Desarrollo de un Procedimiento en NI TestStand para la Ejecucion de Casos de Prueba de Integración Hardware/Software de Equipos de Avión

Introducción 

El departamento de  Sistemas de Prueba de AIRBUS MILITARY se dedica a la realización de plataformas de prueba para los distintos productos que conforman su segmento de mercado, integrando los elementos de avión en bancos de ensayo. Dicha plataforma es llamada SEAS (Sistema de Estimulación, Adquisición y Simulación). En este artículo se presentará un procedimiento para la ejecución de pruebas en dicha plataforma realizado con TestStand.

Dicho procedimiento permitirá proporcionar a nuestros usuarios, que en general pueden ser ó no ser ingenieros de ensayos, un método para definir y ejecutar los casos de prueba de integración HW/SW centrándose en la definición funcional de las mismos. Ya que todos los aspectos de control del banco, ejecución y generación de resultados estarán ya implementados en secuencias en NI TestStand incluidas en el Procedimiento.

Así mismo este procedimiento obliga a los usuarios a una definición de las pruebas clara y completa, y proporciona, al ser automático, una garantía de que se ejecuta siempre en las mismas condiciones (Repetitividad).

 Así pues, la herramienta NI TestStand integrada en la plataforma SEAS, nos permite proporcionar al usuario de un banco de pruebas un entorno completo para desarrollar todas las actividades de Test, definición, ejecución y generación de resultados.

Descripción del procedimiento:

1) Definición de los casos de prueba en módulos DOORS, Básicamente la sintaxis es libre pero hay 4 campos mandatorios para la ejecución:

• • DOORS IDENT  para trazabilidad de resultados
  • Nombre de la señal y valor de estimulación o esperado
  • Tipo de señal (y nombre del mensaje para señales de bus)

El resto de los campos también son añadidos, como “Additional Results” proporcionando información adicional para seguimiento del ensayo.

2) Los módulos DOORS son exportados automáticamente a ficheros EXCEL (en algún caso es definido directamente en EXCEL).

3) Ejecutar el procedimiento en TestStand, cuya arquitectura general será:

•  Set-up
  • Connect SEAS Nodes
  • Bench HW Set-up
  • Buses Set-up
  • Apply Default values / Initial Conditions
  • Power up UUT´s
  • Check IBIT processes
  • Initialization of SEAS Processes & other modules
  • anagement of Parallel Processes
•  Main Execution
  • port Test Requirements (Excel File as a TestStand array)
  • Test Preconditions
  • Test Case 1
    • Test Case 1.1
      •  TEST STEP - actions, Stimulation, inputs to UUT/System
      • VERIFY - outputs from UUT/System are obtained via SEAS, and checked with the expected results imported from Excel files
    • Test Case 1.2
    • Test Case 1.3
  • Test Case 2
  • Test Case 3
  • ...
•  Clean- up
  • Stop SEAS processes
  • Power off UUT´s
  • lose connection

Los casos de Test deben ser definidos en función del tipo de señal, y si esta es de estimulación al equipo bajo test (TEST STEP SEQUENCE) o de monitorización de las salidas de éste (VERIFY SEQUENCE)

La ejecución de los Tests es secuencial, y se ejecuta llamando a la secuencia correspondiente según el tipo de señal definida en el Test. Tenemos desarrollada una librería de secuencias, con las cuales según los tipos de señales del equipo a probar, construiremos fácilmente el procedimiento de test. Estas secuencias son:

• • Avionic Buses: PUT AFDX/CHECK AFDX, PUT A429/CHECK A429, PUT 1553/CHECK 1553, PUT CAN/CHECK CAN.
  • Señales HW: PUT ANALOG/CHECK ANALOGUE, PUT DISCRETE/CHECK DISCRETE
•  

4) Los resultados son almacenados en Base de Datos, y de ahí se obtiene automáticamente un documento de resultados

Modificaciones en los Requisitos de Test, suponen modificar las definiciones de Test en DOORS o EXCEL, y una nueva ejecución automática; pero no supone ningún cambio en el Procedimiento de Test en NI TestStand,

Utilización del procedimiento:

Nuestros usuarios realizan ensayos de integración HW/SW de diferentes equipos o sistemas de avión (en los programas A400M y A350). El mismo procedimiento ha sido utilizado, y con pequeñas modificaciones, las secuencias de NI TestStand han sido fácilmente particularizadas y reutilizadas en bancos de distinta índole (de aviónica, de potencia, de integración HW/SW de un equipo de avión o de integración de varios equipos y simulaciones).

Con el mismo procedimiento el usuario puede fácilmente ir incrementando el nivel de automatización en las pruebas. Desde interactivo (mediante pop-ups indicando acciones manuales), hasta completamente automático cuando se tiene ya una definición completa de las pruebas.

La velocidad de ejecución de NI TestStand  manejando arrays de cientos de elementos, ha permitido la comunicación con el sistema de test y la estimulación y monitorización de UUTs, a las velocidades requeridas por casos de prueba con requisitos de tiempo del orden de los 10 ms.

Uno de los problemas que hubo que solventar al utilizar NI TestStand como herramienta de Test automatizado es la obligación de utilizar herramientas cualificadas para validar los resultados generados. Dado que tanto el sistema de pruebas (SEAS), como el NI TestStand no lo estaban, la solución fue conectar un multianalizador en paralelo, que sincronizado y controlado desde NI TestStand, registrara los mismos resultados que se obtienen en la ejecución de los casos de prueba, aunque en formato raw, con objeto de poder demostrar que son los mismos resultados obtenidos por dos fuentes independientes.

Conclusión: 

Este procedimiento ha proporcionado evidentes ventajas frente a la definición abierta y ejecución manual de los casos de pruebas en los equipos y sistemas de avión, tanto en tiempo como en calidad, fundamentalmente porque está siendo aplicado a una cantidad de casos de prueba del orden de decenas de miles, con la variedad y complejidad que eso conlleva.

Como desarrolladores de plataformas de Ensayos prestamos especial atención  al seguimiento de Standares como ATML. Gracias a la utilización de NI TestStand podemos obtener los resultados automáticamente en este formato. Nuestro siguiente objetivo es implementar ATML en las descripciones de Test, para lo cual el uso de NI TestStand también será de gran utilidad.

Información del Autor:

Gloria Pérez
Airbus Military
Spain