(中國(guó)人民解放軍91404部隊(duì) 秦皇島 066001)
艦載電子對(duì)抗系統(tǒng)各分系統(tǒng)或設(shè)備通常分由不同的專業(yè)研發(fā)機(jī)構(gòu)承擔(dān)研制,各軟件也交由不同專業(yè)研發(fā)方實(shí)施開發(fā)[1],雖然各裝備軟件研發(fā)機(jī)構(gòu)均遵循CMMI等標(biāo)準(zhǔn)體系要求組織研發(fā),相關(guān)軟件也須經(jīng)“單元測(cè)試→部件測(cè)試→集成測(cè)試”等多級(jí)別測(cè)試進(jìn)行驗(yàn)證后方可進(jìn)入產(chǎn)品基線正式發(fā)布,但由于各分系統(tǒng)/設(shè)備多只在本地環(huán)境下實(shí)施針對(duì)自身分系統(tǒng)/設(shè)備軟件的測(cè)試,僅能驗(yàn)證和確認(rèn)各分系統(tǒng)/設(shè)備自身軟件實(shí)現(xiàn)的正確性和符合性,無(wú)法發(fā)現(xiàn)裝備系統(tǒng)中潛在的系統(tǒng)性軟件缺陷并實(shí)現(xiàn)對(duì)艦載電子對(duì)抗系統(tǒng)軟件系統(tǒng)整體的效能評(píng)估[2],從而致使在裝備進(jìn)入服役和維護(hù)階段后,暴露出過(guò)多的系統(tǒng)性軟件缺陷,不僅造成整改成本過(guò)高,更有可能極大影響裝備效能的正常發(fā)揮甚至導(dǎo)致核心任務(wù)失效、人員裝備財(cái)產(chǎn)受損等嚴(yán)重后果。
綜上所述,為驗(yàn)證艦載電子對(duì)抗系統(tǒng)軟件系統(tǒng)整體功能的正確性和有效性、評(píng)估艦載電子對(duì)抗系統(tǒng)軟件系統(tǒng)效能,須在所有分系統(tǒng)和設(shè)備完成各自軟件的確認(rèn)和驗(yàn)證后,從系統(tǒng)層面對(duì)由各分系統(tǒng)和設(shè)備軟件所組成的電子對(duì)抗實(shí)裝系統(tǒng)開展軟件系統(tǒng)性驗(yàn)證測(cè)試以及軟件系統(tǒng)效能評(píng)估[3]。本文基于工程實(shí)踐牽引,通過(guò)對(duì)艦載電子對(duì)抗系統(tǒng)軟件系統(tǒng)性驗(yàn)證測(cè)試工作所涉及的工具、方法、標(biāo)準(zhǔn)等要素進(jìn)行分析匯總,兼顧軟件系統(tǒng)效能評(píng)估要求,構(gòu)建出可同時(shí)適用于艦載電子對(duì)抗系統(tǒng)軟件系統(tǒng)性驗(yàn)證測(cè)試與軟件系統(tǒng)效能評(píng)估的一體化測(cè)評(píng)框架。
艦載電子對(duì)抗系統(tǒng)軟件一體化測(cè)評(píng)框架總體設(shè)計(jì)思路是:以艦載電子對(duì)抗系統(tǒng)軟件系統(tǒng)整體為對(duì)象,以被測(cè)電子對(duì)抗系統(tǒng)實(shí)裝為基礎(chǔ),基于艦載電子對(duì)抗系統(tǒng)層面驗(yàn)證性測(cè)試的具體需求構(gòu)建測(cè)試環(huán)境;分析并選取與之相適應(yīng)的測(cè)試策略和方法;確定合理可行的測(cè)試評(píng)判要素;同時(shí)兼顧軟件系統(tǒng)效能評(píng)估的特殊要求[4],從測(cè)試環(huán)境、測(cè)評(píng)策略以及評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)等方面構(gòu)建出適用于艦載電子對(duì)抗系統(tǒng)軟件系統(tǒng)性驗(yàn)證測(cè)試以及軟件系統(tǒng)效能評(píng)估的一體化測(cè)評(píng)框架。
軟件系統(tǒng)性驗(yàn)證測(cè)試、軟件系統(tǒng)效能評(píng)估在測(cè)試環(huán)境、測(cè)評(píng)策略、評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)三方面的具體要求構(gòu)成了艦載電子對(duì)抗系統(tǒng)軟件一體化測(cè)評(píng)框架的三維架構(gòu),即環(huán)境維度、策略維度以及評(píng)判維度(如圖1所示)。
圖1 艦載電子對(duì)抗系統(tǒng)軟件一體化測(cè)評(píng)框架三維結(jié)構(gòu)圖
環(huán)境維度提出了適用于艦載電子對(duì)抗系統(tǒng)軟件系統(tǒng)性驗(yàn)證測(cè)試的柔性測(cè)評(píng)環(huán)境架構(gòu),闡述了所需的軟硬件資源要求;策略維度與評(píng)判維度梳理并分析了艦載電子對(duì)抗系統(tǒng)軟件系統(tǒng)性驗(yàn)證測(cè)試、軟件系統(tǒng)效能評(píng)估過(guò)程中所涉及的特定的策略和方法、評(píng)判準(zhǔn)則或評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
艦載電子對(duì)抗系統(tǒng)軟件一體化測(cè)評(píng)環(huán)境架構(gòu)如圖2所示。
區(qū)別于各分系統(tǒng)/設(shè)備獨(dú)立開展的自身層面的軟件系統(tǒng)/配置項(xiàng)測(cè)試時(shí)所采用的測(cè)試環(huán)境,艦載電子對(duì)抗系統(tǒng)軟件一體化測(cè)評(píng)應(yīng)基于被測(cè)軟件運(yùn)行實(shí)裝開展,即將被測(cè)電子對(duì)抗系統(tǒng)所有分系統(tǒng)、設(shè)備應(yīng)按照實(shí)裝部署要求互聯(lián)互通后,在其上安裝各相關(guān)軟件,構(gòu)成被測(cè)系統(tǒng)實(shí)裝運(yùn)行環(huán)境。
圖2 艦載電子對(duì)抗系統(tǒng)軟件一體化測(cè)評(píng)環(huán)境架構(gòu)圖
作戰(zhàn)系統(tǒng)模擬器軟件依據(jù)作戰(zhàn)系統(tǒng)的工作原理、信息流程及接口關(guān)系,采用軟件仿真的方式,模擬艦載電子對(duì)抗系統(tǒng)與作戰(zhàn)系統(tǒng)相關(guān)分系統(tǒng)或設(shè)備,以及其它外部各系統(tǒng)和設(shè)備之間的信息交互及業(yè)務(wù)流程。艦載電子對(duì)抗系統(tǒng)與作戰(zhàn)系統(tǒng)之間的業(yè)務(wù)及信息交互關(guān)系復(fù)雜,必須采用軟件仿真自動(dòng)化測(cè)試手段才能確保測(cè)試的效率及有效性(測(cè)試廣度、測(cè)試深度)。
雷達(dá)模擬器應(yīng)具備模擬雷達(dá)信號(hào)生成、被測(cè)系統(tǒng)干擾信號(hào)接收、干擾效果展示的能力,集成高/中/低重頻、相參/非相參、LFM(Linear Frequency Modulation,相位編碼)/PE(Phase-encoding線性調(diào)頻)、線性/對(duì)數(shù)中放、移動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)(Moving Target Detection,MTD)處理/移動(dòng)目標(biāo)指示(Moving Target Indication,MTI)處理、恒虛警(Constant False Alarm,CFA)/普通信號(hào)檢測(cè)以及低旁瓣/普通天線等特性,輸出信號(hào)可覆蓋各頻段、多種類型信號(hào),支持對(duì)各雷達(dá)參數(shù)、多種雷達(dá)體制的組合配置,實(shí)現(xiàn)功能多樣、性能層次化的雷達(dá)模擬能力,盡可能多地模擬出各種潛在目標(biāo)雷達(dá)特性[5],以滿足艦載電子對(duì)抗系統(tǒng)軟件測(cè)試的要求。
多信號(hào)模擬器用于向被測(cè)電子對(duì)抗系統(tǒng)發(fā)送不同頻點(diǎn)、不同類型的模擬雷達(dá)信號(hào),其綜合使用軟硬件控制的方式集成多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源,從頻率、重復(fù)周期、脈寬等信號(hào)特性層面構(gòu)建雷達(dá)模擬信號(hào),經(jīng)天線饋線系統(tǒng)向被測(cè)電子對(duì)抗系統(tǒng)發(fā)射,構(gòu)建用于測(cè)試的來(lái)襲模擬雷達(dá)信號(hào)[6]。
艦載電子對(duì)抗系統(tǒng)軟件系統(tǒng)性驗(yàn)證測(cè)試時(shí),可直接使用由裝備研制方配套開發(fā)的電磁環(huán)境錄取及回放系統(tǒng),將實(shí)裝外場(chǎng)條件下所記錄的電磁環(huán)境作為背景態(tài)勢(shì)注入被測(cè)電子對(duì)抗系統(tǒng),以產(chǎn)生仿真模擬手段無(wú)法構(gòu)建的高逼真度復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)電磁態(tài)勢(shì),為系統(tǒng)軟件測(cè)評(píng)實(shí)施提供真實(shí)的復(fù)雜背景電磁環(huán)境。
電子偵察目標(biāo)模擬器依據(jù)電子對(duì)抗系統(tǒng)內(nèi)外部信息接口協(xié)議,從信息層面構(gòu)建出雷達(dá)、光電、通信等各種電子偵察目標(biāo)及威脅態(tài)勢(shì),為艦載電子對(duì)抗系統(tǒng)軟件系統(tǒng)性驗(yàn)證測(cè)試提供信息層面的綜合目標(biāo)模擬能力[7]。
主要包括GPS/北斗定位系統(tǒng)、對(duì)講通信設(shè)備、光學(xué)瞄準(zhǔn)系統(tǒng)、測(cè)試轉(zhuǎn)臺(tái)、云臺(tái)、測(cè)試天線(發(fā)射、接收)等各種輔助設(shè)備或儀器。
主要包括通用接口測(cè)試工具、專用測(cè)量?jī)x器、軟件質(zhì)量特性分析工具等。
4.1.1 實(shí)裝被測(cè)系統(tǒng)裁剪策略
為滿足艦載電子對(duì)抗系統(tǒng)軟件系統(tǒng)性驗(yàn)證測(cè)試以及軟件系統(tǒng)效能評(píng)估的一體化測(cè)評(píng)要求,應(yīng)最大程度確保所構(gòu)建測(cè)評(píng)環(huán)境的實(shí)裝性和有效性,當(dāng)由于研發(fā)進(jìn)度、資源調(diào)度等各種因素制約,導(dǎo)致實(shí)際項(xiàng)目開展無(wú)法獲取與實(shí)裝整體狀態(tài)完全一致的被測(cè)系統(tǒng)測(cè)評(píng)環(huán)境時(shí),可適當(dāng)裁剪被測(cè)系統(tǒng)實(shí)裝,但必須保證所有運(yùn)行軟件的分系統(tǒng)或設(shè)備以實(shí)裝形態(tài)參與測(cè)試,并進(jìn)行環(huán)境差異性分析。
4.1.2 雷達(dá)模擬器構(gòu)建策略
雷達(dá)模擬器應(yīng)基于半實(shí)物仿真及雷達(dá)模擬技術(shù),遵循模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、開放化設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,采用VXI、LXI等先進(jìn)儀器總線作為底層架構(gòu),以確保其實(shí)時(shí)性、開放性和可維護(hù)性,其采用射頻注入的方式將模擬信號(hào)注入被測(cè)系統(tǒng),采用天線接收的方式接收被測(cè)系統(tǒng)發(fā)出的真實(shí)干擾信號(hào),通過(guò)將模擬信號(hào)回注與接收干擾信號(hào)結(jié)合的方式產(chǎn)生回波信號(hào)[8],基于對(duì)回波信號(hào)及模擬信號(hào)的對(duì)比展示實(shí)現(xiàn)干擾效果的顯示。
4.1.3 多信號(hào)模擬器構(gòu)建策略
為構(gòu)建出涵蓋不同頻點(diǎn)和類型雷達(dá)信號(hào)的、逼近真實(shí)的模擬電磁空間環(huán)境,盡可能提供對(duì)實(shí)戰(zhàn)環(huán)境下的潛在敵方目標(biāo)特性的模擬仿真能力和手段,多信號(hào)模擬器可參考RF模型(載波頻率模型)、PA模型(脈沖幅度模型)或PRI模型(脈沖重復(fù)間隔模型)等成熟算法模型,采用軟硬件相結(jié)合的手段,以編程方式設(shè)置頻率、脈寬、脈沖重復(fù)周期、調(diào)頻模式、調(diào)頻周期、調(diào)相編碼、子碼寬度、天線掃描類型及掃描周期等各類測(cè)試所需的雷達(dá)信號(hào)模擬的參數(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)多種信號(hào)類型的靈活匹配,模擬出脈沖調(diào)幅信號(hào)(PAM)、線性調(diào)頻脈沖信號(hào)(LFM)、相位編碼脈沖信號(hào)(PCP)等各種體制雷達(dá)所采用的常見輻射信號(hào)形式,以提高射頻信號(hào)模擬器輸出信號(hào)的有效性。
1)基于射頻注入的電磁態(tài)勢(shì)構(gòu)建。使用單臺(tái)或多個(gè)雷達(dá)模擬器與被測(cè)艦載電子對(duì)抗系統(tǒng)互聯(lián),即可同時(shí)實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)射頻注入、干擾信號(hào)接收、干擾效果展示等測(cè)試功能,構(gòu)成電子對(duì)抗系統(tǒng)完整測(cè)試回路。
2)基于空間輻射的多信號(hào)電磁態(tài)勢(shì)構(gòu)建。多信號(hào)模擬器經(jīng)天線向空間發(fā)射多個(gè)模擬電子目標(biāo)信號(hào),被測(cè)系統(tǒng)實(shí)裝接收并進(jìn)行處理顯示,將高精度頻譜儀與被測(cè)系統(tǒng)發(fā)射天線連接,檢測(cè)干擾效果。
3)綜合電磁態(tài)勢(shì)構(gòu)建??蓪⒗走_(dá)模擬器、多信號(hào)模擬器、電子偵察目標(biāo)模擬器以及電磁環(huán)境錄取及回放系統(tǒng)集成進(jìn)同一測(cè)試環(huán)境,綜合采用空間輻射、射頻注入、信息注入多層次模擬手段,為被測(cè)艦載電子對(duì)抗系統(tǒng)提供具有真實(shí)復(fù)雜電磁環(huán)境背景,同時(shí)覆蓋多頻段、多信號(hào)類型的多目標(biāo)電磁態(tài)勢(shì)輸入。
艦艇電子對(duì)抗系統(tǒng)軟件系統(tǒng)性驗(yàn)證測(cè)試應(yīng)為系統(tǒng)級(jí)測(cè)試,當(dāng)對(duì)分系統(tǒng)或設(shè)備有特殊測(cè)評(píng)要求時(shí),可增加相應(yīng)的配置項(xiàng)級(jí)測(cè)試,測(cè)試類型選取主要以文檔、功能、性能、接口、人機(jī)界面、強(qiáng)度、安全性、安裝性等測(cè)試類型為主[9]。
測(cè)試執(zhí)行前,梳理并固化被測(cè)系統(tǒng)及軟件在功能、性能等方面的需求(固化功能基線),依據(jù)層級(jí)關(guān)系構(gòu)建被測(cè)系統(tǒng)的效能結(jié)構(gòu)模型[10];按照從上到下的順序,以測(cè)試過(guò)程中實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)(缺陷數(shù)量)為輸入,構(gòu)建除最底層外的各層各元素(效能項(xiàng))的缺陷權(quán)比判斷矩陣[11];采用最大特征向量法,求解除最底層外各層各元素下屬元素相對(duì)該元素的缺陷權(quán)比,并做歸一化處理;求解過(guò)程中,應(yīng)檢驗(yàn)判斷矩陣的一致性是否滿足要求;從被測(cè)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)圖的第3層開始,按照從上到下的順序逐層計(jì)算各效能項(xiàng)相對(duì)系統(tǒng)的全局缺陷權(quán)比[12]。
問(wèn)題及缺陷評(píng)判準(zhǔn)則包括類別評(píng)判準(zhǔn)則以及嚴(yán)重等級(jí)評(píng)判準(zhǔn)則。類別評(píng)判準(zhǔn)則通常將問(wèn)題及缺陷劃分為程序、文檔、設(shè)計(jì)以及其他四類,為進(jìn)一步準(zhǔn)確定位和描述所發(fā)現(xiàn)的各類問(wèn)題或缺陷,可將上述通用劃分進(jìn)一步細(xì)化并將艦載電子對(duì)抗系統(tǒng)功能需求、專業(yè)背景代入類別評(píng)判準(zhǔn)則;嚴(yán)重等級(jí)評(píng)判準(zhǔn)則通常將問(wèn)題及缺陷劃分為致命、嚴(yán)重、一般以及輕微四個(gè)等級(jí),為便于進(jìn)一步對(duì)問(wèn)題或缺陷實(shí)施量化分析,消除字面可能引入的二義性,可將嚴(yán)重等級(jí)評(píng)判準(zhǔn)則以定量方式劃分為粒度更為精細(xì)的多個(gè)層次。
軟件質(zhì)量特性評(píng)判準(zhǔn)則是在艦載電子對(duì)抗系統(tǒng)軟件系統(tǒng)性驗(yàn)證測(cè)試過(guò)程中根據(jù)測(cè)試執(zhí)行情況以及被測(cè)系統(tǒng)及軟件運(yùn)行狀態(tài)對(duì)被測(cè)系統(tǒng)軟件的質(zhì)量特性進(jìn)行判定和評(píng)價(jià)的依據(jù)。
5.2.1 需求滿足度
系統(tǒng)軟件系統(tǒng)性驗(yàn)證測(cè)試應(yīng)對(duì)艦載電子對(duì)抗系統(tǒng)及軟件的實(shí)現(xiàn)相較于系統(tǒng)頂層計(jì)劃或方案所明確的系統(tǒng)需求的滿足度做出定量評(píng)價(jià),需求滿足度評(píng)判指標(biāo)包括需求覆蓋度指標(biāo)Cr、需求實(shí)現(xiàn)度指標(biāo)Pf以及需求滿足度指標(biāo)Cp:
Cr=1時(shí)表明系統(tǒng)及軟件實(shí)現(xiàn)覆蓋了所有要求的需求項(xiàng),Cr越小表明系統(tǒng)及軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)于需求的覆蓋度越?。籔f=1時(shí)表明系統(tǒng)及軟件實(shí)現(xiàn)了所有要求的需求項(xiàng)并經(jīng)驗(yàn)證合格,Pf越小表明經(jīng)驗(yàn)證合格的系統(tǒng)或軟件實(shí)現(xiàn)的需求項(xiàng)越少;Cp越小表明系統(tǒng)及軟件對(duì)應(yīng)于需求的滿足度越小,當(dāng)Cp=100%時(shí)表明系統(tǒng)級(jí)軟件的實(shí)現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)證與預(yù)期需求完全相符。
5.2.2 代碼問(wèn)題及缺陷密度
代碼問(wèn)題及缺陷密度用于描述系統(tǒng)性驗(yàn)證測(cè)試所發(fā)現(xiàn)問(wèn)題或缺陷的數(shù)量相較于被測(cè)系統(tǒng)軟件規(guī)模的分布情況,常見的代碼問(wèn)題及缺陷密度度量形式為千行代碼問(wèn)題或缺陷率:
千行代碼問(wèn)題或缺陷率=系統(tǒng)性驗(yàn)證測(cè)試所發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及缺陷數(shù)量/被測(cè)軟件代碼規(guī)?!?000
5.2.3 代碼質(zhì)量特性評(píng)判準(zhǔn)則
當(dāng)在系統(tǒng)性驗(yàn)證測(cè)試階段對(duì)被測(cè)艦載電子對(duì)抗系統(tǒng)軟件實(shí)施內(nèi)部質(zhì)量特性檢測(cè)時(shí),應(yīng)參照MISRA、JSFAV等工業(yè)規(guī)范及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),明確控制流/數(shù)據(jù)流/表達(dá)式分析評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)、代碼質(zhì)量度量指標(biāo)等代碼質(zhì)量特性評(píng)判準(zhǔn)則[13]。
5.2.4 代碼特性評(píng)判準(zhǔn)則
當(dāng)被測(cè)艦載電子對(duì)抗系統(tǒng)軟件對(duì)其編碼的某一特性提出明確指標(biāo)要求時(shí),應(yīng)建立相應(yīng)的代碼特性評(píng)判準(zhǔn)則,常見的代碼特性評(píng)判準(zhǔn)則包括:程序處理時(shí)間及其余量要求、程序內(nèi)存占用量及其余量要求等。
5.3.1 檢驗(yàn)缺陷權(quán)比判斷矩陣的一致性評(píng)判
通過(guò)求解除最底層外各層各元素一致性指標(biāo)CI(Consistency Index),比對(duì)隨機(jī)一致性指標(biāo)RI(Random Index),獲取一致性比率CR(Consistency Ratio),檢驗(yàn)缺陷權(quán)比判斷矩陣是否滿足一致性要求[14]。
5.3.2 單效能項(xiàng)縱向效能評(píng)估
通過(guò)采集不同測(cè)試輪次中實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),分析同一效能項(xiàng)所轄下一層各元素對(duì)應(yīng)于該效能項(xiàng)的缺陷權(quán)比,實(shí)現(xiàn)對(duì)某一具體效能項(xiàng)效能實(shí)際質(zhì)量效能的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和評(píng)估。
5.3.3 軟件系統(tǒng)效能評(píng)估
1)軟件系統(tǒng)效能橫向評(píng)估
通過(guò)對(duì)某一測(cè)試輪次中底層或某一中間層各效能項(xiàng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的采集,求解對(duì)應(yīng)層次的各效能項(xiàng)相對(duì)于系統(tǒng)的缺陷權(quán)比,實(shí)現(xiàn)對(duì)某一配置狀態(tài)系統(tǒng)軟件效能實(shí)現(xiàn)質(zhì)量狀況的定量分析和評(píng)估,從而進(jìn)一步分析出系統(tǒng)可能存在的質(zhì)量薄弱點(diǎn)或影響整體效能發(fā)揮的瓶頸。
2)軟件系統(tǒng)效能縱向評(píng)估
基于各測(cè)試輪次所獲取的系統(tǒng)效能橫向評(píng)估結(jié)果,分析系統(tǒng)整體質(zhì)量效能的變化趨勢(shì)和走向,實(shí)現(xiàn)對(duì)軟件系統(tǒng)整體效能實(shí)現(xiàn)質(zhì)量的動(dòng)監(jiān)測(cè)與評(píng)估。
其他的評(píng)判準(zhǔn)則還包括文檔規(guī)范度、測(cè)評(píng)活動(dòng)評(píng)判準(zhǔn)則等。
在某新型艦載電子對(duì)抗系統(tǒng)研制過(guò)程中,項(xiàng)目組按照常規(guī)在獨(dú)立實(shí)裝環(huán)境下分別完成了各分系統(tǒng)/設(shè)備的相關(guān)軟件的驗(yàn)證性測(cè)試。各分系統(tǒng)/設(shè)備在獨(dú)立實(shí)裝環(huán)境下均開展了2輪4次驗(yàn)證性測(cè)試(參見表1),可見經(jīng)2輪次驗(yàn)證性測(cè)試后,被測(cè)系統(tǒng)各分系統(tǒng)/設(shè)備在獨(dú)立實(shí)裝條件下的運(yùn)行狀態(tài)已趨于穩(wěn)定。
表1 某型系統(tǒng)獨(dú)立實(shí)裝環(huán)境下各分系統(tǒng)/設(shè)備驗(yàn)證性測(cè)試情況匯總
為深入驗(yàn)證被測(cè)系統(tǒng)軟件系統(tǒng)整體功能、性能、接口、強(qiáng)度等方面實(shí)現(xiàn)的正確性和有效性,項(xiàng)目組采用本文提出的一體化測(cè)評(píng)框架設(shè)計(jì)方案,對(duì)被測(cè)系統(tǒng)整體實(shí)裝進(jìn)一步開展了軟件系統(tǒng)性驗(yàn)證測(cè)試及效能評(píng)估(以下簡(jiǎn)稱一體化系統(tǒng)測(cè)評(píng)),實(shí)際所構(gòu)建的測(cè)評(píng)構(gòu)架如圖3所示。
圖3 系統(tǒng)性驗(yàn)證測(cè)試及效能評(píng)估測(cè)試構(gòu)架
一體化系統(tǒng)測(cè)評(píng)分為系統(tǒng)性驗(yàn)證測(cè)試、系統(tǒng)效能評(píng)估兩個(gè)階段組織實(shí)施,采用的測(cè)評(píng)環(huán)境基于被測(cè)電子對(duì)抗系統(tǒng)的系統(tǒng)實(shí)裝,被測(cè)軟件運(yùn)行安置環(huán)境實(shí)裝完整度達(dá)到100%,外圍模擬環(huán)境包括作戰(zhàn)系統(tǒng)等外部系統(tǒng)或設(shè)備的模擬仿真、電磁態(tài)勢(shì)仿真環(huán)境等,構(gòu)建主要基于已有經(jīng)驗(yàn)證的模擬仿真手段,僅針對(duì)被測(cè)電子對(duì)抗系統(tǒng)驗(yàn)收試驗(yàn)專研1型雷達(dá)模擬器。系統(tǒng)性驗(yàn)證測(cè)試實(shí)際共執(zhí)行2輪,所發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題情況如表2所示,可見雖然在獨(dú)立實(shí)裝環(huán)境下各分系統(tǒng)、設(shè)備已歷經(jīng)多輪次驗(yàn)證測(cè)試,但在全系統(tǒng)實(shí)裝運(yùn)行環(huán)境下,仍可暴露大量系統(tǒng)性軟件缺陷,因此在條件允許的情況下有必要開展系統(tǒng)性驗(yàn)證測(cè)試。
表2 某型電子對(duì)抗系統(tǒng)一體化系統(tǒng)測(cè)評(píng)系統(tǒng)性驗(yàn)證測(cè)試情況匯總
采用AHP法(Analytic Hierarchy Process,層次分析法)構(gòu)造效能層次評(píng)估指標(biāo)體系[15](參見圖4)。
圖4 被測(cè)艦載電子對(duì)抗系統(tǒng)效能結(jié)構(gòu)模型示意圖
項(xiàng)目組基于測(cè)試過(guò)程中所發(fā)現(xiàn)的缺陷數(shù)量,通過(guò)計(jì)算各層效能項(xiàng)缺陷權(quán)比[16],對(duì)被測(cè)系統(tǒng)及軟件預(yù)期效能實(shí)現(xiàn)的質(zhì)量情況進(jìn)行定量分析和評(píng)估,最終得到末端各項(xiàng)全局缺陷權(quán)比如表3所示。
基于第1輪系統(tǒng)性驗(yàn)證測(cè)試中所發(fā)現(xiàn)的239個(gè)缺陷,通過(guò)分析各功能項(xiàng)在系統(tǒng)中的全局缺陷全比分布情況,項(xiàng)目組認(rèn)為:1)被測(cè)系統(tǒng)及軟件整體質(zhì)量狀況不均衡,質(zhì)量瓶頸出現(xiàn)在內(nèi)部接口1、性能指標(biāo)1、電子偵察功能2、電子進(jìn)攻功能3、外部接口2等效能項(xiàng)中,系統(tǒng)及軟件的質(zhì)量需進(jìn)一步整改提高;2)系統(tǒng)性驗(yàn)證測(cè)試中所發(fā)現(xiàn)的各類缺陷均由于系統(tǒng)各分系統(tǒng)/設(shè)備采用不正確的方式進(jìn)行集成、交互、對(duì)接所導(dǎo)致,因此在獨(dú)立實(shí)裝環(huán)境下無(wú)法得到充分暴露。
表3 某型電子對(duì)抗系統(tǒng)效能項(xiàng)全局缺陷權(quán)比
研發(fā)方對(duì)第1輪系統(tǒng)性驗(yàn)證測(cè)試所發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行整改后,測(cè)試組采用同一測(cè)評(píng)框架對(duì)被測(cè)系統(tǒng)及軟件開展了回歸測(cè)評(píng),相關(guān)測(cè)試問(wèn)題均已解決,未發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題,系統(tǒng)性驗(yàn)證測(cè)試第2輪測(cè)試中所有功能項(xiàng)全局缺陷權(quán)比均為0,表明系統(tǒng)軟件質(zhì)量效能在當(dāng)前所采用的測(cè)評(píng)框架的系統(tǒng)實(shí)裝測(cè)評(píng)環(huán)境下已趨于穩(wěn)定,可轉(zhuǎn)入下一步檢測(cè)階段。
實(shí)踐應(yīng)用表明,在獨(dú)立實(shí)裝環(huán)境下完成各分系統(tǒng)及設(shè)備相關(guān)軟件的常規(guī)性測(cè)試后,若時(shí)間、資源、人力等條件允許,采用本文提出的一體化測(cè)評(píng)框架對(duì)被測(cè)系統(tǒng)進(jìn)一步開展軟件系統(tǒng)性驗(yàn)證測(cè)試及效能評(píng)估,能夠在研制階段提前暴露更多的系統(tǒng)性軟件缺陷,有利于提升系統(tǒng)整體質(zhì)量水平、降低系統(tǒng)研發(fā)及后續(xù)驗(yàn)收成本。但目前該一體化測(cè)評(píng)框架效能評(píng)估方案僅以系統(tǒng)驗(yàn)證性測(cè)試所發(fā)現(xiàn)缺陷問(wèn)題數(shù)量作為輸入,下一步可考慮結(jié)合缺陷類型、問(wèn)題嚴(yán)重等級(jí)等多種因素,綜合使用模糊綜合評(píng)判法[17],提高軟件系統(tǒng)效能評(píng)估的合理性和科學(xué)性,實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)軟件系統(tǒng)效能的整體量化評(píng)估。