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基于RTCA DO-178B的软件独立测试验证的研究和实践
作 者: 陈世航
导 师: 高英; 李冬
学 校: 华南理工大学
专 业: 软件工程
关键词: 软件测试 软件验证 机载软件 适航性 DO-178B
分类号: TP311.53
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
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内容摘要
随着近年国防航空工业的蓬勃发展和航空机载电子设备技术的更新换代,航空机载电子设备的核心功能基本由软件实现,软件开发的质量越来越得到重视,涉及飞行或任务安全的机载软件一般由独立机构进行测试验证来保障交付质量。面向国防航空工业独立软件测试验证伴随着GJB5000A、GJB2786A、GJB/Z141等军用标准及有关军用实验室管理和认可规定的日益完善,已逐步形成成熟的技术和管理体系。目前,中国的航空工业已经正式从军用走向民用,大量的军用航空工业企业及军用电子工业企业在逐步投入到民航研发领域中,与此同时国家民航总局也正在与国际接轨开展机载设备及其软件的适航性审定工作。国际上对民航机载软件采用适航性标准系列中的RTCA DO-178B进行适航性审定。但是当前软件独立测试验证机构的软件测试验证项目的实施和管理是以国军标为基础的,其目标和过程与RTCA DO-178B的要求仍存在较大的差距。如何在现行体系下开展符合民航适航性审定要求的软件测试验证,已成为从军工转入民用的航空电子企业及软件独立验证机构急需解决的难题。本文通过分析现行军工航空电子工业领域所采用的基于GJB2786A、GJB141/Z、等国家军用标准的测试现状,以及RTCA DO-178B标准对软件验证过程的要求及目标,对两套标准的进行融合,通过实际的民航机载软件适航性审定要求的独立软件测试验证项目实践,研究和提出适用于军工航空电子企业及测试验证机构的独立软件测试验证方法策略,在保持遵循和符合现行国军标的前提下,以较小的代价达到RTCA DO-178B的软件验证过程目标。
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全文目录
摘要 5-6 Abstract 6-11 第1章 绪论 11-15 1.1 论文背景 11 1.2 国内外现状 11-12 1.3 研究内容 12-13 1.4 论文结构 13-15 第2章 基于国家军用标准的软件测试 15-23 2.1 国军标的软件生命周期 15-17 2.2 软件生命周期中的软件测试 17-20 2.2.1 软件实现和单元测试 18 2.2.2 单元集成和测试 18 2.2.3 CSCI 合格性测试 18 2.2.4 CSCI/HWCI 集成和测试 18-19 2.2.5 系统合格性测试 19 2.2.6 基于 GJB 5000A 的软件确认和验证 19-20 2.3 独立第三方软件测试 20-21 2.4 本章小结 21-23 第3章 机载软件适航性审定中的软件验证 23-39 3.1 适航性标准体系 23-25 3.1.1 ARP4754/APR4761 24 3.1.2 DO-178B 24 3.1.3 DO-254 24-25 3.1.4 标准间的关系 25 3.2 RTCA DO-178B 基础 25-33 3.2.1 面向目标的核心思想 26-27 3.2.2 目标 27-29 3.2.3 软件生命周期过程 29-31 3.2.4 软件生命周期数据 31-33 3.3 DO-178B 中的软件验证 33-38 3.3.1 验证目标 33-34 3.3.2 走查和分析 34 3.3.3 软件测试 34-36 3.3.4 对验证过程结果的验证 36-38 3.4 本章小结 38-39 第4章 结合国军标满足 DO-178B 的测试验证策略 39-71 4.1 测试验证项目背景 39-40 4.1.1 软件概况 39 4.1.2 研制单位 39-40 4.1.3 独立测试验证机构 40 4.2 目标分析 40-46 4.2.1 DO-178B 对验证目标的要求 40-41 4.2.2 本项目需达到的基本目标 41-43 4.2.3 基于提高适航信用的目标扩展 43-46 4.3 实施策略分析 46-69 4.3.1 测试验证机构测试技术能力现状 46-48 4.3.2 测试级别分析 48-50 4.3.3 测试类型分析 50-58 4.3.4 测试结构覆盖分析的策略 58-62 4.3.5 测试工具的考虑 62-64 4.3.6 实施策略分析结果 64-69 4.4 本章小结 69-71 第5章 独立测试验证项目实践 71-92 5.1 基于 C++Test 和 ADS 的单元和部件测试环境搭建 71-74 5.2 单元和部件测试的设计和执行 74-81 5.2.1 创建和使用测试项目 74 5.2.2 编辑创建测试用例 74-76 5.2.3 函数打桩 76-77 5.2.4 测试用例设计 77 5.2.5 用例记录和执行 77-80 5.2.6 生成报告 80-81 5.2.7 测试结构覆盖分析和测试用例补充设计 81 5.3 数据耦合和控制耦合的测试覆盖分析 81-82 5.4 工具鉴定 82-85 5.4.1 工具鉴定需求分析 82-83 5.4.2 工具鉴定的实现 83-85 5.5 测试验证项目实施结果分析 85-90 5.5.1 测试覆盖分析结果 85-86 5.5.2 测试验证的输出和适航性目标举证 86-90 5.6 工作量上的差异 90 5.7 本章小结 90-92 第6章 结论 92-93 参考文献 93-94 致谢 94-95 附件 95
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 程序设计、软件工程 > 软件工程 > 软件维护
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