基于故障模拟的软件故障检测方法研究

软件在航天发射场发挥重要作用，一旦出现故障可能造成严重危害。本项目以航天发射场指挥、控制软件为背景，结合变异测试、软件故障模型、软件故障检测等方向的研究进展，研究有效地检测出软件故障的方法。本项目的主要研究内容是：描述软件故障的方法；分组、分级建立软件故障模型；模拟软件故障的技术，即研究借鉴变异测试思想，设计变异算子系统地模拟软件故障；自动检测软件故障的技术，即研究如何自动生成测试数据，以便检测出这些软件故障，并使这些软件故障能够稳定、可靠地复现；所生成测试数据的揭错能力，即研究这些测试数据检测其它软件故障的能力；开发相应的支持工具，并在工程应用中验证所提出方法的有效性。本项目成果将推动软件故障模拟与检测理论和技术的发展，并应用于软件故障模拟与检测实践活动。

软件在航天发射场发挥重要作用，一旦出现故障可能造成严重危害。本项目以航天发射场指挥、控制软件为背景，研究基于故障模拟的软件故障检测方法。. 本项目进行了以下方面的研究：(1)软件故障案例分析；(2)软件故障描述方法研究；(3)软件故障模型研究；(4)软件故障模拟方法研究与软件工具开发；(5)C++程序故障模拟与检测方法研究与软件工具开发。此外，项目组还进行了以下方面的研究：(1)软件故障诊断框架研究；(2)软件可靠性与综合测试覆盖率研究；(3)智能故障诊断算法研究；(4)软件目标码验证方法研究；(5)发射场C3I系统可靠性分配与预计方法研究。. 本项目取得了以下成果：(1)创新地提出采用有关特征信息、征兆描述软件故障；(2)创新地提出分级建立软件故障模型；(3)针对航天发射场指挥、控制软件特点，创新地提出软件故障模拟变异算子，并开发相应软件工具；(4)提出C++程序故障模拟与检测方法，并开发相应软件工具；(5)创新地提出一种软件故障诊断框架；(6)创新地提出一种智能故障诊断算法。相关研究成果成功地应用于航天发射场指挥、控制软件故障模拟和检测，为保证多次重大航天任务顺利完成发挥了重要作用。