指揮控制系統(tǒng)測(cè)試流程設(shè)計(jì)與功能實(shí)現(xiàn)研究

張利彬，張 熙，張 明，張桉齊

(北京宇航系統(tǒng)工程研究所，北京 100076)

0 引言

指揮控制系統(tǒng)作為復(fù)雜裝備的信息傳遞載體，肩負(fù)著指揮信息的上傳下達(dá)、系統(tǒng)間信息交換傳遞以及裝備控制等功能，其在互聯(lián)互通的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)各要素間資源共享和協(xié)同，保障復(fù)雜裝備體系功能的一體化實(shí)現(xiàn)。隨著裝備實(shí)戰(zhàn)化需求日益緊迫，指揮控制系統(tǒng)軟硬件集成程度、系統(tǒng)組實(shí)現(xiàn)架構(gòu)及應(yīng)用方式也較傳統(tǒng)指揮控制系統(tǒng)有了較大變化。指揮控制系統(tǒng)的集成程度越來越高、系統(tǒng)架構(gòu)越來越復(fù)雜、通信手段越來越多樣化，雖然帶來了性能指標(biāo)的提升，但也帶來測(cè)試環(huán)節(jié)多、測(cè)試目的難界定、在線測(cè)試難實(shí)現(xiàn)等突出問題，特別是在面對(duì)長(zhǎng)期加電值班的實(shí)戰(zhàn)化需求，對(duì)系統(tǒng)在線測(cè)試、自動(dòng)測(cè)試的需求日趨迫切，亟需開展指揮控制系統(tǒng)測(cè)試流程的專題研究，以滿足裝備發(fā)展對(duì)系統(tǒng)測(cè)試覆蓋性的迫切需求。

隨著高新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，系統(tǒng)的技術(shù)和結(jié)構(gòu)復(fù)雜性顯著增加，傳統(tǒng)的由設(shè)計(jì)專家和使用人員在研制階段根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)權(quán)衡設(shè)計(jì)測(cè)試流程編排方案的方法存在較大困難和不足，集中表現(xiàn)在：測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)、效率低、費(fèi)用高、維修保障資源浪費(fèi)等，嚴(yán)重阻礙了戰(zhàn)斗力和保障力的快速形成，增加了系統(tǒng)全壽命周期費(fèi)用。針對(duì)類似指揮控制系統(tǒng)等復(fù)雜系統(tǒng)測(cè)試的相關(guān)研究，國(guó)內(nèi)學(xué)者分別從不同的工程需求開展大量針對(duì)性的研究工作。馬瑞萍[1]等提出采用相關(guān)性模型的方法對(duì)系統(tǒng)測(cè)試流程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)測(cè)試效率，縮減測(cè)試時(shí)間；代緒強(qiáng)[2]等提出了采用模塊化設(shè)計(jì)和綜合集成設(shè)計(jì)思路構(gòu)建綜合測(cè)試系統(tǒng)，并從供配電安全性測(cè)試、計(jì)算機(jī)測(cè)試和網(wǎng)絡(luò)通信測(cè)試等方面，提出綜合測(cè)試系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)策略，為提高指揮控制硬件平臺(tái)檢驗(yàn)效率和開展大型復(fù)雜指揮控制系統(tǒng)測(cè)試工作進(jìn)行了探索。陳志新[3]等針對(duì)信息化作戰(zhàn)分布、同步以及協(xié)同決策指揮的需求，提出了指揮流程的構(gòu)建方法和控制模型?；趹B(tài)勢(shì)變化、任務(wù)時(shí)限以及事件觸發(fā)等機(jī)制，設(shè)計(jì)了指揮流程控制軟件。通過流程定義編排、流程引擎以及流程支撐服務(wù)等模塊設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了指揮信息有序傳遞和緊密銜接。徐亮[4]等針對(duì)艦載指控系統(tǒng)構(gòu)件的特點(diǎn)，給出了構(gòu)件依賴關(guān)系矩陣的定義和生成方法，提出了一種基于依賴關(guān)系矩陣的艦載指控系統(tǒng)構(gòu)件集成測(cè)試方法。馮衛(wèi)永[5]等針對(duì)現(xiàn)行海軍艦船數(shù)據(jù)鏈設(shè)計(jì)鑒定測(cè)試方法的不足，基于指控系統(tǒng)從數(shù)據(jù)鏈戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用角度出發(fā)，面向海軍艦船作戰(zhàn)系統(tǒng)使命任務(wù)，提出了海軍艦船數(shù)據(jù)鏈設(shè)計(jì)鑒定的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及其測(cè)試方法，對(duì)客觀、科學(xué)、有效地評(píng)估海軍艦船數(shù)據(jù)鏈戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)傳輸能力有著重要實(shí)踐參考價(jià)值。華南理工大學(xué)徐思琰[6]等依托國(guó)內(nèi)某大型指控信息系統(tǒng)軟件系統(tǒng)測(cè)試項(xiàng)目，通過深入分析其軟件架構(gòu)，研究總結(jié)了現(xiàn)代大型指控信息系統(tǒng)軟件的體系結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、主要核心功能及系統(tǒng)測(cè)試環(huán)境；通過分析新一代大型指控信息系統(tǒng)軟件的研制模式和開發(fā)方法，深入總結(jié)了適合現(xiàn)代大型指控信息系統(tǒng)軟件的系統(tǒng)測(cè)試設(shè)計(jì)方法，提出綜合運(yùn)用基于構(gòu)件技術(shù)的架構(gòu)測(cè)試對(duì)象網(wǎng)等安全性和可靠性分析技術(shù)，進(jìn)行測(cè)試設(shè)計(jì)和分析隔離故障，并針對(duì)大型指控信息系統(tǒng)軟件的核心功能，分別給出了測(cè)試方法；通過總結(jié)大量軟件缺陷數(shù)據(jù)，并結(jié)合自身多年測(cè)試經(jīng)驗(yàn)，提出了故障密度和需求滿足性兩種適合大型指控信息系統(tǒng)軟件測(cè)試結(jié)果分析與評(píng)價(jià)的方法，并提煉了余種大型指控信息系統(tǒng)軟件的典型故障模式。以上研究者的研究，都是根據(jù)自身工程實(shí)踐，從各自的專業(yè)角度對(duì)指控控制系統(tǒng)的測(cè)試進(jìn)行了專題研究，為后續(xù)同行的深入研究提供了豐厚的技術(shù)積累。

本文結(jié)合指揮控制系統(tǒng)的使用特點(diǎn)，從其功能定位、組成架構(gòu)、應(yīng)用模式和全壽命周期等方面開展需求分析，并從測(cè)試目的確定、測(cè)試項(xiàng)目設(shè)定、測(cè)試參數(shù)選取、測(cè)試方法研究、測(cè)試流程設(shè)計(jì)和測(cè)試結(jié)果評(píng)定等方面開展專題研究，最終提出一套適用于指揮控制系統(tǒng)離線測(cè)試和在線測(cè)試的通用測(cè)試系統(tǒng)和測(cè)試流程，確保指揮控制系統(tǒng)測(cè)試工作能夠滿足測(cè)試覆蓋性指標(biāo)要求、提高系統(tǒng)測(cè)試檢驗(yàn)效率、提高裝備的實(shí)戰(zhàn)化水平。

1 需求分析

1.1 功能定位需求

指揮控制系統(tǒng)作為復(fù)雜裝備實(shí)現(xiàn)核心控制的關(guān)鍵功能系統(tǒng)[7]，功能包括指令下發(fā)、流程控制、執(zhí)行控制、通信控制和狀態(tài)監(jiān)測(cè)等重要功能，為復(fù)雜裝備系統(tǒng)提供共用的軟硬件平臺(tái)，承載著多層級(jí)互聯(lián)交互、數(shù)據(jù)利用、裝備控制、信息協(xié)同、輔助決策等功能任務(wù)，任何一個(gè)功能的喪失都將影響任務(wù)的順利執(zhí)行。目前尚沒有相應(yīng)的測(cè)試手段，既能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)測(cè)試全面覆蓋，又能夠不影響正常功能運(yùn)行，因此有必要針對(duì)不同功能需求對(duì)測(cè)試項(xiàng)目和測(cè)試手段進(jìn)行專題研究，以實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能測(cè)試的可達(dá)性和完好性。

1.2 組成架構(gòu)需求

指揮控制系統(tǒng)的組成架構(gòu)日趨復(fù)雜，采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、通用化和組合化的形態(tài)已成為一種主流[8]，其涉及計(jì)算、信號(hào)處理、有線/無線通信、定位導(dǎo)航、信息安全等多個(gè)專業(yè)，在系統(tǒng)上采用了“分布式+集中式”的架構(gòu)，將系統(tǒng)內(nèi)計(jì)算、存儲(chǔ)、通信等資源進(jìn)行一體化整合，形成虛擬化資源池，實(shí)現(xiàn)集中式管理及分配，各客戶端設(shè)備作為分布式終端接入到資源池內(nèi)部。從硬件組成上來講，包括供配電、計(jì)算、存儲(chǔ)、有線通信(如以太網(wǎng)、光纖、被復(fù)線、1553B等總線)、無線通信鏈路(北斗、衛(wèi)通、超短波、寬帶等)等，構(gòu)成不同的信息傳輸鏈路和控制鏈路[9]。因而需要依據(jù)系統(tǒng)組成特點(diǎn)，對(duì)相應(yīng)的測(cè)試項(xiàng)目和測(cè)試手段進(jìn)行研究，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)測(cè)試的針對(duì)性、全面性和科學(xué)性。

1.3 應(yīng)用模式需求

指揮控制系統(tǒng)需要適應(yīng)復(fù)雜裝備系統(tǒng)的多個(gè)應(yīng)用模式和任務(wù)剖面：在應(yīng)用模式上，指揮控制系統(tǒng)需要滿足單級(jí)獨(dú)立控制、多級(jí)集中控制、多席位互換和遠(yuǎn)程應(yīng)急控制等多個(gè)使用模式[10]；在通信鏈路上，采用寬窄帶融合、有線/無線多信道融合通信等，實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)亩嗦啡哂嗪涂蛇_(dá)性；在軟件應(yīng)用上，涉及多種流程控制、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)控制和執(zhí)行對(duì)象的特定控制，還需滿足多個(gè)席位的操作使用需求，因此，以服務(wù)實(shí)戰(zhàn)化服為核心，針對(duì)不同的應(yīng)用模式，設(shè)計(jì)特定的測(cè)試項(xiàng)目，保證系統(tǒng)測(cè)試的準(zhǔn)確性和可行性。

1.4 全壽命周期的需求

指揮控制系統(tǒng)涉及需求論證、研制生產(chǎn)、系統(tǒng)集成、交裝服役和維護(hù)維修等全壽命周期，在不同的生命周期階段，其側(cè)重的測(cè)試項(xiàng)目、測(cè)試參數(shù)均有所不同。在需求論證階段，需要根據(jù)測(cè)試性設(shè)計(jì)在系統(tǒng)及單機(jī)中提前預(yù)設(shè)測(cè)試點(diǎn)[11]；在研制生產(chǎn)階段，需要對(duì)單機(jī)的所有功能性能指標(biāo)進(jìn)行全面測(cè)試和考核；在系統(tǒng)集成階段，需要對(duì)系統(tǒng)互聯(lián)、軟硬件接口和功能指標(biāo)等進(jìn)行測(cè)試；在交裝服役階段，需要對(duì)功能鏈路完好性、通信指標(biāo)可達(dá)性和關(guān)鍵鏈路在線狀態(tài)進(jìn)行測(cè)試[12]。因此需要根據(jù)系統(tǒng)不同的階段特點(diǎn)，進(jìn)行測(cè)試項(xiàng)目的特定設(shè)計(jì)，避免以一概全，以實(shí)現(xiàn)測(cè)試目的、測(cè)試時(shí)機(jī)和測(cè)試對(duì)象的匹配性。

2 測(cè)試項(xiàng)目的設(shè)計(jì)

2.1 從測(cè)試目的進(jìn)行設(shè)定

依據(jù)測(cè)試目的進(jìn)行指揮控制系統(tǒng)測(cè)試項(xiàng)目的設(shè)定[13]，自頂而下可分為分系統(tǒng)測(cè)試、子系統(tǒng)測(cè)試、單機(jī)測(cè)試和功能模塊設(shè)計(jì)等層級(jí)。分系統(tǒng)測(cè)試的目的是考慮各子分系統(tǒng)之間的協(xié)同合理性和正確性，以及子系統(tǒng)之間工作流程暢通性；子系統(tǒng)測(cè)試作為支撐分系統(tǒng)的重要組成部分，是測(cè)試單機(jī)之間的軟硬件接口的正確性，以及通信、傳輸和處理等多要素信息鏈路的正確性；單機(jī)測(cè)試更多是在單機(jī)出廠之前，重點(diǎn)考核單機(jī)設(shè)計(jì)方案的正確性、單機(jī)各項(xiàng)功能性能指標(biāo)的滿足情況；功能模塊重點(diǎn)測(cè)試單個(gè)專用模塊的性能指標(biāo)和環(huán)境適應(yīng)性滿足情況[14]。依據(jù)測(cè)試目的的考核對(duì)象不同，設(shè)計(jì)模塊、單機(jī)、子系統(tǒng)和分系統(tǒng)等不同的測(cè)試項(xiàng)目進(jìn)行考核。

2.2 從測(cè)試時(shí)機(jī)進(jìn)行設(shè)定

依據(jù)測(cè)試時(shí)機(jī)進(jìn)行指揮控制系統(tǒng)測(cè)試項(xiàng)目的設(shè)定，根據(jù)時(shí)間順序可分為單機(jī)(功能模塊)出廠試驗(yàn)、子系統(tǒng)綜合試驗(yàn)、分系統(tǒng)匹配試驗(yàn)、系統(tǒng)出廠試驗(yàn)和交付使用等不同時(shí)機(jī)，單機(jī)(功能模塊)出廠試驗(yàn)依據(jù)專用的測(cè)試工裝，在不同環(huán)境試驗(yàn)項(xiàng)目中開展分組測(cè)試；子系統(tǒng)綜合試驗(yàn)依據(jù)試驗(yàn)大綱開展不同功能鏈路測(cè)試；分系統(tǒng)匹配試驗(yàn)主要用于不同子系統(tǒng)之間的功能完好性測(cè)試；系統(tǒng)出廠試驗(yàn)重在考核復(fù)雜裝備的整體性能；交付使用期間的測(cè)試更關(guān)注整體功能的實(shí)現(xiàn)。圍繞產(chǎn)品研制的不同時(shí)機(jī)剖面，設(shè)計(jì)專用工裝、裝置等開展不同的測(cè)試項(xiàng)目進(jìn)行考核。

2.3 從測(cè)試對(duì)象進(jìn)行設(shè)定

依據(jù)測(cè)試對(duì)象進(jìn)行指揮控制系統(tǒng)測(cè)試項(xiàng)目的設(shè)定，根據(jù)系統(tǒng)組成可分為計(jì)算類、存儲(chǔ)類、有線通信類、無線通信類、音視頻類、時(shí)統(tǒng)類、軟件類等對(duì)象，測(cè)試項(xiàng)目可分為硬件本身和鏈路測(cè)試、軟件協(xié)議與業(yè)務(wù)測(cè)試、全流程全剖面測(cè)試等。系統(tǒng)測(cè)試對(duì)象分為單機(jī)功能性能測(cè)試、鏈路級(jí)(有線、無線)測(cè)試、系統(tǒng)級(jí)多節(jié)點(diǎn)測(cè)試、鏈路切換測(cè)試、熱備切換測(cè)試、連續(xù)加電測(cè)試等。依據(jù)系統(tǒng)組成對(duì)象的不同，設(shè)計(jì)硬件鏈路、軟件流程等開展不同的測(cè)試項(xiàng)目進(jìn)行考核。

3 測(cè)試參數(shù)的選取設(shè)計(jì)

由于指揮控制系統(tǒng)涉及多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域耦合、應(yīng)用模式多樣、信息交互鏈路復(fù)雜等顯著特點(diǎn)，以往的測(cè)試手段，更多是通過某種專用測(cè)試設(shè)備對(duì)被測(cè)設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，這種測(cè)試平時(shí)方法更多依靠獲取單機(jī)的參數(shù)，對(duì)系統(tǒng)性能指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估，并不能真實(shí)反應(yīng)單機(jī)對(duì)象在整個(gè)系統(tǒng)中發(fā)揮的實(shí)際作用，且這種測(cè)試工況并不能覆蓋單機(jī)在系統(tǒng)中的實(shí)際工況；這種對(duì)單機(jī)對(duì)象的測(cè)試往往會(huì)造成測(cè)試設(shè)備眾多繁雜且不易維護(hù)，同時(shí)模糊了單機(jī)測(cè)試與系統(tǒng)測(cè)試之間的界面。本節(jié)從指揮控制系統(tǒng)鏈路測(cè)試出發(fā)，在開展系統(tǒng)測(cè)試時(shí)有必要對(duì)測(cè)試參數(shù)進(jìn)行選取設(shè)計(jì)，以縮短測(cè)試周期、提高測(cè)試效率，提高系統(tǒng)測(cè)試覆蓋性[15]。著重對(duì)系統(tǒng)層級(jí)的測(cè)試參數(shù)選取進(jìn)行設(shè)計(jì)，按照功能鏈路分類，重點(diǎn)選取計(jì)算鏈路層、存儲(chǔ)鏈路層、通信網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用業(yè)務(wù)層等不同特點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試參數(shù)選取。

針對(duì)計(jì)算鏈路層級(jí)的測(cè)試，重點(diǎn)選取各個(gè)終端計(jì)算資源的CPU利用率、內(nèi)存占有率、終端啟動(dòng)時(shí)間、各終端軟件啟動(dòng)時(shí)間、不同終端之間的信息交互反應(yīng)時(shí)間、終端抗毀應(yīng)用服務(wù)遷移時(shí)間和終端接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)間等。

針對(duì)存儲(chǔ)鏈路層級(jí)的測(cè)試，重點(diǎn)選取數(shù)據(jù)寫入/導(dǎo)出速率、數(shù)據(jù)同步速度、數(shù)據(jù)備份速度、數(shù)據(jù)容災(zāi)速度、數(shù)據(jù)恢復(fù)速度、數(shù)據(jù)完整性和數(shù)據(jù)導(dǎo)出時(shí)間等。

針對(duì)功能鏈路層級(jí)的測(cè)試，重點(diǎn)選取通信網(wǎng)絡(luò)丟包率、冗余鏈路切換時(shí)間、無線網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)延、北斗短消息成功率、守時(shí)/授時(shí)精度、多點(diǎn)/多級(jí)組網(wǎng)性能指標(biāo)、音視頻指揮效率等參數(shù)。

通信網(wǎng)絡(luò)丟包率分為有線通信網(wǎng)絡(luò)和無線通信網(wǎng)絡(luò)，丟包率測(cè)試根據(jù)被測(cè)試信道的帶寬以及業(yè)務(wù)需求的數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度相結(jié)合完成，獲取丟包率指標(biāo)。

冗余鏈路切換測(cè)試分為主備鏈路測(cè)試以及不同優(yōu)先級(jí)鏈路測(cè)試，主備鏈路測(cè)試主要指的是組成系統(tǒng)的骨干冗余以太網(wǎng)或光纖網(wǎng)絡(luò)，通過特定的測(cè)試手段獲取冗余網(wǎng)絡(luò)之間的切換時(shí)間。不同優(yōu)先級(jí)鏈路切換測(cè)試的考核指標(biāo)主要是不同鏈路的切換時(shí)間和響應(yīng)速度。

通信時(shí)延體現(xiàn)在無線網(wǎng)絡(luò)方面，主要體現(xiàn)在系統(tǒng)內(nèi)無線通信手段如短波、超短波、寬帶等信息的傳輸效率，將信道能力、應(yīng)用場(chǎng)景以及業(yè)務(wù)需求結(jié)合起來，考核通信傳輸效率[16]。

北斗短消息成功率，主要考核北斗二代、三代在戶外環(huán)境下北斗短消息的接收、發(fā)送成功率。

守時(shí)/授時(shí)精度，主要完成在單個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部守時(shí)精度以及接收外部授時(shí)信息能力；多個(gè)及多級(jí)節(jié)點(diǎn)接的授時(shí)、備保接替等能力。

多點(diǎn)/多級(jí)組網(wǎng)性能是為模擬實(shí)際場(chǎng)景下多個(gè)或者多級(jí)指揮控制系統(tǒng)大規(guī)模組網(wǎng)并存時(shí)系統(tǒng)的功能性能[17]。主要參數(shù)為多級(jí)節(jié)點(diǎn)內(nèi)通信帶寬、傳輸時(shí)延、信道切換等指標(biāo)。

音視頻指揮指標(biāo)主要是音頻、視頻數(shù)據(jù)的傳輸，話音、視頻圖像的清晰度、時(shí)延等參數(shù)。

針對(duì)應(yīng)用業(yè)務(wù)層的測(cè)試，重點(diǎn)選取部署時(shí)間、重新啟動(dòng)時(shí)間、交互信息響應(yīng)時(shí)間、信息交互正確性、數(shù)據(jù)傳輸順序等參數(shù)。

4 測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

本文提出一種基于VPX架構(gòu)的通用測(cè)試系統(tǒng)用以實(shí)現(xiàn)指揮控制系統(tǒng)的系統(tǒng)測(cè)試，其以一臺(tái)具備覆蓋指揮控制系統(tǒng)所有測(cè)試功能的VPX架構(gòu)測(cè)試機(jī)箱為核心，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電源信號(hào)、數(shù)字信號(hào)、模擬信號(hào)、總線信號(hào)、射頻信號(hào)、音視頻、存儲(chǔ)信息等進(jìn)行全面的測(cè)試及數(shù)據(jù)記錄分析，同時(shí)支持測(cè)試功能的后續(xù)擴(kuò)展(增加功能板卡)[18]。硬件架構(gòu)如圖1所示。

圖1 測(cè)試平臺(tái)組成框圖

4.1 VPX測(cè)試平臺(tái)

VPX測(cè)試平臺(tái)以6U的VPX架構(gòu)機(jī)箱為基礎(chǔ)平臺(tái)，各功能模塊以VPX板卡形式插入到VPX測(cè)試機(jī)箱中。機(jī)箱背板采用統(tǒng)一化的接口設(shè)計(jì)，便于測(cè)試模塊擴(kuò)展及互換。測(cè)試平臺(tái)內(nèi)含電源模塊、綜合控制板、綜合處理板、以太網(wǎng)接口板、1553B接口板、CAN接口板、基帶接口板、射頻接口板、時(shí)鐘接口板、光纖接口板、被復(fù)接口板、音視頻測(cè)試板、電源測(cè)試板、存儲(chǔ)測(cè)試板等組成。測(cè)試平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)光纖信號(hào)、以太網(wǎng)信號(hào)、1553B信號(hào)、CAN總線信號(hào)、射頻信號(hào)、音視頻信號(hào)等數(shù)據(jù)的測(cè)試工作。

有線通信測(cè)試用于實(shí)現(xiàn)有線通信接入單元( 包括光纖信號(hào)、以太網(wǎng)信號(hào)、1553B信號(hào)、CAN總線信號(hào)等)的控制、其數(shù)據(jù)的接收，數(shù)據(jù)的處理，以及接收測(cè)試指令和反饋測(cè)試結(jié)果到VPX測(cè)試平臺(tái)。

無線通信測(cè)試用于對(duì)無線通信設(shè)備(區(qū)域?qū)拵?、超短波?的測(cè)試，用于射頻處理板信號(hào)分析，接收通路射頻信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換，發(fā)射通道射頻信號(hào)的數(shù)模轉(zhuǎn)換和射頻信號(hào)發(fā)射通路衰減與接收通路增益控制。

電源模塊測(cè)試分別為交流電流電壓、電流測(cè)試與直流電壓、電流測(cè)試。

4.2 顯控設(shè)備

顯控設(shè)備是VPX測(cè)試平臺(tái)的客戶端操作設(shè)備，是一臺(tái)具備較高數(shù)據(jù)處理能力的計(jì)算機(jī)，通過以太網(wǎng)與VPX測(cè)試平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)。在其上部署測(cè)試操作軟件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)測(cè)試項(xiàng)目、測(cè)試階段的選擇、測(cè)試進(jìn)程的顯示、測(cè)試對(duì)象、測(cè)試權(quán)限、測(cè)試數(shù)據(jù)的管理等工作。

4.3 記錄儀

記錄儀實(shí)現(xiàn)向測(cè)試人員信息、各被測(cè)系統(tǒng)信息、測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)的高可靠存儲(chǔ)及快速調(diào)用。通過存儲(chǔ)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不同型號(hào)系統(tǒng)測(cè)試數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及同一型號(hào)不同批次系統(tǒng)的測(cè)試數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，建立一個(gè)的龐大的指揮控制系統(tǒng)測(cè)試數(shù)據(jù)庫。通過大量測(cè)試過程，建立指揮控制系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)包絡(luò)，不斷進(jìn)行數(shù)據(jù)迭代、數(shù)據(jù)挖掘，最終形成一個(gè)智能化的指揮控制系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)，以指導(dǎo)后續(xù)不同型號(hào)的指揮控制系統(tǒng)的測(cè)試工作。

4.4 測(cè)試對(duì)象

測(cè)試對(duì)象包含指揮控制系統(tǒng)內(nèi)的計(jì)算類、存儲(chǔ)類、有線通信類、無線通信類、音視頻類和時(shí)統(tǒng)類等多種種類產(chǎn)品，在系統(tǒng)離線(地面)測(cè)試時(shí)，依據(jù)不同產(chǎn)品種類設(shè)置不同的測(cè)試接口，通過測(cè)試用例的不同設(shè)置完成不同產(chǎn)品的測(cè)試內(nèi)容；在系統(tǒng)在線(上裝)測(cè)試時(shí)，依據(jù)特定的在線測(cè)試流程，在不影響系統(tǒng)正常功能的前提下，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)組成部分功能的全面測(cè)試。

5 測(cè)試流程的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

按照“通用化、信息化、智能化”的理念，開展指揮控制系統(tǒng)的測(cè)試項(xiàng)目和測(cè)試流程的設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)鏈路的信息化測(cè)試，同時(shí)，考慮海量測(cè)試數(shù)據(jù)的高效利用，按照標(biāo)準(zhǔn)格式自動(dòng)輸出測(cè)試報(bào)告，極大程度上提升了數(shù)據(jù)分析的效率，提高測(cè)試的智能化水平[19]，如圖2所示。

圖2 測(cè)試流程步驟圖

1)建立測(cè)試項(xiàng)目庫：根據(jù)系統(tǒng)應(yīng)用需求，將指揮控制系統(tǒng)的測(cè)試階段、測(cè)試項(xiàng)目、測(cè)試對(duì)象、測(cè)試人員、測(cè)試流程、測(cè)試結(jié)果判據(jù)等數(shù)據(jù)錄入至測(cè)試項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫。

2)對(duì)測(cè)試平臺(tái)進(jìn)行初始化操作：對(duì)測(cè)試平臺(tái)進(jìn)行初始化操作，根據(jù)測(cè)試對(duì)象選擇不同的硬件模塊和軟件模塊。

3)測(cè)試對(duì)象選擇：針對(duì)測(cè)試對(duì)象進(jìn)行選擇，可根據(jù)對(duì)象種類和對(duì)象鏈路來選擇。

4)測(cè)試項(xiàng)目選擇：針對(duì)被測(cè)對(duì)象的測(cè)試需求、所處階段、測(cè)試需求參數(shù)，推薦多組測(cè)試項(xiàng)目，可結(jié)合測(cè)試目的，確定測(cè)試項(xiàng)目。

5)開始測(cè)試，測(cè)試結(jié)果判定：點(diǎn)擊開始測(cè)試，測(cè)試平臺(tái)開始自動(dòng)按照測(cè)試項(xiàng)目進(jìn)行測(cè)試并生成測(cè)試結(jié)果。

6)測(cè)試結(jié)果判讀：測(cè)試平臺(tái)得出測(cè)試結(jié)果后，將測(cè)試結(jié)果與知識(shí)庫中的測(cè)試判讀數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)。如測(cè)試數(shù)據(jù)符合測(cè)試判據(jù)，則通過本次測(cè)試；若測(cè)試結(jié)果不符合測(cè)試判據(jù)，則將不符合測(cè)試項(xiàng)結(jié)果及判據(jù)記錄入知識(shí)庫中，并顯示給測(cè)試人員。針對(duì)不符合項(xiàng)提出處置建議，以指導(dǎo)查找原因。

7)測(cè)試報(bào)告導(dǎo)出：完成測(cè)試過程后，測(cè)試平臺(tái)將按照測(cè)試人員導(dǎo)入的測(cè)試模板生成測(cè)試報(bào)告。

6 測(cè)試結(jié)果的評(píng)定

在獲得指揮控制系統(tǒng)系統(tǒng)各項(xiàng)測(cè)試項(xiàng)目的測(cè)試結(jié)果后，需要對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析，并對(duì)測(cè)試結(jié)果的有效性進(jìn)行評(píng)定，進(jìn)而形成一套針對(duì)性的指揮控制系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

針對(duì)測(cè)試結(jié)果的評(píng)定需要從以下幾個(gè)方面開展：

1)對(duì)各個(gè)測(cè)試項(xiàng)目的全面性和參數(shù)選取的正確性進(jìn)行確認(rèn)，確保測(cè)試對(duì)象的全覆蓋、測(cè)試工況的可實(shí)現(xiàn)、測(cè)試參數(shù)的可采集、測(cè)試數(shù)據(jù)的可分析和測(cè)試結(jié)論的可信性。

2)根據(jù)系統(tǒng)功能、性能指標(biāo)要求進(jìn)行測(cè)試結(jié)果對(duì)標(biāo)，對(duì)于每個(gè)指標(biāo)、每個(gè)工況的測(cè)試有效性進(jìn)行確認(rèn)，并對(duì)測(cè)試結(jié)果的有效性給出明確結(jié)論。

3)采用橫向?qū)Ρ群涂v向比對(duì)的方法，利用數(shù)據(jù)挖掘、智能推理算法等技術(shù)手段對(duì)“單次、單對(duì)象、單鏈路和單次反應(yīng)時(shí)間”等進(jìn)行分析確認(rèn)，即對(duì)同一個(gè)項(xiàng)目的多次數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)同一個(gè)對(duì)象不同階段的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析，對(duì)同一個(gè)鏈路上的不同對(duì)象的性能指標(biāo)進(jìn)行分析，對(duì)同一個(gè)測(cè)試項(xiàng)目上各種工況的反饋時(shí)間進(jìn)行分析，甄別出本次測(cè)試項(xiàng)目的有效性和準(zhǔn)確性。

4)通過多次測(cè)試分析，形成一套指揮控制系統(tǒng)的綜合評(píng)定方法和評(píng)定指標(biāo)體系，可以根據(jù)不同的測(cè)試項(xiàng)目，形成一套測(cè)試目的、測(cè)試工況、測(cè)試數(shù)據(jù)和測(cè)試結(jié)論相匹配的一套測(cè)試評(píng)定方法，用以指導(dǎo)后續(xù)指揮控制系統(tǒng)的各項(xiàng)測(cè)試工作。

7 結(jié)束語

本文通過從指揮控制系統(tǒng)的功能定位、組成架構(gòu)、應(yīng)用模式、全壽命周期等多個(gè)角度對(duì)其測(cè)試需求進(jìn)行了分析，并從測(cè)試目的確定、測(cè)試項(xiàng)目設(shè)定、測(cè)試參數(shù)選取、測(cè)試方法設(shè)計(jì)、測(cè)試流程設(shè)計(jì)和測(cè)試結(jié)果評(píng)定等方面，對(duì)指揮控制系統(tǒng)測(cè)試流程設(shè)計(jì)和功能實(shí)現(xiàn)開展專題研究，最終提出一套適用于指揮控制系統(tǒng)的通用測(cè)試系統(tǒng)和測(cè)試流程，實(shí)現(xiàn)了指揮控制系統(tǒng)的通用化、信息化和智能化測(cè)試，為后續(xù)指揮控制系統(tǒng)測(cè)試工作提供參考，為指揮控制系統(tǒng)的在線測(cè)試和長(zhǎng)期加電值班提供技術(shù)指導(dǎo)。