Реферат: О тестировании спутниковых приемников и программных средств

Аспирантмосковского государственного университета геодезии и картографии (МИИГАиК)Суницкий Е.И.

Статьяопубликована в журнале «Известия ВУЗов. Геодезия и аэрофотосъемка», № 4, 2003.

О тестированииспутниковых приемников и программных средств

На этапе созданиянавигационно-геодезической аппаратуры и программных средств очень важным этапомявляется его тестирование. Под этим понимается целый комплекс работ, связанныхс созданием плана контрольных операций (тестового плана) для конкретногопродукта, проведением тестовых процедур и выдачи результата проведенныхисследований. Последний представляет собой некоторую базу данных об ошибках, вкоторой постоянно отслеживаются и регистрируются всевозможные ошибки (суказанием даты, степени важности и другой вспомогательной информации, котораяявляется важной при тестировании).

Переднаписанием тестового плана сначала необходимо ознакомиться с создаваемымпродуктом (например, спутниковый приемник, OEM-плата, компьютерная программа итак далее). При этом собирается вся имеющаяся информация по нему, а такжепотенциальные сведения, которые могут быть использованы (хотя и не обязательно)при тестировании в дальнейшем. К источникам такой информации можно отнестиследующие документы:

·    MRD (marketing requirements document) — «требованиярынка». Этот документ создается на каждый продукт порезультатам исследования рынка и содержит информацию, которая отражает то, чтонужно пользователю по состоянию на текущий период;

·    Документы и описания, относящиеся к предыдущим разработкам и аналогам(если создаваемый продукт имеет таковые).

Далеепроводится детальное исследование имеющейся информации; определяются ужесуществующие особенности, тестирование которых уже в достаточной степениотработано и известно, а также выделяются те особенности, пути тестированиякоторых еще не известны и подлежат установлению. Таким образом, переднаписанием тестового плана необходимо следующее:

·    Изучить создаваемый продукт, понять его назначение и применение,знать все старые и новые особенности;

·    Выбрать способ, по которому будет построен тестовый план.

Существуетдва основных способа написания тестового плана:

·    Используя MRD;

·    Используя сам продукт (если это, например, компьютерная программаили полевой контроллер в их первоначальном исполнении).

Хотя можнои комбинировать эти два способа. В любом случае лучше иметь экспериментальныйобразец «под рукой» для лучшего понимания и осознания работы. Особого отличия врезультате здесь не наблюдается, несмотря на некоторые специфические отличия, ипоэтому выбор определяется человеком, создающим тестовый документ.

В процессенаписания тестового плана необходимо создавать отдельные разделы, которыеописывают определенные тестовые процедуры для проверки соответствующих узлов,компонентов, вычислительных процедур и многое другое. При этом надо описыватьтестовую процедуру и соответствующий ей контроль или диапазон, в который можетпопасть результат теста.

Следуетпонимать, что тесты могут различаться по качеству и количеству, поэтому притестировании применяется принцип, согласно которому необходимо сводить числотестовых процедур к минимуму при сохранении эффективности всех тестов, такимобразом, чтобы охватить всевозможные процессы в продукте. Это можноиллюстрируется на рисунке 1.

/>  Эффективность, %

                                                           100%

/>


/>                           Nopt                     N(объем тестовых процедур)

/>/> 

Рис. 1.Зависимость эффективности от объема тестов.

Как видноиз графика, существует оптимальное значение Nopt,при превышении которого, увеличение тестовых процедур не приводит к какому-либозначительному увеличению эффективности, а лишь увеличивает трудозатраты.Поэтому, насколько число N будет приближаться к Nopt, зависит от опыта и умения человека, создающего план.

Принаписании документа следует детально описывать тестовые процедуры, чтобы онибыли понятны лицам, которые будут выполнять исследования по тестированиюнепосредственно.

Одним изважных этапов тестирования является тестирование навигационно-геодезическойаппаратуры в динамическом (автономном или дифференциальном) режиме по заранеевыбранному маршруту. С этой целью представляется возможным использованиезаранее отснятой, с помощью геодезического оборудования, карты-схемы, снанесенными на нее различными объектами (здания, деревья, дороги и так далее).Наличие таких ценных для тестирования данных дает очень удобный и полезныйинструмент для контроля, потому что можно выполнять исследования в разныхрежимах, но в почти одинаковых условиях, что позволяет осуществлять различногорода сравнения. Можно проиллюстрировать сказанное на рисунке 2.

/> /> /> /> /> <td/> /> /> /> />

/>/>дорога

/>


Рис. 2.Движение приемника по дороге, вдоль которой располагается здание.

/>  — выдаваемая спутниковымприемником плановая координата.

Как видноиз рисунка, при движении спутникового приемника около здания выдаваемоеположение приемника искажено влиянием многопутности. Величины этих отклоненийможно оценить, так как масштаб карты-схемы известен. Кроме этих данных, можнооценивать различную статистическую информацию, такую как число спутников,среднюю скорость движения и так далее.

Кромединамических тестов, можно проводить различные тесты в статическом режиме.

Проведение тестовых процедур, связанное с выполнениемтестового плана, представляет собой довольно-таки трудоемкий и, как правило,долгий процесс при создании сложного навигационно-геодезического оборудованияили программных средств, поскольку разработанные тестовые процедуры«прогоняются» для каждой версии продукта. То есть на начальном этапе создаетсяпервая версия продукта, она подвергается тестовым исследованиям. После этогосоздается база данных об ошибках и неисправностях, которые впоследствии исправляются(полностью или частично) в следующей версии. Она, в свою очередь, сноваисследуется и так далее до тех пор, пока не получится конечнаяскорректированная финальная версия.

При создании продукта (спутниковый приемник, программаобработки и др.) иногда используют принцип «от простого к сложному». При этом вначальных версиях реализуют не все задуманные особенности, а только часть их, ив дальнейшем осуществляют различные дополнения. Например, OEM-плата,поддерживающая дифференциальный режим работы по коду, на начальном этапесоздания его не поддерживает и может тестироваться только в автономном режиме.Но в дальнейшем эта особенность реализуется и становится доступной длятестирования и дальнейших исследований.

В результате тестирования исполнитель получаетразличные качественные и количественные оценки и параметры. К качественнымоценкам относят нечисловые особенности, наличие которых устанавливаетсяфактически (спутниковый приемник самопроизвольно отключается, программаобработки спутниковых измерений не вычисляет базовые линии). К количественнымпараметрам относят числовые величины, которые получаются выполнением разногорода измерений. Приведем некоторые примеры таких параметров:

·    Число пропусков при вычисленииавтономного (или дифференциального) положения приемника в течение часа;

·    Дисперсии при оценке базовых линийпри выполнении относительных измерений по фазе (или дифференциальных измеренийпо коду);

·    Величины скачков по высоте искорости при движении по ровной поверхности, когда приемная антенна находитсяна подвижной платформе (автомобиль, человек и др.).

Совершенно ясно, чтосуществует большое количество таких оценок и параметров. Следует заметить, чтонекоторые из них (особенно статистические) надежно себя зарекомендовали приисследовании спутниковой аппаратуры.

В настоящее время областьспутниковой геодезии и навигации постоянно развивается и расширяется, чтотребует и соответствующих новых подходов к тестированию спутникового оборудованияи программных средств. Поэтому методы проверки и контроля тоже модифицируются ипостоянно совершенствуются.

еще рефераты
Еще работы по геодезии