1 故障注入系统 系统概述 目前国内外公认的、行之有效的,具有广泛应用前景的环境就是软件仿真测试平台。它是面向嵌入式软件测试的计算机系统,测试人员可以根据被测软件的要求,通过对系统各种资源进行配置,组织被测软件的输入来驱动被测软件运行,同时接收被测软件的输出结果,从而对嵌入式软件进行自动的、实时的闭环测试。但在实际测试中,要想对系统进行充分测试,还需结合软件故障注入(software fault injection testing,SFIT)技术来实现在多种失效模式下对目标系统的测试。 仿真法是系统可信性分析评价的常用方法,而故障注入系统是仿真平台的一个重要功能模块,它可以模拟产生各种故障并注入待测系统,观察其对注入故障的反应,并最终得到评价结果. 故障注入的实现过程涉及航电系统的多个环节,与设计的耦合紧密,跨专业领域较多,是一个非常复杂的过程,需要采用多种技术手段,从不同角度实现不同类型的故障模拟。故障注入的实现手段: (1)手动模拟部分简单故障 (2)在仿真和测试环境的设计中实现故障模拟 在系统仿真和测试环境的设计中,可以对数据、信息流和控制时序的变化进行故障注入,即设计算法时不仅要考虑系统正常的状态,还需要考虑各种异常状态,包括传感器和执行机构异常、通信接口异常、信号传递异常、控制时序异常等。有些通用仿真测试平台(如德国TechSAT 公司的 ADS-2,国内的FireBlade 等系统)的软件具备故障注入功能,可以很方便地实现算法的故障设计。不管是通用的仿真测试平台还是专门设计的系统,一般都采用 COTS(Commercial-Off-the-Shelf)功能模块,这样就只能模拟硬件无关类型的故障,更多体现在处理算法方面,而对于具体的物理层和电气层的故障模拟还需要采用其他手段 (3) 利用仪器仪表和 COTS 产品的功能 很多仪器仪表(如信号发生器、电阻箱、程控电源、逻辑分析仪、高端的 ICE 等)可以作为故障注入的辅助工具,通过手动调整和仪器仪表相结合进行故障注入,也是目前常用的手段。有些针对航电系统的 COTS板卡也提供故障模拟功能,如美国GE Fanuc 和 Alta 公司的 1553B/ARINC429 接口板卡都提供电气层和协议层的故障注入功能。 (4)采用专业的故障注入设备 2 目前专业性的故障注入设备还比较少,德国 TechSAT 公司提供的ADS2-FIBO 可模拟航电系统连接电缆上可能发生的连接故障(包括短路、断路、阻抗等)。北京旋极信息技术股份有限公司吸取国外相关系统的设计经验,结合国内...