基于UML实时扩展的嵌入式软件测试用例生成技术

将统一建模语言(unified modeling language, UML)和对象约束语言(object constraint language, OCL)引入嵌入式软件测试领域,首先提出了一种基于UML实时扩展的嵌入式软件测试建模过程。然后,给出了UML状态图和类图的实时扩展方法。最后,结合航空电子系统嵌入式软件测试用例生成过程,详细阐述了被测系统的静态和动态建模,提出了扩展的测试序列定义及其生成方法,最终将所生成测试用例采用扩展标记语言(extensible markup language, XML)格式存储。工程应用验证表明,上述方法可充分发挥UML作为工业标准的工具资源优势,提高嵌入式软件测试用例生成的准确性、有效性和自动化程度。     

面向HLA的交叉检验自动化测试方法研究

HLA标准有着数百条接口规范,其测试需要大量的人力,需要研究有效的自动化测试方法.针对目前HLA的测试用例不易组织和不完备的问题,提出了一种交叉检验的自动化测试方法.将测试接口按功能划分为不同的测试序列,把测试序列中的接口填入交叉检验表中进行关系判定,根据接口关系生成测试用例树并最终自动生成测试用例.在此基础上采用通用的测试程序框架,结合Rattonal Robot的自动化测试功能,设计了自动化测试同步控件,实现了在多台计算机上的RTI软件自动化测试.实验结果表明,该自动化测试方法达到了正确的功能,可大大降低开发测试人员的工作量.     

一种C3I系统仿真模型生成方法

C3 I系统是一类复杂的大系统 ,借助模型和仿真手段对其进行研究是最有效的途径 ,但直接建立仿真模型往往极其困难。分析了活动模型和对象Petri网模型在C3 I系统中的应用 ,提出了一种间接生成对象Petri网仿真模型的方法 ,即首先建立活动模型 ,在此基础上生成可执行对象Petri网模型 ,然后对C3 I系统进行仿真。     

基于测试重要度的Petri网序列优化算法

针对故障诊断测试序列优化问题,提出一种基于测试重要度的Petri网序列优化算法。该方法依据测试代价原则,并引入测试重要度函数,采用Petri网全局搜索算法,在传统测试优化目标测试费用和故障检测率的基础上,选择包含故障信息量大的测试,有效缩减测试序列的长度,并结合测试代价的反馈计算,减少总体测试费用。研究表明,所提出的优化算法克服了传统算法陷入局部优化的缺点,能够有效地减少总体测试代价。     

GUI自动化测试用例生成策略的研究

针对目前在图形用户界面(graphic user interface,GUI)自动化测试方法中存在的手工依赖性和测试缺乏准确性等问题,提出了一种改进的GUI自动化测试算法。该算法包括两种基于事件流图的GUI自动化测试用例生成策略:基于蚁群算法的日常冒烟测试用例生成策略和基于宽度优先搜索生成树的深度回归测试用例生成策略。将这两种策略应用于没有考虑分层的GUI事件流图模型中,得到标准GUI的测试用例,然后再进行GUI测试。结合Microsoft UI Automation框架和Visual Studio 2005开发平台,对该算法进行了实验研究。研究表明:该算法可以提高GUI测试的自动化程度和准确性。     

时间Petri网与遗传-蚁群算法相结合的并行测试研究

自动测试系统中并行测试任务调度方案一直是尚未解决的难题.在基于Petri网理论的基础上,建立了并行测试的时间Petrl网模型,并且首次将遗传-蚁群算法引入到时间Petri网的变迁序列的寻找过程中,快速地求得了最优调度方案.仿真结果表明,该算法能够以较大的收敛概率快速地收敛,最终得到最优变迁序列.     

基于PETRI网递阶监控器的间歇过程故障诊断

基于混杂系统理论的Petri网递阶监控器设计方法,对间歇过程的故障传播和诊断进行了研究,建立了具有两层递阶结构的Petri网故障诊断系统,上层采用赋时Petri网协调间歇时序操作步骤,下层采用混合模糊Petri网进行故障监测和诊断.针对一个实验级应用例子建立了故障传播和诊断的混合模糊Petri网模型,实验和仿真结果表明了方案的可行性和有效性.     

分布式对象计算环境下系统容错服务的动态行为描述

分布式对象技术是面向对象技术同分布式计算技术的结合产物 .大规模的分布式对象计算系统要成为高可靠性的系统 ,就必须解决对象失效、节点错误、网络隔离和不可预知的通信延迟等问题 .本文中设计了一种名叫对象容错服务 ( OFS)的解决技术 ,并采用一种基于面向对象高阶 Petri网的形式化方法描述系统的动态行为 .形式化描述方法的采用为 OFS的实现提供了有益的帮助 .     

基于Petri网的并发系统控制器设计

针对并发系统的死锁现象,通过原系统Petri网模型的状态可达图和行为规范,产生目标系统的可达图,进一步生成控制器的Petri网模型。同此为这类问题的控制器Petri网模型的生成提供一条有效途径。     

虚拟维修拆卸序列智能规划研究

提出了基于虚拟拆卸Petri网的虚拟维修拆卸过程模型和基于混沌遗传算法的虚拟维修拆卸序列规划算法,解决了如何对虚拟维修拆卸序列进行智能规划的问题.基于拆卸优先矩阵和Petri网,提出了一种虚拟维修拆卸过程模型建立方法,研究了模型生成算法,运用多粒度可达图计算方法分析了可行拆卸序列,建立了拆卸序列规划目标函数,在改进遗传算法的基础上,提出了一种混沌遗传算法,该算法以遗传算法为主流程,利用混沌现象不重复遍历的特点优化生成初始种群,然后对每次迭代中的个体以一定的概率进行混沌优化,解决了虚拟维修拆卸序列规划效率不高的问题.经验证,虚拟维修拆卸过程模型和采用的混沌遗传算法能够有效解决虚拟维修拆卸序列智能优化的问题.     

基于近场扫描的移动通信卫星EMC性能评估

针对移动通信卫星射频载荷产生的系统内和系统间复杂电磁兼容性问题,以及批产化研制特点带来的非专门电磁兼容性试验验证评估需求,提出了一种基于近场扫描的电磁兼容性评估方法。针对卫星载荷的辐射影响,采用柱面近场扫描获得载荷的近场辐射特性,用于系统内的电磁兼容性分析。基于近远场变换技术获得远场辐射特性,用于星座系统间的电磁兼容性评估。给出了探头补偿方法和扫描步进优化方法来提高测试准确度和测试效率。仿真和试验校验证明了方法的有效性。将该方法应用到卫星系统内和系统间电磁兼容性(electromagnetic compatibility, EMC)分析评估中,结果表明方法可有效满足工程应用需求。     

基于近场扫描的移动通信卫星EMC性能评估

针对移动通信卫星射频载荷产生的系统内和系统间复杂电磁兼容性问题,以及批产化研制特点带来的非专门电磁兼容性试验验证评估需求,提出了一种基于近场扫描的电磁兼容性评估方法。针对卫星载荷的辐射影响,采用柱面近场扫描获得载荷的近场辐射特性,用于系统内的电磁兼容性分析。基于近远场变换技术获得远场辐射特性,用于星座系统间的电磁兼容性评估。给出了探头补偿方法和扫描步进优化方法来提高测试准确度和测试效率。仿真和试验校验证明了方法的有效性。将该方法应用到卫星系统内和系统间电磁兼容性(electromagnetic compatibility, EMC)分析评估中,结果表明方法可有效满足工程应用需求。     

基于自然数编码遗传算法的并行测试技术

针对并行测试任务调度复杂、难以优化的问题,提出了一种基于自然数遗传算法的任务调度优化算法。该算法将并行测试任务调度转化为对串行测试任务序列的搜索,为了提高搜索效率,引进自然数编码遗传算法搜索最优解或近似最优解,将串行测试序列作为染色体,进行选择、交叉、变异等操作。通过仿真证明该算法能够迅速得到并行测试任务调度的最优解或近似最优解。对自然数编码遗传算法的各个算子对模式的作用进行了理论分析,并得到了对应的模式定理,从理论上说明了该方法的合理性。     

基于混沌粒子群优化算法的翼伞系统轨迹规划

研究灾难环境下翼伞空投机器人系统轨迹规划问题,基于简化的翼伞系统质点模型,采用混沌粒子群优化算法对翼伞系统归航轨迹进行寻优。该方法采用非均匀B样条技术实现最优控制规律的参数化,将翼伞系统轨迹规划的最优控制问题转换成参数优化问题,进而运用混沌粒子群优化算法进行寻优计算。轨迹规划的控制曲线是光滑的,利于电机对翼伞系统的操纵伞绳实施控制。仿真结果表明,该方法对翼伞系统的轨迹规划控制是有效的。     

遮挡情况下基于Kalman均值偏移的目标跟踪

针对经典的Mean-Shift算法在目标发生遮挡时容易导致跟踪失败的问题,提出一种改进的均值偏移跟踪算法。将目标的运动在较短时间内看作一时不变系统,通过引入Kalman滤波进行参数辨识而使发生遮挡后的跟踪系统具有后续状态预测的能力。整个跟踪过程分为Mean-Shift跟踪下的Kalman参数辨识和基于Kalman状态估计的Bhattacharyya系数分析两个子过程交替执行。对不同的视频序列测试的结果表明,算法能够对发生遮挡后的目标进行持续、稳健的跟踪。     

数模混合自适应功率分配星载多波束移动通信方法

针对多波束移动通信卫星业务不均衡导致功放工作点不一致、功率利用率低等问题,首次提出数模混合自适应功率分配(adaptive power allocation algorithm based on digital and analog hybrid system,APA-DAH)方法。该方法实现了在卫星载荷发射总功率不变情况下,根据通信业务量自适应分配各波束的发射功率,并且所有功放的工作点基本一致,保证通信波束性能的同时极大提高了卫星载荷的功率利用率。针对APA-DAH多波束移动通信卫星载荷要求每个通道的幅度和相位分布完全一致,否则系统性能急剧下降问题,提出了适用于APA-DAH多波束移动通信的幅相一致性校准方法,该方法利用零相关序列具有优异的自相关和互相关特性,实现多通道快速校准,并且校准不影响正常通信性能。性能仿真和远场测试结果表明:在校准信号功率比通信信号功率低15 dB时,校准后的幅相一致性误差分别优于0.1 dB和0.3°,实测主瓣内增益损失小于0.35 dB。     

可靠性增长试验的优化设计

讨论了以系统失效率为目标、试验费用和试验时间为约束条件的优化问题,运用梯度投影法得到了最优解;然后讨论了以试验费用为目标、系统失效率为约束条件的优化问题,运用Lagrange乘子法得到了最优解。仿真算例表明,两种算法的效率都较高,按照优化后的分配方案安排可靠性增长试验,能得到最大的收益     

基于像素对匹配的高载荷隐写算法

信息隐写算法的终极目标是嵌入尽可能多的秘密信息而不向宿主载体中引入任何可检测到的失真或者畸变. 然而, 隐藏质量和隐藏载荷二者往往是此消彼长互相矛盾的, 因此人们一般根据不同的应用需求而有所权衡和侧重. 本文提出了一种基于像素对匹配的灰度图像数据隐写算法, 用一组简单的函数引导宿主像素的修改和秘密数据的提取, 即可实现每对宿主像素每次隐藏两个9进制秘密数据. 实验结果表明, 该隐写算法隐藏载荷能达到3.1699比特每像素 (bpp), 此结果远远超过之前已发表的相关工作成果; 而在隐藏质量上, 该隐写算法能够保持较好的视觉系统的不可感知性和统计上的不可检测性.     

基于故障诊断价值测度的检测点优化配置方法

针对故障诊断中的检测点优选问题,提出了一种新的检测点故障诊断价值测度方法。该方法引入了收益因子及成本罚数,考虑了检测点诊断收益及测量成本两个因素对测点选择的影响。通过给出一个典型的故障诊断例子,说明了新方法能够全面地评判检测点的故障诊断价值,较原有的方法有了较大的改进,更适合工程需要。     

机械手鲁棒输出跟踪控制与仿真

研究了两自由度机械手终端夹持不定载荷时的输出跟踪问题。应用输入 /输出反馈线性化法和李亚普诺夫方法 ,提出了一种基于不确定项上界的机械手鲁棒输出跟踪控制器设计算法。所述控制器可确保系统输出按指数规律跟踪期望输出 ,同时相应闭环系统的状态一致最终有界。该方法计算简单 ,容易实现。仿真结果证明了其可行性及有效性。