[發明專利]一種基于AADL的航電系統部件元模型的建模方法

在審

• 申請號: 201811392713.1
• 申請日: 2018-11-21
• 公開（公告）號: CN109376469A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 李奎;符佳盼;張國全;徐克
• 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: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

本發明屬于屬于航電系統架構建模技術領域，具體涉及一種基于AADL的航電系統部件元模型的建模方法。本發明是將軟件與硬件設備的基本屬性進行分類，并結合基本屬性的衍生屬性進行軟硬件部件元數據模型的建模方法。所述的基本屬性具體分為：常規屬性、功能屬性、性能屬性和資源屬性；所述的衍生屬性包括：執行時間、基本可靠度、執行周期、任務截止時間；本發明的建模方法實現了航電系統的軟件部件模型和硬件部件模型的通用化，創立了全新的過程建模方法。

技術領域

本發明屬于航電系統架構建模技術領域，具體涉及一種基于AADL的航電系統部件元模型的建模方法。

背景技術

美國航電委員會在90年代初提出了綜合模塊化航空電子(IMA)的概念。綜合化航空電子系統本質上是一個開放的分布式實時計算環境，通過綜合達到硬件通用化、功能軟件化、軟件運行環境標準化，最終實現系統的高度綜合以及信息的高度共享。IMA系統雖然擁有大量的優點，但是其也面臨著規模大、復雜度高等問題。由此針對這類軟硬件密集型系統的設計分析驗證工作的難度也非常大，需要使用模型驅動的設計方案來解決。那么在構建系統模型之前，需要首先構建元數據模型以便于模型的通用性和便利性。

目前，通過系統建模語言(SysML)和統一建模語言(UML)可以對系統功能架構和模態轉換進行建模并仿真運行，但無法對系統的物理架構進行特性分析。體系結構分析與設計語言(AADL)是一種字符化和圖形化的語言，由SAE(Society for AutomotiveEngineers)體系結構描述語言附屬委員會、嵌入式計算系統委員會、航空電子系統公司共同提出，用于設計和分析性能關鍵的實時系統的軟硬件體系結構。AADL提供一個標準的和足夠精確的(機器可處理的)方法對嵌入式實時系統體系結構建模，并分析系統屬性，及支持系統實現的可預見性集成。AADL定義了描述系統組件、接口和組件組合的標準方法，以便于在嵌入式實時系統相關的多重組織和技術學科之間交換工程數據。AADL以一個精確的機器可處理的描述概念和運行時體系結構方法提供系統建模和分析的框架，便于自動代碼生成、系統架構和其他開發活動，能顯著地減少設計和執行缺陷。

發明內容

本發明的目的是：提出一種基于AADL的航電系統部件元模型的建模方法，以達到對航電系統軟硬件部件進行規范化建模，構建通用化軟硬件部件模型，以解決目前建模技術中存在的航電系統物理架構特性量化分析的技術問題。

為解決此技術問題，本發明的技術方案是：

一種基于AADL的航電系統部件元模型的建模方法，所述的建模方法將軟件與硬件設備的基本屬性進行分類，并結合基本屬性的衍生屬進行軟硬件部件元數據建模的方法，所述的基本屬性具體分為：常規屬性、功能屬性、性能屬性和資源屬性。

所述的部件常規屬性包括：部件名稱、部件供應商、部件版本號、部件序列號、部件類型。

所述的部件性能屬性包括：重量、功耗、可靠性、可用性、延遲時間、處理時間。

所述的部件資源屬性包括：處理資源、存儲資源、通信資源。

所述的部件衍生屬性包括：執行周期、運行時間、截止時間、數據存儲資源、代碼存儲資源、接口類型、接口名稱、接口數量、接口可用性、接口速率、傳輸方向。

所述的建模方法分為以下步驟：

步驟一、分析航電系統架構建模需求，提出建模所需的基本屬性集；

步驟二、細化軟硬件架構的衍生屬性集；

步驟三、根據確定的基本屬性集和衍生屬性集，采用AADL語言進行軟硬件部件建模，通過XML文檔形式描述，構建成元數據模型

本發明的有益效果是：本發明的創新之處在于通過XML來構建開放式航電系統的軟硬件部件元數據模型。并在此模型基礎上，表述軟硬件的基本屬性以及衍生屬性，具有通用且豐富的屬性集，使模型能夠具備通用性以及普適性。