上海控安：打破国外技术垄断，在软件工具链中注入“中国血液”

为进一步推动上海科技成果转化，激发企业科技创新的积极性，上海市科技创业中心每年精心组织开展上海市高新技术成果转化项目“百佳、自主创新十强”以及成果转化先锋人物评选。

2021年底，基于对3014项高转项目转化动态跟踪数据的梳理，经各区科技主管部门推荐，结合指标筛选、答辩评议、公示等程序，评选出2020年度上海市高新技术成果转化项目“百佳、自主创新十强”，并由《华东科技》杂志对十强企业进行项目编纂。

接下来，本专题将精选本次上海市高新技术成果转化自主创新十强项目，以宣传和展示上海高新技术成果转化的典型代表，发挥示范带动效应，助力上海科创中心建设！

项目名称：智能嵌入式单元测试用例设计工具软件

项目单位：上海工业控制安全创新科技有限公司

打破国外技术垄断，

在软件工具链中注入“中国血液”

自主创新的工具软件，在填补国内工具链空白的同时，还实现了“功能上全覆盖，性能上有突破”的目标。

在国际工具链领域中，欧美国家占据了主要的市场，仅国内市场占有率就高达90%以上。由于国内处于探索追赶阶段，基于国家安全战略层面的考虑，上海工业控制安全创新科技有限公司（以下简称“上海控安”）进行自主研发，成功研发出智能嵌入式单元测试用例设计工具软件（SmartRocket TestGrid），实现了国外工具的国产化替代，有效解决了工业嵌入式系统产品研发过程中测试以及验证阶段的核心问题。

产学研深度融合的成果

上海工业控制系统安全创新功能型平台作为上海市首批建设的研发与转化功能型平台之一，是支撑上海科技创新中心“四梁八柱”的重要力量，也是国内率先提出并启动建设工控安全领域的专业性平台。2018年1月，由上海普陀科技投资有限公司、上海临港经济发展(集团）有限公司、上海科技创业投资（集团）有限公司、上海工业自动化仪表研究院有限公司、华东师范大学共同成立的国有控股企业——上海控安正式启动，公司作为工控安全平台的运营实体，有益于更好地集聚产业链上下游资源，共同推进工控系统安全技术创新和研发成果转化。

早在2011年，时任华东师范大学软件计算机学院院长的何积丰院士就带领上海控安的初始研发团队，投身于“嫦娥三期”的规划和代码验证专项工作中。“嫦娥三期”作为一个国家重点专项，不宜过多使用国外产品，但国产化选项几乎为零，当时的研发团队敏锐地认识到核心技术受制于人的局面，国家紧缺工具软件的国产化替代，于是开始坚定地投入大量研发力量及资源，经过近10年的打磨，终于在2020年正式发布智能嵌入式单元测试用例设计工具软件，对标国外一流的工具做国产化替代，成功填补了国内工具链市场的空白，实现了既定的目标。

产品攻坚期研发任务非常重，春节放假期间，何积丰院士带领研发人员依旧坚守在实验室。这是产品开发及任务达成阶段性突破的重要时刻，78岁高龄的何积丰院士，用严谨、认真的态度激励了每一位上海控安的研发人员。

从研发到现在，上海控安一直与华东师范大学保持着深度的技术合作，核心团队主要来自华东师范大学软件工程学院最年轻的教授，同时也是“国家可信嵌入式软件工程研究中心”的骨干成员。平台进入公司化运营后，吸引了一批优秀专家参与到产品的研发，研发人员构成更加多样化，加快了产品从实验室走向市场的步伐，实现了产学研的深度结合。

填补中国工具软件的空白

智能嵌入式单元测试用例设计工具软件SmartRocketTestGrid对标德国Tessy和英Testbed等公司工具的静态分析和单元测试功能，产品的自主创新成功打破了我国功能安全工具领域被国外“卡脖子”的问题，在产品成果转化中还实现了“功能上全覆盖，性能上有突破”的目标。智能嵌入式单元测试用例设计工具软件利用自动推理与符 执行技术，分析程序路径，自动生成高覆盖率的测试用例，实现智能化的单元测试，大幅提高了测试效率。

作为一款智能软件测试一体化工具，它主要被应用于测试工作，对于静态分析，可根据国军标“8114标准”对源码进行代码合规性检查，并支持查看分析结果和定位的缺陷代码；其次，单元测试采用人工智能算法、软件代码分析中的动态符 执行技术，把程序变量抽象为符 变量，再结合约束求解技术，自动生成高覆盖率的测试用例，同时支持模板类和模板函数的特化处理，保证测试工作的顺利进行。

工具软件从研发到产业化阶段，最大的难度在于找到深度试用的客户，尤其是在已经习惯于国外工具软件的市场上，但上海控安凭借产品出色的技术与算法，被越来越多的用户所接受。目前，该款工具已通过TUV南德的功能安全认证，符合EC61508-3:2010（工业通用）、EN50128:2011（轨道交通）、IS026262-8:2018(汽车电子)等行业功能安全标准对测试工具的要求，打破国外技术垄断，提高了汽车电子、轨道交通以及航空航天等关键安全领域软件代码的可靠性，大大降低了测试人员的成本投入。

工具软件筑牢国家安全壁垒

酒香不怕巷子深，在工具的预研原型阶段，由何积丰院士领衔承担的国家自然科学基金重点项目“遥感十四 卫星”就应用了这款工具软件。“遥感十四 卫星”是我国一颗三轴稳定太阳同步轨道卫星，控制软件是这颗卫星控制系统的核心，其功能性能复杂、单元测试覆盖率要求高、手工测试的人力成本很大，而且测试过程很容易出错。这样棘手的问题交到何院士的手里，在控制软件研制过程中使用了单元测试自动化工具，能够自动生成满足语句覆盖、分支覆盖、MC/DC覆盖的单元测试用例，并自动进行测试执行，极大地缩短了开发人员花费在单元测试上的时间，有效保证了测试任务顺利完成。

在积累了丰富的实践经验之后，智能嵌入式单元测试用例设计工具软件开始应用于轨交信 系统的开发和测试过程当中，率先对卡斯柯轨道交通系列软件进行自动化测试，包括信 系统、列车运行控制系统、轨旁子系统、安全平台以及联锁系统等核心模块。采用智能嵌入式单元测试用例设计工具软件参与系统测试，能够高效自动设计满足语句、分支、MC/DC覆盖的单元测试用例，进行自动化运行和错误分析，平均测试语句覆盖率高达90%，在一定程度上提高了软件的开发效率和软件产品的可靠性，为保障轨交软件的安全运行做出重要贡献。

上海控安积极申请高新技术成果转化认定，除了是对自身技术的认可外，还成功解决了一些技术人才落户上海的问题，既能吸引高端人才的加入，也避免了优秀人才的流失，对上海控安的稳健可持续发展起到关键性的作用。

探索国产化工业软件工具发展之路是孤独且艰难的，上海控安期待看到更多顶尖团队和专家投身到这份事业之中，百花齐放才会春满园。上海控安一直致力于聚集一批志同道合的团队，通过强强联手、形成优势互补，以国产化工业软件发展为立足点，打造上下游产业链协同发展，一同立足今日，展望未来。

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