基于分布式测试系统的任务分发装置及其协同控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于分布式测试系统的任务分发装置及其协同控制方法，包括测试任务管理单元以及与测试任务管理单元连接的多个测试任务处理机；每个测试任务处理机均对应连接有一个采集和激励设备，多个采集和激励设备通过若干个信号切换矩阵及数据交换设备与被测单元连接；测试任务管理单元实现测试任务的分解、分发和测试资源的配置；测试任务处理机承接和执行测试任务；采集和激励设备通过信号切换矩阵及数据交换设备获取被测单元的反馈信号和数据以及向被测单元发出控制信号和数据；信号切换矩阵及数据交换设备实现被测单元与多个采集和激励设备的切换复用。本发明专利技术能够实现测试任务优化的自动分配和协同控制。实现测试任务优化的自动分配和协同控制。实现测试任务优化的自动分配和协同控制。

【技术实现步骤摘要】
基于分布式测试系统的任务分发装置及其协同控制方法


[0001]本专利技术涉及设备测试领域，尤其涉及一种基于分布式测试系统的任务分发装置及其协同控制方法。

技术介绍

[0002]分布式航空测试系统，需要同时对多个航空子系统、设备进行在线测试。在复杂硬件交联应用系统的原型设计、仿真建模以及测试验证工作中，由于不同的子系统以及不同的设备的硬件环境、操作系统或者交互接口等不统一，在实时的数据采集、映射、计算和分发时需要针对性的设计适用的数据处理系统满足不同的需求，不具有通用性。
[0003]数据分发服务(DDS，Data Distribution Service)技术首先应用于软件平台和通信系统，对于现代软件系统的分系统而言，相互数据传输的复杂性和规模在不断增加，通时对质量要求在不断提高，传统中间件技术由于通信机制复杂，不能满足通信过程中实时性和灵活性的要求，数据分发服务技术的提出解决了该问题。数据分发服务基于发布/订阅通信机制，以数据为中心提供了一个动态可扩展、高效灵活、多功能数据分发模型。发布者和订阅者通过设置DDS的参数选择便捷的方式来传输数据，减少了编程的工程量，从而实现多方的实时通信。
[0004]但是，DDS直接用于分布式测试系统的测试任务的分发与调度，存在下列问题：首先需要解决在分布时环境下的测试任务并行执行、串行执行等任务安排；其次，存在紧前工作、紧后工作、并行工作等时序控制的问题；同时还需要解决在有限的测试资源中多个测试任务协同配合的问题；最后，还需要考虑测试故障时，对测试任务的动态调整问题。
[0005]NI公司在《TestStand中混合并行测试系统的设计》中说明，NI公司通过VeriStand创建分布式的测试系统，满足大型硬件在环(HIL)或实时测试系统的需求，还可以采用TestStand软件通过串行或并行的方式执行测试，即通过TestStand新建一个线程，或者新建一个执行，使用Parallel Process Model或Batch Process Model并行测试过程模型。TestStand还可执行混合并行测试，采用Lock&Unlock方式，避免多个线程同时对一个硬件资源进行访问时的硬件资源冲突问题。上述的实现需要在测试前人工进行精细而复杂的配置。
[0006]CONSTANTIN BR
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CKNER等在《A NEW ARCHITECTURE FOR AUTOMOTIVE HARDWARE
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LOOP TEST》(ATZ Elektronik，2014.5)介绍了奥迪公司采用DDS建立分布式汽车HIL环境的架构；Tarek A.Youssef等在《Data Distribution Service
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Based Interoperability Framework for Smart Grid Testbed Infrastructure》(Energies，2016.9)介绍了一种采用DDS的智能电网通信与控制基础的设计与实现，能实现硬件在环(HIL)和软件在环(SIL)操作控制；但上述文献均未提供测试程序在分布式环境中分发和调度的方法。
[0007]专利CN 106991044 A《一种适用于分布式测试系统的测试用例调度与分发方法》公开了一种适用于分布式测试系统的测试用例调度与分发方法，其特征在于将测试机和测
试用例分别抽象为资源供给方和资源需求方，并为每个测试用例设置优先级，通过资源供需比对来调度测试用例，按照优先级来分发测试用例。但是未解决时序控制和协同测试问题。
[0008]综上所述，现有的测试系统，在分布式环境下测试任务的时序控制、协同测试等主要依靠人工配置，对于因为测试故障或问题引起的测试任务的动态调整，未提供有效的方法。为提升其分布式环境下仿真和测试能力，需要提供一种基于分布式测试系统的测试任务分发与协同装置及其控制方法。

技术实现思路

[0009]本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于分布式测试系统的任务分发装置及其协同控制方法，测试任务管理单元和多测试任务处理机构成多代理结构，测试任务管理单元通过网络通信使多个测试任务处理机相互协调共同完成测试任务；测试任务管理单元通过对测试任务要求与测试任务处理机能力的综合评估确定承接任务的测试任务处理机，实现测试任务优化的自动分配和协同。
[0010]本专利技术为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种基于分布式测试系统的任务分发装置，包括测试任务管理单元以及与测试任务管理单元连接的多个测试任务处理机；每个所述测试任务处理机均对应连接有一个采集和激励设备，多个所述采集和激励设备通过若干个信号切换矩阵及数据交换设备与被测单元连接；所述测试任务管理单元实现测试任务的分解、分发和测试资源的配置；所述测试任务处理机承接和执行测试任务；所述采集和激励设备通过信号切换矩阵及数据交换设备获取被测单元的反馈信号和数据以及向被测单元发出控制信号和数据；所述信号切换矩阵及数据交换设备实现被测单元与多个采集和激励设备的切换复用。
[0011]进一步地，所述测试任务管理单元与多个测试任务处理机通过网络连接；所述测试任务管理单元与信号切换矩阵及数据交换设备通过网络连接；所述测试任务处理机与采集和激励设备通过总线连接，所述总线为PCI、PCIe、PXI或以太网总线；所述测试任务处理机与采集和激励设备通过线缆连接；所述信号切换矩阵及数据交换设备与被测试单元通过线缆连接。
[0012]进一步地，所述测试任务管理单元包括测试资源配置模块、测试任务分解模块和测试任务分配模块；所述测试任务分解模块将复杂的测试程序分解成为多个测试任务，并为每个测试任务建立任务说明的数据块，包括任务名称、编号、启动时间、时长、优先级、前序任务、并发任务、后序任务、前序条件、硬件资源要求、软件资源要求和被测单元连接要求；所述测试资源配置模块配置测试任务处理机的测试资源能力，并为每个测试任务处理机建立测试资源能力的数据块，包括软件资源、硬件资源和被测单元的连接能力；所述测试任务分配模块采用基于实时数据分发系统服务的改进合同网协议，作为合同网协议中的拍卖人实现测试任务的发布、综合评估各测试任务处理机的承接能力、确定执行任务的测试任务处理机和后序管理。
[0013]进一步地，所述测试任务处理机包括测试任务承接模块、Test
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runner中间件和IOAL测试驱动中间件；所述测试任务承接模块与测试任务分配模块采用改进的合同网协议通信，接收测试任务分配模块发送的测试任务要求，评估所在的测试任务处理机的资源能
力，并建立测试运行能力的数据块，包括硬件资源和软件资源；所述测试任务承接模块向测试任务分配模块请求任务、接受任务并报告任务完成状态；所述测试任务承接模块监测所在的测试任务处理机的状态，包括CPU运行状态，RAM运行状态，连接的采集和激励设备资源占用情况和故障通道；所述Test
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于分布式测试系统的任务分发装置，其特征在于，包括测试任务管理单元以及与测试任务管理单元连接的多个测试任务处理机；每个所述测试任务处理机均对应连接有一个采集和激励设备，多个所述采集和激励设备通过若干个信号切换矩阵及数据交换设备与被测单元连接；所述测试任务管理单元实现测试任务的分解、分发和测试资源的配置；所述测试任务处理机承接和执行测试任务；所述采集和激励设备通过信号切换矩阵及数据交换设备获取被测单元的反馈信号和数据以及向被测单元发出控制信号和数据；所述信号切换矩阵及数据交换设备实现被测单元与多个采集和激励设备的切换复用。2.如权利要求1所述的基于分布式测试系统的任务分发装置，其特征在于，所述测试任务管理单元与多个测试任务处理机通过网络连接；所述测试任务管理单元与信号切换矩阵及数据交换设备通过网络连接；所述测试任务处理机与采集和激励设备通过总线连接，所述总线为PCI、PCIe、PXI或以太网总线；所述测试任务处理机与采集和激励设备通过线缆连接；所述信号切换矩阵及数据交换设备与被测试单元通过线缆连接。3.如权利要求1所述的基于分布式测试系统的任务分发装置，其特征在于，所述测试任务管理单元包括测试资源配置模块、测试任务分解模块和测试任务分配模块；所述测试任务分解模块将复杂的测试程序分解成为多个测试任务，并为每个测试任务建立任务说明的数据块，包括任务名称、编号、启动时间、时长、优先级、前序任务、并发任务、后序任务、前序条件、硬件资源要求、软件资源要求和被测单元连接要求；所述测试资源配置模块配置测试任务处理机的测试资源能力，并为每个测试任务处理机建立测试资源能力的数据块，包括软件资源、硬件资源和被测单元的连接能力；所述测试任务分配模块采用基于实时数据分发系统服务的改进合同网协议，作为合同网协议中的拍卖人实现测试任务的发布、综合评估各测试任务处理机的承接能力、确定执行任务的测试任务处理机和后序管理。4.如权利要求3所述的基于分布式测试系统的任务分发装置，其特征在于，所述测试任务处理机包括测试任务承接模块、Test
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runner中间件和IOAL测试驱动中间件；所述测试任务承接模块与测试任务分配模块采用改进的合同网协议通信，接收测试任务分配模块发送的测试任务要求，评估所在的测试任务处理机的资源能力，并建立测试运行能力的数据块，包括硬件资源和软件资源；所述测试任务承接模块向测试任务分配模块请求任务、接受任务并报告任务完成状态；所述测试任务承接模块监测所在的测试任务处理机的状态，包括CPU运行状态，RAM运行状态，连接的采集和激励设备资源占用情况和故障通道；所述Test
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runner中间件加载并执行测试任务，所述Test
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runner中间件设有实时内核模块，可串行或并行执行测试任务；所述IOAL测试驱动中间件给采集和激励设备提供标准化的统一接口，测试任务中的测试用例通过IOAL测试驱动中间件访问采集和激励设备，从采集和激励设备获取被测单元的反馈信号及数据和/或向采集和激励设备发出被测单元的控制信号及数据；所述IOAL测试驱动中间件兼容Windows和Linux操作系统。5.如权利要求4所述的基于分布式测试系统的任务分发装置，其特征在于，所述采集和激励设备包括多种采集板卡和/或激励板卡。采集板卡包括离散量输入、模拟量输入、RS
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422输入、ARINC 492输入、1553B输入等；激励板卡包括离散量输出、模拟量输出、RS
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422输
出、ARINC 492输出、1553B输出等。所述采集板卡获取被测单元的反馈信号和数据，所述激励板卡向被测单元发出控制信号和数据。6.如权利要求2所述的基于分布式测试系统的任务分发装置，其特征在于，所述信号切换矩阵及数据交换设备包括离散信号切换矩阵、模拟信号切换矩阵、视频信号切换矩阵、串口数据交换和以太网交换；所述测试任务管理单元通过网络控制信号切换矩阵及数据交换设备进行信号切换和/或数据交换。7.一种如权利要求1
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6任一项所述的基于分布式测试系统的任务分发装置的协同控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：测试任务管理单元进行测试任务要求与测试任务处理机的测试资源能力的匹配分析；得到测试资源能力与测试任务匹配的...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌志刚，刘洪喜，陈涤非，陈巍，
申请(专利权)人：上海埃威航空电子有限公司，
类型：发明
国别省市：