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VectorCAST

Software-Testautomatisierung für sicherheitskritische Embedded Systeme

VectorCAST ist eine Plattform für das Testen von Embedded-Software, die Unit-, Integrations- und Abdeckungstests über den gesamten Softwareentwicklungszyklus hinweg automatisiert. Sie wurde für Teams entwickelt, die in C, C++ und Ada an sicherheitskritischen Systemen mit hohen Integritätsanforderungen arbeiten.

VectorCAST eliminiert den manuellen Aufwand bei Unit-Tests. Testumgebungen, die Durchführung von Regressionstests, die Erfassung der Testabdeckung sowie die Erstellung von Zertifizierungsberichten laufen vollautomatisch ab. Ihre Ingenieure können sich auf Aufgaben konzentrieren, die technisches Fachwissen erfordern, anstatt sich mit der zugrunde liegenden Infrastruktur zu befassen.

VectorCAST wird von Entwicklern für Embedded-Software, Testingenieuren und Verantwortlichen für Softwarequalität eingesetzt, etwa in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, der Medizintechnik, der Industrieautomation sowie im Bahnwesen –, wenn die Einhaltung von Normen wie DO-178C, ISO 26262, IEC 62304 und EN 50716 erforderlich ist.

Vorteile

VectorCAST wurde spezifisch für die Rahmenbedingungen und Anforderungen der Embedded Softwareentwicklung konzipiert und ist keine Abwandlung eines Allzweck-Tools.

  • Manuellen Test-Aufwand erheblich reduzieren

    VectorCAST generiert Testfälle direkt aus dem Quellcode, sodass Ihr Team seine Zeit mit der Überprüfung der Ergebnisse verbringen kann, anstatt Standardcode zu schreiben.

  • Strukturelle Abdeckung erreichen und nachweisen

    Die Analyse der Anweisungs- (Statement), Verzweigungs- (Branch) sowie MC/DC-Abdeckung ist integriert und kann in Formaten ausgegeben werden, die für die Zertifizierungsprüfung geeignet sind. Die Abdeckungswerte für das gesamte Projekt und für einzelne Units werden gemeinsam in einer einzigen Ansicht dargestellt, sodass Sie den Vollständigkeitsgrad des gesamten Programms beurteilen können, ohne zwischen verschiedenen Ansichten wechseln zu müssen.

  • Durchgängige Rückverfolgbarkeit von Anforderungen bis zu Testergebnissen

    Dank der Integration in Tools für das Anforderungsmanagement, ​​darunter IBM DOORS, Polarion, Visure, Jama und codeBeamer, bleiben Ihre Testartefakte über den gesamten Projektlebenszyklus hinweg verknüpft und revisionssicher dokumentiert.

  • Arbeiten Sie in Ihrer bestehenden Entwicklungsumgebung

    VectorCAST lässt sich in Jenkins, Visual Studio Code, MathWorks Simulink und über 80 Compiler integrieren. Dank der nativen GoogleTest-Unterstützung können bestehende Testsuiten ohne Anpassungen übernommen werden. Die Lösung fügt sich nahtlos in Ihren bestehenden Arbeitsablauf ein, anstatt ihn zu ersetzen.

  • Beschleunigung der Zertifizierung mit Qualifizierungsdokumentation

    Es stehen Tool-Qualifikationspakete für DO-178B/C sowie Tool-Validierungspakete für IEC 61508, ISO 26262, EN 50716 und IEC 62304 zur Verfügung, einschließlich Zertifikaten von TÜV SÜD.

Anwendungsgebiete

VectorCAST kommt überall dort zum Einsatz, wo Softwarefehler sicherheitskritische oder missionsentscheidende Folgen haben können.

Luft- und Raumfahrt

Zertifizierung der strukturellen Abdeckung für luftgestützte Systeme gemäß DO-178B und DO-178C. Die VectorCAST-Qualifikationspakete enthalten die für die Tool-Qualifikation erforderlichen Unterlagen, Testfälle und Vorgehensweisen.

Automobilindustrie

Software-Verifikation und -Validierung für die funktionale Sicherheit im Automobilbereich gemäß ISO 26262. Unterstützt die Rückverfolgbarkeit von Anforderungen, Regressionstests und die Erstellung von Abdeckungsberichten in Steuergeräte-Softwareprojekten.

Medizintechnik

Verifikation der Softwaresicherheit für medizinische Geräte gemäß IEC 62304. Unterstützt die gesamte Testdokumentationskette vom Unit-Test bis zur Abdeckung auf Systemebene.

Industrie

Zertifizierung der funktionalen Sicherheit für programmierbare elektronische Systeme gemäß IEC 61508. EInsatz in Produktentwicklungsprogrammen, die eine systematische Verifikation der Software erfordern.

Bahntechnik

Software-Verifikation und -Validierung für Bahnanwendungen gemäß EN 50716. Unterstützt strukturiertes Testen mit Rückverfolgbarkeit und der Erstellung von Nachweisen zur Testabdeckung.

Übernehmen Sie Ihre bestehende Testsuite in VectorCAST

Teams, die sicherheitskritische Software entwickeln, verfügen häufig bereits über eine C++-Testsuite – etwa auf Basis von GoogleTest oder anderen xUnit-Frameworks. Mit VectorCAST Coded Tests müssen Sie nicht von Vorne beginnen. Importieren Sie Ihre bestehenden Testsuiten direkt in VectorCAST, ohne sie umschreiben zu müssen. Ausführung, MC/DC-Abdeckungsanalyse und die Erstellung von Zertifizierungsberichten funktionieren sofort ab dem ersten Testlauf. Mock-Unterstützung für C-Funktionen ist integriert, neue Tests können Sie in der vertrauten C++-Syntax im xUnit-Stil schreiben und alles zentral in derselben zertifizierten Umgebung verwalten.

Welche Vorteile ergeben sich für Ihre bestehende Testsuite?

  • MC/DC-Strukturabdeckung

    Die Abdeckung von Anweisungen (Statements), Verzweigungen (Branch) sowie MC/DC-Strukturen wird automatisch für Ihre bestehenden Tests gemessen und ausgewiesen. Keine externe Instrumentierung, keine zusätzlichen Tools.

  • Rückverfolgbarkeit von Anforderungen

    Verknüpfen Sie Ihre Testfälle mit Anforderungen und generieren Sie auditfähige Rückverfolgbarkeitsberichte. Die Verbindung von der Anforderung zum Testergebnis ist ohne manuelle Zusammenstellung nachprüfbar.

  • Zertifizierte Tool-Qualifikation

    TÜV-zertifizierte Qualifikationskits sind für DO-178C und andere relevante Normen verfügbar. Ihre Test-Suite läuft nun in einer qualifizierten Umgebung.

  • Integrierte Mocking- und Stubbing-Funktionen

    Fehlerinjektion und Unit-Isolation ohne Mocking-Frameworks von Drittanbietern. Die VUnit-Mock-Unterstützung für C-Funktionen sorgt dafür, dass der Testcode in sich geschlossen bleibt.

  • ATG für neue Tests

    Die automatische Testgenerierung ATG generiert überprüfbare C++-Quelldateien für neue Abdeckungslücken und bietet Ihnen so einen Ausgangspunkt ohne manuellen Erstellungsaufwand.

  • VS Code-Integration

    Führen Sie „Coded Tests“ aus und lassen Sie sich die Testabdeckung direkt in Ihrem Quellcode über die VectorCAST Test Explorer-Erweiterung anzeigen, ohne die IDE verlassen zu müssen.

KI-gestützte, anforderungsbasierte Testgenerierung

Das anforderungsbasierte Testen ist in den meisten sicherheitskritischen Programmen eine Zertifizierungsvoraussetzung. Es ist zudem einer der arbeitsintensivsten Bestandteile des Verifikationsworkflows: das Mapping von Anforderungen zum Code, das Erstellen von Testfällen für jede einzelne Anforderung sowie die Aufrechterhaltung der Rückverfolgbarkeit bei Änderungen von Anforderungen und Code.

Reqs2x, der KI-gestützte, anforderungsbasierte Testgenerator in VectorCAST 2026, automatisiert diese Aufgabe. Reqs2x ordnet Anforderungen den Funktionen zu, die diese umsetzen, und generiert mithilfe von Large Language Modellen darauf abgestimmte Testfälle. Erst nach der Überprüfung und Freigabe durch einen Ingenieur werden die Ergebnisse in den Verifikations-Workflow übernommen.

So funktioniert es

  1. Importieren von Anforderungen

    Importieren Sie Anforderungen über das Requirements Gateway. Ihr bestehender Arbeitsablauf bleibt unverändert.

  2. Automatisches Mapping

    Reqs2x verwendet Program Slicing, um jede Anforderung den Funktionen zuzuordnen, die sie implementieren. Keine manuellen Querverweise.

  3. KI-generierte Testfälle

    Large Language Models generieren ausführbare Testfälle, die auf die jeweilige Anforderung abgestimmt sind. Jedes Artefakt ist vollständig transparent. Eingaben, Ausgaben und Mapping-Informationen sind in jedem Schritt einsehbar.

  4. Überprüfung durch Ingenieure

    Generierte Zuordnungen und Testfälle durchlaufen einen Überprüfungsschritt durch Ingenieure, bevor sie in den weiteren Verifikationsworkflow gelangen. Nichts wird automatisch akzeptiert. KI-generierte Artefakte unterliegen denselben Überprüfungs- und Qualitätskontrollen wie handgeschriebener Testcode.

Entwickelt für sicherheitskritische Anwendungen

Der KI-Ansatz von Vector basiert auf modularen, aufgabenspezifischen Agenten, die für genau definierte Anwendungsfälle in kontrollierten Kontexten entwickelt wurden. Jeder Agent führt eine bestimmte Aufgabe an einem bestimmten Ort aus, wodurch sein Verhalten vorhersehbar und seine Ergebnisse überprüfbar sind. Das Design unterstützt die Einhaltung von MISRA C:2025, den ISO/IEC-KI-Frameworks und dem EU-KI-Gesetz (AI Act).

Der „Bring Your Own Model“-Ansatz ermöglicht es Ihrem Unternehmen, das Large Language Model auszuwählen, das Ihren Anforderungen an Infrastruktur und Datenschutz entspricht. Sowohl On-Premise- als auch Cloud- und Hybrid-Bereitstellungen werden unterstützt.

Erweitern Sie auf Timing-Verifikation
Funktionale Korrektheit ist nur ein Teil der Verifikation. Bei der Entwicklung sicherheitskritischer Systeme muss Software zudem innerhalb definierter Zeitgrenzen ausgeführt werden, und dies muss nachgewiesen werden. VectorCAST/Timing leitet Timing-Nachweise vollständig aus gemessenen Ausführungsdaten unter Verwendung formaler statistischer Methoden ab, ohne dass ein Hardware-Modell oder Annahmen zur Mikroarchitektur erforderlich sind. Die Ergebnisse eignen sich ohne zusätzliche Begründung für Zertifizierungsaudits.

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Andreas Horn
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