北斗用户机软件测试研究

韩春阳

（北京卫星导航中心，北京 100094）

0 引言

北斗用户机软件日益表现为更优的测试性能与更广范围的测试影响，其软件测试本身构成了现阶段软件研发的核心与关键，其中也包含了多种多样的测试流程与测试手段。对于北斗用户机来讲，应当着眼于全方位的测试运行、软件测试管理、分析采集数据以及评价测试质量。在此前提下，技术人员还需着眼于全面探析各项软件设施具备的基本性能，依照因地制宜的宗旨与思路来施行软件测试，进而服务于软件综合效能的显著优化上。

1 北斗用户机具备的基本性能

北斗用户机属于嵌入式的典型用户机设施，本身具备较强专用性、多样化的平台特征，以及有限性的资源特征等。同时，此类用户机紧密融合了其中的软硬件，如果要顺利实现自身的日常运行则必须保持针对外在特定环境的依赖度，因此决定了该用户机需表现为优良的可靠性与实时性特征。基本性能包括：

（1）复杂度较高的算法。北斗用户机体现为复杂度较高的交互运算性能，其中典型性较强的就在于定位算法。这是由于定位解算的关键点在于自主检测某些异常性的卫星伪距，通过运用RAIM（Receiver Autonomous Integrity Monitoring，接收机自体完好性监控）算法对其予以全方位的检测。与此同时，定位解算本身包含了差分算法，除此以外还牵涉其他多种多样性的运算模式。具体在施行全方位的路径导航时，运用上述算法来规划路径应当关注于其中的避让点、优先距离、经过点与其他要素。此外，运用导航性能还需着眼于纠正偏差或重新拟定整体性的路线规划。

（2）丰富的数据接口协议与交互方式。从交互性的基本特征来讲，北斗用户机设有多样化以及丰富性的各种接口协议，其中包含与之有关的接口控制文件。针对导航电文应有的电文内容及电文格式都要明确予以限定。在此前提下，用户数据接口还涉及到外部性的数据交换，以确保将特定的内容与格式涵盖在其中。除此以外，针对数据接口协议一般而言都要将其纳入多样化的协议内容中，因而也牵涉纷繁与复杂的协议基本内容。从现状来看，该用户软件设有复杂度较高的信息查询、短信编辑、地形量算、坐标显示以及地图漫游等性能，而与之相应的人机交互也体现为繁多性的特征。

（3）多样化的运用场景。从场景应用的视角来看，对于北斗用户机通常将其适用于多样化的不同场景，其中包含林地与山地、城市、水面、戈壁滩等各种场景。针对不同种类的用户而言，用户可以选择车载、手持或者船载的方式来接收用户机为其发送的信号，因而将会产生各异的信号影响。北斗用户机通常来讲都要面对多样化与差异性的不同运用场景，其在根本上决定着特殊性的软件测试。从先期的测试预备来看，对于此类用户机应当着眼于拓宽测试覆盖性，并且显著优化当前的软件测试实效性等功能。

2 软件测试的设计思路

（1）构建测试管理系统。在整个的软件测试体系中，关键性的系统部分应当包含测试运行、测试管理、信息分析采集以及评价测试质量等要素。具体在构建全方位的测试管理体系时，应将其设计成一体化与全程性的软件测试体系，其中涵盖多层次的不同测试业务。具体来讲，测试管理系统应当包含测试项目、测试配置、测试过程、测试用例、测试资源、相关文档与测试缺陷等。通过施行全程性的动态管理举措，应能从源头入手来施行全过程的测评管理，确保将质量监控的举措融入整个测试进程中。

（2）设置测试分系统。软件测试应当建立于平台支撑的前提下，因地制宜建立测试运行系统。针对北斗用户机而言，应为其配置全方位的平台作为其中的运行支撑，确保将其分成运行平台及仿真单元的要素。在测试实践中，针对测试运行系统有必要为其配备信号模拟元，对其可以选择数据仿真单元。此外，测试运行系统还应当包含数据仿真软件、回放信息与采集信息的系统、硬件平台、集成开发环境以及仿真软件等。而数据仿真单元应设有地理信息测试、用户接口数据、卫星导航信号与其他性能。

此外，测试分系统设有模拟性的北斗信号源、接口仿真软件、回放与采集信号的系统等。在户外的特殊环境中，系统应当存储特定的中频数据信号，将其转变成可读性的系统信号。通过运用实时性的数据仿真方式，就可以运用仿真手段来生成相应的数据以便于存储，同时还涉及到输出信息与回放信息等相关处理。从现有的用户视角出发，软件测试系统设有特定的通信时间、RNSS（Radio Navigation Satellite System，卫星无线电导航）以及 RDSS（Radio Determination Satellite Service，卫星无线电测定）数据以及数据仿真定位等，以便于测出精确度较高的地理样本信息。

（3）健全软件测试的功能。对于软件测试性能一般来讲可以将其分成测试信息仿真、测试管理以及运行调试等。在上述的各项性能中，测试管理侧重于解析用户需求，同时还包含全方位的测试运行与测试设计等要素。软件运行调试应当为其配备相应的集成开发环境以及仿真调试环境。除此以外，测试系统还涉及到黑盒测试与白盒测试，对于特定种类的软件予以全方位的性能测试、接口测试、交互性测试与功能测试等。通过运用上述的测试方式，应能给出采集各项测试数据必须的系统仿真运行模式。

3 具体测试内容

从软件测试的视角来看，针对北斗用户机应对其施行多层次的软件测试。这是由于全面施行软件测试的举措在客观上有助于改进现有的软件综合性能，针对最根本的软件质量也能给予相应的保障。北斗用户机本身体现为特殊性，因此增大了软件测试具备的整体难度。从整体上讲，现阶段软件测试仍然没能摆脱较低的测试层次，其中典型的测试弊病为欠缺测试覆盖性、较低的测试效率、难度较大的测试数据预备以及无法施行全面性的质量评定。因此为了转变现状，对于软件测试有必要更多关注于全方位的测试运行、系统测试管理、测试质量评价以及数据分析与搜集等，具体涉及到如下测试要点：

（1）拟定测试级别。在开展全方位的软件测试时，对于其中的测试要点应集中于系统配置与系统级别。例如，测试设计人员应遵循现有的设计文档来选择合适的系统级，其中测试项目通常都会覆盖于系统流程、系统整体功能、系统交互界面、系统接口设计、测试强度与测试余量、软件卸载与软件安装、系统恢复性与安全性等各项指标。在测试配置项时，应更多关注于其中的恢复性、安全性、人机界面与强度指标。

（2）选择待测的对象。北斗用户机包含了相对较多的软件测试要素，其中涉及到妥善处理下位机的各项有关信息，应包含电文解析、获取观测量、处理接口协议及解算软件定位等。针对上位机而言，关键在于全面解析应用类的软件基本性能，其中典型性的软件种类包含授时软件、导航软件与测量软件等。与此同时，下位机也能用来处理实时性的软件信号，主要侧重于跟踪、捕获、输出并且观测当前现有的软件信息。一般情形下，技术人员有必要借助ASIC（Application Specific Integrated Circuit，一种为专门目的而设计的集成电路）的专门芯片来实现上述的软件测试，此外还涉及到鉴定测试。

（3）设置测试环境与测试类型。软件测试的宗旨在于全面判定北斗用户机现有的各项基本性能，因此有必要设置相应的测试类型。具体在现有的测试类型中，关键在于接口测试、功能测试、文档审查、人机交互测试与安装性测试。从划分现有测试对象的视角来看，作为测试的委托方有必要全面关注于静态分析、代码审查、强度测试、余量测试、数据处理、边界测试与其他测试类型。

从目前来看，北斗用户机已能支持多种多样的软件环境，其中包含DSP（Digital Signal Processing，数字信号处理）以及ARM（Advanced RISC Machine，进阶精简指令集机器）平台、网口与USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）串口、在线性的软件调试。此外，此项软件测试还能支撑各种各样的不同操作系统，例如，安卓与 WinCE（Windows Compact Embedded，开放、可升级的32位嵌入式操作系统）等不同种类的系统。

4 结束语

经过综合分析可以得知，北斗用户机软件如果要顺利予以运行，则不能够欠缺与之相应的软件测试作为支撑与保障。然而实质上，北斗用户机本身表现为显著的特殊性，其在现阶段仍然呈现较低的测试效率以及变化性较强的测试环境。与此同时，针对软件测试适用的质量评定指标并没能真正达到健全，对其仍然亟待探究全方位的系统性能与系统构成要素。因此在软件测试领域的未来实践中，技术人员还需致力于归纳软件测试有关的珍贵经验，通过运用综合性的手段与举措来降低当前现有的软件测试难度，同时也要创建与之相适应的平台技术支撑。