Введение
ГЛАВА 1. Требования к программному обеспечению средств измерений 17
1.1 Классификация ПО СИ 23
1.2 Анализ состояния вопроса в области регламентации требований и методологии проверки ПО СИ 25
1.2.1 Руководства и рекомендации международных и региональных метрологических организаций 27
1.2.1.1 Директива 2004/22/EC европейского парламента и совета 31 марта 2004 г. на средства измерений - (Directive 2004/22/EC of the European parliament and of the council of 31 March 2004 on measuring instruments) 27
1.2.1.2 Рекомендация KOOMET R/LM/10:2004 Программное обеспечение средств измерений. Общие технические требования. 28
1.2.1.3 WELMEC 7.1. Informative Document. Development of Software Requirements - Руководство. Разработка требований к программному обеспечению 30
1.2.1.4 WELMEC 7.2. Software Guide (Measuring Instruments Directive 2004/22/EC) - Руководство по программному обеспечению (основано на Директиве по измерительным приборам MID 2004/22/EC). 33
1.2.1.5 Рекомендация OIML D 31:2008 Общие требования к программному обеспечению, контролирующему средства измерения (OIML D 31:2008 General requirements for software controlled measuring instruments) 37
1.2.2 Документы международной организация по стандартизации ИСО 41
1.2.2.1 ГОСТ Р ИСО/МЭК 9126-93. Информационная технология. Оценка программной продукции. Характеристики качества и руководства по их применению. 42
1.2.2.2 ГОСТ Р ИСО/МЭК 12119-2000. Информационная технология. Пакеты программ. Требование к качеству и тестирование 42
1.2.2.3 ГОСТ Р ИСО/МЭК 9127-94. Системы обработки информации. Документация пользователя и информация на упаковке для потребительских программных пакетов. 43
1.2.2.4 ГОСТ Р 51904-2002. Программное обеспечение встроенных систем. Общие требования к разработке и документированию 43
1.2.2.5 ISO/IEC 14598 Information technology - Software product evaluation. Информационные технологии. Оценка программного продукта. 44
1.2.2.6 ГОСТ Р ИСО/МЭК 25040-2014 Информационные технологии. Системная и программная инженерия. Требования и оценка качества систем и программного обеспечения (SQuaRE). Процесс оценки. 45
1.2.2.7 ГОСТ Р ИСО МЭК 25041-2014 Информационные технологии. Системная и программная инженерия. Требования и оценка качества систем и программного обеспечения (SQuaRE). Руководство по оценке для разработчиков, приобретателей и независимых оценщиков. 45
1.2.3 Отечественные нормативные база документов в области ПО СИ 46
1.2.3.1 МИ 2174-91. Рекомендация. ГСИ. Аттестация алгоритмов и программ обработки данных при измерениях. Основные положения. 48
1.2.3.2 ГОСТ Р 8.596-2002. ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения. 51
1.2.3.3 МИ 2517-99 Рекомендация. ГСИ. Метрологическая аттестация программного обеспечения средств измерений параметров физических объектов и полей с использованием компьютерных программ генерации цифровых тестовых сигналов. 52
1.2.3.4 МИ 2518-99 Рекомендация. ГСИ. Метрологическая аттестация алгоритмов и программ генерации цифровых тестовых сигналов. 52
1.2.3.5 МИ 2955-2010 ГСИ. Типовая методика аттестации программного обеспечения средств измерений 53
1.2.3.6 Р 50.2.077-2014 ГСИ. Испытания средств измерений в целях утверждения типа. Проверка защиты программного обеспечения . 54
1.2.3.7 ГОСТ Р 8.654 – 2015 ГСИ. Требования к программному обеспечению средств измерений. Основные положения. 55
1.3. Выводы по главе 1 63
ГЛАВА 2. Методы тестирования по Си 64
2.1. Порядок проведения тестирования программного обеспечения средств измерений 64
2.1.1. Тестирование программного обеспечения средств измерений в соответствии с методикой МИ 2955-2010 67
2.1.2. Тестирование программного обеспечения в соответствии с МИ 2174 71
2.1.3. Тестирование программного обеспечения, опыт ФГУП «СНИИМ» 72
2.1.4. Тестирование программного обеспечения в соответствии с рекомендациями NPL 77
2.2. Методы испытаний программного обеспечения средств измерений 79
2.2.1 Особенности методов испытаний программного обеспечения средств измерений 79
2.2.2 Метод испытаний, основанный на использовании опорного программного обеспечения. 80
2.2.3. Метод сличения программного обеспечения одинакового уровня
вычислительной точности. 83
2.2.4 Метод испытаний, основанный на анализе исходного кода. 85
2.2.4.1. Виды анализа исходного кода 88
2.2.5. Метод испытаний ПО СИ с помощью «опорных» наборов данных 90
2.3. Показатели качества программного обеспечения 95
2.4 Критерии оценки качества ПО 98
2.4.1 Значение относительного отличия 98
2.4.2 Критерии оценки адекватности модельных функций 99
2.5. Выводы по главе 2 112
ГЛАВА 3. Тестирование программного обеспечения при испытаниях си с целью утверждения типа 113
3.1. Особенности ПО СИ и его правовое регулирование. 113
3.2. Структура рекомендаций Р 50.2.077-2014. ГСИ. Испытания средств измерений в целях утверждения типа. Проверка защиты программного обеспечения . 116
3.3. Отличительные особенности Российского подхода к тестированию ПО СИ при проведении испытаний СИ с целью утверждения типа 119
3.4. Выводы по главе 3 120
ГЛАВА 4. Разработка опорного программного обеспечения для исследования и тестирвоания программного обеспечения средств измерений цифровых подстанций 121
4.1. Особенности стандарта 122
4.1.1. Обеспечение скорости передачи данных 122
4.1.2. Обеспечение приоритета передаваемого трафика 123
4.1.3. Синхронизация данных 125
4.1.4. Обеспечение контроля целостности передаваемых данных 127
4.1.5. Передача сервисной информации 127
4.2. Требования к программному обеспечению 128
4.2.1. Требования к документации 129
4.2.2. Требования к разделению программного обеспечения 130
4.2.3. Требования к идентификации программного обеспечения 130
4.2.4. Требования к защите программного обеспечения и данных 130
4.2.5. Требования к интерфейсу пользователя 131
4.2.6. Требования к синхронизации данных и обнаружению потерь 137
4.2.7. Требования к структуре Ethernet кадра для приема SV сообщений 138
4.3. Разработка программного продукта 139 4.4. Применение метода кросс-валидации для оценки значений модельно-зависимых параметров при обследовании качества передаваемой электроэнергии. 143
4.5. Оценка вычислительных возможностей ПО 148
4.6. Выводы по главе 4 154
Выводы 155
Список используемой литературы
