有關(guān)空中交通管制系統(tǒng)中的面向?qū)ο鬁y(cè)試技術(shù)研究

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速穩(wěn)定發(fā)展，民航運(yùn)輸事業(yè)的不斷發(fā)展，空中交通管制系統(tǒng)在航空部門(mén)的空中交通控制和管理系統(tǒng)中也得到了廣泛的應(yīng)用，主要用于管理飛行事務(wù)，防止發(fā)生飛行交通事故。通過(guò)對(duì)空中交通管制系統(tǒng)的介紹和分析，對(duì)空中交通管理系統(tǒng)中的面向?qū)ο鬁y(cè)試技術(shù)進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：空中交通管制；面向?qū)ο螅患夹g(shù)；研究

1 概述

空中交通管制的業(yè)務(wù)主要包括了空中交通管制業(yè)務(wù)、飛行情報(bào)和告警業(yè)務(wù)，作用是對(duì)在空中活動(dòng)的航空器進(jìn)行相應(yīng)的管理和控制。主要任務(wù)是：防止航空器的相撞，防止航空器跟附近空域中的同障礙物相撞，同時(shí)對(duì)空中的交通秩序進(jìn)行維護(hù)，進(jìn)而保障空中交通的暢通，從而能夠保證飛行的安全以及提高飛行的效率。空中交通管制的方法主要是程序管制和雷達(dá)管制兩類，程序管制主要是根據(jù)飛行員對(duì)飛行的位置和狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)的報(bào)告，管制員依據(jù)報(bào)告進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析和預(yù)測(cè)飛行中可能出現(xiàn)的沖突，同時(shí)通過(guò)管制指令給飛行員下達(dá)指令，起到空中交通安全維護(hù)和空中交通流量加速的作用。雷達(dá)管制主要是對(duì)雷達(dá)進(jìn)行二次監(jiān)視來(lái)確定飛行的位置、高度、速度和航向等信息，管制員對(duì)其進(jìn)行分析和決策之后發(fā)出調(diào)度的指令，從而對(duì)航空器安全有序的運(yùn)行有著引導(dǎo)作用。程序管制是雷達(dá)管制的基礎(chǔ)，雷達(dá)管制相比程序管制顯得更高效。由于空中交通管制系統(tǒng)本身具有的復(fù)雜性，傳統(tǒng)的面向過(guò)程開(kāi)發(fā)方法已不能夠滿足空中交通管制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)時(shí)的需求，因此，面向?qū)ο蠹夹g(shù)的選用顯得很重要。

2 面向?qū)ο蟮臏y(cè)試技術(shù)

2.1 空管系統(tǒng)的類測(cè)試

在以往的單元測(cè)試中，由于每個(gè)程序塊都可以完成一定的功能，因此只需測(cè)試它的相關(guān)函數(shù)和過(guò)程就可以。根據(jù)單元測(cè)試這個(gè)理念，在進(jìn)行相關(guān)測(cè)試時(shí)其實(shí)際上是測(cè)試的類成員函數(shù)。而以往的測(cè)試方法則更多的是針對(duì)面向?qū)ο蠖M(jìn)行的，例如可以采用邏輯覆蓋法、邊值分析法以及因果圖法等。如果程序是面向?qū)ο蟮模敲催@個(gè)程序一般都不是很大，而且其功能也比較簡(jiǎn)單，但是在不斷調(diào)用這些函數(shù)時(shí)，就難免會(huì)出現(xiàn)一些無(wú)法估計(jì)的錯(cuò)誤，比如在語(yǔ)句if （-1==write （fid， buffer， amount）） error_out（）；中，可以看出，在對(duì)write子函數(shù)進(jìn)行檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)其沒(méi)有具體的返回值，這就會(huì)導(dǎo)致這樣的問(wèn)題——數(shù)據(jù)是否寫(xiě)入。

面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)模型突破了傳統(tǒng)的瀑布模型，將開(kāi)發(fā)分為面向?qū)ο蠓治觯∣OA），面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)（OOD），和面向?qū)ο缶幊蹋∣OP）三個(gè)階段。針對(duì)這種開(kāi)發(fā)模型，結(jié)合傳統(tǒng)的測(cè)試步驟的劃分，我們把面向?qū)ο蟮能浖y(cè)試分為：面向?qū)ο蠓治龅臏y(cè)試，面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的測(cè)試，面向?qū)ο缶幊痰臏y(cè)試，面向?qū)ο髥卧獪y(cè)試，面向?qū)ο蠹蓽y(cè)試，面向?qū)ο笙到y(tǒng)測(cè)試。在傳統(tǒng)的面向過(guò)程程序中，對(duì)于函數(shù)y=Function（x）；只需要考慮一個(gè)函數(shù)（Function（））的行為特點(diǎn)，在面向?qū)ο蟪绦蛑校悴坏貌煌瑫r(shí)考慮基類函數(shù)（Base：：Function（））的行為和繼承類函數(shù)（Derived：：Function（））的行為。

面向?qū)ο蟪绦虻慕Y(jié)構(gòu)不再是傳統(tǒng)的功能模塊結(jié)構(gòu)，作為一個(gè)整體，原有集成測(cè)試所要求的逐步將開(kāi)發(fā)的模塊搭建在一起進(jìn)行測(cè)試的方法已不可能。面向?qū)ο筌浖y(cè)試是根據(jù)面向?qū)ο蟮能浖_(kāi)發(fā)過(guò)程結(jié)合面向?qū)ο蟮奶攸c(diǎn)提出的。它包括分析與設(shè)計(jì)模型測(cè)試技術(shù)、類測(cè)試技術(shù)、對(duì)象交互測(cè)試技術(shù)、類層次結(jié)構(gòu)測(cè)試技術(shù)、面向?qū)ο笙到y(tǒng)測(cè)試技術(shù)5大部分。OOA中認(rèn)定的對(duì)象是對(duì)問(wèn)題空間中的結(jié)構(gòu)，其他系統(tǒng)，設(shè)備，被記憶的事件，系統(tǒng)涉及的人員等實(shí)際實(shí)例的抽象。對(duì)它的測(cè)試可以從如下方面考慮：

（1）抽象的對(duì)象是否全面，是否問(wèn)題空間中所有涉及到的實(shí)例都反映在認(rèn)定的抽象對(duì)象中。

（2）認(rèn)定的對(duì)象是否具有多個(gè)屬性。只有一個(gè)屬性的對(duì)象通常應(yīng)看成其他對(duì)象的屬性，而不是抽象為獨(dú)立的對(duì)象。對(duì)認(rèn)定為同一對(duì)象的實(shí)例是否有共同的，區(qū)別于其他實(shí)例的共同屬性。

（3）對(duì)認(rèn)定為同一對(duì)象的實(shí)例是否提供或需要相同的服務(wù)，如果服務(wù)隨著不同的實(shí)例而變化，認(rèn)定的對(duì)象就需要分解或利用繼承性來(lái)分類表示。

（4）認(rèn)定的對(duì)象的名稱應(yīng)該盡量準(zhǔn)確，適用。結(jié)構(gòu)表示問(wèn)題空間的復(fù)雜程度。標(biāo)識(shí)結(jié)構(gòu)的目的在于管理問(wèn)題域模型。在OOA中，結(jié)構(gòu)是指泛化-特化結(jié)構(gòu)（is a）和整體-部分結(jié)構(gòu)（has a）兩部分的總和。對(duì)于結(jié)構(gòu)中的一種對(duì)象，尤其是處于高層的對(duì)象，是否在問(wèn)題空間中含有不同于下一層對(duì)象的特殊性可能，即是否能派生出下一層對(duì)象。對(duì)于結(jié)構(gòu)中的一種對(duì)象，尤其是處于同一低層的對(duì)象，是否能抽象出現(xiàn)實(shí)中有有意義的更一般的上層對(duì)象對(duì)所有認(rèn)定的對(duì)象，是否能在問(wèn)題空間內(nèi)向上層抽象出在現(xiàn)實(shí)中有意義的對(duì)象；高層的對(duì)象的特性是否完全體現(xiàn)下層的共性；低層的對(duì)象是否有高層特性基礎(chǔ)上的特殊性；主題是一種知道研究和處理大型復(fù)雜模型的機(jī)制。有助于分解系統(tǒng)，區(qū)分結(jié)構(gòu)，避免過(guò)多的信息量同時(shí)出現(xiàn)所帶來(lái)的麻煩。主題的確定可以幫助人們從一個(gè)更高的層次上觀察和表達(dá)系統(tǒng)的總體模型。主題如同文章對(duì)個(gè)部分內(nèi)容的概要。屬性是用來(lái)描述對(duì)象或結(jié)構(gòu)所反映的實(shí)例的特性。而實(shí)例關(guān)聯(lián)是反映實(shí)例集合間的映射關(guān)系。

2.2 空管系統(tǒng)的類簇測(cè)試

靜態(tài)測(cè)試，主要對(duì)程序的結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，考察程序的結(jié)構(gòu)是否滿足設(shè)計(jì)的要求。現(xiàn)有的一些測(cè)試軟件都可以提供一種稱為“可逆性工程”的檢測(cè)功能，即通過(guò)原程序所得到的類關(guān)系圖和函數(shù)功能來(lái)調(diào)用關(guān)系圖。

動(dòng)態(tài)測(cè)試，對(duì)用例進(jìn)行設(shè)計(jì)測(cè)試時(shí)，一般是需要上述的功能來(lái)調(diào)用結(jié)構(gòu)圖、類關(guān)系圖或者實(shí)體關(guān)系圖，將這些關(guān)系圖作為參考，進(jìn)而確定不需要被重復(fù)測(cè)試的部分，從而達(dá)到優(yōu)化測(cè)試用例的作用，同時(shí)減少測(cè)試的工作量，使測(cè)試能夠達(dá)到一定的覆蓋標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 空管系統(tǒng)的系統(tǒng)測(cè)試

系統(tǒng)測(cè)試的測(cè)試平臺(tái)應(yīng)該盡量與用戶實(shí)際的使用環(huán)境想接近，同時(shí)要保證被測(cè)系統(tǒng)具有完整性，暫時(shí)缺少的系統(tǒng)設(shè)備部件，也應(yīng)該有相應(yīng)的模擬手段。對(duì)空管系統(tǒng)進(jìn)行最后的系統(tǒng)測(cè)試階段，應(yīng)該從不同的方面來(lái)對(duì)空管系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。然而，系統(tǒng)測(cè)試的正確性關(guān)鍵在于測(cè)試平臺(tái)的模擬環(huán)境是否與實(shí)際的使用環(huán)境具有一致性。

空管系統(tǒng)的模擬測(cè)試環(huán)境與實(shí)際環(huán)境的相近是很關(guān)鍵的，主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：一方面，首先對(duì)雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬信號(hào)的產(chǎn)生，該模擬的雷達(dá)數(shù)據(jù)主要是通過(guò)通訊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換卡進(jìn)行獲取的，通訊數(shù)據(jù)來(lái)自本地與異地雷達(dá)的信息交換，然后對(duì)雷達(dá)目標(biāo)的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)探測(cè)，多雷達(dá)進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取同時(shí)進(jìn)行融合產(chǎn)生飛行器的航跡；另一方面，對(duì)飛行情報(bào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬信號(hào)的產(chǎn)生，該模擬數(shù)據(jù)主要是通過(guò)飛行情報(bào)網(wǎng)（FIN）獲得的，利用航行信息數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)進(jìn)行翻譯各種報(bào)文，根據(jù)報(bào)文信息對(duì)飛行計(jì)劃進(jìn)行及時(shí)的處理和調(diào)整，最終完成動(dòng)態(tài)飛行航跡的關(guān)聯(lián)系統(tǒng)測(cè)試，將處理的結(jié)果進(jìn)行分析并生成飛行器的軌跡信息以及飛行的一些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，管制員同時(shí)還將制定的飛行信息發(fā)送到對(duì)應(yīng)的管制中心。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速穩(wěn)定發(fā)展，民航運(yùn)輸事業(yè)的不斷發(fā)展，本文通過(guò)對(duì)空中交通管制系統(tǒng)的介紹和分析，對(duì)空中交通管理系統(tǒng)中的面向?qū)ο鬁y(cè)試技術(shù)進(jìn)行分析。由于空中交通管制系統(tǒng)本身具有的復(fù)雜性，傳統(tǒng)的面向過(guò)程開(kāi)發(fā)方法已不能夠滿足空中交通管制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)時(shí)的需求。空中交通管制系統(tǒng)的發(fā)展，依賴于眾多的工程技術(shù)和學(xué)科的進(jìn)一步研究和發(fā)展。目前，面向?qū)ο蟮募夹g(shù)是比較適合空中交通管制系統(tǒng)的軟件工程方法。

參考文獻(xiàn)

[1]施鳳鳴.基于UML狀態(tài)圖的類測(cè)試用例自動(dòng)生成方法，2003.

[2]張永平，曹軍.關(guān)于白盒測(cè)試基本方法的分析，2003.