某型試驗指揮系統的軟件測試方法

張志偉

摘 要： 隨著軍用軟件在軍事裝備中的規模、比例的不斷增大，軍用軟件對武器裝備作戰使用效能的發揮起著舉足輕重的作用，從某型試驗指揮系統軟件設計原理和功能需求入手，設計了具體的測試方法，經過測試，保證了該型試驗指揮系統軟件的長期穩定可靠運行，對現在軍用軟件的測試方法的改進有一定的借鑒作用。

關鍵詞： 軟件測試； 軟件評審； 測試方法； 試驗指揮系統

中圖分類號： TN710?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）11?0094?02

Abstract： With the scaling?up of military software in military equipments， the military software has more effects on weapon combat efficiency. According to the design principle and functional requirement of a certain test command system， a specific test method was designed. The system testing method ensured the long?term stable and reliable operation of the test command system. It has a certain reference function in the improvement of the existing military software test methods.

Keywords： software testing； software review； testing method； test command system

隨著軍用軟件在軍事裝備中的規模、比例的不斷增大，軍用軟件對武器裝備作戰使用效能的發揮起著舉足輕重的作用，然而隨著其復雜性的不斷增加，軟件出現問題的概率也越來越大，本文從某型試驗指揮系統軟件設計原理和功能需求入手，設計了具體的測試方法對其進行軟件測試。

1 試驗指揮系統設計原理

試驗指揮系統是一個以信息處理為核心、硬/軟件結合的應用系統，系統各個設備通過網絡設備相互連接。該系統以三個子網絡系統為拓撲環境，通過分散部署于各個網絡、各個節點的不同軟件系統，共同完成整個系統任務，該系統物理結構如圖1所示。

2 試驗指揮系統軟件需求分析

試驗指揮系統主要服務對象包括：參試首長、試驗指揮員、參試人員、工業研制部門參試人員等。針對不同用戶的不同需求，系統提供不同的功能和信息呈現內容。根據系統的主要用戶劃分的系統功能見表1。

在上述用戶中，試驗指揮員和參試首長是主要的用戶。根據系統的使命和主要任務，系統軟件功能需求主要包括：試驗方案管理、試驗方案編輯、試驗方案仿真推演、信息采集處理、視頻信息采集與編輯顯示、系統情報處理、系統信息分發、環境仿真、輔助試驗指揮、電子海圖顯示及處理、數據表頁顯示和數據處理等。

3 試驗指揮系統軟件測試方法

為將試驗指揮系統的軟件測試貫穿在軟件開發的整個過程，將測試階段劃分為五個階段：單元測試、集成測試、確認測試、仿真測試和系統測試；與之相對應的軟件開發階段為功能模塊開發、已成型軟件的調試、軟件詳細功能的調試、關鍵功能模塊的調試和系統軟件的聯試。根據上述軟件的功能需求分析，結合軟件測試過程中需要測試的重要部件，給出了圖2所示的軟件開發的不同階段所采用的測試策略與方法。

3.1 軟件功能模塊的單元測試

軟件功能模塊的單元測試用于測試該軟件模塊單元是否滿足功能需求，其實現結構是否與預計設計的結構一致。經過穩定的測試之后該模塊可成為一個固化的虛擬器件，在需要之處裝載軟件。當對一個模塊進行單元測試時，需要包括測試用例的初始化、輸入模擬、輸出比較、程序塊模擬運行、驗證和調試。當所有考慮到的模擬輸入情況，經過模擬程序運行都達到預期的輸出，表明該模塊符合軟件測試計量，可以進行下一步測試。

信息采集處理模塊的測試：初始化信息采集處理單元程序，同時開啟數據采集的多個通道，比較采集數據的實時性和數據不確定度范圍，驗證信息采集處理模塊具有實時性和有效性。

數據庫模塊的測試：初始化數據庫的數據，通過不同的終端對數據庫實施連續的打開、關閉、讀、寫操作，調試運行，檢驗數據庫發生訪問沖突的情況，驗證數據庫模塊的性能。

綜合態勢顯示模塊的測試：將多來源的信息進行融合處理后顯示在數字海圖上，對數字海圖進行放大、縮小、恢復等操作，檢驗在不同比例下態勢顯示的正確性。

3.2 成型軟件的集成測試

在功能模塊的單元測試完成之后，需要進行模塊之間的集成測試，該軟件此時已處于成型階段。首先進行靜態分析，檢查模塊的程序結構和格式與標準的要求的符合性，代碼實現和結構的合理性，保證軟件代碼符合軟件設計計量標準。依據軟件功能需求、設計文檔和代碼審查單對代碼進行審查，保證軟件代碼和設計、需求的一致性，代碼的規范性、可讀性，代碼邏輯表達的正確性以及代碼實現和結構的合理性等方面內容，利用同行專家的工作經驗及時發現代碼錯誤、歧義性，以提高后續測試的工效。同時發現由于功能模塊之間的不一致性，功能模塊之間、功能模塊與其他對象之間產生的軟件錯誤。

3.3 軟件功能的確認測試

經過初步測試，軟件已達到了一定的設計要求，接下來需要按照自頂向下逐步測試的方法對各個功能模塊進行確認測試，采用黑盒測試為主，白盒測試為輔的方法進行。

首先從表1所列的軟件的功能需求分析出發，采用黑盒測試方法，設計充分并且必要的測試集，對所需要具備的功能進行逐步測試。

其次采用白盒測試的方法設計一個具體的試驗方案，測試軟件功能的有效性。系統軟件功能檢查主要內容包括：試驗方案編制、試驗輔助計算、試驗指揮通信、多源情報綜合處理、綜合顯示、試驗數據收集管理、基礎應用和仿真模擬等。

3.4 系統軟件的整體聯試

試驗指揮系統裝艦后，在實際使用環境中進行系統軟件的整體聯試。結合某型武備系統海上合練試驗，試驗指揮系統接收指控中心、艦載設備以及武備系統等不同信息源發送的各類信息，進行數據融合，通過艦載局域網絡系統發送至各個試驗艙室，運用綜合態勢顯示軟件提取相應的信息數據進行顯示，成功進行了試驗指揮系統與該武備系統的動態對接，表明該系統具備了保障該型試驗任務的能力。

4 結 語

該試驗指揮系統經過上述軟件測試的考核，裝艦后在某型導彈武器系統研制試驗中進行了實際應用，該系統能夠實時、準確接收不同信息源發送的各類信息并進行正確顯示，達到設計的目的，通過實證表明，所設計的軟件測試策略及測試方法有效可行。

參考文獻

[1] 唐志剛.軟件評審在軍用軟件中的應用[C]//火力與指揮控制研究會2010年度學術年會論文集.太原：火力與指揮控制研究會，2010：56?58.

[2] 譚雋，顧鈞元，粘松雷.軟件可靠性評估方法[J].科技與管理，2007（6）：130?132.

[3] 張大方.軟件測試技術與管理[M].長沙：湖南大學出版社，2007.

[4] 徐海飛，趙凱旋.軟件測試與質量保證[J].現代雷達，2006（10）：98?100.

[5] 劉文紅，吳欣.基于SFTA和等價類的軟件測試用例設計方法研究與應用[J].現代電子技術，2013，36（21）：128?131.

[6] 趙正海，王宇.跟蹤雷達“指示引導”功能軟件測試方法研究[J].現代電子技術，2013，36（12）：81?82.

摘 要： 隨著軍用軟件在軍事裝備中的規模、比例的不斷增大，軍用軟件對武器裝備作戰使用效能的發揮起著舉足輕重的作用，從某型試驗指揮系統軟件設計原理和功能需求入手，設計了具體的測試方法，經過測試，保證了該型試驗指揮系統軟件的長期穩定可靠運行，對現在軍用軟件的測試方法的改進有一定的借鑒作用。

關鍵詞： 軟件測試； 軟件評審； 測試方法； 試驗指揮系統

中圖分類號： TN710?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）11?0094?02

Abstract： With the scaling?up of military software in military equipments， the military software has more effects on weapon combat efficiency. According to the design principle and functional requirement of a certain test command system， a specific test method was designed. The system testing method ensured the long?term stable and reliable operation of the test command system. It has a certain reference function in the improvement of the existing military software test methods.

Keywords： software testing； software review； testing method； test command system

隨著軍用軟件在軍事裝備中的規模、比例的不斷增大，軍用軟件對武器裝備作戰使用效能的發揮起著舉足輕重的作用，然而隨著其復雜性的不斷增加，軟件出現問題的概率也越來越大，本文從某型試驗指揮系統軟件設計原理和功能需求入手，設計了具體的測試方法對其進行軟件測試。

1 試驗指揮系統設計原理

試驗指揮系統是一個以信息處理為核心、硬/軟件結合的應用系統，系統各個設備通過網絡設備相互連接。該系統以三個子網絡系統為拓撲環境，通過分散部署于各個網絡、各個節點的不同軟件系統，共同完成整個系統任務，該系統物理結構如圖1所示。

2 試驗指揮系統軟件需求分析

試驗指揮系統主要服務對象包括：參試首長、試驗指揮員、參試人員、工業研制部門參試人員等。針對不同用戶的不同需求，系統提供不同的功能和信息呈現內容。根據系統的主要用戶劃分的系統功能見表1。

在上述用戶中，試驗指揮員和參試首長是主要的用戶。根據系統的使命和主要任務，系統軟件功能需求主要包括：試驗方案管理、試驗方案編輯、試驗方案仿真推演、信息采集處理、視頻信息采集與編輯顯示、系統情報處理、系統信息分發、環境仿真、輔助試驗指揮、電子海圖顯示及處理、數據表頁顯示和數據處理等。

3 試驗指揮系統軟件測試方法

為將試驗指揮系統的軟件測試貫穿在軟件開發的整個過程，將測試階段劃分為五個階段：單元測試、集成測試、確認測試、仿真測試和系統測試；與之相對應的軟件開發階段為功能模塊開發、已成型軟件的調試、軟件詳細功能的調試、關鍵功能模塊的調試和系統軟件的聯試。根據上述軟件的功能需求分析，結合軟件測試過程中需要測試的重要部件，給出了圖2所示的軟件開發的不同階段所采用的測試策略與方法。

3.1 軟件功能模塊的單元測試

軟件功能模塊的單元測試用于測試該軟件模塊單元是否滿足功能需求，其實現結構是否與預計設計的結構一致。經過穩定的測試之后該模塊可成為一個固化的虛擬器件，在需要之處裝載軟件。當對一個模塊進行單元測試時，需要包括測試用例的初始化、輸入模擬、輸出比較、程序塊模擬運行、驗證和調試。當所有考慮到的模擬輸入情況，經過模擬程序運行都達到預期的輸出，表明該模塊符合軟件測試計量，可以進行下一步測試。

信息采集處理模塊的測試：初始化信息采集處理單元程序，同時開啟數據采集的多個通道，比較采集數據的實時性和數據不確定度范圍，驗證信息采集處理模塊具有實時性和有效性。

數據庫模塊的測試：初始化數據庫的數據，通過不同的終端對數據庫實施連續的打開、關閉、讀、寫操作，調試運行，檢驗數據庫發生訪問沖突的情況，驗證數據庫模塊的性能。

綜合態勢顯示模塊的測試：將多來源的信息進行融合處理后顯示在數字海圖上，對數字海圖進行放大、縮小、恢復等操作，檢驗在不同比例下態勢顯示的正確性。

3.2 成型軟件的集成測試

在功能模塊的單元測試完成之后，需要進行模塊之間的集成測試，該軟件此時已處于成型階段。首先進行靜態分析，檢查模塊的程序結構和格式與標準的要求的符合性，代碼實現和結構的合理性，保證軟件代碼符合軟件設計計量標準。依據軟件功能需求、設計文檔和代碼審查單對代碼進行審查，保證軟件代碼和設計、需求的一致性，代碼的規范性、可讀性，代碼邏輯表達的正確性以及代碼實現和結構的合理性等方面內容，利用同行專家的工作經驗及時發現代碼錯誤、歧義性，以提高后續測試的工效。同時發現由于功能模塊之間的不一致性，功能模塊之間、功能模塊與其他對象之間產生的軟件錯誤。

3.3 軟件功能的確認測試

經過初步測試，軟件已達到了一定的設計要求，接下來需要按照自頂向下逐步測試的方法對各個功能模塊進行確認測試，采用黑盒測試為主，白盒測試為輔的方法進行。

首先從表1所列的軟件的功能需求分析出發，采用黑盒測試方法，設計充分并且必要的測試集，對所需要具備的功能進行逐步測試。

其次采用白盒測試的方法設計一個具體的試驗方案，測試軟件功能的有效性。系統軟件功能檢查主要內容包括：試驗方案編制、試驗輔助計算、試驗指揮通信、多源情報綜合處理、綜合顯示、試驗數據收集管理、基礎應用和仿真模擬等。

3.4 系統軟件的整體聯試

試驗指揮系統裝艦后，在實際使用環境中進行系統軟件的整體聯試。結合某型武備系統海上合練試驗，試驗指揮系統接收指控中心、艦載設備以及武備系統等不同信息源發送的各類信息，進行數據融合，通過艦載局域網絡系統發送至各個試驗艙室，運用綜合態勢顯示軟件提取相應的信息數據進行顯示，成功進行了試驗指揮系統與該武備系統的動態對接，表明該系統具備了保障該型試驗任務的能力。

4 結 語

該試驗指揮系統經過上述軟件測試的考核，裝艦后在某型導彈武器系統研制試驗中進行了實際應用，該系統能夠實時、準確接收不同信息源發送的各類信息并進行正確顯示，達到設計的目的，通過實證表明，所設計的軟件測試策略及測試方法有效可行。

參考文獻

[1] 唐志剛.軟件評審在軍用軟件中的應用[C]//火力與指揮控制研究會2010年度學術年會論文集.太原：火力與指揮控制研究會，2010：56?58.

[2] 譚雋，顧鈞元，粘松雷.軟件可靠性評估方法[J].科技與管理，2007（6）：130?132.

[3] 張大方.軟件測試技術與管理[M].長沙：湖南大學出版社，2007.

[4] 徐海飛，趙凱旋.軟件測試與質量保證[J].現代雷達，2006（10）：98?100.

[5] 劉文紅，吳欣.基于SFTA和等價類的軟件測試用例設計方法研究與應用[J].現代電子技術，2013，36（21）：128?131.

[6] 趙正海，王宇.跟蹤雷達“指示引導”功能軟件測試方法研究[J].現代電子技術，2013，36（12）：81?82.

摘 要： 隨著軍用軟件在軍事裝備中的規模、比例的不斷增大，軍用軟件對武器裝備作戰使用效能的發揮起著舉足輕重的作用，從某型試驗指揮系統軟件設計原理和功能需求入手，設計了具體的測試方法，經過測試，保證了該型試驗指揮系統軟件的長期穩定可靠運行，對現在軍用軟件的測試方法的改進有一定的借鑒作用。

關鍵詞： 軟件測試； 軟件評審； 測試方法； 試驗指揮系統

中圖分類號： TN710?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）11?0094?02

Abstract： With the scaling?up of military software in military equipments， the military software has more effects on weapon combat efficiency. According to the design principle and functional requirement of a certain test command system， a specific test method was designed. The system testing method ensured the long?term stable and reliable operation of the test command system. It has a certain reference function in the improvement of the existing military software test methods.

Keywords： software testing； software review； testing method； test command system

隨著軍用軟件在軍事裝備中的規模、比例的不斷增大，軍用軟件對武器裝備作戰使用效能的發揮起著舉足輕重的作用，然而隨著其復雜性的不斷增加，軟件出現問題的概率也越來越大，本文從某型試驗指揮系統軟件設計原理和功能需求入手，設計了具體的測試方法對其進行軟件測試。

1 試驗指揮系統設計原理

試驗指揮系統是一個以信息處理為核心、硬/軟件結合的應用系統，系統各個設備通過網絡設備相互連接。該系統以三個子網絡系統為拓撲環境，通過分散部署于各個網絡、各個節點的不同軟件系統，共同完成整個系統任務，該系統物理結構如圖1所示。

2 試驗指揮系統軟件需求分析

試驗指揮系統主要服務對象包括：參試首長、試驗指揮員、參試人員、工業研制部門參試人員等。針對不同用戶的不同需求，系統提供不同的功能和信息呈現內容。根據系統的主要用戶劃分的系統功能見表1。

在上述用戶中，試驗指揮員和參試首長是主要的用戶。根據系統的使命和主要任務，系統軟件功能需求主要包括：試驗方案管理、試驗方案編輯、試驗方案仿真推演、信息采集處理、視頻信息采集與編輯顯示、系統情報處理、系統信息分發、環境仿真、輔助試驗指揮、電子海圖顯示及處理、數據表頁顯示和數據處理等。

3 試驗指揮系統軟件測試方法

為將試驗指揮系統的軟件測試貫穿在軟件開發的整個過程，將測試階段劃分為五個階段：單元測試、集成測試、確認測試、仿真測試和系統測試；與之相對應的軟件開發階段為功能模塊開發、已成型軟件的調試、軟件詳細功能的調試、關鍵功能模塊的調試和系統軟件的聯試。根據上述軟件的功能需求分析，結合軟件測試過程中需要測試的重要部件，給出了圖2所示的軟件開發的不同階段所采用的測試策略與方法。

3.1 軟件功能模塊的單元測試

軟件功能模塊的單元測試用于測試該軟件模塊單元是否滿足功能需求，其實現結構是否與預計設計的結構一致。經過穩定的測試之后該模塊可成為一個固化的虛擬器件，在需要之處裝載軟件。當對一個模塊進行單元測試時，需要包括測試用例的初始化、輸入模擬、輸出比較、程序塊模擬運行、驗證和調試。當所有考慮到的模擬輸入情況，經過模擬程序運行都達到預期的輸出，表明該模塊符合軟件測試計量，可以進行下一步測試。

信息采集處理模塊的測試：初始化信息采集處理單元程序，同時開啟數據采集的多個通道，比較采集數據的實時性和數據不確定度范圍，驗證信息采集處理模塊具有實時性和有效性。

數據庫模塊的測試：初始化數據庫的數據，通過不同的終端對數據庫實施連續的打開、關閉、讀、寫操作，調試運行，檢驗數據庫發生訪問沖突的情況，驗證數據庫模塊的性能。

綜合態勢顯示模塊的測試：將多來源的信息進行融合處理后顯示在數字海圖上，對數字海圖進行放大、縮小、恢復等操作，檢驗在不同比例下態勢顯示的正確性。

3.2 成型軟件的集成測試

在功能模塊的單元測試完成之后，需要進行模塊之間的集成測試，該軟件此時已處于成型階段。首先進行靜態分析，檢查模塊的程序結構和格式與標準的要求的符合性，代碼實現和結構的合理性，保證軟件代碼符合軟件設計計量標準。依據軟件功能需求、設計文檔和代碼審查單對代碼進行審查，保證軟件代碼和設計、需求的一致性，代碼的規范性、可讀性，代碼邏輯表達的正確性以及代碼實現和結構的合理性等方面內容，利用同行專家的工作經驗及時發現代碼錯誤、歧義性，以提高后續測試的工效。同時發現由于功能模塊之間的不一致性，功能模塊之間、功能模塊與其他對象之間產生的軟件錯誤。

3.3 軟件功能的確認測試

經過初步測試，軟件已達到了一定的設計要求，接下來需要按照自頂向下逐步測試的方法對各個功能模塊進行確認測試，采用黑盒測試為主，白盒測試為輔的方法進行。

首先從表1所列的軟件的功能需求分析出發，采用黑盒測試方法，設計充分并且必要的測試集，對所需要具備的功能進行逐步測試。

其次采用白盒測試的方法設計一個具體的試驗方案，測試軟件功能的有效性。系統軟件功能檢查主要內容包括：試驗方案編制、試驗輔助計算、試驗指揮通信、多源情報綜合處理、綜合顯示、試驗數據收集管理、基礎應用和仿真模擬等。

3.4 系統軟件的整體聯試

試驗指揮系統裝艦后，在實際使用環境中進行系統軟件的整體聯試。結合某型武備系統海上合練試驗，試驗指揮系統接收指控中心、艦載設備以及武備系統等不同信息源發送的各類信息，進行數據融合，通過艦載局域網絡系統發送至各個試驗艙室，運用綜合態勢顯示軟件提取相應的信息數據進行顯示，成功進行了試驗指揮系統與該武備系統的動態對接，表明該系統具備了保障該型試驗任務的能力。

4 結 語

該試驗指揮系統經過上述軟件測試的考核，裝艦后在某型導彈武器系統研制試驗中進行了實際應用，該系統能夠實時、準確接收不同信息源發送的各類信息并進行正確顯示，達到設計的目的，通過實證表明，所設計的軟件測試策略及測試方法有效可行。

參考文獻

[1] 唐志剛.軟件評審在軍用軟件中的應用[C]//火力與指揮控制研究會2010年度學術年會論文集.太原：火力與指揮控制研究會，2010：56?58.

[2] 譚雋，顧鈞元，粘松雷.軟件可靠性評估方法[J].科技與管理，2007（6）：130?132.

[3] 張大方.軟件測試技術與管理[M].長沙：湖南大學出版社，2007.

[4] 徐海飛，趙凱旋.軟件測試與質量保證[J].現代雷達，2006（10）：98?100.

[5] 劉文紅，吳欣.基于SFTA和等價類的軟件測試用例設計方法研究與應用[J].現代電子技術，2013，36（21）：128?131.

[6] 趙正海，王宇.跟蹤雷達“指示引導”功能軟件測試方法研究[J].現代電子技術，2013，36（12）：81?82.