4. 整星功能测试大纲与细则编制

整星功能测试大纲与测试细则是测试工作的两级文件:大纲回答“测什么、为什么测、测到什么程度”,细则回答“怎么测、用什么测、测到哪一步算通过”。大纲是顶层策划文件,经评审后作为整星测试的基线;细则是可直接下发给测试岗位的操作文件,测试人员按细则逐条执行并记录。两者之间必须保持可追溯:细则中的每一个测试项都应能回溯到大纲中的某一项测试要求,大纲中的每一项要求都应至少有一条细则覆盖。

一、测试大纲的结构

整星功能测试大纲通常由以下部分组成:测试目的与适用范围、被测对象状态描述、测试依据文件清单、测试项目与要求、测试条件与约束、测试判据、测试流程与阶段划分、资源与保障要求、风险与安全要求、记录与数据管理要求。其中“测试项目与要求”是核心章节,一般按分系统或功能链组织,例如供配电功能、遥测遥控功能、姿轨控功能、数传与测控链路功能、热控功能、星务管理功能等。

大纲中的每一项测试要求应写成可验证的表述,避免“工作正常”“性能良好”这类无法判定的措辞。推荐采用“在××条件下,对××施加××激励,××参数应满足××范围”的句式。例如:“在整星加电、模拟太阳阵供电电压为 28.0V±0.5V 条件下,依次接通各分系统负载,母线电压应保持在 27.0V~29.0V 范围内,单次负载切换引起的母线电压跌落应不大于 0.5V,恢复时间不大于 10ms。”这样的表述既明确了激励条件,也给出了可测量的判据。

二、测试细则的编写要点

测试细则面向操作,编写时应把握以下几点。第一,前置条件必须写清:整星状态(如舱段对接状态、太阳阵展开或收拢、火工品是否安装)、供电状态、地面设备连接关系、软件版本号、允许的测试环境(温度、洁净度、电磁环境)。第二,操作步骤要细化到可执行的动作粒度,包括设备开机顺序、软件界面操作、指令发送内容、等待时间、观察对象。第三,每一步都应给出“预期结果”和“异常处理”两栏,测试人员据此判断是否继续。第四,记录要求要明确:记录哪些参数、采样率、记录格式、数据保存路径、签署要求。

细则中涉及指令发送的步骤,应写明指令代号、发送通道、校验方式和回令判读方法;涉及参数测量的步骤,应写明测量点、量程、精度和接地要求,避免不同测试人员得到不一致的结果。

三、测试用例设计方法

整星功能测试用例的设计可综合使用等价类划分、边界值分析、场景法和故障注入法。等价类划分用于把连续输入或状态空间划分为若干有代表性的区间,例如母线负载电流可分为轻载、额定、过载三类;边界值分析重点覆盖区间端点,如供电电压下限 26.5V、上限 29.5V 及其附近值;场景法用于构造跨分系统的功能链,如“遥控开机—星务解令—配电接通—遥测回传”的完整链路;故障注入法则通过模拟单机失效、总线中断、传感器漂移等异常,验证整星的容错与重构能力。

用例设计完成后应形成用例清单,每条用例包含用例编号、对应大纲条款、测试目的、前置条件、激励输入、操作步骤、预期结果、判据、所需资源。用例编号建议采用“分系统代号-功能代号-序号”的规则,便于追溯和回归测试时复用。

四、判据设置

判据分为定量判据和定性判据。定量判据应给出明确的数值范围、容差和持续时间要求,例如“遥测帧同步丢失次数在连续 30 分钟内不超过 2 次”。定性判据用于状态确认类测试,如“各分系统遥测参数均处于允许范围内,无异常报警”。判据设置应遵循三条原则:可测量、可复现、与任务要求直接相关。对于关键功能,还应设置分级判据,区分“合格”“降级可用”“不合格”三档,便于在测试中出现偏差时快速定位影响程度。

五、测试流程与资源安排

整星功能测试一般按“单机—分系统—整星”逐级推进,整星级测试又可分为加电自检、分系统功能联试、全链路功能验证、故障模式验证和长周期稳定性测试等阶段。资源安排需要统筹测试场地、地面支持设备、供配电设备、模拟器、测控信道、测试人员岗位和测试时间窗口。建议在细则编制阶段同步绘制测试流程与资源配置关系图,明确各阶段的输入、输出、参与岗位和关键设备,避免出现设备冲突或人员等待。

整星功能测试大纲—细则—用例—执行 追溯关系图 测试大纲(顶层策划 · 基线) 测试项目与要求 测试条件与约束 判据与合格标准 阶段划分与资源 风险与安全要求 分解与细化 测试细则(操作级文件 · 可执行) 前置条件 星状态/供电/软件版本 操作步骤 指令/等待/观察 预期结果 参数范围/状态确认 异常处理 中止/降级/上报 记录要求 参数/格式/签署 用例化设计 测试用例(可复用 · 可追溯) 等价类 / 边界值 轻载·额定·过载 场景法 跨分系统功能链 故障注入法 单机失效·总线中断 用例编号规则 分系统-功能-序号 下发执行 测试执行与记录 按细则逐条操作 → 采集遥测/总线数据 → 对照判据判定 → 记录签署 → 异常回溯至大纲条款 双向追溯要求 大纲条款 → 细则步骤 细则步骤 → 用例编号 用例结果 → 判据结论

在实际工程中,大纲与细则的编制往往需要迭代。测试过程中若发现某条判据不可测或某条步骤存在歧义,应及时修订细则并同步更新大纲中的对应条款,保持文件版本一致。测试用例清单、细则和记录表应统一编号管理,确保整星测试数据可追溯、可复现,为后续发射场测试和在轨测试提供可继承的测试资产。