[发明专利]一种基于AADL的数据链组网动态模型驱动方法

说明书

本发明属于航空电子系统设计技术，涉及一种基于AADL的数据链组网动态模型驱动方法。本发明包括以下步骤：步骤一，扩展AADL语言，使其能够通过组件的方式，描述航空数据链，并建立多平台航电系统的AADL模型；步骤二，通过XML文件的传递，实现AADL模型与外部网络仿真的交互；步骤三，利用反馈到AADL模型的外部网络仿真结果，驱动AADL模型动态仿真。本发明在传统AADL语言对于电子系统物理架构建模的基础上，通过扩展数据链通信组件，将系统的物理架构描述扩展到由无线链路组织起来的多平台系统。

技术领域

本发明属于航空电子系统设计技术，涉及一种基于AADL的数据链组网动态模型驱动方法。

背景技术

灵活可组异构多平台航空电子系统是未来海、陆、空、天等体系任务环境下，多种异类航空平台为达成各种空-空、空-面、空-天等任务目标，通过高速、宽带、低延迟、抗干扰、异构无线自组织网络系统互连，进行各航空平台航电系统的传感器、处理与任务载荷等资源的灵活组合和高度功能综合，实时协同，形成支持分布式系统概念的异构多平台综合航空电子系统。异构多平台航空电子系统突破传统单平台航空电子系统概念，属于特定范围的体系级(SOS)综合航空电子系统，是未来体系环境下航电系统发展的主要方向之一。

对于单机平台而言，分布式综合模块化航电系统(DIMA)是在IMA基础上改进的新型航电系统架构，该系统要求多个功能模块共享一个通用的硬件平台，由此带来的对于模块、网络、软件等系统架构要素的要求也有新的特征。应对这样的系统特点，可采取基于模型的设计手段，根据系统功能需求的分析结果，建立包含系统体系结构关键要素的数字化模型，进行系统能力预测或功能评估。

系统体系结构建模以任务能力为牵引，设计并完善基于物理实现的体系结构，首先要从物理架构的视角提取系统的关键要素，并建立相应的模型。在诸多建模语言中，AADL能够提供处理器、存储器、总线以及设备等的硬件平台建模，进程、线程、子程序、参数、数据以及调用序列、模式转换等的软件平台建模以及软硬件综合建模。

在进行模型设计时，采用分层设计方法，包括顶层设计和底层设计。顶层设计主要是描述航电系统中各区域/子系统/模块间的关系；底层设计主要描述模块的软硬件组成、软硬件与模块、软硬件与软硬件之间的关系。各个设计层次所对应的组件，AADL描述语言都有相应的设计构件与之对应，包括软件组件和执行平台组件等。这种分层式建模过程是AADL逐步细化设计思路的体现。航电系统由顶层至底层的划分，对应于AADL的模型建立可分为系统层、功能层和行为层。

系统层主要的模型构件为外设、处理器、存储器和总线等执行平台构件的相关设计，主要是划分系统、分系统边界，明确相关数据关系等；功能层通过进程和线程等进行相应抽象，进一步细化具体任务进程与外部数据配置关系，明确具体的任务进程，包括应用程序和平台任务；行为层则通过AADL的行为附件，对线程和子程序构件的具体行为进行详细描述。它也是模型分析非常重要的设计依据。

首先确定对于新型航电系统进行分析的视角；通过对新型航电系统需求的获取和分析，在已形成的功能体系结构基础上开展快速原型的开发和构建。需求分析的工作一般由系统功能设计人员完成。其验证方法及过程主要分为：

1)根据需求分析,选择合适的组件类型和一些组件元素(即特征、流和属性)。

2)为每个组件创建组件实现，然后将所需的元素(例如子组件、连接方式、流和属性)添加到组件实现,对其进行组件类型的优化处理。

3)建立系统组件类型和实现来表示系统的边界。将所有的组件实现及其联系添加到系统实现。

其核心理念是跨域、跨平台协同，通过同/异类机群、有人机与无人机编队协同方式，在一个灵活的框架内实现当前与未来的控制、空间和网络等能力的一体化。

1)系统构建连接的局限