民用飞机客舱系统测试准备就绪评审分析

李高生

(中电科航空电子有限公司，成都 610000)

0 引言

测试准备就绪评审(Test Ready Review, 简称TRR)属于ARP4754A《民用飞机及系统开发指南》(简称4754A)4.6.4节飞机/系统的集成的一个重要节点，4754A有如下描述：“通常系统的集成是从一个一个单元(item)的集成开始的；在集成进程中发现的缺陷，应追溯回相应的开发或基本进程(需求的捕获/分配/确认、实现、验证)等”以寻求解决方案，并开展进程的迭代。当所有的迭代重复都有了结果，那么集成活动的输出就是已验证的、已集成的系统，以及能够表明该系统满足所有功能和安全性需求的数据。[1]这里的单元可以是一款软件，也可以是硬件，如图1所示。在民用飞机客舱系统[2]里，Unit可以是LRU也可以是系统软件，或者是LRU下一层的硬件平台和软件。“表明该系统满足所有功能和安全性需求的数据”，则是TRR通过后，集成测试的目的和结果，是具体适航[3]活动的体现。

本文的TRR是以某型民用飞机客舱系统[4]为例，阐述的范围是图1中的红色虚线以上的部分，即LRU级、系统软件独立的验证已经完成，TRR后验证的是：不同LRU/系统软件间/不同子系统间的互通互联；TRR重点描述进入下一阶段需要具备的条件和完成的工作，下一阶段工作包括客舱核心子系统、机载娱乐子系统和客舱系统的集成测试及回归工作(关注的是LRU1、LRU2、系统软件之间的集成问题，客舱核心子系统与机载娱乐子系统之间的集成问题)。

图1 客舱系统构型示意图

1 TRR的理解

民用飞机适航是以安全性为牵引的，所使用的设备、系统和功能必须表明是安全的，因此在型号研制过程中所使用的设备、采用的技术通常是成熟的和经过验证的[5]。但中国民机发展时间较短，技术的突破和产品的开发是并行开展的(技术的突破侧重的是关键技术的解决，此时设计方案尚处于调整阶段，未固化；产品开发的前提是主要技术已突破，解决的是适航流程问题)，因此在工程实际中TRR广义上可以分为两类：CDR前的TRR(对应图2中的TRR1)和CDR后的TRR(对应图2中的TRR2)，后者含义为：TRR2评审通过后，集成测试的数据可以直接作为适航审查的依据，一般此时产品的状态是基本固化的，可预见的产品更改较少或没有；前者(TRR1评审)的目的主要是约束产品技术状态，减少集成测试风险，存在一定的功能未实现项。

图2 TRR节点示意图

从图3可以看出系统开展TRR2时，设备已达到红标技术状态(功能完整，可开展鉴定和制造符合性审查)，软件已完成编码和验证。而开展TRR1时，设备可能尚处于图3中的蓝标件(数字尺寸及连接器已确定，功能未完成实现)状态，软件已完成编码，软件测试人员尚未完成正式的测试或已开展基本的测试。从适航审查[6]的角度，TRR1不是必须的，但对于国内目前民机航空电子系统而言，TRR1的开展有助于提前暴露各方(系统、软件及外包外协单位)对需求、ICD理解的不一致性(比如同一条需求，系统和软件可能有存在些许的偏差；因适航当局要求的差异，或固有场景的影响，国内和国外对同一条需求的理解也可能出现差异)，有助于提前预知阻塞性问题(比如网络设计问题)，有助于查找系统设计的不完备之处(比如正常内话逻辑之外的按键处理)。同时，开展TRR1，有助于对设备的标识(Label)位置有个直接的感官，位置是否醒目，内容是否完备，文字大小是否合理等(比如客舱系统的乘务员指示灯看板ALIP，因设备较小Label内容需要裁剪)。因此，TRR1开展有利于TRR2的顺利开展，降低TRR2通过后集成测试的风险。

注[7]：

1)蓝标件：产品还不是最终的设计，也未经过鉴定；蓝标件仅用于实验室试验，禁止用于飞行试验。

2) 红标件：产品贴近于最终的设计，部分设计已经过鉴定(主要是机械和温度相关=主要是飞行安全相关的部分)。红标件经授权后可用于飞行试验。

3) 黑标件：产品是最终的设计，设计已经过鉴定，代表批量设计的状态。

2 TRR的前提

开展TRR需要考虑以下因素：(1)待测系统；(2)测试文档；(3)测试环境；(4)测试记录；(5)质量审计过程；(6)构型[8]；(7)与开发计划的符合性。其中开展TRR1可酌情降低要求，下面将分小节分别介绍。

图3 系统研发阶段划分

2.1 待测系统状态

待测系统是由每个LRU及系统软件组成的，要确认每个LRU及系统软件的交付情况。比如在客舱系统中，LRU1是国内某供应商研发的，LRU2是国外某供应商研发的，系统软件是由公司自主研发的，针对LRU1和LRU2，无论前期是否开展下厂验收，都需要再次确认随机交付产品测试报告与实物的符合性，比如外观、铭牌、重量、尺寸、基本功能等；针对系统软件，则需要通过公司内部管理软件，如产品数据管理(Product Data Manager，简称PDM)，确认技术状态。

2.2 测试文档就绪

以客舱系统为例，TRR主要关注客舱核心子系统测试规程、机载娱乐子系统测试规程、客舱系统测试规程三个测试规程。每个规程评审通过的准则是“甲拟制的规程，乙仅依据测试规程在测试环境中同样可以操作”，具体举例说明，一个不及格的测试规程如图4所示。

图4 不及格测试规程示例图

图4测试步骤中有几个问题：

1)步骤1，“打开客舱管理终端(Cabin Management Terminal，简称CMT)设备”，测试人员不知道怎么打开，应修改为“按压CMT界面的电源按钮(在测试规程中附加，见图5)，打开CMT”，“CMT界面能够正常显示”，测试人员无法判断，需要修改为“CMT显示如下界面(并给出界面图形)”，状态页面如图6所示。

图5 CMT电源按钮

图6 CMT状态页面

2)步骤2，“给机载娱乐(In-Flight Entertainment，简称IFE)系统[9]上电”，测试人员不知道按压什么按钮进行操作，需要修改为“按压某某测试台某某区域的电源按钮，给IFE系统上电”。

3)步骤3，“CMT的IFE界面能够在几分钟内正常显示”测试人员无法判定是几分钟，同样也无法判定什么状态是正常显示，需要修改为“CMT的IFE界面能够在5分钟内正常显示(给出界面图形)”，正常显示页面如图7所示。

图7 IFE显示页面

从上述描述可以看出，测试文档的拟制需要和集成测试环境紧密结合，需要了解集成测试环境并进行初步的实际操作。

2.3 集成测试验证环境就绪

集成测试验证环境是测试的载体，是验证机载系统/设备能否正常工作的环境，状态必须是固化的，是经过检验的，是合格的。以客舱系统为例，表征集成测试验证环境已达到上述状态的文档有：客舱系统开发集成验证环境验收测试规程、测试报告、环境使用手册、构型清单及合格证。

2.4 自测试记录完整

自测试的含义是质量和检验人员未参与的，由系统测试人员自行开展的测试。自测试记录包括两个部分：(1)根据测试规程给出的实际测试结果(与预期结果是否一致)；(2)不一致项的测试项问题清单。

问题清单在TRR2时需要放在CQ(ClearQuest，简称CQ)管理，TRR1时因问题较多且零碎，可以用Excel工具管理，无论采用哪种工具，都需要具备以下信息：(1)问题描述：详细描述问题的现象；(2)问题发现阶段：比如是客舱核心子系统测试阶段还是客舱系统测试阶段；(3)问题归属：定位出是哪个LRU或系统软件的问题；(4)版本：LRU目前的软件版本信息；(5)发现时间：年月日；(6)问题发现人：张三；(7)问题状态：定位中/已定位/已关闭；(8)问题责任人：李四；(9)原因分析和定位：详细描述定位的过程，有些问题解决周期比较长，则需要记录每一次定位的时间、方法和结果；(10)回归验证版本：回归验证的软件版本信息；(11) 备注：其它必要的说明。

每一个问题均需按照以上原则对问题进行定位和关闭，这样方便后续对问题解决方案的查看，便于归纳统一、举一反三。

2.5 质量审计过程

质量经理在TRR评审前需根据《质量保证计划》开展过程审计和阶段审计工作。过程审计包括机载设备的重要阶段评审记录(譬如CDR)、产品验收记录进行审查，参与集成测试验证环境的验收、测试文档的评审等；阶段审计主要根据开发计划的转段准则确认TRR检查单查阅相关文件是否齐套、技术状态是否已达到转段准则。

2.6 构型

民机构型管理十分重要，是表征产品属性在特定时间上的快照。

构型管理，军品中称为技术状态管理[10]，软件中称为配置管理，主要通过构型标识、构型控制、构型审核、构型状态报告等手段保证产品构型信息的唯一性、准确性、完整性和有效性。在TRR阶段，应进一步检查构型标识是否合理，与主机所是否协调一致；主机所与供应商之间涉及工程变更的工程协调单(Engineering Change Memo，简称ECM)是否按照《构型管理规定》将更改执行到产品设计中，流程是否正确；构型文件是否受控，构型基线是否受控，构型文件与机载设备是否匹配。在TRR阶段，构型应组织构型管理委员会成员对2.4节自测试遗留问题进行逐一评估，对是否可以进入下一阶段给出意见。

2.7 与开发计划的符合性

TRR阶段总结报告中需描述与系统开发计划的符合性，主要包括两方面的内容：(1)开发计划规定的活动是否已经开展；(2)开发计划规定的输出物是否已具备、已评审且已受控。若某项活动未开展，或某个文档未完成拟制，要给出对转入下一阶段的影响。

3 结论

TRR是民用飞机航电系统设计中的重要环节，实际工程项目中，可开展蓝标件状态和红标件状态的双TRR。TRR检查单包括待测系统、测试文档、测试环境、测试记录、质量审计过程、构型、与开发计划的符合性等7个方面。文中内容是4754A文档的具体理解和可操作细化，结合中国自主研制的客舱系统研制流程表明该方法是有效的。

TRR是系统开发的一个里程碑节点，其正确和顺利开展标志着系统集成测试阶段的完成，是对软件设计、硬件设计、系统设计、系统环境设计的一个充分验证，是系统接受的一次“正式考试”，其结果可作为系统适航审查的依据。TRR的完成为机上地面试验和飞行测试奠定了基础。