题目：基于仿真分区的综合航电软件测试方法研究

综合模块化航空电子系统（Integrated Modular Avionics，IMA）是作为新一代航空器的航电系统，其在保证了航电系统功能、性能及可靠性的基础上，有效降低了航电设备的体积、重量及能耗。其通过使用商业货架产品，在充分利用硬件资源的基础上又节省了昂贵的设备开发和维护成本。但是，由于软件系统功能和结构等因素较传统航电系统更为复杂，其给软件的测试与验证工作带来新的挑战。为了解决IMA软件测试与验证困难的问题，本文提出了一种基于仿真分区的测试方法，可适用于IMA软件开发与验证过程，为航电软件的可靠性测试提供支撑。

本文首先从IMA软件特性入手，通过分析与IMA软件相关的各种行业标准，得到软件测试需求。本文从IMA软件体系的三层结构出发，分析了各层功能特性及相互关系，并阐述了系统蓝图的作用和特性，介绍了IMA软件系统管理、驻留应用管理等系统功能。在此基础上，本文通过对当前航电系统的主流建模语言（AADL与UML）进行对比分析，总结得出了基于AADL的IMA软件测试模型构建方法。利用测试模型对IMA被测软件及其运行环境进行建模，记录软件的静态结构和动态状态演化过程。

结合IMA软件测试模型，本文提出了面向驻留应用及配置的仿真测试方法。通过利用一个或多个仿真分区，本文分别提出了面向单驻留应用、多驻留应用及蓝图的测试方法。为了能够有效的实施仿真测试，测试环境需要生成被测软件执行所需的交联软件及配置关系，本文着重讨论了用于仿真交联软件的仿真分区代码及配置的生成方法。

作为IMA软件系统的重要功能之一，基于软件的故障管理也是IMA软件开发与集成过程中需要测试与验证的重要内容。本文在以上研究的基础上，分析了IMA软件故障管理特性，得到了相应的测试需求。通过对IMA软件测试模型的扩展，进一步得到了IMA故障管理的建模方法。通过结合已知的IMA软件故障类型和触发方法，本文提出了IMA故障管理测试方法，并对测试用例进行了分析。为了方便测试用例的设计和生成，本文还构建了IMA软件故障模式库，用于实现对同类型软件故障的触发。

通过结合以上测试方法，本文设计并实现了IMA软件测试环境，该环境对已有嵌入式软件测试环境进行了设计改进和扩充。本文不仅基于XML脚本转换技术实现了测试代码的自动生成方法，并且在当前已成熟的主/从设备测试环境结构的基础上，添加了测试数据服务端，并设计了测试数据通讯协议，以满足测试执行过程中数据的高速实时传输。

最后，本文将测试环境原型分别应用于经典IMA软件系统和外场实例某型号航空器的航空电子系统，验证了测试方法的可行性和有效性。