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(中國(guó)人民解放軍91404部隊(duì), 河北 秦皇島 066000)
雷達(dá)對(duì)抗是在雷達(dá)信號(hào)環(huán)境范圍內(nèi)奪取制電磁權(quán)的重要作戰(zhàn)行動(dòng)[1]。現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中,信息化武器及電子設(shè)備在戰(zhàn)場(chǎng)上得到廣泛使用,眾多電磁輻射體集結(jié)在一定的作戰(zhàn)空間內(nèi),輻射源目標(biāo)信號(hào)混雜重疊,各種電磁信號(hào)交織在一起,形成一個(gè)復(fù)雜密集,動(dòng)態(tài)變換的電磁環(huán)境[2]。
在這種環(huán)境下,要對(duì)敵方雷達(dá)進(jìn)行有效的偵察和干擾,就必須要求我軍雷達(dá)對(duì)抗裝備能夠在每秒幾百萬(wàn)的密度、目標(biāo)眾多的復(fù)雜電磁環(huán)境下要有較好的適應(yīng)性和優(yōu)異的處理能力[3]。隨著軟件技術(shù)的發(fā)展,雷達(dá)對(duì)抗裝備的控制、處理軟件的比重大大增加,已成為雷達(dá)對(duì)抗裝備的中樞神經(jīng),為了能達(dá)到當(dāng)前的作戰(zhàn)要求,在一定的硬件處理環(huán)境保障下,主要是要通過(guò)軟件去實(shí)現(xiàn)裝備的各種控制和處理功能。因此雷達(dá)對(duì)抗裝備所屬軟件的優(yōu)劣在很大程度上也反映了該裝備性能的先進(jìn)性。
與此同時(shí),隨著軟件比重的增大和作用地位的提高,軟件質(zhì)量問(wèn)題已成為裝備質(zhì)量問(wèn)題的“焦點(diǎn)”和“瓶頸”。經(jīng)過(guò)大量工程實(shí)踐證明,軟件測(cè)試是保證軟件質(zhì)量和裝備效能的重要環(huán)節(jié)和有效手段。裝備交付部隊(duì)使用必須通過(guò)專業(yè)軟件測(cè)評(píng)機(jī)構(gòu)的軟件測(cè)評(píng),對(duì)其配屬軟件的戰(zhàn)技指標(biāo)、功能、完備性、可靠性,進(jìn)行全面的考核,目前軟件測(cè)評(píng)正在逐漸從手工測(cè)試向自動(dòng)測(cè)試過(guò)渡[4]。對(duì)于雷達(dá)對(duì)抗裝備,只有建立一個(gè)信號(hào)逼真、可調(diào)可控的測(cè)試環(huán)境,提供專業(yè)化、精確化的信號(hào)輸入,才能對(duì)雷達(dá)對(duì)抗裝備的顯控、信號(hào)處理軟件等進(jìn)行全面、系統(tǒng)、準(zhǔn)確的測(cè)試考核,為評(píng)價(jià)裝備軟件的產(chǎn)品質(zhì)量提供依據(jù)。所以為更好地保證測(cè)試任務(wù)的完成,必須要建立相應(yīng)專業(yè)化軟件測(cè)試評(píng)估平臺(tái)。
當(dāng)前,由于軟件測(cè)評(píng)機(jī)構(gòu)一般現(xiàn)有的軟件測(cè)試手段不能提供復(fù)雜電磁環(huán)境信號(hào)數(shù)據(jù)對(duì)雷達(dá)對(duì)抗裝備的注入,只能依靠手工操作或設(shè)備研制單位提供的調(diào)試設(shè)備輸入比較簡(jiǎn)單的調(diào)試數(shù)據(jù),極大地限制了各種軟件測(cè)試方法的運(yùn)用,而各種現(xiàn)有的測(cè)試手段、測(cè)試工具和裝設(shè)備沒(méi)有一個(gè)很好的依托平臺(tái)結(jié)合起來(lái)供測(cè)試使用,對(duì)雷達(dá)對(duì)抗裝備軟件在復(fù)雜電磁環(huán)境下的決策、引導(dǎo)、資源分配等能力的評(píng)價(jià)不夠系統(tǒng)準(zhǔn)確。在這種情況下為了系統(tǒng)地提高雷達(dá)對(duì)抗裝備軟件的測(cè)試能力,就必須研制雷達(dá)對(duì)抗裝備軟件的測(cè)試系統(tǒng)。
雷達(dá)對(duì)抗裝備軟件測(cè)試系統(tǒng)是該類裝備軟件測(cè)試的重要組成部分,建立了一個(gè)完整的測(cè)試平臺(tái),能夠模擬整個(gè)雷達(dá)對(duì)抗裝備軟件的運(yùn)行環(huán)境、外界使用環(huán)境,人工和程序自動(dòng)生成各類正常和異常數(shù)據(jù),制定了一個(gè)適合雷達(dá)對(duì)抗裝備軟件的測(cè)試體系、手段和評(píng)估標(biāo)準(zhǔn),可以極大滿足裝備軟件測(cè)試的需求,提高軟件測(cè)試的效率, 節(jié)省大量人力和物力。
研究建立雷達(dá)對(duì)抗裝備軟件測(cè)試系統(tǒng),首先要以雷達(dá)對(duì)抗裝備軟件為對(duì)象,分析裝備軟件測(cè)試對(duì)其測(cè)試環(huán)境、測(cè)試流程、測(cè)試手段以及測(cè)試方法的特殊要求。
1)能否構(gòu)建接近戰(zhàn)場(chǎng)條件的雷達(dá)對(duì)抗電磁信號(hào)環(huán)境是系統(tǒng)設(shè)計(jì)成敗的關(guān)鍵[5]。由于雷達(dá)對(duì)抗裝備軟件未來(lái)面臨電磁環(huán)境的復(fù)雜性、不確定性和惡劣性,必須考慮復(fù)雜電磁環(huán)境對(duì)被測(cè)軟件的信息處理能力和環(huán)境適應(yīng)性的影響,決定了軟件測(cè)試必須建立相應(yīng)的測(cè)試環(huán)境,模擬的測(cè)試環(huán)境從實(shí)時(shí)性到傳輸格式都盡量與實(shí)戰(zhàn)狀態(tài)一致[6]。
2)必須分析被測(cè)軟件如何受相應(yīng)電磁信號(hào)處理硬件和電子戰(zhàn)方法的約束,考慮裝備軟件在應(yīng)對(duì)作戰(zhàn)體系中嚴(yán)格的軟硬件條件和對(duì)應(yīng)戰(zhàn)術(shù)邏輯的約束條件下,如何提供正確行為和滿足性能要求,采用的軟件測(cè)試手段必須能夠提供替代的運(yùn)行平臺(tái),并模擬相關(guān)的約束關(guān)系;
3)在一般測(cè)試流程和測(cè)試方法的基礎(chǔ)上,還要分析雷達(dá)對(duì)抗裝備軟件相關(guān)聯(lián)的其它系統(tǒng)對(duì)復(fù)雜電磁環(huán)境以及其它處理,考慮被測(cè)軟件在作戰(zhàn)體系中的協(xié)調(diào)性,軟件測(cè)試必須提供各種正常、異常輸入,拓展特定的測(cè)試方法。
雷達(dá)對(duì)抗裝備軟件測(cè)試系統(tǒng)在這些特定要求基礎(chǔ)上,著眼于現(xiàn)有軟件測(cè)試流程、測(cè)試手段、測(cè)試工具以及相關(guān)研制試驗(yàn)場(chǎng)所已有的復(fù)雜電磁環(huán)境生成及監(jiān)測(cè)資源,綜合軟件測(cè)試的復(fù)雜電磁環(huán)境生成、測(cè)試用信號(hào)數(shù)據(jù)注入、被測(cè)軟件運(yùn)行驅(qū)動(dòng)、測(cè)試工具資源集成、測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)獲取以及測(cè)評(píng)過(guò)程管理等的各種手段和方法。
雷達(dá)對(duì)抗裝備軟件測(cè)試系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)思路是:雷達(dá)對(duì)抗裝備軟件測(cè)試系統(tǒng)針對(duì)雷達(dá)對(duì)抗領(lǐng)域內(nèi)不同類型的被測(cè)軟件,通過(guò)編輯、設(shè)置及組合各種電磁信號(hào)數(shù)據(jù)、作戰(zhàn)系統(tǒng)仿真模塊產(chǎn)生的虛擬命令數(shù)據(jù)和生成特定的有源/無(wú)源干擾資源庫(kù)等,來(lái)提供豐富的故障注入、邊界值分析等測(cè)試手段,并利用數(shù)據(jù)接口結(jié)合已有的通用軟件測(cè)試工具(McCabe、TestBed、Crests)、虛擬靶場(chǎng)測(cè)試軟件VTR,以及現(xiàn)有測(cè)控裝備等,對(duì)雷達(dá)對(duì)抗裝備軟件(包括雷達(dá)偵察系統(tǒng)軟件、雷達(dá)有源干擾系統(tǒng)軟件、雷達(dá)無(wú)源干擾系統(tǒng)軟件以及雷達(dá)對(duì)抗相關(guān)的顯控系統(tǒng)、戰(zhàn)術(shù)軟件等)在復(fù)雜電磁環(huán)境下的戰(zhàn)技指標(biāo)、功能、性能、安全可靠性進(jìn)行科學(xué)的測(cè)試,對(duì)雷達(dá)對(duì)抗戰(zhàn)術(shù)決策軟件給出的最優(yōu)方案性能給出準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。
雷達(dá)對(duì)抗裝備軟件測(cè)試系統(tǒng)的主要功能被設(shè)計(jì)成:針對(duì)雷達(dá)對(duì)抗裝備軟件,提供信號(hào)注入式的軟件測(cè)試手段,通過(guò)模擬各種體制的電磁脈沖信號(hào),或通過(guò)回放事先錄取的現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)電磁環(huán)境信號(hào),將它們合成以建立測(cè)試用的“實(shí)戰(zhàn)電磁環(huán)境”,將這些環(huán)境信號(hào)以中頻為主、數(shù)字為輔的方式注入被測(cè)雷達(dá)對(duì)抗裝備軟件,集成各種測(cè)試工具和手段對(duì)軟件進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)試,著重于在高密度信號(hào)條件下,對(duì)軟件的偵收處理能力、決策能力、干擾決策合理性、干擾反應(yīng)時(shí)間、干擾效果等給出定性、定量的考核,并完成測(cè)試數(shù)據(jù)的錄取、處理及軟件質(zhì)量的綜合評(píng)價(jià)。具體包括:
利用電磁環(huán)境錄取器錄取雷達(dá)對(duì)抗現(xiàn)場(chǎng)的真實(shí)電磁環(huán)境數(shù)據(jù),存入電磁環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)。在生成測(cè)試環(huán)境時(shí),數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)信號(hào)可與模擬產(chǎn)生的電磁環(huán)境信號(hào)一起合成電磁環(huán)境數(shù)據(jù),被軟件測(cè)試使用。
根據(jù)被測(cè)電子戰(zhàn)裝備的功能與戰(zhàn)技需求,利用模擬器產(chǎn)生多種有源探測(cè)裝備、新體制雷達(dá)等各種復(fù)雜體制的電磁脈沖信號(hào),并自動(dòng)生成,或通過(guò)人機(jī)接口直接選定或現(xiàn)場(chǎng)編輯所需的多種雷達(dá)的工作方式、脈壓類型、重頻、脈寬等參數(shù),通過(guò)設(shè)置雷達(dá)對(duì)抗場(chǎng)景,綜合使用模擬產(chǎn)生的電磁脈沖信號(hào)和提取數(shù)據(jù)庫(kù)中的現(xiàn)場(chǎng)電磁環(huán)境數(shù)據(jù)合成綜合戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境態(tài)勢(shì)數(shù)據(jù),以中頻或數(shù)字信號(hào)方式注入被測(cè)件。
設(shè)置、模擬并生成有源/無(wú)源干擾資源庫(kù),通過(guò)對(duì)庫(kù)中相關(guān)信息的設(shè)定,來(lái)測(cè)試被測(cè)件的戰(zhàn)術(shù)決策模塊、干擾資源分配模塊等,并向雷達(dá)對(duì)抗的綜合顯控系統(tǒng)發(fā)送有源/無(wú)源干擾資源的相關(guān)信息;
針對(duì)不同的被測(cè)件類型,包括雷達(dá)偵察系統(tǒng)、雷達(dá)有源干擾系統(tǒng)、雷達(dá)無(wú)源干擾系統(tǒng)以及雷達(dá)對(duì)抗相關(guān)的顯控系統(tǒng)、戰(zhàn)術(shù)軟件等,進(jìn)行測(cè)試環(huán)境配置,調(diào)整模擬器資源,建立可供被測(cè)件運(yùn)行和測(cè)試相配套的軟件測(cè)試平臺(tái)和提供相應(yīng)的支持?jǐn)?shù)據(jù)。
通過(guò)各種輸入數(shù)據(jù)的設(shè)置和組合,綜合利用各種測(cè)試方法(如等價(jià)類法、環(huán)境設(shè)定模擬、外部數(shù)據(jù)注入、人工故障注入、邊界值分析[7]等),并結(jié)合各種測(cè)試工具完成軟件的功能、性能測(cè)試,特別是將這些方法和工具配合起來(lái)進(jìn)行覆蓋率測(cè)試、邊界測(cè)試、安全性可靠性測(cè)試等,例如在各種數(shù)據(jù)輸入條件下運(yùn)行被測(cè)件并結(jié)合McCabe軟件進(jìn)行覆蓋率測(cè)試;利用通用的測(cè)試工具LoadRunner、各種調(diào)試助手作為數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)工具實(shí)施功能、性能測(cè)試[8];提供數(shù)據(jù)接口,利用現(xiàn)有的VTR軟件,對(duì)被測(cè)系統(tǒng)的雷達(dá)對(duì)抗過(guò)程進(jìn)行仿真和推演;通過(guò)開(kāi)發(fā)與復(fù)雜電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的相應(yīng)接口,可視化監(jiān)視設(shè)置的電磁環(huán)境態(tài)勢(shì),供測(cè)試使用等。
當(dāng)測(cè)試信號(hào)利用本系統(tǒng)多功能通用接口注入到被測(cè)設(shè)備后,測(cè)試系統(tǒng)就能通過(guò)相應(yīng)接口提取到被測(cè)設(shè)備的處理結(jié)果,生成測(cè)試數(shù)據(jù),對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、整理、分析和處理。
在測(cè)試數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,對(duì)被測(cè)件的戰(zhàn)技指標(biāo)、功能、性能、可靠性等軟件質(zhì)量結(jié)合軍用軟件質(zhì)量特性并依據(jù)一定的準(zhǔn)則和處理算法進(jìn)行評(píng)價(jià),得出綜合結(jié)論。
雷達(dá)對(duì)抗裝備軟件測(cè)試系統(tǒng)由復(fù)雜電磁環(huán)境合成及場(chǎng)景編輯系統(tǒng)、測(cè)試構(gòu)建支持系統(tǒng)、測(cè)試數(shù)據(jù)錄取處理系統(tǒng)、被測(cè)件質(zhì)量評(píng)價(jià)系統(tǒng)和通用接口模塊組成。其中復(fù)雜電磁環(huán)境合成及場(chǎng)景編輯系統(tǒng)包括多模式高性能復(fù)雜電磁環(huán)境模擬器、DDS/AWG中頻發(fā)生器、環(huán)境編輯合成及數(shù)據(jù)注入模塊、通用雷達(dá)對(duì)抗電磁環(huán)境錄取器、雷達(dá)對(duì)抗電磁環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)。測(cè)試構(gòu)建支持系統(tǒng)包括綜合顯控與測(cè)試平臺(tái)構(gòu)建模塊、作戰(zhàn)系統(tǒng)仿真模塊、有源/無(wú)源干擾資源模擬器。系統(tǒng)還具有與軟件測(cè)試工具、其它裝設(shè)備的通用數(shù)據(jù)接口。該系統(tǒng)組成框圖如圖1所示。
圖1 雷達(dá)對(duì)抗裝備軟件測(cè)試系統(tǒng)組成框圖
該設(shè)備是雷達(dá)對(duì)抗裝備軟件測(cè)試系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部份,由主計(jì)算機(jī)模塊、高速信號(hào)發(fā)生與處理模塊(SPU)、時(shí)序控制模塊、網(wǎng)絡(luò)與高速數(shù)據(jù)通信模塊、人機(jī)接口模塊等組成。該模塊的工作可受控于主控臺(tái)的工作指令,或采用自備式工作啟動(dòng)方式。模擬器缺省狀態(tài)下具備8種常用測(cè)試電磁環(huán)境,當(dāng)主控臺(tái)給出電磁脈沖密度要求、以及別的一些工作要求時(shí),模擬器會(huì)自動(dòng)選擇相應(yīng)的工作模式開(kāi)始工作;另也可按人工干預(yù)的指定模式工作,當(dāng)模擬器一開(kāi)始工作,其相應(yīng)工作狀態(tài)和電磁環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)值都可能過(guò)網(wǎng)絡(luò)通告“性能評(píng)估模塊”,供評(píng)估模塊完成對(duì)被測(cè)系統(tǒng)的測(cè)試、評(píng)定工作。
現(xiàn)有雷達(dá)信號(hào)(PDW)數(shù)字模擬技術(shù)和中頻產(chǎn)生技術(shù)能以數(shù)字信號(hào)方式和中頻注入形式為雷達(dá)對(duì)抗裝備軟件測(cè)試提供多批次、寬頻段、高密度、多體制、逼真、動(dòng)態(tài)威脅信號(hào)的仿真電磁環(huán)境,能夠很方便地進(jìn)行參數(shù)加載、卸載、編輯等功能,并控制開(kāi)關(guān)單部或多部信號(hào)。若測(cè)試要求發(fā)生變化時(shí),可通過(guò)人機(jī)接口,重新配置、編輯新的電磁環(huán)境,重新構(gòu)建新“環(huán)境”,首先要根據(jù)新環(huán)境的要求從數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)出滿足工作要求的相應(yīng)雷達(dá)、通信、干擾源,并調(diào)配到一定數(shù)目,沒(méi)有滿足的類型還可新建并增加。然后再根據(jù)需要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中某雷達(dá)、干擾源、通信基站的細(xì)微特征進(jìn)行編輯調(diào)整,比如脈沖類型、工作模式、脈沖特征、PRI等技術(shù)指標(biāo),一旦設(shè)置完成,需重新存庫(kù),這樣“模擬器”又增加了一種新的輻射源和你編輯的工作環(huán)境,供測(cè)試使用,并且以后也可隨時(shí)調(diào)用。
該模塊是雷達(dá)對(duì)抗裝備軟件測(cè)試系統(tǒng)能采用“真實(shí)電子戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境”進(jìn)行測(cè)試、評(píng)估的關(guān)鍵設(shè)備,他的主要功能就將真實(shí)電磁環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換自己系統(tǒng)能用的時(shí)序PDW數(shù)據(jù)流供測(cè)試用,另外它還能夠?qū)ⅰ岸嗄?fù)雜電磁環(huán)境模擬器”產(chǎn)生的測(cè)試信號(hào)與真實(shí)環(huán)境的電磁信號(hào)按準(zhǔn)確的時(shí)序關(guān)系組合在一起構(gòu)成測(cè)試系統(tǒng)所需的特定電子戰(zhàn)電磁環(huán)境供系統(tǒng)使用。該設(shè)備與“多模復(fù)雜電磁環(huán)境模擬器”并列由主控臺(tái)控制具體使用哪一個(gè)裝備。該模塊能夠使本測(cè)試系統(tǒng)對(duì)被測(cè)裝備在非實(shí)戰(zhàn)環(huán)境下就可得到有效的測(cè)試與評(píng)估。
因模擬器的PDW數(shù)據(jù)流將采用通用的超高速LVDS接口,但因不同的被測(cè)設(shè)備都有各自的控制時(shí)序邏輯和并口/串口,為了能完成被測(cè)裝備與“仿真評(píng)估系統(tǒng)”方便、順利對(duì)接,特別研制該“通用接口模塊”在不動(dòng)任何硬件的情況下,就可以方便的用留給用戶的通用編程接口將模擬器與被測(cè)裝備接到一起,最終完成測(cè)試評(píng)估。
作戰(zhàn)系統(tǒng)仿真軟件是電子對(duì)抗裝備軟件測(cè)試系統(tǒng)的外圍驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)來(lái)源,根據(jù)作戰(zhàn)系統(tǒng)的主要流程和工作原理,對(duì)一般作戰(zhàn)流程和相關(guān)接口關(guān)系、以及接口時(shí)序進(jìn)行一定的模擬。涉及作戰(zhàn)系統(tǒng)與電子對(duì)抗系統(tǒng)的接口復(fù)雜,必須借助相關(guān)仿真軟件等自動(dòng)化測(cè)試手段才能進(jìn)行全面細(xì)致的測(cè)試。
測(cè)試數(shù)據(jù)錄取及處理分系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)錄取、整理、分析、處理所有雷達(dá)對(duì)抗裝備軟件測(cè)試系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù),并完成數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換,形式化表示等,要求具有合理有效的處理方法、直觀多樣的顯示形式和豐富的輸出格式。由于采取自動(dòng)化的數(shù)據(jù)錄取,可以長(zhǎng)時(shí)間紀(jì)錄有效數(shù)據(jù),便于捕捉被監(jiān)控的數(shù)據(jù)曲線發(fā)生突變的地方-拐點(diǎn),這一點(diǎn)往往就是飽和點(diǎn)或性能瓶頸[9]。
被測(cè)件軟件質(zhì)量評(píng)價(jià)分系統(tǒng)是本系統(tǒng)的重點(diǎn)也是難點(diǎn),它從雷達(dá)對(duì)抗裝備軟件的戰(zhàn)技指標(biāo)、功能、性能入手,重點(diǎn)考察雷達(dá)對(duì)抗裝備軟件在復(fù)雜電磁環(huán)境下的行為和質(zhì)量,本軟件測(cè)評(píng)機(jī)構(gòu)在“艦艇作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用軟件測(cè)試和評(píng)估方法”、“艦載電子戰(zhàn)系統(tǒng)軟件測(cè)試和評(píng)估方法研究”等工作的基礎(chǔ)上,開(kāi)展軟件質(zhì)量評(píng)價(jià)方法的研究,并將成果應(yīng)用到該系統(tǒng)。
雷達(dá)對(duì)抗裝備軟件測(cè)試系統(tǒng)在以上主要設(shè)備及軟件的基礎(chǔ)上,利用綜合顯控及測(cè)試平臺(tái)構(gòu)建模塊針對(duì)不同的被測(cè)件,調(diào)整相應(yīng)的測(cè)試環(huán)境和測(cè)試資源,配置與測(cè)試工具及其它裝設(shè)備的相應(yīng)接口形成測(cè)試平臺(tái),通過(guò)編輯、設(shè)置及組合各種電磁信號(hào)數(shù)據(jù)、作戰(zhàn)系統(tǒng)仿真模塊產(chǎn)生的虛擬命令數(shù)據(jù)和有源/無(wú)源干擾模擬器生成的模擬數(shù)據(jù)等以豐富的測(cè)試手段如故障注入、邊界值分析、大數(shù)據(jù)量模擬,來(lái)對(duì)我軍新研的雷達(dá)對(duì)抗裝備軟件在逼近真實(shí)的復(fù)雜電磁環(huán)境下的戰(zhàn)技指標(biāo)、功能、性能、安全可靠性進(jìn)行科學(xué)的測(cè)試,通過(guò)測(cè)試數(shù)據(jù)錄取處理系統(tǒng)完成對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的錄取處理,使用被測(cè)件質(zhì)量評(píng)價(jià)系統(tǒng)對(duì)被測(cè)件的軟件質(zhì)量,根據(jù)一定的準(zhǔn)則和處理算法給出評(píng)價(jià)結(jié)論。特別是針對(duì)雷達(dá)偵察系統(tǒng),該系統(tǒng)提供注入式的測(cè)試手段,利用復(fù)雜電磁環(huán)境模擬器模擬產(chǎn)生多種有源探測(cè)裝備、新體制雷達(dá)等各種復(fù)雜體制的電磁脈沖信號(hào),利用通用雷達(dá)對(duì)抗電磁環(huán)境錄取器提取試驗(yàn)、訓(xùn)練等現(xiàn)場(chǎng)的“真實(shí)雷達(dá)對(duì)抗現(xiàn)場(chǎng)電磁環(huán)境”數(shù)據(jù),并存入電磁環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù),通過(guò)環(huán)境編輯合成及數(shù)據(jù)注入模塊設(shè)置“雷達(dá)對(duì)抗場(chǎng)景”,將這些電磁環(huán)境數(shù)據(jù)以不同的組合方式合成建立非現(xiàn)場(chǎng)“實(shí)戰(zhàn)電磁環(huán)境”,并以中頻方式為主、數(shù)字信號(hào)方式為輔注入到被測(cè)件,可以極大地豐富測(cè)試手段,增強(qiáng)測(cè)試能力,提高測(cè)試效率。
1)構(gòu)造測(cè)試環(huán)境中的可仿真雷達(dá)類型應(yīng)包括:常規(guī)脈沖雷達(dá)、線性調(diào)頻雷達(dá)、非線性調(diào)頻雷達(dá)、捷變頻雷達(dá)、重頻參差及抖動(dòng)雷達(dá)、連續(xù)波雷達(dá)等;
2)可仿真的雷達(dá)部數(shù)應(yīng)不小于200部;
3)操作反應(yīng)時(shí)間應(yīng)不大于3秒;
4)顯示刷新時(shí)間應(yīng)不大于2秒;
5)干擾樣式應(yīng)至少包括:噪聲干擾、欺騙干擾;
6)至少提供錯(cuò)誤格式、超邊界數(shù)據(jù)的異常報(bào)文輸入手段,對(duì)雷達(dá)各參數(shù)具有邊界數(shù)據(jù)、異常數(shù)據(jù)的模擬能力;
7)軟件質(zhì)量評(píng)價(jià)應(yīng)至少建立3層30個(gè)度量元以上的評(píng)價(jià)體系。
雷達(dá)對(duì)抗裝備軟件測(cè)試系統(tǒng)提供主要包括測(cè)試環(huán)境模擬生成方法、被測(cè)件運(yùn)行驅(qū)動(dòng)方法、測(cè)試執(zhí)行與數(shù)據(jù)采集方法和測(cè)評(píng)過(guò)程管理方法的測(cè)試應(yīng)用。
1)建立測(cè)試環(huán)境模擬生成及信號(hào)數(shù)據(jù)注入方案,綜合利用內(nèi)外場(chǎng)試驗(yàn)資源、軟件測(cè)試資源、研制單位相關(guān)模擬仿真資源產(chǎn)生多種有源探測(cè)裝備、新體制雷達(dá)等各種復(fù)雜體制的電磁脈沖信號(hào),錄取雷達(dá)對(duì)抗現(xiàn)場(chǎng)的電磁環(huán)境數(shù)據(jù),存入電磁環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù),通過(guò)設(shè)置雷達(dá)對(duì)抗場(chǎng)景,綜合使用模擬產(chǎn)生的電磁脈沖信號(hào)和數(shù)據(jù)庫(kù)中的現(xiàn)場(chǎng)電磁環(huán)境數(shù)據(jù)合成綜合戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境態(tài)勢(shì)數(shù)據(jù),注入被測(cè)件;
2)針對(duì)不同被測(cè)件類型包括雷達(dá)偵察系統(tǒng)、雷達(dá)有源干擾系統(tǒng)、雷達(dá)無(wú)源干擾系統(tǒng)以及雷達(dá)對(duì)抗相關(guān)的顯控系統(tǒng)、戰(zhàn)術(shù)軟件等,建立測(cè)試環(huán)境配置及資源調(diào)整方案,建立可供被測(cè)件運(yùn)行和測(cè)試相配套的平臺(tái)驅(qū)動(dòng)方法;
3)建立針對(duì)復(fù)雜電磁環(huán)境下雷達(dá)對(duì)抗裝備軟件的各種測(cè)試方法如等價(jià)類法、環(huán)境設(shè)定模擬、外部數(shù)據(jù)注入、人工故障注入、邊界值分析等,建立已有測(cè)試手段、測(cè)試工具、測(cè)試資源的集成方法,進(jìn)行覆蓋率測(cè)試、邊界測(cè)試、安全性可靠性測(cè)試等,建立測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)采集機(jī)制和錄取方法;
4)結(jié)合軟件測(cè)試平臺(tái)以及通用測(cè)評(píng)的相關(guān)要求,建立一整套測(cè)評(píng)過(guò)程管理的配套方法能夠進(jìn)行測(cè)試要求管理、測(cè)試場(chǎng)景設(shè)置、測(cè)試方案及資源配置、測(cè)試用例管理、測(cè)試結(jié)果管理,并能根據(jù)測(cè)試策略(自頂向下或自下而上)靈活調(diào)整測(cè)試流程以及對(duì)文檔、被測(cè)件的控制等。
本系統(tǒng)采用了雷達(dá)信號(hào)(PDW)數(shù)字模擬技術(shù)以視頻注入形式為雷達(dá)對(duì)抗軟件測(cè)試提供多批次、寬頻段、高密度、多體制的數(shù)字環(huán)境,能夠方便的進(jìn)行參數(shù)加載、卸載和編輯功能,并控制參數(shù)格式和數(shù)據(jù)進(jìn)行故障注入,與以往系統(tǒng)相比,結(jié)果如下:
1)以往只是單純模擬信號(hào),當(dāng)前將模擬的信號(hào)與實(shí)際信號(hào)混合,形成更為逼真的環(huán)境;
2)可仿真的雷達(dá)部數(shù)從120部增加到200部;
3)增加非線性調(diào)頻雷達(dá)、連續(xù)波雷達(dá)等體制雷達(dá)的模擬;
4)嵌入了常用的軟件測(cè)試工具如LoadRunner、McCabe等;
5)系統(tǒng)的操作響應(yīng)時(shí)間和顯示刷新時(shí)間均<1.5秒;
6)基本形成了從場(chǎng)景設(shè)置到結(jié)果輸出的全測(cè)試過(guò)程的文檔生成和數(shù)據(jù)顯示;
7)建立4個(gè)層級(jí),73個(gè)度量元的軟件工程質(zhì)量評(píng)價(jià)體系及相應(yīng)的計(jì)算。
本文以雷達(dá)對(duì)抗裝備軟件測(cè)試為對(duì)象,在復(fù)雜電磁環(huán)境下雷達(dá)對(duì)抗裝備及其配屬軟件試驗(yàn)/測(cè)試方法的基礎(chǔ)上,研究建立雷達(dá)對(duì)抗裝備軟件測(cè)試系統(tǒng)。采用專業(yè)化的軟件測(cè)試平臺(tái),連接相應(yīng)的信號(hào)模擬設(shè)備, 在系統(tǒng)平臺(tái)規(guī)劃下, 能夠按照設(shè)定的戰(zhàn)情, 為被試?yán)走_(dá)對(duì)抗裝備提供逼真的動(dòng)態(tài)信號(hào)環(huán)境[10],對(duì)雷達(dá)對(duì)抗裝備軟件在模擬仿真條件下進(jìn)行考核的同時(shí),使用該系統(tǒng)組成更為合理的軟件測(cè)評(píng)過(guò)程、更為豐富的軟件測(cè)試手段、更為有效的軟件測(cè)試方法[11],系統(tǒng)全面地考核復(fù)雜電磁環(huán)境下雷達(dá)對(duì)抗裝備軟件的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能。