[發明專利]基于DIMA系統的重構策略生成系統及其生成方法

在審

• 申請號: 201710390845.X
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN107273589A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 詹志娟;周慶;李兵飛;洪蓉
• 申請（專利權）人: 中國航空無線電電子研究所
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 上海和躍知識產權代理事務所(普通合伙)31239
• 代理人: 楊慧

技術領域

本發明涉及分布式綜合模塊化航空電子系統的動態重構策略工具設計技術領域。

背景技術

航空電子系統的發展已經經歷了分離式系統、聯合式系統、先進的綜合模塊化航空電子系統(IMA)、和分布式綜合模塊化航空電子系統(DIMA)的發展歷程。國內目前正在研制的先進作戰飛機以及大型客機均采用的是先進的IMA或DIMA系統。DIMA系統可以認為是由一系列的靈活的、復用的、可互操作的硬件和軟件資源集成的一個平臺，并通過系統配置藍印將各個功能應用駐留其中來完成航空任務的系統。DIMA系統通過時間和空間分區的機制對資源進行共享。DIMA系統共享的資源包括：實時操作系統、核心處理模塊、存儲器、輸入和輸出設備。其綜合模塊化主要體現在：在硬件資源的通用化和系統應用的配置化前提下實現任務軟件與物理資源的解耦隔離。因此，其真正滿足了“一代飛機、多代航電”的技術發展特征。

如何讓系統既能滿足應用軟件的應用特性要求(如安全性、可靠性、實時性等)又能匹配物理資源的處理能力(如CPU頻率、通信速率、存儲容量等)，是一個多約束綜合設計的問題。尤其是在考慮動態重構時的策略設計問題，其既有面向用戶需求不斷變化/多任務模式的廣度，又有針對物理資源多約束特定能力的深度。

發明內容

為實現DIMA對系統硬件資源以及應用軟件的合理配置管理，本發明的發明目的在于提供一種基于DIMA系統的重構策略生成系統及其生成方法，實現在多約束條件下的重構方案生成，為重構的執行提供優選方案。

本發明的發明目的通過以下技術方案實現：

一種基于DIMA系統的重構策略生成系統，包含DIMA建模組件、故障注入代碼生成組件、平臺動態配置組件和動態配置方案生成組件；

DIMA建模組件用于建立目標DIMA系統的模型；

故障注入代碼生成組件用于提供可供選擇的注入到所述模型中的故障代碼；

平臺動態配置組件用于提供可供選擇且可組合使用的約束條件；

動態配置方案生成組件用于根據選擇的約束條件在模型上進行演算，獲得目標DIMA系統的初始化配置策略，以及根據選擇的約束條件對已注入故障代碼的模型進行演算，獲得目標DIMA系統在出現故障時重構配置策略，并形成策略庫。

優選地，DIMA建模組件根據對目標DIMA系統上的任務軟件的交聯關系、任務軟件的參數信息以及ICD文件的分析建立目標DIMA系統的模型。

優選地，約束組件包含：可調度性分析組件、實時性分析組件、可靠性分析組件以及交互復雜性分析組件；

可調度性分析組件用于判斷任務軟件是否能夠在截至時間線前得到響應，進而判斷任務集的可調度性；

實時性分析組件用于通過實時性分析算法，根據具體的任務鏈、實時性任務指標、軟硬件的運行時間分析出目標DIMA系統的任務實時性是否滿足；

可靠性分析組件用于根據航電系統的拓撲結構、轉移概率、構建基本可靠度分析出目標DIMA系統的可靠度，到達預期的可靠度值判定滿足可靠性；

交互復雜分析組件用于利用交互復雜度分析算法，根據系統軟硬件之間的綁定關系，軟件與軟件，硬件與硬件之間的交聯關系對交互復雜度進行分析，給出定量的交互復雜度分析結果，進行排序。

使用上述重構策略生成系統的重構策略生成方法，包含以下步驟：

步驟一、建立目標DIMA系統的模型；

步驟二、選擇約束條件在模型上進行演算，獲得目標DIMA系統的初始化配置策略；

步驟三、選擇故障代碼注入到模型中，選擇約束條件在模型上進行演算獲得目標DIMA系統的重構配置策略；

步驟四、重復步驟四，對獲得目標DIMA系統的重構配置策略進行確認，形成策略庫。

本發明的有益效果為：針對多應用模式下DIMA系統配置設計中約束因素多、耦合性強等問題，探索新一代DIMA系統動態重構過程統一建模方法，結合現有DIMA在可調度性、實時性、可靠性等關鍵特性的研究，形成DIMA應用軟件與物理資源的配置描述表征手段，建立多約束下的DIMA動態重構策略綜合設計模型，構建仿真分析工具原型，為實現動態重構策略智能化設計奠定基礎。

附圖說明

圖1為基于DIMA系統的重構策略生成系統與目標DIMA系統的結構示意圖。

圖2為初始化配置策略生成流程示意圖；

圖3為重構配置策略生成流程示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明。