UUV分布式系统软件测试方法的应用研究

摘要

无人水下航行器（Unmanned Underwater Vehicle，简称UUV）是一种可以在海洋环境下代替人完成某种活动的自动控制设备。伴随以计算机为载体的网络及相关科技的日益进步，UUV系统的控制方式由集中向分布转变。海洋是一个极其复杂的环境，UUV在执行任务时会面临很多困难与挑战。因此，需要确保UUV在分布式系统中完成安全、可靠地控制。确保UUV分布式系统效果可靠的方式有许多种，软件测试是其中之一。本文从 UUV分布式系统入手，针对分布式系统其自身特点，考虑 UUV控制任务的实际要求，设计一种适用于此系统流程的软件测试模型，然后开展对应所需软件测试技术和方法的深入研习和应用。
　　本文从以下几点开展研究：
　　首先，理解并掌握软件测试及其基本理论，从静态、动态以及软件故障注入3种技术层面对软件测试值展开详细分析，为后续工作打好基础。简要介绍集中式网络控制系统与分布式系统的基本工作原理，并从性能方面对两者进行比较。研究得到UUV更适合采用分布式系统做控制系统，并详述UUV分布式系统内部构造以及每个软件模块的功能。
　　其次，对几种经典软件测试过程模型开展研究，并进行对比。结合分布式系统一些自身特点，设计出适用于UUV分布式系统软件测试的过程模型，既能确保系统软件可靠有效，还能优化工作效率。理解并掌握自动化测试理论知识及工作原理，简要介绍自动化测试工具QAC和Cantata技术原理。
　　再次，利用自动化静态测试的方法对UUV分布式系统从静态方面进行调试。研究了静态测试中使用不同的度量元（包括基本复杂度、圈复杂度等）对于分布式系统软件的影响，提出如何降低部分关键的软件静态质量度元并提高系统软件质量。还利用动态测试技术提出了适用于UUV系统的动态测试方法。根据以上测试方法设计研究基于关键节点的软件测试用例生成方法，该方法的核心是基于灰色关联分析和主成分分析的关键节点识别算法。
　　最后，为UUV分布式系统搭建仿真测试平台，以便验证前面所设计的测试方法的正确性和有效性。理解逻辑覆盖率的基本准则，设计逻辑覆盖率测试方法并利用自动化测试工具对系统模块进行逻辑覆盖率测试。

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第1章 绪论

1.1 课题研究的背景及意义

1.2 软件测试研究现状

1.3 分布式系统软件测试方法研究现状

1.4 论文主要研究内容和方法

第2章 软件测试技术与UUV分布式系统概述

2.1 引言

2.2 软件测试基本理论

2.3软件测试技术

2.4 UUV分布式系统简述

2.5 本章小结

第3章 软件测试过程模型与自动化测试方法

3.1 引言

3.2 软件测试过程模型

3.3 自动化测试

3.4 本章小结

第4章 自动化测试方法应用设计

4.1 引言

4.2 UUV分布式系统的静态测试

4.3 UUV分布式系统动态测试

4.4测试用例生成

4.5 本章小结

第5章 仿真实验验证

5.1 引言

5.2 仿真测试平台建立

5.3 逻辑覆盖率测试

5.4 UUV分布式系统覆盖率结果测试分析

5.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢