基于eggPlant软件的C4I自动化测试方案

随着通信手段的日益完备，现代火炮技术对数字化程度的要求越来越高，在作战体系这个大系统中，信息化作战指挥控制系统，即C4I系统（Command Control CommuNIcations Computer Ａnd Intelligence），已然成为发挥主导和支配作用的关键系统。C4I综合运用以电子计算机为核心的各种技术设备，实现信息收集、传递、处理自动化，保障对部队和武器实施指挥与控制。现代战争表明，只有建立并有效使用信息化指挥控制系统，才能最大限度地发挥作战部队和武器装备的综合效能。

图1 C4I系统架构示意图

C4I系统用于提供指挥、控制、通信和情报传达；换言之，上级指挥单元能控制、监督或者管理各种下级部队，下级部队也能够从上级指控单元获取指令、情报等信息；而这些功能必须通过一系列人机交互系统（Human Machine Interface，也就是HMI）才能实现；还通过一系列通信链路对操作以及战术数据库进行配置和初始化，实现对战场的控制。

上级指挥单元监控战场态势，并指挥各个下级部队按要求执行任务，如开启雷达、跟踪信息、获取状态以及执行交战等；另外，下级指控单元（C2，Command & Control）则负责在本地维护和执行诊断。

在测试环境中，测试站往往利用独特的负载序列和内嵌软件、构建配置，以及系统配置项，专门的补丁和数据收集，以实现系统集成及测试。

挑战

测试在任何业务的软件开发周期中都是至关重要的，对于国防领域的软件，带有Bug未经测试的软件则很可能影响到生命安全，乃至成为导致战争失败的关键因素。在工程测试生命周期的各阶段中，C4I配置的系统集成测试面临巨大挑战。首先需要独立测试各个下级单元，尤其是对这些单元所具备的大量复杂功能和应用进行测试；然后，将这些下属单元集成以建立C4I系统级测试；那么，在测试过程中，不仅要明确、规划各个下级单元的测试需求，还要同步考虑不同层级单元的交叉测试需求，并且重复多次执行这些测试。

由于各作战层级应用了单个输入及同步输入的多重显示器；为了能够验证这一庞大复杂的集成系统的稳定性和完整性，则要求一套可控的、可重复的多层架构测试环境。

传统的测试手段是依靠手动测试团队开发测试用例和执行测试过程，并通过人工记录测试结果。C4I系统的测试包含大量人机操作，人工测试手段去执行测试，耗费巨大的人力和时间，严重影响项目周期。另外，人工测试的测试精度有限，仅通过人眼判断人机操作之后的图像显示是判断是否与预期相符，使得测试精度不高，且容易因为人为因素导致反复测试；由于测试规模庞大，加上人力和时间的限制，使得大量回归测试被忽略，只能满足部分相对而言较优先的测试任务。

对于C4I如此复杂而核心关键的系统，其测试需求及任务很庞大，包含了系统配置测试及单元配置测试，初始化测试及监控测试等等。面对如此繁重的测试任务，传统的手动测试已不再适应；采用自动化测试工具，建立自动化测试平台，执行自动化测试流程是提高测试效率且行之有效的解决方案。

解决方案

自动化测试平台要求

要满足C4I系统的测试需求，自动化测试平台需具备以下几点要求：

• “黑盒化”测试体系，无损于被测系统；

• 软件化构建测试用例（脚本），以软件替代人工执行各项人机操作；

• 模块化测试需求构建机制，能够根据单个单元测试需求，分别形成测试用例模块；各测试用例模块之间可相互包含、相互调用；

• 自动化执行测试用例，具备循环、条件判断等功能；

• 自动化图像和文字对比；自动化生成测试报告；

• 统一调度各类试验资源，与已有测试环境及测试程序集成。

C4I自动化测试平台

本方案以HMI自动化测试软件eggPlant为中心，构建C4I的自动化测试平台；不仅降低手动测试错误，同时避免了手动测试所带来的不必要的重复性测试，大大提高了测试效率。eggPlant自动化配置测试，使得能够更加全面地开展C4I系统级功能及性能的集成测试，包括通信，雷达连接操作，远程维护监控，雷达控制，态势显示管理及操作等等。eggPlant利用自动化序列来设置、配置及初始化C4I系统部件，并且在测试用例中预先规划各种应急操作，错误检查等，再将测试用例执行于系统部件即可进行稳定性测试。

eggPlant软件中定义和规划自动化测试流，eggPlant可同步关联多个被测单元进行测试，从而高效地开展C4I各个层级各个单元之间的存在的高耦合交叉测试；在回归测试及其它主要测试阶段中提供循环测试机制。

在执行完自动化测试之后，eggPlant将自动生