[發(fā)明專利]一種開放式無人機地面站平臺無關建模方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811274054.1
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109558116B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設計）人: 金古烴;劉國梁;蔣豐亦;魏春燕;唐碧蔚
• 申請（專利權）人: 中國航空無線電電子研究所
• 主分類號: G06F8/20
• 分類號: G06F8/20;G06Q10/06;G06Q10/04
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

本發(fā)明公開了一種開放式無人機地面站平臺無關建模方法，包括如下步驟：第一步，地面站資源解耦，基于無人機地面站開放式架構，將地面站拆分成“應用服務”、“操作系統(tǒng)”與“硬件資源”三層架構；第二步，劃分功能域，平臺無關模型按照特定主題劃分成域，基于對無人機地面站的功能分析，劃分成監(jiān)控、規(guī)劃、態(tài)勢、C4I、情報和管理6個功能域；第三步，功能域建模，采用Rhapsody建模工具對各個功能域建模，涉及用例圖、用例活動圖、時序圖、狀態(tài)機圖、接口圖。該建模方法可針對用戶需求實現(xiàn)地面站的個性化定制，使地面站能夠靈活獲取不同主題域的各個服務應用，提高建模效率，縮短地面站需求捕獲與建模時間，削減開發(fā)成本。

技術領域

本發(fā)明屬于無人機指揮控制體系架構應用領域，具體涉及一種開放式無人機地面站平臺無關建模方法。

背景技術

現(xiàn)有地面站隨各型號無人機獨立研制，無人機系統(tǒng)存在軟件組件可重用性差、接口不通用、緊密耦合、體系架構單一等問題，故無人機系統(tǒng)難以維護、拓展能力弱、互操作性差。當?shù)孛嬲拘枰摹⒉眉艄δ埽蛘哌m配不同型號時，不同型無人機系統(tǒng)的個性化需求會導致重復研發(fā)、供應商競爭不充分等現(xiàn)象，成本管控難度大大增加。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的

本發(fā)明針對無人機系統(tǒng)“煙囪式”發(fā)展現(xiàn)狀，從系統(tǒng)層面提出了一種無人機地面站平臺無關建模方法，打破耦合，對功能進行集中管控，解決無人機系統(tǒng)體系架構單一、軟件組件可重用性差、接口不通用、耦合緊密等問題。該建模方法可針對用戶需求實現(xiàn)地面站的個性化定制，使地面站能夠靈活獲取不同主題域的各個服務應用，提高建模效率，縮短地面站需求捕獲與建模時間，削減開發(fā)成本。同時，面對不斷變更升級的地面站功能需求，本方法也具有高拓展性，能夠充分吸收各個域的最新科研成果，具備各層級不同域的同步迭代更新，實現(xiàn)成果創(chuàng)新應用，減少新增功能的研發(fā)與集成時間。

發(fā)明技術解決方案

本專利發(fā)明了一種開放式無人機地面站平臺無關建模方法。結合當前無人機系統(tǒng)作戰(zhàn)應用服務需求與地面站型號項目研制經(jīng)驗，剝離計算機平臺資源，在應用服務層面統(tǒng)籌分析當前地面站的所有功能，按照特定主題進行功能聚類，采用sysML建模語言、利用IBMRational Rhapsody建模工具構建了涵蓋用例圖、活動圖、時序圖、外部接口、狀態(tài)機圖等開展六個平臺無關模型(PIM)建立。本方法在不同層級的域上進行關聯(lián)，并支持各個域的迭代更新，保障地面站的開放式架構，從而有效促進無人機系統(tǒng)的互操作進程。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述的技術方案：

一種開放式無人機地面站平臺無關建模方法，包括如下步驟：

第一步，地面站資源解耦，基于無人機地面站開放式架構，將地面站拆分成“應用服務”、“操作系統(tǒng)”與“硬件資源”三層架構，使地面站軟硬件資源解耦，更使應用服務和運行平臺解耦；

第二步，劃分功能域，平臺無關模型按照特定主題劃分成域，基于對無人機地面站的功能分析，劃分成監(jiān)控、規(guī)劃、態(tài)勢、C4I、情報和管理6個功能域；

第三步，功能域建模，采用Rhapsody建模工具對各個功能域建模，涉及用例圖、用例活動圖、時序圖、狀態(tài)機圖、接口圖，為模型傳遞進行應用服務的軟件開發(fā)提供基礎。

優(yōu)選的，對規(guī)劃域中的航路規(guī)劃進行建模的步驟如下：

A.建立航路規(guī)劃用例圖，以描述與該域相關的參與者之間的關系，航路規(guī)劃用例圖中相關的參與者有飛行員、岸基指揮所、測控地面終端、指揮員、航管中心；

B.建立航路規(guī)劃活動圖，描述該用例的主要活動過程，并標示該活動的發(fā)生對象與接受對象；

C.建立航路規(guī)劃時序圖，時序圖由活動圖生成，并在活動圖基礎上增加定義了不同參與者之間或者同一個參與者內(nèi)部的傳遞消息內(nèi)容，為下一步數(shù)據(jù)接口做準備；