張 偉 廖 濤 吳 昊 慶 毅

(成都蓉威電子技術(shù)有限公司 四川 成都 610074) (中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十九研究所 四川 成都 610036)

0 引 言

自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)(Automatic Test System，ATS)已廣泛應(yīng)用于軍用電子裝備的測(cè)試與測(cè)量中，ATS的大量應(yīng)用及不斷進(jìn)步的測(cè)試?yán)砟詈蜏y(cè)控技術(shù)對(duì)電子裝備效能的發(fā)揮起到了至關(guān)重要的作用。

ATS發(fā)展的早期階段，研發(fā)人員一般直接面向測(cè)試儀器編程，綁定測(cè)試程序與測(cè)試儀器，導(dǎo)致難以適應(yīng)升級(jí)需求或任務(wù)擴(kuò)展。當(dāng)前主流的ATS以標(biāo)準(zhǔn)總線和通用測(cè)試驅(qū)動(dòng)為基礎(chǔ)[1]，根據(jù)需求設(shè)計(jì)測(cè)試策略，使測(cè)試系統(tǒng)具備一定的擴(kuò)展能力和針對(duì)性，但由于體系架構(gòu)上未做擴(kuò)展性設(shè)計(jì)，難以大粒度地復(fù)用，屬于一種專用型的測(cè)試系統(tǒng)。

相對(duì)于專用測(cè)試系統(tǒng)，通用測(cè)試平臺(tái)則是一種由公共測(cè)試資源組成的、應(yīng)用于多場(chǎng)景、針對(duì)多系統(tǒng)的測(cè)試平臺(tái)，美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)的COBRA/T[2]是一種應(yīng)用于基地級(jí)和戰(zhàn)場(chǎng)級(jí)兩種場(chǎng)景的ATS，具有體積小、功耗低的特點(diǎn)；洛克希德·馬丁公司搭建了LM-STAR[3]，應(yīng)用于F-35閃電II、F-16布洛克60、F-22和AH-64多型系統(tǒng)的維護(hù)保障測(cè)試，具備支持多任務(wù)需求的能力。上述通用化測(cè)試平臺(tái)減少了ATS的種類和被測(cè)系統(tǒng)全壽命周期的保障總成本[4]。

體系架構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)是自動(dòng)測(cè)試領(lǐng)域關(guān)注的重點(diǎn)，IEEE提出的廣域測(cè)試環(huán)境ABBET框架[5]將測(cè)試軟件合理分層配置, 實(shí)現(xiàn)測(cè)試軟件與測(cè)試系統(tǒng)硬件的無關(guān)性[6]；IVI基金會(huì)提出的面向信號(hào)的自動(dòng)測(cè)試思想[7]，將UUT對(duì)儀器能力的需求轉(zhuǎn)化為對(duì)信號(hào)的需求，提升了TP的可移植性；IEEE發(fā)布的ATML標(biāo)準(zhǔn)[8]有效解決自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)中各種接口和測(cè)試診斷信息表達(dá)和交換的標(biāo)準(zhǔn)化問題，提高自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的通用程度和性能[9]；美國(guó)國(guó)防部自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)執(zhí)行總局協(xié)調(diào)開展的“NxTest”下一代測(cè)試系統(tǒng)[10]實(shí)現(xiàn)了通用化的自動(dòng)測(cè)試架構(gòu)。上述一系列自動(dòng)測(cè)試體系和標(biāo)準(zhǔn)，極大地推動(dòng)了ATS的發(fā)展。

從開發(fā)方式的角度，二次開發(fā)平臺(tái)是一種有效應(yīng)對(duì)重復(fù)開發(fā)的方案。北航提出的通用二次開發(fā)平臺(tái)[11]縮短了ATS開發(fā)周期，降低了開發(fā)成本，提高了標(biāo)準(zhǔn)化程度。文獻(xiàn)[12]提出的UTest通用開發(fā)平臺(tái)提高了TP的開發(fā)效率。上述二次開發(fā)平臺(tái)基于共性的內(nèi)核進(jìn)行定制修改和功能擴(kuò)展，通過復(fù)用技術(shù)縮短周期、降低成本。

本文則針對(duì)電子對(duì)抗裝備存在的多品類、小批量、復(fù)雜程度高[13]等特點(diǎn)，提出一種全新的、基于軟件產(chǎn)品線的方法，有效應(yīng)對(duì)該領(lǐng)域ATS對(duì)共性和變化性的要求。軟件產(chǎn)品線(Software Product Line，SPL)是一種預(yù)先規(guī)劃和系統(tǒng)化的大規(guī)模復(fù)用技術(shù)[14]，通過構(gòu)件復(fù)用以較少的時(shí)間和成本創(chuàng)建一系列高質(zhì)量的產(chǎn)品[15]。本文分析領(lǐng)域需求，建立電子對(duì)抗裝備自動(dòng)測(cè)試產(chǎn)品線(以下或簡(jiǎn)稱“產(chǎn)品線”)，實(shí)現(xiàn)測(cè)試程序有效復(fù)用的同時(shí)又減少程序編寫量，降低了自動(dòng)測(cè)試產(chǎn)品的重復(fù)開發(fā)率和開發(fā)難度，減少交付延遲，提高產(chǎn)品質(zhì)量，最終有效降低成本[16]。

1 自動(dòng)測(cè)試產(chǎn)品線體系架構(gòu)

對(duì)特定領(lǐng)域共性和可變性的分析是領(lǐng)域工程中一項(xiàng)重要活動(dòng)[17]，技術(shù)產(chǎn)出是為一組相關(guān)應(yīng)用或產(chǎn)品建立公共的體系結(jié)構(gòu)，其定義了領(lǐng)域和衍生產(chǎn)品的共性和可變性[18]，為開發(fā)者提供了生成新產(chǎn)品實(shí)例的藍(lán)圖[19]，是產(chǎn)品線所有可重用核心資產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)性資源。電子對(duì)抗自動(dòng)測(cè)試產(chǎn)品線體系結(jié)構(gòu)如圖1所示，底層為硬件平臺(tái)層，包括多種類型的測(cè)試儀器及各類總線，用于信號(hào)的激勵(lì)和測(cè)量；驅(qū)動(dòng)體系層的VISA I/O屏蔽下層各類型總線差異，搭建訪問儀器的通用通道。IVI驅(qū)動(dòng)屏蔽測(cè)試儀器的差異，為上層提供控制不同儀器的統(tǒng)一接口；領(lǐng)域構(gòu)件層通過對(duì)測(cè)量的抽象，形成多種可復(fù)用的基礎(chǔ)軟件構(gòu)件，是產(chǎn)品線核心資產(chǎn)之一；應(yīng)用層包含自定義應(yīng)用程序或商用測(cè)試執(zhí)行軟件，核心工作在于調(diào)用并執(zhí)行測(cè)試程序(Test Program，TP)序列，完成測(cè)試工作。

圖1 電子對(duì)抗自動(dòng)測(cè)試產(chǎn)品線體系架構(gòu)

電子對(duì)抗自動(dòng)測(cè)試產(chǎn)品線本質(zhì)上是基于“測(cè)試能力”設(shè)計(jì)“測(cè)試策略”滿足“測(cè)試需求”。底層包括支持混合總線的儀器集合，表征產(chǎn)品線的“測(cè)試能力”；中間層使產(chǎn)品線向下兼容多種不同架構(gòu)和類型的測(cè)試儀器及其通信總線，向上匹配電子對(duì)抗系統(tǒng)多樣的測(cè)試需求，表征“測(cè)試策略”；頂層使用標(biāo)準(zhǔn)的描述語言定義被測(cè)單元，表征了電子對(duì)抗領(lǐng)域“測(cè)試需求”。

測(cè)試產(chǎn)品通常由一系列的共性特征和少量的變化點(diǎn)構(gòu)成[20]，硬件平臺(tái)和驅(qū)動(dòng)體系使衍生產(chǎn)品具備相似的行為特性和質(zhì)量屬性，體現(xiàn)了對(duì)共性的支持；領(lǐng)域共性構(gòu)件通過對(duì)可變性特征的提取、篩選、組合和配置[21]，實(shí)現(xiàn)測(cè)試程序的有效復(fù)用，進(jìn)而衍生出一個(gè)產(chǎn)品譜，體現(xiàn)了對(duì)可變性的支持。

2 產(chǎn)品線共性平臺(tái)

產(chǎn)品線共性平臺(tái)包含“硬件平臺(tái)”和“驅(qū)動(dòng)體系”。硬件平臺(tái)由NI、是德、R&S等廠商的電子測(cè)試測(cè)量?jī)x器構(gòu)成，并且各儀器支持如GPIB、Ethernet和PXI等多種總線結(jié)構(gòu)。產(chǎn)品線定義測(cè)試能力描述文件InstInfo.xml，對(duì)儀器固有信息、能力信息、資源信息等內(nèi)容進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的描述，包含儀器的邏輯名及與邏輯名匹配的功能、帶寬、采樣率、量程、精度和相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信息等，實(shí)現(xiàn)測(cè)試需求到測(cè)試能力的映射，支撐產(chǎn)品有效快速地演化。

驅(qū)動(dòng)體系包括VISA和IVI驅(qū)動(dòng)。VISA I/O是VPP系統(tǒng)聯(lián)盟制定的接口軟件標(biāo)準(zhǔn)及其相關(guān)規(guī)范的總稱[22]，用于搭建訪問不同儀器的通用通道，為上層驅(qū)動(dòng)屏蔽混合總線結(jié)構(gòu)的差異。IVI(Interchangeable Virtual Instruments)是一種測(cè)試程序高性能、易于開發(fā)維護(hù)的編程模型[23]，包含專用驅(qū)動(dòng)(IVI Specific Driver)和類驅(qū)動(dòng)(IVI Class Driver)，向下利用VISA建立的通用通道實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器的控制，向上提供標(biāo)準(zhǔn)的儀器類操作接口。產(chǎn)品線采用類驅(qū)動(dòng)開發(fā)測(cè)試程序，使測(cè)試程序脫離了具體儀器的約束，具備“可移植性”。共性平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)拓?fù)湫问絒24]如圖2所示。主控計(jì)算機(jī)利用接口轉(zhuǎn)換卡在物理上連通各儀器，主控軟件通過物理地址來訪問各個(gè)儀器，基于VISA驅(qū)動(dòng)，可以用相同的函數(shù)訪問GPIB、VXI、LXI和PXI等不同總線類型的儀器，傳遞不同“操作指令”實(shí)現(xiàn)不同的功能；而IVI驅(qū)動(dòng)提供了更高級(jí)別的功能函數(shù)，通過物理地址即可調(diào)用各儀器的功能，不關(guān)心儀器總線類型和“操作指令”，使儀器和總線的差異對(duì)上層應(yīng)用透明。

圖2 混合總線自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)

共性平臺(tái)在產(chǎn)品線生命周期中保持基本穩(wěn)定，并在應(yīng)用工程中成體系地應(yīng)用于不同衍生產(chǎn)品，使衍生產(chǎn)品支持儀器庫中各種儀器的動(dòng)態(tài)互換和TP的可移植。

3 領(lǐng)域共性構(gòu)件

3.1 測(cè)試子項(xiàng)與有效復(fù)用

測(cè)試程序(TP)是對(duì)UUT測(cè)試方法的描述，其“有效復(fù)用”是產(chǎn)品線關(guān)注的重點(diǎn)，有效復(fù)用不等同于“可移植”，其關(guān)注點(diǎn)在TP不被具體測(cè)試需求所綁定，實(shí)現(xiàn)與特定需求的解耦，能有效應(yīng)對(duì)需求的變化。

對(duì)電子對(duì)抗裝備的測(cè)試，即是對(duì)測(cè)頻能力、測(cè)向能力、測(cè)幅能力、時(shí)域參數(shù)測(cè)試能力和干擾能力進(jìn)行檢測(cè)，要求產(chǎn)品線模擬激勵(lì)信號(hào)并測(cè)量輸出信號(hào)。信號(hào)激勵(lì)和測(cè)量需求的背后存在大量共性特征，如共性的方法或?qū)x器的共性操作，將這些共性特征對(duì)應(yīng)的軟件功能模塊稱作測(cè)試子項(xiàng)(Test Subitem，TS)，TS既是面向儀器操作的共性序列，也是面向測(cè)試需求的變化點(diǎn)，將少量的TS組合配置，就能形成大量功能各異的TP，有效地匹配測(cè)試需求的變化，完成測(cè)試任務(wù)，而不必重頭編寫程序，使TP系統(tǒng)化大規(guī)模的有效復(fù)用成為可能。如圖3所示，TP1用于測(cè)試項(xiàng)2的自動(dòng)測(cè)試，但是不能復(fù)用于測(cè)試項(xiàng)3，但是粒度更細(xì)；TS1和TS2不僅能組裝TP1實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試項(xiàng)2的測(cè)試，也能有效復(fù)用于TP2，實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試項(xiàng)3的自動(dòng)測(cè)試，同時(shí)也能組合成更多的TP，用少量的TS就能完成大量的測(cè)試任務(wù)。

圖3 TS組裝形成TP

TS在領(lǐng)域工程中被編譯為鏈接庫的形式，實(shí)現(xiàn)可視化調(diào)用而無須編程，是產(chǎn)品線復(fù)用的基礎(chǔ)和核心資產(chǎn)，并且在應(yīng)用工程中不斷地增長(zhǎng)和優(yōu)化。

3.2 電子對(duì)抗測(cè)試子項(xiàng)

TS的開發(fā)一般從測(cè)試流程入手，抽取測(cè)試流程中對(duì)儀器的共性操作，并覆蓋測(cè)試項(xiàng)的變化點(diǎn)。以電子對(duì)抗領(lǐng)域常見的6個(gè)測(cè)試項(xiàng)為例，測(cè)試流程如下：

(1) 測(cè)頻范圍(TI-1)和測(cè)頻精度(TI-2)：信號(hào)源輸出信號(hào)功率固定，在頻率范圍內(nèi)駐留一定時(shí)間(比如100 ms)，根據(jù)步進(jìn)切換頻點(diǎn)，輸出多個(gè)頻點(diǎn)信號(hào)，計(jì)算測(cè)試項(xiàng)數(shù)據(jù)。

(2) 靈敏度(TI-3)和信號(hào)增益(TI-4)：信號(hào)源輸出信號(hào)，在頻率范圍內(nèi)設(shè)置多個(gè)頻點(diǎn)，輸出功率在設(shè)定范圍內(nèi)按步進(jìn)變化，根據(jù)觸發(fā)指令切換頻點(diǎn)。

(3) 相位噪聲(TI-5)和無雜散動(dòng)態(tài)范圍(TI-6)：利用頻譜儀測(cè)量信號(hào)，設(shè)置頻譜儀中心頻率和分辨率帶寬，設(shè)置△Marker移動(dòng)至指定頻偏fm處，并讀取電平值，利用相關(guān)公式計(jì)算待測(cè)試項(xiàng)數(shù)據(jù)。

測(cè)試流程的共性如表1所示，其中編號(hào)對(duì)應(yīng)的共性操作如下：1#-信號(hào)激勵(lì)；2#-設(shè)定頻率范圍；3#-設(shè)定頻率步進(jìn)；4#-設(shè)定輸出的功率值；5#-信號(hào)切換觸發(fā)方式；6#-設(shè)定功率范圍；7#-設(shè)定功率變化步進(jìn)；8#-設(shè)定信號(hào)功率頻率變化優(yōu)先級(jí)；9#-信號(hào)測(cè)量；10#-設(shè)定中心頻率；11#-設(shè)置RBW；12#-移動(dòng)△Marker；13#-獲取△Marker電平值。

表1 測(cè)試項(xiàng)目共性分析

根據(jù)上述共性操作，形成以下5個(gè)測(cè)試子項(xiàng)：

(1) TS1-信號(hào)輸出頻率設(shè)置：FreqListSet[] =FreqSweep (StartFreq、StopFreq、CenterFreq、Span、SwpTime、FreqStep、PwerLevel)。針對(duì)所有激勵(lì)源儀器的輸出信號(hào)頻率控制，返回信號(hào)頻率列表值，其覆蓋共性：1#、2#、3#、4#。

(2) TS2-信號(hào)輸出功率設(shè)置：PwerListSet[] =PowerSweep(PwerStart、PwerStop、SwpTime、PwerStep、Frq)。針對(duì)所有激勵(lì)源儀器的輸出信號(hào)功率的控制，返回信號(hào)功率列表值，覆蓋共性：4#、6#、7#、8#。

(3) TS10-測(cè)量設(shè)置：MeaConfig(CenterFreq、Span、FreqOffset、SwpTime、RBW、VBW、NOofSwps、DetectorType、VerticalScale)。針對(duì)所有類型頻譜儀的測(cè)試參數(shù)配置，其覆蓋共性：9#、10#、11#。

(4) TS14-Marker設(shè)置：Marker(TraceIndex、 MkerType、SearchType、MvMkerPos、MkerPos、MkerAmplitude、RefMkerAmp、RefMkerPos)。針對(duì)所有測(cè)量?jī)x器Marker的控制和參數(shù)讀取，返回Marker和△Marker的頻率和電平值，覆蓋共性：12#、13#。

(5) TS30-信號(hào)切換方式：StepChange(Dwell、SingleStep)。單步觸發(fā)或駐留時(shí)間方式切換信號(hào)，針對(duì)所有激勵(lì)或測(cè)量信號(hào)，覆蓋共性：5#。

如圖4所示，梳理分析六個(gè)測(cè)試項(xiàng)的測(cè)試流程共性，形成編號(hào)為TS1、TS2、TS10、TS14和TS30的測(cè)試子項(xiàng)，通過五個(gè)TS的組合覆蓋六個(gè)測(cè)試項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)測(cè)試程序有效復(fù)用。

圖4 TS的組合實(shí)現(xiàn)有效復(fù)用

3.3 面向信號(hào)的測(cè)試需求描述

管理可變性是產(chǎn)品線的重要工作[25]，需求作為產(chǎn)品線最重要的可變性輸入，對(duì)需求進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化描述是可變性管理的手段之一。產(chǎn)品線定義TestReq.xml描述測(cè)試需求，其包含UUT描述和多個(gè)測(cè)試項(xiàng)描述，如接口、供電、信號(hào)頻率、動(dòng)態(tài)和脈寬等信息。由于結(jié)構(gòu)化的需求描述能夠以較小的代價(jià)抽取新需求中的可重用模塊[26]，因此面向信號(hào)的測(cè)試需求作為可變性建模的基礎(chǔ)，為產(chǎn)品線的演化和優(yōu)化提供支撐，同時(shí)為測(cè)試程序與需求的解耦打下基礎(chǔ)。TestReq.xml核心元素及其限定如表2所示。

表2 測(cè)試需求XML元素定義

3.4 協(xié)議適配

協(xié)議適配器(Protocol Adaptor，PA)用于自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)與UUT的通信協(xié)議適配，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)試的必要軟件模塊。PA規(guī)范了產(chǎn)品線數(shù)據(jù)交換的內(nèi)容和格式，并將協(xié)議適配根據(jù)雙生周期分兩個(gè)部分實(shí)現(xiàn)，一部分已在領(lǐng)域工程中完成，另一部分需在應(yīng)用工程中根據(jù)具體UUT接口需求實(shí)現(xiàn)，其原理如圖5所示。

圖5 協(xié)議適配器原理

產(chǎn)品線數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)：領(lǐng)域工程中規(guī)定的產(chǎn)品線對(duì)外通信數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，定義特定結(jié)構(gòu)體存儲(chǔ)待交換數(shù)據(jù)。待交換數(shù)據(jù)包括兩類：(1) 指令類數(shù)據(jù)，如測(cè)試開始、暫停、停止、信號(hào)切換；(2) 測(cè)試數(shù)據(jù)，包含激勵(lì)或測(cè)量信號(hào)的參數(shù)和其他數(shù)據(jù)，如時(shí)戳信息、信號(hào)駐留時(shí)間、信號(hào)類型、信號(hào)頻率、幅度、脈寬、重頻和信號(hào)帶寬等信息。

適配模塊是PA的核心，若UUT標(biāo)準(zhǔn)不符合產(chǎn)品線數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，那么在應(yīng)用工程中，開發(fā)人員需編程實(shí)現(xiàn)“適配模塊”，轉(zhuǎn)換UUT與主控軟件的通信協(xié)議。適配模塊主要有三種實(shí)現(xiàn)方法：(1) 適配模塊將涉及數(shù)據(jù)交互的各項(xiàng)功能封裝成函數(shù)，向主控軟件提供接口，通過參數(shù)傳遞進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換；(2) 開辟緩存空間，雙方將數(shù)據(jù)存入該空間中，適配模塊和主控軟件按約定機(jī)制在緩存空間中存取數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換；(3) 開辟緩存空間用于數(shù)據(jù)存取，適配模塊和主控軟件實(shí)現(xiàn)read()、write()、open()、close()等進(jìn)程通信函數(shù)通知對(duì)方存取數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。

3.5 配置管理

配置管理(Configuration Management，CM)是產(chǎn)品線演化的重要技術(shù)工作，用于組織核心資產(chǎn)搭建產(chǎn)品的硬件和軟件[27]。配置管理模塊原理如圖6所示。

圖6 基于核心資產(chǎn)進(jìn)行產(chǎn)品演化

CM主要完成三方面工作：(1) 根據(jù)測(cè)試需求組裝配置TS形成具有針對(duì)性的TP，進(jìn)而形成測(cè)試程序集(TPS)，是應(yīng)用工程的核心工作；(2) 實(shí)現(xiàn)測(cè)試需求到測(cè)試能力映射，從儀器庫和專用驅(qū)動(dòng)庫中選型符合量程、精度等要求的測(cè)試儀器及其對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)，配置儀器的通信接口資源字符串，完成類驅(qū)動(dòng)到專用驅(qū)動(dòng)的映射，搭建硬件平臺(tái)與驅(qū)動(dòng)體系，確保測(cè)試能力大于測(cè)試需求；(3) 根據(jù)測(cè)試需求和測(cè)試儀器參數(shù)生成配置文件，并對(duì)配置文件進(jìn)行管理。

4 應(yīng)用工程-產(chǎn)品線的演化

產(chǎn)品開發(fā)是產(chǎn)品線的最終目標(biāo)，電子對(duì)抗自動(dòng)測(cè)試產(chǎn)品線通過以下步驟配置核心資產(chǎn)演化新產(chǎn)品：

(1) 引入產(chǎn)品線共性平臺(tái)的軟件工程項(xiàng)目，其包括了產(chǎn)品線體系結(jié)構(gòu)的共性平臺(tái)和可變部分的所有內(nèi)容。

(2) 在CM中導(dǎo)入TestReq.xml文件，自動(dòng)解析后，在界面顯示UUT和各測(cè)試項(xiàng)參數(shù)及待配置的TP，并為后續(xù)TS參數(shù)配置提供輸入，如圖7所示。

圖7 導(dǎo)入測(cè)試需求描述

(3) 根據(jù)測(cè)試需求描述和測(cè)試能力描述在儀器庫中篩選符合要求的測(cè)試儀器，并完成相應(yīng)驅(qū)動(dòng)體系的配置。

(4) CM平臺(tái)選擇待配置TP，在TS資產(chǎn)庫中選擇適當(dāng)?shù)腡S，CM根據(jù)測(cè)試需求自動(dòng)配置TS參數(shù)，無須編程，快速簡(jiǎn)便地組裝生成TP，如圖8所示。針對(duì)特殊需求，調(diào)用IVI或VISA驅(qū)動(dòng)定制開發(fā)形成TS，并組裝相關(guān)TS形成TP，有必要時(shí)將其納入核心資產(chǎn)庫。

圖8 配置TS形成TP

(5) 實(shí)現(xiàn)適配模塊，根據(jù)UUT通信標(biāo)準(zhǔn)編寫適配模塊程序，搭建產(chǎn)品線與UUT通信的橋梁。

5 產(chǎn)品線效益分析

從開發(fā)方法的角度上，ATS的研制包括針對(duì)專用型ATS的傳統(tǒng)開發(fā)方法、通用開發(fā)平臺(tái)方法和產(chǎn)品線開發(fā)方法，以下對(duì)三種方法的工作量進(jìn)行比較。

文獻(xiàn)[28]提出了一種對(duì)軟件工作量進(jìn)行定量評(píng)估的方法，本文借鑒該文獻(xiàn)思想對(duì)研制系列化ATS的長(zhǎng)遠(yuǎn)工作量進(jìn)行初步評(píng)估，工作量模型如式(1)所示。

(1)

式中：M為總工作量；N同類型功能點(diǎn)數(shù)量；S為單個(gè)功能點(diǎn)規(guī)模；V為單個(gè)功能點(diǎn)復(fù)雜度；h為功能點(diǎn)個(gè)數(shù)。

表3對(duì)三種開發(fā)方法工作量進(jìn)行量化評(píng)估和對(duì)比，其基于單個(gè)項(xiàng)目包含30個(gè)TP的假設(shè)，并采用1～10個(gè)級(jí)別對(duì)規(guī)模和復(fù)雜度進(jìn)行度量，數(shù)字越大表示規(guī)模越大、復(fù)雜度越高。表3中“功能點(diǎn)”一列各編號(hào)對(duì)應(yīng)為：1-共性平臺(tái)搭建，2-PTA實(shí)現(xiàn)，3-CM實(shí)現(xiàn)，4-TS優(yōu)化，5-TP直接復(fù)用，6-TS開發(fā)，7-驅(qū)動(dòng)配置，8-儀器配置，9-PA編碼，10-開發(fā)平臺(tái)研制，11-硬件平臺(tái)搭建，12-基于平臺(tái)的TP開發(fā)，13-驅(qū)動(dòng)搭建，14-傳統(tǒng)TP開發(fā)，15-UUT的通信。

表3 工作量對(duì)比分析

根據(jù)文獻(xiàn)[29]提出的logistic曲線方程結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)，采用式(2)模擬TP直接復(fù)用率，表3中M0為一次性的工作量投入；M1(n)為持續(xù)工作量投入，如式(3)所示，產(chǎn)品線累計(jì)工作量如式(4)所示。

(2)

M1(n)=496-450×p(n)

(3)

(4)

通用開發(fā)平臺(tái)的方法累計(jì)開發(fā)工作量為F2(n)=100+(128×n)；傳統(tǒng)方法累計(jì)工作量為F3(n)=M3×n，其中n為開發(fā)項(xiàng)目個(gè)數(shù)。

如圖9所示，產(chǎn)品線方法在第5個(gè)項(xiàng)目開始降低工作量，累計(jì)開發(fā)第19個(gè)項(xiàng)目后產(chǎn)品線效益超過傳統(tǒng)開發(fā)方式，累計(jì)開發(fā)30個(gè)項(xiàng)目后效益超過通用開發(fā)平臺(tái)方法，大幅降低企業(yè)開發(fā)系列產(chǎn)品的成本。

圖9 產(chǎn)品線工作量評(píng)估

6 結(jié) 語

軟件產(chǎn)品線是一種大粒度的復(fù)用技術(shù)，能解決特定領(lǐng)域系列產(chǎn)品復(fù)用率低、開發(fā)量大的問題。本文通過構(gòu)建電子對(duì)抗自動(dòng)測(cè)試產(chǎn)品線，分析領(lǐng)域需求，設(shè)計(jì)產(chǎn)品線體系架構(gòu)、測(cè)試子項(xiàng)、硬件平臺(tái)等核心資產(chǎn)，在應(yīng)用工程中利用核心資產(chǎn)的組裝配置實(shí)現(xiàn)測(cè)試資源大粒度復(fù)用，提升長(zhǎng)遠(yuǎn)效益。后續(xù)工作需增加對(duì)可變性需求的管理，建立適用的模型分析領(lǐng)域可變性、TS與TP的復(fù)用率、核心資產(chǎn)間的復(fù)雜依賴關(guān)系，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品線的高效管理和優(yōu)化。