[發(fā)明專利]一種用于自主導(dǎo)航軟件的可靠性驗(yàn)證及評(píng)估方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110450198.3
• 申請(qǐng)日: 2021-04-25
• 公開（公告）號(hào): CN113296126B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李平;張旭;王海紅;陳秋麗;賈衛(wèi)松;王子玉;宿晨庚;莊建樓;李振東;周會(huì)超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)空間技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): G01S19/23
• 分類號(hào): G01S19/23;G01C25/00;G06F11/36
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專利中心 11009
• 代理人: 陳鵬

一種用于自主導(dǎo)航軟件的可靠性驗(yàn)證及評(píng)估方法，通過(guò)對(duì)星座級(jí)自主導(dǎo)航軟件運(yùn)行特點(diǎn)進(jìn)行識(shí)別，自上而下逐層構(gòu)造面向星座級(jí)自主導(dǎo)航軟件可靠性測(cè)試的星間網(wǎng)絡(luò)交互剖面，生成星座級(jí)自主導(dǎo)航軟件可靠性測(cè)試用例，分析匹配用例所需運(yùn)行場(chǎng)景，執(zhí)行用例并進(jìn)行軟件可靠性評(píng)估驗(yàn)證，若滿足技術(shù)指標(biāo)要求則停止可靠性測(cè)試，否則針對(duì)失效缺陷進(jìn)行修改，再重新設(shè)計(jì)生成可靠性測(cè)試用例，直至軟件可靠性滿足所分配的指標(biāo)要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于自主導(dǎo)航軟件的可靠性驗(yàn)證及評(píng)估方法，屬于衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域。

背景技術(shù)

我國(guó)即將完成北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的組網(wǎng)建設(shè)，為了保證系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)行，避免由于自然災(zāi)害、人為失誤或戰(zhàn)爭(zhēng)等引起地面系統(tǒng)的損壞或摧毀而造成整個(gè)空間系統(tǒng)的癱瘓，北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)了星間鏈路和自主導(dǎo)航，利用星間測(cè)距和數(shù)據(jù)傳輸功能，實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航。自主導(dǎo)航軟件作為衛(wèi)星系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航功能與性能指標(biāo)的核心，其可靠性是自主導(dǎo)航服務(wù)的重要指標(biāo)，是北斗三號(hào)系統(tǒng)安全性的核心保障手段，提高系統(tǒng)戰(zhàn)時(shí)生存能力。

目前，國(guó)外在自主導(dǎo)航領(lǐng)域開展工作的主要包括GPS、Galileo和GLONASS，其中GPS系統(tǒng)是目前唯一實(shí)現(xiàn)星座自主導(dǎo)航工程化的項(xiàng)目。國(guó)外關(guān)于導(dǎo)航星座可靠性的驗(yàn)證未見報(bào)道，只有美國(guó)GPS在《GPS標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù)性能標(biāo)準(zhǔn)》(2008版)中對(duì)星座可靠性進(jìn)行了定義：衛(wèi)星導(dǎo)航星座的可靠性是指空間信號(hào)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)滿足所要求的功能的能力，包括連續(xù)性、完好性和系統(tǒng)可用性。

在國(guó)內(nèi)型號(hào)研制過(guò)程中，針對(duì)軍用軟件可靠性設(shè)計(jì)和評(píng)估，發(fā)布實(shí)施了一系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，主要包括國(guó)軍標(biāo)《軍用軟件開發(fā)通用要求》、《軍用軟件可靠性評(píng)估指南》等，以及航天行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《航天型號(hào)軟件開發(fā)規(guī)范》(QJ3128-2001)、《航天型號(hào)軟件可靠性與安全性設(shè)計(jì)要求》(QJA297-2014)等。

自主導(dǎo)航軟件在研制過(guò)程中嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范完成產(chǎn)品開發(fā)，通過(guò)開發(fā)方測(cè)試和第三方評(píng)測(cè)，在工廠階段完成單星和星星地對(duì)接測(cè)試，發(fā)射入軌后完成在軌測(cè)試和星地星間聯(lián)網(wǎng)測(cè)試，驗(yàn)證了軟件可靠性設(shè)計(jì)初步是符合要求的。目前，國(guó)內(nèi)針對(duì)導(dǎo)航星座自主導(dǎo)航的可靠性驗(yàn)證研究的存在以下不足：1)未形成星座級(jí)自主導(dǎo)航軟件可靠性測(cè)試驗(yàn)證評(píng)估解決方案；2)未針對(duì)自主導(dǎo)航軟件星間交互頻繁、嚴(yán)格時(shí)序約束、多樣任務(wù)工況等復(fù)雜特征開展用例設(shè)計(jì)；3)未針對(duì)自主導(dǎo)航軟件連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行可靠性開展連續(xù)考核測(cè)試驗(yàn)證。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：針對(duì)目前現(xiàn)有技術(shù)中，國(guó)內(nèi)針對(duì)導(dǎo)航星座自主導(dǎo)航的可靠性驗(yàn)證研究存在諸多不足的問題，提出了一種用于自主導(dǎo)航軟件的可靠性驗(yàn)證及評(píng)估方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題是通過(guò)如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：

一種用于自主導(dǎo)航軟件的可靠性驗(yàn)證及評(píng)估方法，步驟如下：

(1)進(jìn)行星座級(jí)自主導(dǎo)航軟件的運(yùn)行特點(diǎn)識(shí)別；

(2)對(duì)運(yùn)行特點(diǎn)識(shí)別完畢的星座級(jí)自主導(dǎo)航軟件進(jìn)行可靠性考核判定；

(3)進(jìn)行星間網(wǎng)絡(luò)交互剖面構(gòu)建；

(4)根據(jù)步驟(3)構(gòu)建的星間網(wǎng)絡(luò)交互剖面，構(gòu)建測(cè)試用例進(jìn)行測(cè)試；

(5)根據(jù)測(cè)試用例匹配需要的運(yùn)行場(chǎng)景；

(6)執(zhí)行測(cè)試用例，在執(zhí)行過(guò)程中，若星座級(jí)自主導(dǎo)航軟件出現(xiàn)不滿足步驟(2)中可靠性考核判定條件的情況，則判定本次可靠性測(cè)試出現(xiàn)一次失效，記錄失效發(fā)生時(shí)間、失效現(xiàn)象；

(7)在60天可靠性測(cè)試結(jié)束后，對(duì)當(dāng)前星座級(jí)自主導(dǎo)航軟件進(jìn)行定量評(píng)估，若當(dāng)前星座級(jí)自主導(dǎo)航軟件滿足預(yù)設(shè)的可靠性指標(biāo)值，則停止測(cè)試，否則，根據(jù)失效發(fā)生時(shí)間、失效現(xiàn)象進(jìn)行缺陷修改，重新設(shè)計(jì)可靠性測(cè)試用例直至滿足預(yù)設(shè)的可靠性指標(biāo)值為止。

所述步驟(1)中，星座級(jí)自主導(dǎo)航軟件的運(yùn)行特點(diǎn)包括星座組網(wǎng)模式、星座節(jié)點(diǎn)分布方式、連續(xù)導(dǎo)航任務(wù)執(zhí)行過(guò)程、星間數(shù)據(jù)交互特性，進(jìn)行運(yùn)行特點(diǎn)識(shí)別。