软件测试|FIT故障注入测试工具——ISO 26262合规下的智能汽车安全验证引擎

FIT(Fault Injection Tester)是SURESOFT专为汽车电子与工业控制设计的自动化故障注入测试工具​,基于ISO 26262等国际安全标准开发,旨在解决传统测试中效率低、成本高、安全隐患难以复现的问题,其核心功能包括:

  1. 全自动测试流程​:通过图形化界面自动生成测试用例,支持模拟10类故障(如内存溢出、任务死锁、栈溢出),并自动执行监控与报告生成;
  2. 无侵入式验证​:无需修改代码或硬件,直接在现有系统(如AUTOSAR OS、HIL仿真环境)中注入故障,兼容TRACE32等主流工具;
  3. 深度安全验证:实时监控任务调度、变量变化及恢复机制(如看门狗响应),生成可视化图表与Excel报告,确保安全功能有效;
  4. 低成本高效​:省去硬件搭建与代码修改成本,单次测试周期缩短50%以上,支持并行测试提升效率;

行业痛点

  1. 测试效率低:传统手动缺陷注入测试依赖人工操作,需重复执行"测试用例编写→执行→监控→报告"流程,耗时长且易出错
  2. 成本高昂​:需为不同测试场景搭建硬件环境(如HILS)、修改目标系统代码或重新编译,导致资源浪费
  3. 安全标准难以满足:ISO 26262(尤其是ASIL B以上)要求对安全机制进行全面验证,但手动测试难以覆盖代码级缺陷(如栈溢出、任务中断)和异常场景(如死锁、资源冲突)
  4. 风险不可控:缺乏自动化监控工具,无法实时跟踪缺陷注入后的系统恢复状态,可能导致隐藏故障

SURESOFT 解决方案

FIT是一款基于功能安全标准的自动化缺陷注入工具,核心功能包括:

1. 自动化测试流程​:

  • 通过图形化界面生成符合ISO 26262的测试用例,支持10类缺陷类型(如内存错误、死锁、栈溢出)
  • 自动执行测试并监控任务调度状态、变量变化及恢复机制,生成集成报告(Overview Report + Raw Data + Graph)

2. 无侵入式测试​:

  • 无需修改代码或重新构建目标系统,直接在现有环境中注入缺陷(如模拟传感器故障、通信中断)
  • 兼容TRACE32等工具,支持HILS和AUTOSAR OS环境

3. 高覆盖度验证​:

  • 监控任务状态变化(如Task Kill、Stack Overflow)和恢复机制有效性(如Watchdog响应)
  • 支持变量实时测量和状态可视化(集成视图与分项视图切换)

<图1> 基于功能安全标准和 AUTOSAR 标准的软件故障类型测试用例创建

应用领域

1. 汽车控制器测试​:

  • 动力总成:发动机控制单元(ECU)、变速器控制模块(TCU)
  • 安全关键系统:ABS、ESC、电池管理系统(BMS)
  • 新兴领域:自动驾驶域控制器(需满足ASIL D等级)

2. 嵌入式系统验证​:

  • 需符合ISO 26262标准的工业控制器
  • 航空航天电子设备的异常场景模拟

3. 实际案例​:

  • 已交付国内多家头部知名车企的控制器测试

主要优势

1. 高效自动化​:

  • 测试用例自动生成与执行,减少人工干预,单次测试周期缩短50%以上
  • 支持并行测试,提升实验室利用率

2. 深度兼容性​:

  • 无缝集成AUTOSAR OS、TRACE32调试工具及HILS平台,适配主流开发流程
  • 无需额外硬件投入,降低测试成本

3. 全面安全性验证​:

  • 模拟50+种异常场景(如内存泄漏、资源抢占)
  • 自动生成可追溯的测试报告,满足功能安全审计需求

4. 风险规避​:

  • 提前发现潜在故障(如栈溢出导致Task Kill),避免实车测试中的危险场景

<图2> FIT故障注入测试工具优势及预期效果

方案价值

合规性保障​:

  • 帮助企业满足ISO 26262标准,降低因安全缺陷导致的召回风险和法律责任
    成本节约​:
  • 减少硬件投入(无需专用故障注入设备)和测试周期,缩短产品上市时间
    质量提升​:
  • 通过软件级缺陷验证增强系统鲁棒性,提升用户对产品的信任度
    技术引领​:
  • 推动国产控制器开发从"功能验证"向"安全验证"升级,助力智能驾驶与新能源技术落地
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