一种基于分层设计的航电系统管理软件设计方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于分层设计的航电系统管理软件设计方法，通过完善的系统管理功能，保障航电系统的高可靠性和长时间稳定工作的能力，使得航电系统能够正常应用于飞行任务中；通过将系统管理软件进行分层设计，实现各个层级的软件维护和升级独立进行，互不影响，提升软件的通用性，并可切实有效降低软件的维护成本；通过分层设计的航电系统管理软件，将故障跨层级传递的路径消除掉，提升软件的鲁棒性和实用性，提升航电系统的管理能力；通过本设计的软件提供的完善系统管理功能组件，可显著提高航电系统的各项性能指标，保障航电系统在故障发生时能够基于系统重构配置策略，重载系统全部功能或部分关键功能，提高航电系统的容错水平。

【技术实现步骤摘要】
一种基于分层设计的航电系统管理软件设计方法
本专利技术涉及软件设计
，特别涉及一种基于分层设计的航电系统管理软件设计方法。
技术介绍
在传统的面向航电系统的系统管理解决方案中，大多采用集中式的单点管理方案，管理的内容通常包括软硬件资源状态监控、故障监测以及维护诊断。这种方法面临一些问题。首先，集中式的单点管理需要将全部的管理任务执行和结果处理放在一个主控处理器上，一方面会造成主控处理器资源消耗过度，挤占正常的业务处理资源；另一方面，若主控处理器一旦出现异常情况，整个系统管理任务就会中断，造成整个系统瘫痪。其次，系统管理若仅仅包括资源状态监控、故障监测和维护诊断，没有相应的健康监控机制和配置管理手段，整个系统的管理功能将大大受限，无法达到良好的管理效果。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，本专利技术提供了一种基于分层设计的航电系统管理软件设计方法，通过完善的系统管理功能，保障航电系统的高可靠性和长时间稳定工作的能力，使得航电系统能够正常应用于飞行任务中；通过将系统管理软件进行分层设计，实现各个层级的软件维护和升级独立进行，互不影响，提升软件的通用性，并可切实有效降低软件的维护成本；通过分层设计的航电系统管理软件，将故障跨层级传递的路径消除掉，提升软件的鲁棒性和实用性，提升航电系统的管理能力；通过本设计的软件提供的完善系统管理功能组件，可显著提高航电系统的各项性能指标，保障航电系统在故障发生时能够基于系统重构配置策略，重载系统全部功能或部分关键功能，提高航电系统的容错水平。本专利技术为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于分层设计的航电系统管理软件设计方法，包括以下步骤：1)资源级-系统管理软件中的健康监控从板级测试调试接口（PBIT和CBIT）中分别收集有关模块上硬件组件的健康状态信息，当发现故障后，将故障信息报告给资源级-系统管理软件中的故障管理；2)资源级-系统管理软件中的故障管理模块在收到故障信息后，依据本地的故障配置信息表，决定要采取的处理措施（模块重新配置），并将配置信息通知给资源级-系统管理软件中的配置管理，同时将故障信息和处理措施通知给上一级的系统级-系统管理软件中的健康监控；3)资源级-系统管理软件中的配置管理模块收到配置信息后，对本模块进行重新配置，并将配置结果反馈给资源级-系统管理软件中的故障管理；4)系统级-系统管理软件中的健康监控在收到来自于资源级-系统管理软件上故障管理报告的故障信息和处理措施后将其传递给系统级-系统管理软件中的故障管理；5)系统级-系统管理软件中的故障管理在收到故障信息和处理措施后，进行过滤处理，如果有必要的话，选择进行系统重新配置，并将配置信息通知给系统级-系统管理软件中的配置管理；6)系统级-系统管理软件中的配置管理在收到系统级配置信息后，依据配置信息对应的模块分别发送给相应模块上资源级-系统管理软件的配置管理进行执行；7)资源级-系统管理软件上的配置管理在收到来自于系统级-系统管理软件上的配置管理发来的配置信息后，对本模块进行重新配置，并将配置结果反馈给系统级-系统管理软件中的配置管理；8)系统级-系统管理软件中的配置管理在收到资源级-系统管理软件上的配置管理反馈的配置结果后，将结果反馈给系统级-系统管理软件中的故障管理。本专利技术的有益效果是：本专利技术的设计方法基于分层设计的航电系统管理软件通过分层设计，为软件的标准化、模块化提供技术支撑，使得软件具备开放性、扩展性。1）采用分层结构，保持各层的相对独立性，为各层独立发展提供可能，可有效提高系统的可移植性、可靠性和降低系统升级费用，包括开发、综合和测试的成本；2）应用软件层和操作系统层间的接口标准化，确保软件系统的开放性，保证各层的适用性和可移植性；3）各层软件采用模块化设计，有利于系统各层的可配置和可扩展能力；三层结构不但可以很好的保护原有各层软件的开发成果，而且也可以大大降低软件系统的测试验证和维护成本。软件的测试验证工作可被隔离到单层的更改上，而对未更改的层次不必重新验证，这样很好的支持了兼容性、可靠性、可升级、低成本的要求。附图说明图1为本专利技术结构示意图；图2为本专利技术设计方法的软件部署构架；图3为本专利技术设计方法的软件体系结构；具体实施方式为了加深对本专利技术的理解，下面将结合实施例和附图对本专利技术作进一步详述，该实施例仅用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术保护范围的限定。系统管理软件（SystemManagement，SM）是ASAAC航空系统中的重要组成部分，用于保障系统高可靠性和长时间稳定工作的能力，可提升系统性能和降低运维成本。SM从系统上电后开始负责管理整个系统，并在系统关闭或断电之前持续对系统及其中的模块进行管理。软件负责完成系统初始化配置以及后续在系统运行过程因为系统功能或模式改变，或者因为故障发生所需的后续处理所引发的系统重构配置操作。软件将依据响应的配置信息对资源进行配置操作（包括应用运行所需的资源、通信通道定义以及分区调度设计等）。在系统发生故障的情况下，软件可按照系统配置要求，通过有效的系统容错和重构算法处理，提高系统对故障包容能力，最大限度地保留系统的全部功能或部分关键任务功能，支持任务的顺利完成。为了实现以上功能，在软件中应至少包括以下功能模块：健康监控：HealthMonitor（HM），基于硬件资源BIT和应用程序报告的健康状态信息，提供故障/潜在故障信息给FM；故障管理：FaultManagement（FM），基于故障行为配置信息表决定故障发生后应该采取的动作，动作包括在本地采取的行为，或者将故障向上级进行汇报；配置管理：ConfigurationManagement（CM），当配置信息需要进行改变时，提供控制服务完成相应配置信息的重新配置，并反馈配置操作结果；维护诊断：MaintenanceandDiagnostic（MD），为系统运行任务派遣和维护管理提供运行状态信息、日志信息以及诊断测试功能。软件采用ASAAC的通用系统管理（GSM）的管理架构，采用资源级（ResourceElement，RE）和系统级（IntegrationArea，IA）二级管理体系结构。资源级管理负责各单个通用功能单元（CommonFunctionModule，CFM）的功能管理；系统级管理负责控制和监视整个综合化航电系统（IntegrationModularAvionics，IMA）。各级管理功能都由健康监控、故障管理和配置管理三部分实现。健康监控实现错误检测、采集、过滤，并将结果发送给故障管理；故障管理实现故障的屏蔽、过滤、定位和纠错；配置管理实现系统资源配置的初始化和重新配置。发现错误或故障时，首先在各级内进行容错处理，对在本级不能处理的故障或该处理会影响上级功能时，将向上一级报告。在软件架构设计上，采用分层架构设计，将系统管理软件分成模块支持层、操作系统层和应用层。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于分层设计的航电系统管理软件设计方法，其特征在于：包括以下步骤：/n1)资源级-系统管理软件中的健康监控从板级测试调试接口（PBIT和CBIT）中分别收集有关模块上硬件组件的健康状态信息，当发现故障后，将故障信息报告给资源级-系统管理软件中的故障管理；/n2)资源级-系统管理软件中的故障管理模块在收到故障信息后，依据本地的故障配置信息表，决定要采取的处理措施（模块重新配置），并将配置信息通知给资源级-系统管理软件中的配置管理，同时将故障信息和处理措施通知给上一级的系统级-系统管理软件中的健康监控；/n3)资源级-系统管理软件中的配置管理模块收到配置信息后，对本模块进行重新配置，并将配置结果反馈给资源级-系统管理软件中的故障管理；/n4)系统级-系统管理软件中的健康监控在收到来自于资源级-系统管理软件上故障管理报告的故障信息和处理措施后将其传递给系统级-系统管理软件中的故障管理；/n5)系统级-系统管理软件中的故障管理在收到故障信息和处理措施后，进行过滤处理，如果有必要的话，选择进行系统重新配置，并将配置信息通知给系统级-系统管理软件中的配置管理；/n6)系统级-系统管理软件中的配置管理在收到系统级配置信息后，依据配置信息对应的模块分别发送给相应模块上资源级-系统管理软件的配置管理进行执行；/n7)资源级-系统管理软件上的配置管理在收到来自于系统级-系统管理软件上的配置管理发来的配置信息后，对本模块进行重新配置，并将配置结果反馈给系统级-系统管理软件中的配置管理；/n8)系统级-系统管理软件中的配置管理在收到资源级-系统管理软件上的配置管理反馈的配置结果后，将结果反馈给系统级-系统管理软件中的故障管理。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于分层设计的航电系统管理软件设计方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)资源级-系统管理软件中的健康监控从板级测试调试接口（PBIT和CBIT）中分别收集有关模块上硬件组件的健康状态信息，当发现故障后，将故障信息报告给资源级-系统管理软件中的故障管理；
2)资源级-系统管理软件中的故障管理模块在收到故障信息后，依据本地的故障配置信息表，决定要采取的处理措施（模块重新配置），并将配置信息通知给资源级-系统管理软件中的配置管理，同时将故障信息和处理措施通知给上一级的系统级-系统管理软件中的健康监控；
3)资源级-系统管理软件中的配置管理模块收到配置信息后，对本模块进行重新配置，并将配置结果反馈给资源级-系统管理软件中的故障管理；
4)系统级-系统管理软件中的健康监控在收到来自于资源级-系统管理软...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡坤，羿昌宇，吴玉宁，吴昊，
申请(专利权)人：苏州讯罡智能设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32