 TestBed 进行集成
• 4.4 调用T-VEC 建模设计用例
• 4.5 本章小结
• 第五章 平台的详细设计与实现
• 5.1 开发过程及问题解决方案
• 5.2 平台中各类数据流格式的转化
• 5.2.1 需求管理软件 DOORS 的数据流处理
• 5.2.2 模型软件 Matlab 的数据流处理
• 5.2.3 模型软件 TTM 的数据流处理
• 5.2.4 测试软件 TestBed 的数据流处理
• 5.2.5 测试管理软件QC 的数据流处理
• 5.3 接口说明
• 5.4 全局变量的定义与赋值
• 5.4.1 获取配置信息
• 5.4.2 获取环境信息
• 5.5 开发 TestBed 模板
• 5.5.1 TestBed 模板介绍
• 5.5.2 实例介绍
• 5.6 测试信息分析汇总
• 5.7 调用 Quality Center 进行测试过程管理
• 5.8 调用 ClearCase 工具进行配置管理
• 5.9 调用 ClearQuest 工具进行变更管理
• 5.10 本章小结
• 第六章 工程应用及实际效果
• 6.1 前期准备
• 6.2 测试需求及配置管理
• 6.3 测试用例设计
• 6.4 执行脚本
• 6.5 问题跟踪管理
• 6.6 自动测试流程
• 6.7 本章小结
• 第七章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 附件