FADEC软件需求形式化建模与测试用例生成的实例研究
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作者:
作者单位:

1.南京航空航天大学计算机科学与技术学院,南京 211106;2.中国航发控制系统研究所,无锡 214000

作者简介:

通讯作者:

胡军,男,副教授,E-mail:hujun@nuaa.edu.cn。

中图分类号:

TP311.5

基金项目:

国家自然科学基金和“叶企孙”联合基金重点项目(U2241216;Y2022-V-0001-0027)。


Case Study on Formal Modeling and Test Case Generation for FADEC Software Requirements
Author:
Affiliation:

1.College of Computer Science and Technology, Nanjing University of Aeronautics & Astronautics, Nanjing 211106, China;2.AECC Aero Engine Control System Institute, Wuxi 214000, China

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    摘要:

    研发具有安全关键特征的全权限数字化发动机控制(Full authority digital engine control, FADEC)软件是当前大飞机航空发动机控制系统研制的重要任务。本文工作面向大飞机FADEC软件研发中的需求分析与测试挑战,基于变量关系模型(Variable relation model, VRM)提出了对条目化自然语言描述的FADEC软件需求形式化建模、分析和基于模型测试用例生成的技术方法,并对FADEC中启动燃油控制软件(Start fuel control, SFC)功能实例进行了研究。研究包括对FADEC自然语言需求文档开展结构化预处理,生成领域概念库;通过需求规范化生成形式化建模框架;基于变量关系模型开展多范式的分析;基于需求模型自动生成测试用例;对FADEC需求建模分析中的领域特征问题进行总结分析等。本文对FADEC软件需求提供了建模与测试的工程经验。

    Abstract:

    The development of full authority digital engine control (FADEC) software, characterized by its safety-critical nature, is a pivotal task in advancing control systems for large aircraft aero-engines. This study tackles key challenges in requirement analysis and testing encountered during FADEC software development. It introduces a formal modeling method based on the variable relation model (VRM) for specifying FADEC software requirements that are initially described in itemized natural language. The work further investigates techniques for automatically generating test cases from the resulting requirement model and demonstrates the entire approach through a functional case study based on the start fuel control (SFC) software within a FADEC system. The methodology encompasses: The structured preprocessing of natural language requirements to build a domain concept repository;the establishment of a formal modeling framework through requirement standardization, the mmulti-paradigm analysis using the VRM, the automated test case generation, and a critical analysis of domain-specific challenges in FADEC requirement modeling and validation. This paper provides engineering experience for modeling and test of FADEC software require ments.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

董泽华,胡军,沈翔宇,熊波,董亚炯,戴嘉磊. FADEC软件需求形式化建模与测试用例生成的实例研究[J].南京航空航天大学学报,2025,57(5):999-1012

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  • 收稿日期:2025-05-19
  • 最后修改日期:2025-09-07
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  • 在线发布日期: 2025-10-27
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