某型试验指挥系统的软件测试方法

张志伟

摘 要： 随着军用软件在军事装备中的规模、比例的不断增大，军用软件对武器装备作战使用效能的发挥起着举足轻重的作用，从某型试验指挥系统软件设计原理和功能需求入手，设计了具体的测试方法，经过测试，保证了该型试验指挥系统软件的长期稳定可靠运行，对现在军用软件的测试方法的改进有一定的借鉴作用。

关键词： 软件测试； 软件评审； 测试方法； 试验指挥系统

中图分类号： TN710?34 文献标识码： A 文章编号： 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

随着军用软件在军事装备中的规模、比例的不断增大，军用软件对武器装备作战使用效能的发挥起着举足轻重的作用，然而随着其复杂性的不断增加，软件出现问题的概率也越来越大，本文从某型试验指挥系统软件设计原理和功能需求入手，设计了具体的测试方法对其进行软件测试。

1 试验指挥系统设计原理

试验指挥系统是一个以信息处理为核心、硬/软件结合的应用系统，系统各个设备通过网络设备相互连接。该系统以三个子网络系统为拓扑环境，通过分散部署于各个网络、各个节点的不同软件系统，共同完成整个系统任务，该系统物理结构如图1所示。

2 试验指挥系统软件需求分析

试验指挥系统主要服务对象包括：参试首长、试验指挥员、参试人员、工业研制部门参试人员等。针对不同用户的不同需求，系统提供不同的功能和信息呈现内容。根据系统的主要用户划分的系统功能见表1。

在上述用户中，试验指挥员和参试首长是主要的用户。根据系统的使命和主要任务，系统软件功能需求主要包括：试验方案管理、试验方案编辑、试验方案仿真推演、信息采集处理、视频信息采集与编辑显示、系统情报处理、系统信息分发、环境仿真、辅助试验指挥、电子海图显示及处理、数据表页显示和数据处理等。

3 试验指挥系统软件测试方法

为将试验指挥系统的软件测试贯穿在软件开发的整个过程，将测试阶段划分为五个阶段：单元测试、集成测试、确认测试、仿真测试和系统测试；与之相对应的软件开发阶段为功能模块开发、已成型软件的调试、软件详细功能的调试、关键功能模块的调试和系统软件的联试。根据上述软件的功能需求分析，结合软件测试过程中需要测试的重要部件，给出了图2所示的软件开发的不同阶段所采用的测试策略与方法。

3.1 软件功能模块的单元测试

软件功能模块的单元测试用于测试该软件模块单元是否满足功能需求，其实现结构是否与预计设计的结构一致。经过稳定的测试之后该模块可成为一个固化的虚拟器件，在需要之处装载软件。当对一个模块进行单元测试时，需要包括测试用例的初始化、输入模拟、输出比较、程序块模拟运行、验证和调试。当所有考虑到的模拟输入情况，经过模拟程序运行都达到预期的输出，表明该模块符合软件测试计量，可以进行下一步测试。

信息采集处理模块的测试：初始化信息采集处理单元程序，同时开启数据采集的多个通道，比较采集数据的实时性和数据不确定度范围，验证信息采集处理模块具有实时性和有效性。

数据库模块的测试：初始化数据库的数据，通过不同的终端对数据库实施连续的打开、关闭、读、写操作，调试运行，检验数据库发生访问冲突的情况，验证数据库模块的性能。

综合态势显示模块的测试：将多来源的信息进行融合处理后显示在数字海图上，对数字海图进行放大、缩小、恢复等操作，检验在不同比例下态势显示的正确性。

3.2 成型软件的集成测试

在功能模块的单元测试完成之后，需要进行模块之间的集成测试，该软件此时已处于成型阶段。首先进行静态分析，检查模块的程序结构和格式与标准的要求的符合性，代码实现和结构的合理性，保证软件代码符合软件设计计量标准。依据软件功能需求、设计文档和代码审查单对代码进行审查，保证软件代码和设计、需求的一致性，代码的规范性、可读性，代码逻辑表达的正确性以及代码实现和结构的合理性等方面内容，利用同行专家的工作经验及时发现代码错误、歧义性，以提高后续测试的工效。同时发现由于功能模块之间的不一致性，功能模块之间、功能模块与其他对象之间产生的软件错误。

3.3 软件功能的确认测试

经过初步测试，软件已达到了一定的设计要求，接下来需要按照自顶向下逐步测试的方法对各个功能模块进行确认测试，采用黑盒测试为主，白盒测试为辅的方法进行。

首先从表1所列的软件的功能需求分析出发，采用黑盒测试方法，设计充分并且必要的测试集，对所需要具备的功能进行逐步测试。

其次采用白盒测试的方法设计一个具体的试验方案，测试软件功能的有效性。系统软件功能检查主要内容包括：试验方案编制、试验辅助计算、试验指挥通信、多源情报综合处理、综合显示、试验数据收集管理、基础应用和仿真模拟等。

3.4 系统软件的整体联试

试验指挥系统装舰后，在实际使用环境中进行系统软件的整体联试。结合某型武备系统海上合练试验，试验指挥系统接收指控中心、舰载设备以及武备系统等不同信息源发送的各类信息，进行数据融合，通过舰载局域网络系统发送至各个试验舱室，运用综合态势显示软件提取相应的信息数据进行显示，成功进行了试验指挥系统与该武备系统的动态对接，表明该系统具备了保障该型试验任务的能力。

4 结 语

该试验指挥系统经过上述软件测试的考核，装舰后在某型导弹武器系统研制试验中进行了实际应用，该系统能够实时、准确接收不同信息源发送的各类信息并进行正确显示，达到设计的目的，通过实证表明，所设计的软件测试策略及测试方法有效可行。

参考文献

[1] 唐志刚.软件评审在军用软件中的应用[C]//火力与指挥控制研究会2010年度学术年会论文集.太原：火力与指挥控制研究会，2010：56?58.

[2] 谭隽，顾钧元，粘松雷.软件可靠性评估方法[J].科技与管理，2007（6）：130?132.

[3] 张大方.软件测试技术与管理[M].长沙：湖南大学出版社，2007.

[4] 徐海飞，赵凯旋.软件测试与质量保证[J].现代雷达，2006（10）：98?100.

[5] 刘文红，吴欣.基于SFTA和等价类的软件测试用例设计方法研究与应用[J].现代电子技术，2013，36（21）：128?131.

[6] 赵正海，王宇.跟踪雷达“指示引导”功能软件测试方法研究[J].现代电子技术，2013，36（12）：81?82.

摘 要： 随着军用软件在军事装备中的规模、比例的不断增大，军用软件对武器装备作战使用效能的发挥起着举足轻重的作用，从某型试验指挥系统软件设计原理和功能需求入手，设计了具体的测试方法，经过测试，保证了该型试验指挥系统软件的长期稳定可靠运行，对现在军用软件的测试方法的改进有一定的借鉴作用。

关键词： 软件测试； 软件评审； 测试方法； 试验指挥系统

中图分类号： TN710?34 文献标识码： A 文章编号： 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

随着军用软件在军事装备中的规模、比例的不断增大，军用软件对武器装备作战使用效能的发挥起着举足轻重的作用，然而随着其复杂性的不断增加，软件出现问题的概率也越来越大，本文从某型试验指挥系统软件设计原理和功能需求入手，设计了具体的测试方法对其进行软件测试。

1 试验指挥系统设计原理

试验指挥系统是一个以信息处理为核心、硬/软件结合的应用系统，系统各个设备通过网络设备相互连接。该系统以三个子网络系统为拓扑环境，通过分散部署于各个网络、各个节点的不同软件系统，共同完成整个系统任务，该系统物理结构如图1所示。

2 试验指挥系统软件需求分析

试验指挥系统主要服务对象包括：参试首长、试验指挥员、参试人员、工业研制部门参试人员等。针对不同用户的不同需求，系统提供不同的功能和信息呈现内容。根据系统的主要用户划分的系统功能见表1。

在上述用户中，试验指挥员和参试首长是主要的用户。根据系统的使命和主要任务，系统软件功能需求主要包括：试验方案管理、试验方案编辑、试验方案仿真推演、信息采集处理、视频信息采集与编辑显示、系统情报处理、系统信息分发、环境仿真、辅助试验指挥、电子海图显示及处理、数据表页显示和数据处理等。

3 试验指挥系统软件测试方法

为将试验指挥系统的软件测试贯穿在软件开发的整个过程，将测试阶段划分为五个阶段：单元测试、集成测试、确认测试、仿真测试和系统测试；与之相对应的软件开发阶段为功能模块开发、已成型软件的调试、软件详细功能的调试、关键功能模块的调试和系统软件的联试。根据上述软件的功能需求分析，结合软件测试过程中需要测试的重要部件，给出了图2所示的软件开发的不同阶段所采用的测试策略与方法。

3.1 软件功能模块的单元测试

软件功能模块的单元测试用于测试该软件模块单元是否满足功能需求，其实现结构是否与预计设计的结构一致。经过稳定的测试之后该模块可成为一个固化的虚拟器件，在需要之处装载软件。当对一个模块进行单元测试时，需要包括测试用例的初始化、输入模拟、输出比较、程序块模拟运行、验证和调试。当所有考虑到的模拟输入情况，经过模拟程序运行都达到预期的输出，表明该模块符合软件测试计量，可以进行下一步测试。

信息采集处理模块的测试：初始化信息采集处理单元程序，同时开启数据采集的多个通道，比较采集数据的实时性和数据不确定度范围，验证信息采集处理模块具有实时性和有效性。

数据库模块的测试：初始化数据库的数据，通过不同的终端对数据库实施连续的打开、关闭、读、写操作，调试运行，检验数据库发生访问冲突的情况，验证数据库模块的性能。

综合态势显示模块的测试：将多来源的信息进行融合处理后显示在数字海图上，对数字海图进行放大、缩小、恢复等操作，检验在不同比例下态势显示的正确性。

3.2 成型软件的集成测试

在功能模块的单元测试完成之后，需要进行模块之间的集成测试，该软件此时已处于成型阶段。首先进行静态分析，检查模块的程序结构和格式与标准的要求的符合性，代码实现和结构的合理性，保证软件代码符合软件设计计量标准。依据软件功能需求、设计文档和代码审查单对代码进行审查，保证软件代码和设计、需求的一致性，代码的规范性、可读性，代码逻辑表达的正确性以及代码实现和结构的合理性等方面内容，利用同行专家的工作经验及时发现代码错误、歧义性，以提高后续测试的工效。同时发现由于功能模块之间的不一致性，功能模块之间、功能模块与其他对象之间产生的软件错误。

3.3 软件功能的确认测试

经过初步测试，软件已达到了一定的设计要求，接下来需要按照自顶向下逐步测试的方法对各个功能模块进行确认测试，采用黑盒测试为主，白盒测试为辅的方法进行。

首先从表1所列的软件的功能需求分析出发，采用黑盒测试方法，设计充分并且必要的测试集，对所需要具备的功能进行逐步测试。

其次采用白盒测试的方法设计一个具体的试验方案，测试软件功能的有效性。系统软件功能检查主要内容包括：试验方案编制、试验辅助计算、试验指挥通信、多源情报综合处理、综合显示、试验数据收集管理、基础应用和仿真模拟等。

3.4 系统软件的整体联试

试验指挥系统装舰后，在实际使用环境中进行系统软件的整体联试。结合某型武备系统海上合练试验，试验指挥系统接收指控中心、舰载设备以及武备系统等不同信息源发送的各类信息，进行数据融合，通过舰载局域网络系统发送至各个试验舱室，运用综合态势显示软件提取相应的信息数据进行显示，成功进行了试验指挥系统与该武备系统的动态对接，表明该系统具备了保障该型试验任务的能力。

4 结 语

该试验指挥系统经过上述软件测试的考核，装舰后在某型导弹武器系统研制试验中进行了实际应用，该系统能够实时、准确接收不同信息源发送的各类信息并进行正确显示，达到设计的目的，通过实证表明，所设计的软件测试策略及测试方法有效可行。

参考文献

[1] 唐志刚.软件评审在军用软件中的应用[C]//火力与指挥控制研究会2010年度学术年会论文集.太原：火力与指挥控制研究会，2010：56?58.

[2] 谭隽，顾钧元，粘松雷.软件可靠性评估方法[J].科技与管理，2007（6）：130?132.

[3] 张大方.软件测试技术与管理[M].长沙：湖南大学出版社，2007.

[4] 徐海飞，赵凯旋.软件测试与质量保证[J].现代雷达，2006（10）：98?100.

[5] 刘文红，吴欣.基于SFTA和等价类的软件测试用例设计方法研究与应用[J].现代电子技术，2013，36（21）：128?131.

[6] 赵正海，王宇.跟踪雷达“指示引导”功能软件测试方法研究[J].现代电子技术，2013，36（12）：81?82.

摘 要： 随着军用软件在军事装备中的规模、比例的不断增大，军用软件对武器装备作战使用效能的发挥起着举足轻重的作用，从某型试验指挥系统软件设计原理和功能需求入手，设计了具体的测试方法，经过测试，保证了该型试验指挥系统软件的长期稳定可靠运行，对现在军用软件的测试方法的改进有一定的借鉴作用。

关键词： 软件测试； 软件评审； 测试方法； 试验指挥系统

中图分类号： TN710?34 文献标识码： A 文章编号： 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

随着军用软件在军事装备中的规模、比例的不断增大，军用软件对武器装备作战使用效能的发挥起着举足轻重的作用，然而随着其复杂性的不断增加，软件出现问题的概率也越来越大，本文从某型试验指挥系统软件设计原理和功能需求入手，设计了具体的测试方法对其进行软件测试。

1 试验指挥系统设计原理

试验指挥系统是一个以信息处理为核心、硬/软件结合的应用系统，系统各个设备通过网络设备相互连接。该系统以三个子网络系统为拓扑环境，通过分散部署于各个网络、各个节点的不同软件系统，共同完成整个系统任务，该系统物理结构如图1所示。

2 试验指挥系统软件需求分析

试验指挥系统主要服务对象包括：参试首长、试验指挥员、参试人员、工业研制部门参试人员等。针对不同用户的不同需求，系统提供不同的功能和信息呈现内容。根据系统的主要用户划分的系统功能见表1。

在上述用户中，试验指挥员和参试首长是主要的用户。根据系统的使命和主要任务，系统软件功能需求主要包括：试验方案管理、试验方案编辑、试验方案仿真推演、信息采集处理、视频信息采集与编辑显示、系统情报处理、系统信息分发、环境仿真、辅助试验指挥、电子海图显示及处理、数据表页显示和数据处理等。

3 试验指挥系统软件测试方法

为将试验指挥系统的软件测试贯穿在软件开发的整个过程，将测试阶段划分为五个阶段：单元测试、集成测试、确认测试、仿真测试和系统测试；与之相对应的软件开发阶段为功能模块开发、已成型软件的调试、软件详细功能的调试、关键功能模块的调试和系统软件的联试。根据上述软件的功能需求分析，结合软件测试过程中需要测试的重要部件，给出了图2所示的软件开发的不同阶段所采用的测试策略与方法。

3.1 软件功能模块的单元测试

软件功能模块的单元测试用于测试该软件模块单元是否满足功能需求，其实现结构是否与预计设计的结构一致。经过稳定的测试之后该模块可成为一个固化的虚拟器件，在需要之处装载软件。当对一个模块进行单元测试时，需要包括测试用例的初始化、输入模拟、输出比较、程序块模拟运行、验证和调试。当所有考虑到的模拟输入情况，经过模拟程序运行都达到预期的输出，表明该模块符合软件测试计量，可以进行下一步测试。

信息采集处理模块的测试：初始化信息采集处理单元程序，同时开启数据采集的多个通道，比较采集数据的实时性和数据不确定度范围，验证信息采集处理模块具有实时性和有效性。

数据库模块的测试：初始化数据库的数据，通过不同的终端对数据库实施连续的打开、关闭、读、写操作，调试运行，检验数据库发生访问冲突的情况，验证数据库模块的性能。

综合态势显示模块的测试：将多来源的信息进行融合处理后显示在数字海图上，对数字海图进行放大、缩小、恢复等操作，检验在不同比例下态势显示的正确性。

3.2 成型软件的集成测试

在功能模块的单元测试完成之后，需要进行模块之间的集成测试，该软件此时已处于成型阶段。首先进行静态分析，检查模块的程序结构和格式与标准的要求的符合性，代码实现和结构的合理性，保证软件代码符合软件设计计量标准。依据软件功能需求、设计文档和代码审查单对代码进行审查，保证软件代码和设计、需求的一致性，代码的规范性、可读性，代码逻辑表达的正确性以及代码实现和结构的合理性等方面内容，利用同行专家的工作经验及时发现代码错误、歧义性，以提高后续测试的工效。同时发现由于功能模块之间的不一致性，功能模块之间、功能模块与其他对象之间产生的软件错误。

3.3 软件功能的确认测试

经过初步测试，软件已达到了一定的设计要求，接下来需要按照自顶向下逐步测试的方法对各个功能模块进行确认测试，采用黑盒测试为主，白盒测试为辅的方法进行。

首先从表1所列的软件的功能需求分析出发，采用黑盒测试方法，设计充分并且必要的测试集，对所需要具备的功能进行逐步测试。

其次采用白盒测试的方法设计一个具体的试验方案，测试软件功能的有效性。系统软件功能检查主要内容包括：试验方案编制、试验辅助计算、试验指挥通信、多源情报综合处理、综合显示、试验数据收集管理、基础应用和仿真模拟等。

3.4 系统软件的整体联试

试验指挥系统装舰后，在实际使用环境中进行系统软件的整体联试。结合某型武备系统海上合练试验，试验指挥系统接收指控中心、舰载设备以及武备系统等不同信息源发送的各类信息，进行数据融合，通过舰载局域网络系统发送至各个试验舱室，运用综合态势显示软件提取相应的信息数据进行显示，成功进行了试验指挥系统与该武备系统的动态对接，表明该系统具备了保障该型试验任务的能力。

4 结 语

该试验指挥系统经过上述软件测试的考核，装舰后在某型导弹武器系统研制试验中进行了实际应用，该系统能够实时、准确接收不同信息源发送的各类信息并进行正确显示，达到设计的目的，通过实证表明，所设计的软件测试策略及测试方法有效可行。

参考文献

[1] 唐志刚.软件评审在军用软件中的应用[C]//火力与指挥控制研究会2010年度学术年会论文集.太原：火力与指挥控制研究会，2010：56?58.

[2] 谭隽，顾钧元，粘松雷.软件可靠性评估方法[J].科技与管理，2007（6）：130?132.

[3] 张大方.软件测试技术与管理[M].长沙：湖南大学出版社，2007.

[4] 徐海飞，赵凯旋.软件测试与质量保证[J].现代雷达，2006（10）：98?100.

[5] 刘文红，吴欣.基于SFTA和等价类的软件测试用例设计方法研究与应用[J].现代电子技术，2013，36（21）：128?131.

[6] 赵正海，王宇.跟踪雷达“指示引导”功能软件测试方法研究[J].现代电子技术，2013，36（12）：81?82.