[发明专利]一种基于剖面映射的显控软硬件系统可靠性试验激励方法

权利要求书

1.一种基于剖面映射的显控软硬件系统可靠性试验激励方法，所述作为受试产品的显控软硬件系统是完成飞机机载设备的信息显示、健康状况监视和工作模式控制，其特征在于：该方法的步骤如下：

步骤一、获得任务剖面

任务剖面描述显控软硬件系统需要完成的各种系统任务，任务剖面定义为四元组Mp＝{m_i,pre_i,msg_i,p_i}，其中m_i为第i个系统任务，pre_i为系统任务执行顺序，msg_i为系统任务信息，p_i为系统任务执行频率，任务剖面采用如下算法获得：

1.1：根据显控软硬件系统的系统规格说明，确定交联设备以及用户MInfo＝{msg_j,j＝1,…,m}；

1.2：根据显控软硬件系统需要完成的任务确定系统任务列表Msq＝{t_i,i＝1,…,n}；

1.3：根据显控软硬件系统规格说明，确定系统任务执行顺序pre及系统任务执行频率p，构造任务剖面Mp；

步骤二、确定软件任务剖面

软件任务剖面描述显控软硬件系统完成任务时，软件所需要完成的软件任务，软件任务剖面定义为四元组STp＝{sm_i,spre_i,smsg_i,sp_i}，其中sm_i为第i个软件任务，spre_i为软件任务执行顺序，smsg_i为软件任务信息，sp_i为软件任务执行频率，系统任务与软件任务之间的映射函数定义为m:sm→ft(sm)，软件任务剖面采用如下算法确定：

2.1：根据任务剖面以及软件研制任务书，确定软件任务列表SMsq＝{st_i,i＝1,…,k}，以及软件任务信息smsg_i；

2.2：根据系统任务所包含的软件任务，建立映射函数ft(sm)；

2.3：根据任务剖面中的系统任务执行顺序pre及系统任务执行频率p，确定软件任务执行顺序spre_i及软件任务执行频率sp_i，构造软件任务剖面STp；

步骤三、构造功能剖面

功能剖面是描述软件任务完成所涉及的软件功能，功能剖面定义为四元组SFp＝{sf_i,sfpre_i,sfmsg_i,sfp_i}，其中sf_i为第i个软件功能，sfpre_i为软件功能执行顺序，sfmsg_i为软件功能信息，sfp_i为软件功能执行频率，软件任务与软件功能之间的映射函数定义为sm:sf→fs(sf)，功能剖面采用如下算法构造：

3.1：根据软件需求规格说明，确定软件功能列表SFsq＝{sf_i,i＝1,…,l}，以及功能信息sfmsg_i；

3.2：根据软件任务所涉及的软件功能，建立软件任务与软件功能之间的映射函数fs(sf)；

3.3：根据软件任务剖面中的软件任务执行顺序spre_i以及软件任务执行频率sp_i，确定软件功能执行顺序sfpre_i及软件功能执行频率sfp_i，构造软件功能剖面SFp；

步骤四、构造操作剖面

操作剖面是描述软件功能完成所涉及的软件操作，操作剖面定义为五元组SOp＝{so_i,sopre_i,sot_i,somsg_i,sop_i}，其中so_i为第i个软件操作，sopre_i为软件操作执行顺序，somsg_i为软件操作信息，sot_i为软件操作中输入数据InputValue关于时间t的分布，sop_i为软件操作执行频率，软件功能与软件操作之间的映射函数定义为sf:so→fo(so)，操作剖面采用如下算法构造：

4.1：根据软件设计说明，确定软件功能的输入空间Ψ'＝∪InputValue_l,l＝1,…,r，以及输入数据InputValue关于时间t的分布情况sot；

4.2：根据输入空间Ψ'＝∪InputValue_l,l＝1,…,r，确定软件操作列表SOsq＝{so_i,i＝1,…,w}，和软件操作信息somsg_i；

4.3：根据软件功能所包含的软件操作，建立软件功能与软件操作之间的映射函数fo(so)；

4.4：根据软件功能剖面中的软件功能执行顺序sfpre_i及软件功能执行频率sfp_i，确定软件操作执行顺序sopre_i及软件操作执行频率sop_i，构造软件操作剖面SOp；

步骤五、确定硬件综合环境应力剖面

硬件综合环境应力剖面是描述可靠性试验使用的环境参数和时间的关系，硬件综合环境应力剖面定义为四元组Hp＝{ht,hv,hh,hl}，其中ht为可靠性试验的执行时间，hv为随执行时间变化的电应力，hh为随执行时间变化的温度应力，hl为随执行时间变化的振动应力，硬件综合环境应力剖面采用如下算法确定：

5.1：根据GJB 899A-2009硬件综合环境应力剖面构造方法建立硬件综合环境应力剖面Hp＝{ht,hv,hh,hl}；

步骤六、综合软硬件剖面

综合软硬件剖面是根据任务剖面与软件剖面之间的映射函数m:so→f(so)以及任务剖面Mp＝{m_i,pre_i,msg_i,p_i}与硬件综合环境应力剖面之间的映射函数，将软件剖面与硬件综合环境应力剖面相匹配，得到综合软硬件试验剖面，综合软硬件试验剖面定义为六元组SHp＝{so_i,ht_i,hv_i,hh_i,hl_i,shp_i}，其中so_i为第i个软件操作，ht_i为第i个软件操作对应的执行时间，hv_i为该执行时间内的电应力，hh_i为该执行时间内的温度应力，hl_i为该执行时间内的振动应力，shp_i为其执行频率；任务剖面与硬件综合环境应力剖面之间的映射函数综合软硬件剖面采用如下算法进行综合：

6.1：根据硬件综合环境应力剖面构造过程，确定硬件综合环境应力剖面Hp＝{ht,hv,hh,hl}与任务剖面中各任务的对应关系m:hp→fh(hp)，利用该对应关系将硬件综合环境应力剖面进行划段；

6.2：按照执行时间顺序，根据硬件综合环境应力剖面与任务剖面中各任务的对应关系以及系统任务与软件剖面的映射函数，确定软件剖面与硬件综合环境应力剖面之间的映射函数hp:so→fhp(so)，确定各段综合应力剖面所对应的软件操作so_i，并确定各软件操作概率shp_i；

6.3：重复选取软件操作，直至各段综合应力剖面对应的软件操作总持续时间∑ht_i与各段综合应力剖面一致；

步骤七、确定软件激励

软件激励，是根据综合软硬件剖面确定软件输入的具体内容、数量以及施加顺序，软件激励采用如下算法确定：

7.1：根据综合应力剖面hp_i，以及映射函数fhp(so)，获得对应的软件操作剖面SOp，采取随机抽样的方式选取操作；

7.2：按照输入数据InputValue关于时间的分布情况sot确定操作具体输入数据InputValue；

7.3：重复抽取直至软件激励持续时间与各段综合应力剖面持续时间一致，则停止。