航天电子装备嵌入式软件质量管理研究

佘丽佳,于砚,侯林 ,顾家全,贺铭鑫

上海航天电子技术研究所  上海市  201009

摘要：随着我国信息技术的不断发展，嵌入式软件系统不断升级和优化，能够最大限度地保证信息的安全性。在航天电子装备中的嵌入式软件的质量，对装备系统和功能性的发展有直接的影响。目前，大部分的航天电子装备迭代生产，软件升级较为普遍，与此同时加大了质量管理的难度。为了更好地保证航天电子装备软件质量，使其充分发挥装备的功能性，本文从技术管理和测试验证阶段进行控制，保证软件的质量。

关键词：航天电子装备；嵌入式软件；质量管理

前言

现阶段，航天电子装备为了更好地应对复杂的工作环境，需要融合高科技技术，提高自身的性能。嵌入式软件是面向特定应用设计的专用计算机系统，是航天电子装备的核心，软件质量直接影响装备系统的可用性和作战效能。同时，由于嵌入式软件具有局限性特点，适用于特定的装备，加大了质量管理的难度。因此，对于航天电子装备来说，需要对嵌入式软件的质量进行管理，保证软件符合当前需求。

一、测试验证管控思路与措施

（一）统筹测试验证策划

测试验证策划是对软件质量进行管理的基础，也是最为关键的阶段。测试验证策划的目的是了解测试对象的性能，细化成可执行的验证方案。首先，需要改变测试验证的对象，确认测试功能的性能，以研制初期的标准为参考，对安全性、可靠性的变更进行分析，进一步提升变更审批级别；其次，根据更改的对象和验证目的，确定验证策略，保证验证的可行性，实现全方位验证；最后，根据验证策略确定验证思路，明确不同的测试类型、步骤等[1]。为了保证测试的有效性，可以分层分级地进行研究，搭建仿真测试平台，逐步脱离硬件资源的限制。

（二）严格测试验证过程控制

在验证过程中，参考软件质量管理体系的标准，对输入源、输入、活动、输出以及输出接口等进行分析，探究整个过程有效执行的关键因素。同时，针对测试验证的过程，可以进行细分，划分成不停的子活动，并对每个子活动采取质量控制，以此实现精细化管理。在准入检查过程中，重点核实测试验证的依据是否符合评审标准。过程监控方面则是要重点关注测试结果，针对其中存在的问题进行纠正。

（三）强化嵌入式软件的可测试性设计

设计是对嵌入式软件质量检测的重点，设计的水平直接影响后期测试验证活动的效果。如果在设计初期针对测试验证问题进行了融合，能够降低后续的测试难度，促进提高测试的效率。在软件系统迭代升级背景下，大而无边的测试验证活动需要耗费大量的资源，不符合实际需求，所以要对测试验证的范围和内容进行定位。目前针对功能复杂，交联关系广泛的嵌入式软件测试过程中，需要转变设计思想，在需求分析阶段增加可测试性，通过参考系统的功能流程框架提，对嵌入式软件的功能进行充分的了解，并能对不同软件接口明确的界定，保证验证内容的精准性。

二、技术状态管理思路和措施

（一）开展精细化技术状态标识

技术状态标准是整个技术状态管理的基础，既要确定技术状态管理对象，又要建立技术状态基线。运行在PowerPC上的嵌入式软件，是具有独立配置项的纳入型号管理。将其加载到FPGA上的逻辑代码，能够改变其性质，进而能更全面的检测软件。不同的逻辑代码对应相应的功能，FPGA的技术状态管理也要进行创新，不断将迭代变更的逻辑代码进行管理，形成硬件图纸，满足不同管理的要求。所以嵌入式软件质量管理，需要对软件技术进行标识[2]。具体来说，技术状态标识是软件产品建立的基线。对电子软件系统进行标识，就是建立基线的过程，只有明确了软件的功能性，才能更好地开展研发和管理。

（二）强化合规合理技术状态变更控制

航天电子装备的研发，是为后期开展户外试飞提供保障的软件。大量的地面固定试验基本完成，硬件相对固化，但是作战过程具有不可控性，需要软件灵活应对，所以要一边验证一边调整。由此可以看出，对软件技术状态控制的关键是变更过程的合理性和合规性。合规则是指软件需要通过审批后才能对部分功能进行更改，未经过审批的不可擅自变更。同时，航天电子装备的嵌入式软件需要保证是得到法律认可的版本，不可擅自安装未经调试的软件。合理性则是要求更改的功能与实际需求相吻合，能够最大化地发挥软件的功能性。

（三）建立网络图完成记录技术状态

嵌入式软件的更新迭代速度比较快，且软件的类型多，版本繁杂，为了方便对不同设备的追溯，需要完成的对其进行记录。传统的文档记录无法满足这一需求，可以借鉴基于模型的系统工程思想，建立可视化的网络图，对装备某一具体时刻的状态进行记录，从而能在空间和时间维度上进行精准记录，保证记录内容的全面性和科学性[3]。同时，通过可视化网络图对系统整体的技术状态进行分析，还能更准确地表达信息，促进提高沟通效率。另外，借助信息化的工具，建立相关的软件配件管理系统，能够对软件版本的出入库情况进行准确的计量，实现可追溯性，确保变更准确的执行。

（四）组织深入有针对性的技术状态审核

技术状态审核能够确定技术状态和技术文件是否一致的检测，也是各项技术开展的前提。通常技术状态审核和技术定型工作的结合，是一项系统且全面的工作。航天电子装备软件迭代升级，适时地开展针对性的技术审核，能够提高审核的效率和效果。从审核内涵来看，能够对软件的功能性进行有效的评估，了解审核软件的系统和分机模块，刷新审核清单，保证审核的效果。同时，审核还应该兼顾里程碑节点和常态化升级的状况，以此提高审核的有效性。

结束语

综上所述，航天电子装备嵌入式软件质量管理的开展，能够保证装备稳定发挥自身的性能，提高电子设备的使用效率。针对当前嵌入式软件复杂多变的特点，需要配备有针对性的质量管理措施，从设计阶段入手，对嵌入式软件进行优化，综合考虑管理方法，建立可视化的网络图对技术状态信息进行完善，实现精细化管理，确保软件的质量。

参考文献

[1]李少芳,柳溪,吴辉,李成峰,章宏.基于数据工程的电子装备软件质量提升[J].电子质量,2022(04):79-85+89.

[2]陈晓鹏,柳溪,李昊.军工电子装备软件质量管控平台建设及应用[J].电子产品可靠性与环境试验,2022,40(01):1-6.

[3]刘枫,陈林,李建果.航天电子侦察装备技术发展趋势[J].电子信息对抗技术,2020,35(04):9-12+43.