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