[发明专利]一种基于SysML模块图的AADL模型构造方法

说明书

本发明公开了一种基于SysML模块图的AADL模型构造方法，包括以下步骤：步骤一，基于SysML模块图进行模块分类；步骤二，基于SysML模块图构建ADDL组件类型声明；步骤三，基于SysML模块图构建AADL组件类型实现；步骤四，基于SysML状态机图构建AADL组件的状态；步骤五，基于SysML状态机图构建AADL组件的状态转换。通过本发明，用户可以实现基于SysML模块图的AADL模型的自动构造，可以在维护嵌入式系统架构模型、子系统模型关联关系的基础上，兼顾系统整体模型与子系统模型的非功能属性，完成嵌入式系统架构从软件到硬件层次的建模与验证，还可以在软件开发的早期阶段对系统架构模型的可行性和正确性进行验证，尽早的发现系统架构方面的问题，降低系统开发的成本，实现系统整体的高可靠目标。

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SysML模块图的AADL模型构造方法。

背景技术

任务关键系统是高可靠性、高实时性、高集成度的复杂嵌入式系统。MBSE(ModelBased System Engineering)已被公认为是实现复杂关键系统各个步骤的最佳方案，它将建模语言和工具与需求分析、设计、实现、集成及测试等嵌入式软件开发过程紧密相连。基于上述目的，OMG(Object Management Group)提出了一种标准化的系统建模语言SysML(System Modeling Language)，SysML为系统工程师提供了系统架构设计的高级视图，完成高级建模任务，支持系统建模工程的早期阶段。在嵌入式软件设计时，SysML模块用来记录模块的结构、关系，以构成系统的结构。SysML模块的属性、操作等特征展示了不同模块之间的层次关系。模块是系统的静态结构化单元，不仅可以表示为逻辑单元也可以表示软件、硬件等物理单元。

为了分析任务关键嵌入式软件系统的非功能属性，提高软件系统的质量，缩短软件开发周期，美国自动机协会SAE(Society of Automotive Engineers)于2009年1月发布了航空标准AS5506——体系结构分析与设计语言AADL(Architecture Analysis andDesign Language)2.0版本。AADL作为一种嵌入式实时系统的建模语言，为负责实施的工程师提供系统实现的低级视图，详细描述嵌入式系统中软件、硬件、操作系统以及它们之间信息交互的细节，支持系统建模工程的后期阶段，为嵌入式系统的实时性、安全性和可靠性提供分析，在任务关键和安全关键嵌入式领域有着广阔的应用前景。

中国航空无线电电子研究所提出用SysML分析系统需求和建模系统逻辑结构，利用AADL分析模型结构中的非功能属性。南京航空航天大学研究学者邓佳佳等针对系统设计阶段难以对刹车控制系统进行实时性分析验证的问题，提出基于SysML和AADL的实时性验证方法，但是他们的基于SysML模块图构造AADL模型的方法缺少规范化和精准化描述，无法形成完整的体系结构。所以本发明的目标是利用SysML和AADL在嵌入式系统建模领域的互补性，通过提出一种规范化的基于SysML模块图构造AADL模型的方法，实现SysML模块图和AADL模型在系统建模过程中的无缝桥接。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种基于SysML模块图的AADL模型构造方法，通过本发明，用户可以在维护嵌入式系统架构模型、子系统模型关联关系的基础上，兼顾系统整体模型与子系统模型的非功能属性，完成嵌入式系统架构从软件到硬件层次的建模与验证。研究成果可以在软件开发的早期阶段对系统架构模型的可行性和正确性进行验证，尽可能早的发现系统架构方面的问题，降低系统开发的成本，改善嵌入式系统的质量。本发明可应用于任务关键系统的开发，例如，航空领域、航天领域、交通运输领域等。

本发明提供的一种基于SysML模块图的AADL模型构造方法，包括以下步骤：

步骤一，基于SysML模块图进行模块分类；

步骤二，基于SysML模块图构建ADDL组件类型声明；

步骤三，基于SysML模块图构建AADL组件类型实现；