航天軟件測試用例設計方法應用

劉安橋

（貴州航天電子科技有限公司，貴州貴陽，550009）

1 航天軟件測試用例設計方法介紹

1.1 等價劃分法

等價劃分法是航天軟件測試用例設計中的基本方法，主要是依據軟件的需求說明，從而對某個功能的輸入、輸出做出描述，在這個過程中，要將輸入領域劃分為若干個等價類，最終達到等價類覆蓋的要求，由此可以看出，應用等價劃分法進行航天軟件測試用例設計時，最為關鍵的步驟就是對劃分等價類[1]。

1.2 邊界分析法

邊界分析法也是航天軟件測試用例設計中比較常見的一種方法，主要指通過在有效等價和無效等價中選擇測試輸入，從而通過一組數據就可以代表一個類別的輸入情況，此種航天軟件測試用例設計方法操作是較為簡單的。但值得注意的是，應用邊界分析法時數據的采用至為重要，在一些相對特殊的判別條件下，采用的輸入數據則不可過為隨意，若是隨便采用一個測試軟件數據代替類比之中的所有情況，這樣就會使測試結果變得缺乏實際意義。而結合以往的大量實踐經驗證明，在應用邊界分析法進行航天軟件測試用例設計時，航天軟件的邊界處理至為重要，而可以使用正好大于、等于、小于邊界值的數據進行測試，對于航天軟件錯誤糾正發現幾率最大[2]。在這一筆者舉這樣的一個例子，如有這樣的一個飛行控制軟件，當航天飛行器處于壓力5Mpa的環境下運行，就會自動發出一個程序警示，在對這一飛行控制軟件進行邊界分析測試時，則可以從壓力大于5Mpa、壓力等于5Mpa、壓力小于5Mpa三種情況出發。但在選擇測試輸入數據時同樣要格外注意，若是隨意的輸入0Mpa、5Mpa、10Mpa三個數據值，往往也是無法得到可靠的測試結果的，應該盡量的選擇接近5Mpa的數據測試值，這樣才能更好的保障航天軟件測試用例設計的可靠性。

1.3 因果圖法

因果圖分析法也是現下航天軟件測試用例設計中比較常見的一種測試方法，并且是一種較為高效的測試方法，此種測試方法的原理就是利用因果圖，將自然語言描述功能轉化為判定表，從而對航天軟件可靠性作出判斷。一般情況下，因果圖生成步驟如下：(1)對軟件規格描述因果關系進行分析，明確哪些是輸入條件，哪些是輸出條件，并在具體的原因結果下，使用特定的符號標明。(2)對軟件規格說明語義進行描述分析，找出原因和結果之間的對應關系，并結合因果關系分析，畫出具體的因果圖[3]。(3)由于語法和環境的限制，容易出現因果關系不合理的問題，針對于此需要在因果圖之中做出特殊的限制條件說明。(4)將因果圖轉化為判定表，并用判定表做出依據，從而對航天軟件設計測試用例。在這里筆者舉這樣的一個例子，如有這樣的一個航天軟件，在軟件之中固定出發T時序的冗余控制條件為：先滿足加速度條件，則立即發出T時序，而若是先滿足壓力條件，則要延時0.08s在發出T時序，但若是在延時的0.08s之中滿足加速度條件，則需要立即發出T時序。通過對這一軟件的因果關系分析，可以繪制出這樣但是因果關系圖，并整理出這樣的T時序判斷表。從而通過因果判斷表，對航天軟件進行測試用例設計。

表1 某航天軟件T時序判斷表

2 航天軟件測試用例設計方法應用

2.1 航天軟件測試用例設計基本思路

航天軟件測試的主要目的就是通過驗證尋求的方式，從而進一步的發現航天軟件中設計的漏洞與問題，從而進一步的對這些問題進行彌補，為航天軟件的功能發揮做出保障。在實際航天軟件測試用例設計過程中，可以采取的方法有很多，但是基本思路卻主要體現在以下兩個方面。第一是建立測試需求分析，在這個過程中首先要了解航天軟件的任務書要求，對航天軟件主要功能進行劃分，列出軟件的主要功能項，評評估各項功能在軟件中的重要性。其次要是了解航天軟件的具體設計文檔，進行詳細的代碼巡查，對軟件系統有全面的了解，并對測試功能點做出定位和組合。第二具體分析問題，也就是指從航天軟件的高安全性和高可靠性角度出發，考慮到軟件中之中運行的實際因素，從而具體的分析軟件之中某些特定的部分，有意識有針對性的進行航天軟件測試用例設計，這是相關軟件測試工作人必須要明確的航天軟件測試用例設計基本思路。

2.2 航天軟件測試用例設計基本步驟

在我國航天事業迅速發展的過程之中，航天軟件的復雜性也在不斷增加，同時航天型號的特點，決定了航天軟件與實際環境聯系密切的特性，因此在進行航天軟件測試用例設計時，測試人員還需要從以下步驟展開測試，從而在謹慎的步驟下，為航天軟件測試的可靠性做出保障，具體的測試步驟如下。（1）深入理解軟件任務書所需求的固定功能，從而明確軟件運行環境和性能指標要求。（2）由于航天軟件易受到實際運行環境的影響，因此在進行航天軟件測試用例設計時，相關測試人員要細化分析交流，了解軟件運行中可能出現的環境情況，從而確定軟件測試重點，使航天軟件測試用例設計更加符合實際。（3）航天軟件測試用例設計中，要選擇合適的測試設備，擬定科學的測試方案，整個測試過程中，按照方案計劃嚴格進行，從而對航天軟件功能做出進一步的分解。（4）劃分出航天軟件的每個功能，結合實際情況確定輸入條件，并要明明確具體的技術指標，提出在不同的輸入條件下，會產生的預期輸出閾值，確保測試相關參數在規定偏差下。（5）還需對航天軟件典型故障、干擾條件等作出更深一步的測試。