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基于虚拟仪器技术的引信软件安全性测试

时间:2021-04-22
一、绪论。
在引信系统中,引信软件是对引信硬件进行控制的程序,其作用是对引信安全系统和引信发射系统进行控制,防止引信发生不测动作,及时输出起爆信号。因为引信软件的安全问题会造成严重的人员伤亡和财富损失,因此对引信软件的安全要求很高。为了保证引信软件达到安全要求,需要对其进行安全测试,由于人工测试效率不高,同时也需要花费大量的人力、物力,本文就在此基础上开发了基于虚拟仪器技术的引信软件安全测试系统。
二是系统特性阐发。
该系统主要是针对引信软件进行测试的,由于测试对象的不凡性,使其具有以下特点:
2.1嵌入式软件测试系统
引信软件是在引信中嵌入单片机单元的软件,属于嵌入式软件,所以它的测试系统属于嵌入式软件测试系统。因为嵌入式软件都与硬件设备直接或间接地相连接,所以嵌入式软件的测试不能直接在主机长进行。测试时,系统必需具备下列功能:将测试嵌入式软件与测试系统物理地连接在一起,进行逻辑描述,通过主动生成测试用例,模拟产生输入,驱动测试目标系统运行,从而获得测试成果。
2.2.2主要测试的是安全问题。
安全测试相对日见成熟,对于可靠性测试来说是一个较新的领域。可靠度考虑的是系统在正常工作时必需正常工作,而安全度要求系统在正常工作时不正常工作。因此,这两种方法从测试的目的到测试用例的设计都是有区别的,而安全性测试更注重软件对不正常测试用例的响应,在不凡情况下的输出。此外,由于引信软件的安全性要求非常高,因此系统必需具备主动重试功能。
2.3测试系统是一个单机平台。
现有仿真测试系统的体系布局大致可分为单机平台和分布式平台两大类。该系统采用单机平台,因为引信软件的编程量小,功能相对简单。
三系统实施。
在此基础上,本文提出了操作虚拟仪器(VisualInstrument)技术来实现该系统。所谓虚拟仪器,就是将通用计算机与硬件应用程序相结合,用户通过虚拟控制面板进行操作,以完成对被测数据的收集、阐发、判定、显示和存储等工作。使用者只需编写特定程序,即可定制具有不凡用途的仪器。操作这种技术构建的测试系统,既能实现主动化测试,又能大大降低设计成本,提高测试效率。
3.1硬件系统布局。
该系统由主控计算机,数据采集卡,待测靶机等组成。图1中显示了硬件布局框图:
上位机为PC机,主要功能:配置I/O程序,生成测试用例,进行过程控制。模拟信号输入与输出由数据采集卡完成。采用美国NI欧冠杯_欧冠杯官网_欧冠杯平台PCI-*0E型数据采集卡,16路模拟输入,2路模拟输出,8路数字I/O,自带A/D,D/A等功能,完全满足系统要求。测靶机是对引信起控制作用的微处理器。
3.2软件的系统设计。
3.2.1软件功能
该系统的核心功能包罗:测试用例的主动生成、被测程序的运行、运行成果的实时采集、判定的实现以及测试数据的显示、记录打印等功能。该软件系统采用模块化编程思想,分为三个主要模块:激励信号产生模块、数据采集模块和数据处理模块。
3.2.2要害技术
实现该系统的难点和重点是如何解决多任务问题。在多任务环境下,LabVIEW的运行机制为:考虑任务优先级和任务挨次的CPU分时占用处理。有两种方法可以设置并行任务的优先级:一种是设置Wait函数;另一种是在一个对话框中通过VI设置优先级。使用VI设置Wait功能,其他更主要的任务可以有更多的时间执行,通过在VI设置对话框中设置优先级选项来设置优先级。两者可以综合运用。值得留意的是,上述两种方法都需要与用户进行良好的沟通,并对被测程序有深刻的理解。

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