О тестуванні супутникових приймачів і програмних средств

Аспірант московського державного університету геодезії і картографії (МИИГАиК) Суницкий Є.І. Стаття в журналі «Вісті вузів. Геодезія і аерофотозйомка», № 4, 2003.

Про тестуванні супутникових приймачів і програмних средств.

На етапі створення навигационно-геодезической апаратури і програмних коштів, дуже важливим етапом є його тестування. Під цим розуміється ціле пасмо робіт, пов’язані зі створенням плану контрольних операцій (тестового плану) конкретної продукту, проведенням тестових процедур і видачі результату проведених досліджень. Останній є деяку базі даних помилки, у якій постійно відстежуються і реєструються різноманітні помилки (із зазначенням дати, ступеня важливості й інший допоміжної інформації, що є важливою при тестировании).

Перед написанням тестового плану спочатку потрібно ознайомитися з створюваним продуктом (наприклад, супутниковий приймач, OEM-плата, комп’ютерна програму і таке інше). У цьому збирається вся що є інформація у ній, і навіть потенційні відомості, які можна використані (хоча й обов’язково) під час тестування надалі. До джерелам такий інформації можна віднести такі документы:

. MRD (marketing requirements document) — «вимоги ринку». Документ створюється за кожен продукт за результатами дослідження ринку України і містить інформацію, який означає те що треба користувачеві за станом поточний период;

. Документи та описи, які стосуються попереднім розробкам і аналогам (якщо створюваний продукт має таковые).

Далі проводиться детальне дослідження наявну інформацію; визначаються вже існуючі особливості, тестування яких в достатньо відпрацьовано і всім відомо, і навіть виділяються ті особливості, шляху тестування яких ще відомий і підлягають встановленню. Отже, перед написанням тестового плану необхідно следующее:

. Вивчити створюваний продукт, зрозуміти призначення й застосування їх, знати усі старі й побудувати нові особенности;

. Вибрати спосіб, яким буде побудовано тестовий план.

Існує дві основних способи написання тестового плана:

. Використовуючи MRD;

. Використовуючи сам продукт (якщо це, наприклад, комп’ютерна програма чи польовий контролер у тому початковому исполнении).

Хоча можна й комбінувати ці дві способу. У кожному разі краще мати експериментальний зразок «б під руками» для кращого розуміння і усвідомлення роботи. Особливої відмінностей у результаті не спостерігається, попри деякі специфічні відмінності, і тому вибір визначається людиною, що створює тестовий документ.

У процесі написання тестового плану необхідно створити окремі розділи, які описують певні тестові процедури для перевірки відповідних вузлів, компонентів, обчислювальних процедур і що інше. У цьому треба описувати тестову процедуру і відповідні їй контроль чи діапазон, куди може потрапити результат теста.

Мабуть, що тести можуть різнитися з якості та кількості, тому під час тестування застосовується принцип, за яким необхідно зводити число тестових процедур до мінімуму за збереження ефективності всіх тестів, в такий спосіб, щоб охопити різноманітні процеси в продукті. Це можна ілюструється малюнку 1.

Ефективність, %.

100%.

Nopt N (обсяг тестових процедур).

Рис. 1. Залежність ефективності від обсягу тестов.

Як очевидно з графіка, існує оптимальне значення Nopt, при перевищенні якого, збільшення тестових процедур не призводить до якомусь значного збільшення ефективності, а лише збільшує трудовитрати. Тому, наскільки число N наближатиметься до Nopt, залежить від досвіду і вміння людини, що створює план.

Під час написання документа слід детально описувати тестові процедури, щоб були зрозумілі особам, котрі виконуватимуть дослідження з тестуванню непосредственно.

Однією з важливих етапів тестування є тестування навигационно-геодезической апаратури в динамічному (автономному чи диференціальному) режимі за заздалегідь обраним маршруту. Для цього він можна використання заздалегідь знятої, з допомогою геодезичного устаткування, карти-схеми, з нанесеними її у різними об'єктами (будинку, дерева, шляхи і таке інше). Наявність таких цінних для тестування даних дає дуже зручний і корисний інструмент контролю, оскільки можна виконувати дослідження, у різних режимах, але у майже однакових умов, що дозволяє здійснювати різноманітних порівняння. Можна проілюструвати сказане малюнку 2.

дорога.

Рис. 2. Рух приймача дорогою, вздовж якої розташовується здание.

— видана супутниковими приймачем планова координата.

Як очевидно з малюнка, під час руху супутникового приймача близько будинку що видається становище приймача перекручене впливом многопутности. Величини цих відхилень можна оцінити, оскільки масштаб карти-схеми відомий. Крім цих даних, можна розцінювати різну статистичну інформацію, таку, як число супутників, середню швидкість руху, і так далее.

Крім динамічних тестів, робити різні тести в статичному режиме.

Проведення тестових процедур, що з виконанням тестового плану, є досить-таки трудомісткий і, зазвичай, довгий процес під час створення складного навигационно-геодезического устаткування чи програмних засобів, оскільки розроблені тестові процедури «прогоняются» кожної версії продукту. Тобто початковому етапі знають створюється перша версія продукту, її піддають тестовим дослідженням. Після цього створюється база даних помилки і несправностях, які згодом виправляють (в цілому або частково) у наступному версії. Вона, своєю чергою, знову досліджується тощо до того часу, доки вийде кінцева скоригована фінальна версия.

Під час створення продукту (супутниковий приймач, програма обробітку грунту і ін.) іноді використовують принцип «від простого до складного». Причому у початкових версіях реалізують в повному обсязі задумані особливості, лише частина їх, й надалі здійснюють різні доповнення. Наприклад, OEM-плата, підтримує диференціальний режим роботи з коду, на початковому етапі знають створення їх підтримує і може тестуватися лише у автономному режимі. Але потім ця особливість реалізують і стає досяжною для тестування й подальших исследований.

Через війну тестування виконавець отримує різні якісні ці оцінки й параметри. До якісним оцінкам відносять нечисловые особливості, наявність яких встановлюється фактично (супутниковий приймач спонтанно відключається, програма обробки супутникових вимірів не обчислює базові лінії). До кількісним параметрами відносять числові величини, які виходять виконанням різноманітних вимірів. Наведемо окремі приклади таких параметров:

. Кількість перепусток при обчисленні автономного (чи диференціального) становища приймача протягом часа;

. Дисперсії в оцінці базових ліній і під час відносних вимірів за фазою (чи диференційних вимірів по коду);

. Величини стрибків за висотою і швидкості на своєму шляху по рівній поверхні, коли прийомна антена перебуває в рухомий платформі (автомобіль, чоловік і др.).

Зрозуміло, що є дуже багато таких оцінок і параметрів. Слід зазначити, що з них (особливо статистичні) надійно себе зарекомендували для дослідження супутникового аппаратуры.

Нині область супутникового геодезії і навігації постійно розвивається і розширюється, що потребує і лобіювання відповідних нових підходів до тестуванню супутникового обладнання і програмних засобів. Тому методи перевірки і місцевого контролю теж модифікуються і постійно вдосконалюються. ———————————- здание.