Аспірант московського державного університету геодезії і картографії
(МІІГАіК) Суніцкій Є.І.
Стаття опублікована в журналі «Известия ВУЗов. Геодезія та аерофотознімання »,
№ 4, 2003.

Про тестування супутникових приймачів і програмних засобів

На етапі створення навігаційно-геодезичної апаратури і програмнихкоштів дуже важливим етапом є його тестування. Під цим розумієтьсяцілий комплекс робіт, пов'язаних зі створенням плану контрольних операцій
(тестового плану) для конкретного продукту, проведенням тестових процедур івидачі результату проведених досліджень. Останній єдеяку базу даних про помилки, в якій постійно відстежуються іреєструються всілякі помилки (із зазначенням дати, ступеня важливості ііншої допоміжної інформації, яка є важливою притестуванні).

Перед написанням тестового плану спочатку необхідно ознайомитися зстворюваним продуктом (наприклад, супутниковий приймач, OEM-плата,комп'ютерна програма і так далі). При цьому збирається вся наявнаінформація по ньому, а також потенційні відомості, які можуть бутивикористані (хоча і не обов'язково) при тестуванні надалі. Доджерел такої інформації можна віднести наступні документи:

. MRD (marketing requirements document) - «вимоги ринку». Цей документ створюється на кожен продукт за результатами дослідження ринку і містить інформацію, яка відображає те, що потрібно користувачеві станом на поточний період;

. Документи і описи, що відносяться до попередніх розробок і аналогам (якщо створюваний продукт має такі).

Далі проводиться детальне дослідження наявної інформації;визначаються вже існуючі особливості, тестування яких уже вдостатньою мірою відпрацьовано і відоме, а також виділяються тіособливості, шляхи тестування яких ще не відомі і підлягаютьвстановлення. Таким чином, перед написанням тестового плану необхіднонаступне:

. Вивчити створюваний продукт, зрозуміти його призначення і застосування, знати всі старі і нові особливості;

. Вибрати спосіб, за яким буде побудований тестовий план.

Існує два основних способи написання тестового плану:

. Використовуючи MRD;

. Використовуючи сам продукт (якщо це, наприклад, комп'ютерна програма або польовий контролер в їх первісному виконанні).

Хоча можна і комбінувати ці два способи. У будь-якому випадку кращемати експериментальний зразок «під рукою» для кращого розуміння іусвідомлення роботи. Особливої відзнаки в результаті тут не спостерігається,незважаючи на деякі специфічні відмінності, і тому вибір визначаєтьсялюдиною, що створює тестовий документ.

У процесі написання тестового плану необхідно створювати окремірозділи, які описують певні тестові процедури для перевіркивідповідних вузлів, компонентів, обчислювальних процедур і багатоінше. При цьому треба описувати тестову процедуру і відповідний їйконтроль або діапазон, в який може потрапити результат тесту.

Слід розуміти, що тести можуть відрізнятися за якістю такількості, тому при тестуванні застосовується принцип, згідно з якимнеобхідно зводити число тестових процедур до мінімуму при збереженніефективності всіх тестів, таким чином, щоб охопити всілякіпроцеси в продукті. Це можна ілюструється на малюнку 1.

Ефективність,%

100%

Nopt N (обсягтестових процедур)

Рис. 1. Залежність ефективності від об'єму тестів.

Як видно з графіка, існує оптимальне значення Nopt, приперевищенні якого, збільшення тестових процедур не приводить до якого-небудьзначного збільшення ефективності, а лише збільшує трудовитрати.
Тому, наскільки число N наближатиметься до Nopt, залежить від досвіду іуміння людини, що створює план.

При написанні документа слід детально описувати тестовіпроцедури, щоб вони були зрозумілі особам, які виконуватимутьдослідження з тестування безпосередньо.

Одним з важливих етапів тестування є тестуваннянавігаційно-геодезичної апаратури в динамічному (автономному абодиференціальному) режимі за заздалегідь обраним маршрутом. З цією метоюпредставляється можливим використання заздалегідь знятої, за допомогоюгеодезичного обладнання, карти-схеми, з нанесеними на неї різнимиоб'єктами (будівлі, дерева, дороги і так далі). Наявність таких цінних длятестування даних дає дуже зручний і корисний інструмент для контролю,тому що ви можете виконувати дослідження в різних режимах, але в майжеоднакових умовах, що дозволяє здійснювати різного роду порівняння.
Можна проілюструвати сказане на малюнку 2.

дорога

Рис. 2. Рух приймача по дорозі, уздовж якої розташовуєтьсябудівля.

- видається супутниковим приймачем планова координата.

Як видно з малюнка, при русі супутникового приймача близькобудівлі видається положення приймача спотворено впливом багатоколійних.
Величини цих відхилень можна оцінити, так як масштаб карти-схемивідомий. Крім цих даних, можна оцінювати різну статистичнуінформацію, таку як кількість супутників, середню швидкість руху і такдалі.

Крім динамічних тестів, можна проводити різні тести встатичному режимі.

Проведення тестових процедур, пов'язане з виконанням тестовогоплану, являє собою досить-таки трудомісткий і, як правило, довгийпроцес при створенні складного навігаційно-геодезичного обладнання абопрограмних засобів, оскільки розроблені тестові процедури
«Проганяються» для кожної версії продукту. Тобто на початковому етапістворюється перша версія продукту, вона піддається тестових досліджень.
Після цього створюється база даних про помилки і несправності, якізгодом виправляються (повністю або частково) в наступній версії. Вона,у свою чергу, знову досліджується і так далі до тих пір, поки не вийдекінцева скоригована фінальна версія.

При створенні продукту (супутниковий приймач, програма обробки іін) іноді використовують принцип «від простого до складного». При цьому впочаткових версіях реалізують не всі задумані особливості, а тільки частинуїх, і надалі здійснюють різні додатки. Наприклад, OEM-плата,підтримуюча диференційний режим роботи за кодом, на початковому етапістворення його не підтримує і може тестуватися тільки в автономномурежимі. Але надалі ця особливість реалізується і стає доступноюдля тестування та подальших досліджень.

В результаті тестування виконавець отримує різні якісніі кількісні оцінки і параметри. До якісним оцінками відносятьнечислових особливості, наявність яких встановлюється фактично
(супутниковий приймач мимовільно відключається, програма обробкисупутникових вимірів не обчислює базові лінії). До кількіснихпараметрами відносять числові величини, які виходять виконаннямрізного роду вимірів. Наведемо деякі приклади таких параметрів:

. Число пропусків при обчисленні автономного (чи диференціального) положення приймача протягом години;

. Дисперсії при оцінці базових ліній при виконанні відносних вимірювань по фазі (або диференціальних вимірювань по коду);

. Величини стрибків по висоті і швидкості при русі по рівній поверхні, коли приймальна антена знаходиться на рухомій платформі (автомобіль, людина та ін.)

Абсолютно ясно, що існує велика кількість таких оцінок іпараметрів. Слід зауважити, що деякі з них (особливостатистичні) надійно себе зарекомендували при дослідженні супутниковоїапаратури.

В даний час область супутникової геодезії і навігації постійнорозвивається і розширюється, що вимагає і відповідних нових підходів дотестування супутникового обладнання та програмних засобів. Томуметоди перевірки і контролю теж модифікуються і постійноудосконалюються.
-----------------------будинок