[發明專利]一種嵌入式飛控軟件算法快速驗證方法及系統

有效

• 申請號: 201810086337.7
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108228467B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 鞠曉燕;方海紅;董春楊;宋景亮;秦卓;王玥兮;張竑頡;凌咸慶;張甜;方岳;宋蔚陽;孫德海;陳浩
• 申請（專利權）人: 北京航天長征飛行器研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: G06F11/36
• 分類號: G06F11/36
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 胡健男

1.一種嵌入式飛控軟件算法快速驗證方法，其特征在于步驟如下：

(1)根據任務要求，對嵌入式飛控軟件的功能進行分解，并確定分解后每項功能的要求，完成軟件需求分析；

(2)在軟件開發環境中建立項目用于嵌入式飛控軟件的算法實現，根據步驟(1)劃分的功能，建立相應獨立的代碼文件，代碼文件包括：配置文件、頭文件、源文件；

(3)根據步驟(1)分解的每項功能的要求，在步驟(2)建立的獨立的代碼文件中，進行代碼編寫與調試，完成代碼編譯；代碼編寫時軟件開發語言選則C語言，如果代碼在能夠在開發環境中調試，在開發環境中對輸入、輸出參數較少、用一組或兩組輸入、輸出數據即能夠驗證代碼實現正確與否的子函數進行單元測試，并覆蓋異常分支；需要三組或三組以上輸入、輸出數據才能驗證代碼實現正確與否的、接口參數較多的子函數在測試環境中完成平臺移植后進行驗證；任務要求能夠分解為：外部接口要求、接口數據處理要求、飛行時序控制要求、制導穩定控制算法要求；

(4)在軟件測試環境中，建立項目用于嵌入式飛控軟件的算法驗證，該項目包含測試嵌入式飛控軟件算法的測試源文件、頭文件以及步驟(3)中編寫的嵌入式飛控軟件各功能的源文件、頭文件；

(5)在步驟(4)的測試文件中編寫測試腳本，將任務要求提供的用于測試嵌入式飛控軟件算法的數據文件作為輸入，實現數據文件與被測嵌入式飛控軟件算法的對接，執行測試腳本，得到嵌入式飛控軟件算法的輸出并寫入輸出文件；

(6)將步驟(5)得到的輸出文件中的數據與任務要求的期望輸出相比較，若一致則判定嵌入式飛控軟件的算法驗證通過，否則判定嵌入式飛控軟件的算法驗證不通過。

2.根據權利要求1所述的一種嵌入式飛控軟件算法快速驗證方法，其其特征在于：任務要求，包括嵌入式飛控軟件的外部接口形式和數據處理、飛行時序控制、制導穩定控制算法功能要求以及控制周期、定時精度這些性能要求；在任務要求中還應提供用于嵌入式飛控軟件算法驗證用的輸入數據和期望輸出數據，即沿彈道的慣性敏感設備輸出數據和控制指令數據。

3.根據權利要求1所述的一種嵌入式飛控軟件算法快速驗證方法，其其特征在于：軟件開發環境根據嵌入式軟件運行的硬件環境確定，包括CCStudio、KeilμVision、XilinxSoftware Development Kit。

4.根據權利要求1所述的一種嵌入式飛控軟件算法快速驗證方法，其其特征在于：軟件開發環境中配置文件用于完成軟件運行對硬件環境的資源配置；源文件包括主函數源文件和各功能源文件，主函數源文件只包含主程序，各功能源文件用于完成各功能相關子函數定義；各功能頭文件與相應的源文件相匹配，完成各功能相關子函數的聲明和宏定義。

5.根據權利要求1所述的一種嵌入式飛控軟件算法快速驗證方法，其其特征在于：軟件測試環境選擇Microsoft Visual Studio，使各種開發環境中軟件代碼在測試環境中的通用性；項目中測試源文件和頭文件分別用于定義測試腳本和相關宏定義；輸出文件為嵌入式飛控軟件算法輸出的控制指令數據，也能包含其它想要分析的過程數據。

6.根據權利要求1所述的一種嵌入式飛控軟件算法快速驗證方法，其其特征在于：數據文件存儲了嵌入式飛控軟件算法沿彈道的所有輸入信息，數據格式應與敏感設備的輸出格式保持一致；數據文件能夠根據敏感設備的個數分多個文件。

7.根據權利要求1所述的一種嵌入式飛控軟件算法快速驗證方法，其其特征在于：在步驟(5)將測試嵌入式飛控軟件算法的數據文件引入嵌入式飛控軟件的算法時，要利用外部接口的宏定義，重新定義存儲從輸入文件讀取數據的數組為外部接口輸入數據的讀取地址，完成數據文件中的數據嫁接引入。

8.一種嵌入式飛控軟件算法快速驗證系統，其其特征在于：需求分析模塊、代碼文件建立模塊、代碼編譯模塊、項目建立模塊、執行模塊、判定模塊；

需求分析模塊，根據任務要求，對嵌入式飛控軟件的功能進行分解，并確定分解后每項功能的要求，完成軟件需求分析；

代碼文件建立模塊，在軟件開發環境中建立項目用于嵌入式飛控軟件的算法實現，根據需求分析模塊劃分的功能，建立相應獨立的代碼文件，代碼文件包括：配置文件、頭文件、源文件；

代碼編譯模塊，根據需求分析模塊分解的每項功能的要求，在代碼文件建立模塊建立的獨立的代碼文件中，進行代碼編寫與調試，完成代碼編譯；代碼編寫時軟件開發語言選則C語言，如果代碼在能夠在開發環境中調試，在開發環境中對輸入、輸出參數較少、用一組或兩組輸入、輸出數據即能夠驗證代碼實現正確與否的子函數進行單元測試，并覆蓋異常分支；需要三組或三組以上輸入、輸出數據才能驗證代碼實現正確與否的、接口參數較多的子函數在測試環境中完成平臺移植后進行驗證；任務要求能夠分解為：外部接口要求、接口數據處理要求、飛行時序控制要求、制導穩定控制算法要求；

項目建立模塊，在軟件測試環境中，建立項目用于嵌入式飛控軟件的算法驗證，該項目包含測試嵌入式飛控軟件算法的測試源文件、頭文件以及代碼編譯模塊中編寫的嵌入式飛控軟件各功能的源文件、頭文件；

執行模塊，在項目建立模塊的測試文件中編寫測試腳本，將任務要求提供的用于測試嵌入式飛控軟件算法的數據文件作為輸入，實現數據文件與被測嵌入式飛控軟件算法的對接，執行測試腳本，得到嵌入式飛控軟件算法的輸出并寫入輸出文件；

判定模塊，將執行模塊得到的輸出文件中的數據與任務要求的期望輸出相比較，若一致則判定嵌入式飛控軟件的算法驗證通過，否則判定嵌入式飛控軟件的算法驗證不通過。