[发明专利]一种基于AADL的航电系统部件元模型的建模方法

说明书

本发明属于属于航电系统架构建模技术领域，具体涉及一种基于AADL的航电系统部件元模型的建模方法。本发明是将软件与硬件设备的基本属性进行分类，并结合基本属性的衍生属性进行软硬件部件元数据模型的建模方法。所述的基本属性具体分为：常规属性、功能属性、性能属性和资源属性；所述的衍生属性包括：执行时间、基本可靠度、执行周期、任务截止时间；本发明的建模方法实现了航电系统的软件部件模型和硬件部件模型的通用化，创立了全新的过程建模方法。

技术领域

本发明属于航电系统架构建模技术领域，具体涉及一种基于AADL的航电系统部件元模型的建模方法。

背景技术

美国航电委员会在90年代初提出了综合模块化航空电子(IMA)的概念。综合化航空电子系统本质上是一个开放的分布式实时计算环境，通过综合达到硬件通用化、功能软件化、软件运行环境标准化，最终实现系统的高度综合以及信息的高度共享。IMA系统虽然拥有大量的优点，但是其也面临着规模大、复杂度高等问题。由此针对这类软硬件密集型系统的设计分析验证工作的难度也非常大，需要使用模型驱动的设计方案来解决。那么在构建系统模型之前，需要首先构建元数据模型以便于模型的通用性和便利性。

目前，通过系统建模语言(SysML)和统一建模语言(UML)可以对系统功能架构和模态转换进行建模并仿真运行，但无法对系统的物理架构进行特性分析。体系结构分析与设计语言(AADL)是一种字符化和图形化的语言，由SAE(Society for AutomotiveEngineers)体系结构描述语言附属委员会、嵌入式计算系统委员会、航空电子系统公司共同提出，用于设计和分析性能关键的实时系统的软硬件体系结构。AADL提供一个标准的和足够精确的(机器可处理的)方法对嵌入式实时系统体系结构建模，并分析系统属性，及支持系统实现的可预见性集成。AADL定义了描述系统组件、接口和组件组合的标准方法，以便于在嵌入式实时系统相关的多重组织和技术学科之间交换工程数据。AADL以一个精确的机器可处理的描述概念和运行时体系结构方法提供系统建模和分析的框架，便于自动代码生成、系统架构和其他开发活动，能显著地减少设计和执行缺陷。

发明内容

本发明的目的是：提出一种基于AADL的航电系统部件元模型的建模方法，以达到对航电系统软硬件部件进行规范化建模，构建通用化软硬件部件模型，以解决目前建模技术中存在的航电系统物理架构特性量化分析的技术问题。

为解决此技术问题，本发明的技术方案是：

一种基于AADL的航电系统部件元模型的建模方法，所述的建模方法将软件与硬件设备的基本属性进行分类，并结合基本属性的衍生属进行软硬件部件元数据建模的方法，所述的基本属性具体分为：常规属性、功能属性、性能属性和资源属性。

所述的部件常规属性包括：部件名称、部件供应商、部件版本号、部件序列号、部件类型。

所述的部件性能属性包括：重量、功耗、可靠性、可用性、延迟时间、处理时间。

所述的部件资源属性包括：处理资源、存储资源、通信资源。

所述的部件衍生属性包括：执行周期、运行时间、截止时间、数据存储资源、代码存储资源、接口类型、接口名称、接口数量、接口可用性、接口速率、传输方向。

所述的建模方法分为以下步骤：

步骤一、分析航电系统架构建模需求，提出建模所需的基本属性集；

步骤二、细化软硬件架构的衍生属性集；

步骤三、根据确定的基本属性集和衍生属性集，采用AADL语言进行软硬件部件建模，通过XML文档形式描述，构建成元数据模型

本发明的有益效果是：本发明的创新之处在于通过XML来构建开放式航电系统的软硬件部件元数据模型。并在此模型基础上，表述软硬件的基本属性以及衍生属性，具有通用且丰富的属性集，使模型能够具备通用性以及普适性。