一种航天器软件工作模式统一化软件架构设计方法技术

本发明专利技术涉及一种航天器工作模式统一化软件架构设计方法，包括：对航天器软件的工作模式进行特征信息提取和分类；建立工作模式的公共特征行为管理对象；对工作模式自身特征进行提取及建立对象，分析和抽取出工作模式自身特征；对工作模式子阶段自身特征进行提取及建立对象，分析和抽取出工作模式子阶段自身的特征；对航天器软件的工作模式的行为模型进行分解；设定工作模式执行行为；设定工作模式切换行为；工作模式统一化软件架构实例化，实体函数挂接。本发明专利技术具备对各种航天器工作模式管理不同点的包容性，同时提供较强的扩展能力，实现各航天器在使用本工作模式管理软件时模块的易组装、功能可扩展、函数易替换。函数易替换。函数易替换。

【技术实现步骤摘要】
一种航天器软件工作模式统一化软件架构设计方法


[0001]本专利技术涉及一种航天器软件工作模式的统一化软件架构设计方法。

技术介绍

[0002]航天器软件工作模式的管理是航天器软件的重要功能，以往航天器软件工作模式管理的相关代码分散在大量的函数模块中，未实现面向对象的通用软件架构设计，在工作模式有增加、删除、修改时，均需要找到相关源代码，并在源代码上进行更动。无统一化软件架构的离散代码片段的组合，造成了相似的工作模式管理功能不断重复开发，状态管理混乱，软件更动的影响域难以评估，不利于多人协同编码，无法建立可复用的通用软件资产。
[0003]随着卫星研制任务成倍增长，将逐步进入软件产品线的研制模式，软件研制能力已成为制约卫星研制的重要短板和瓶颈，加强软件产品化建设，提升代码复用率是必然趋势。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种航天器软件工作模式统一化软件架构设计方法，具备对各种航天器工作模式管理不同点的包容性，同时提供较强的扩展能力，实现各航天器在使用本工作模式管理软件时模块的易组装、功能可扩展、函数易替换。
[0005]本专利技术所采用的技术方案是：一种航天器工作模式统一化软件架构设计方法，包括：
[0006]步骤(1)，对航天器软件的工作模式进行特征信息提取和分类；所述航天器软件的工作模式的特征包括：所有工作模式的公共特征、工作模式自身特征、工作模式子阶段自身特征；
[0007]步骤(2)，建立工作模式的公共特征行为管理对象ModeCommonObj；
[0008]步骤(3)，对工作模式自身特征进行提取及建立对象ModeManagerObj，分析和抽取出工作模式自身特征；
[0009]步骤(4)，对工作模式子阶段自身特征进行提取及建立对象SubstepManager，分析和抽取出工作模式子阶段自身的特征；
[0010]步骤(5)，对航天器软件的工作模式的行为模型进行分解，分解为：工作模式执行、工作模式切换、工作模式系统故障检测、工作模式公共操作；
[0011]步骤(6)，设定工作模式执行行为；
[0012]步骤(7)，设定工作模式切换行为；
[0013]步骤(8)，实例化对象，挂接实体函数。
[0014]进一步的，所述所有工作模式的公共特征，指的是所有工作模式均需要具备的操作、处理、计算；
[0015]所述工作模式自身特征，指的是仅本工作模式需要具备的操作、处理、计算；
[0016]所述工作模式子阶段自身特征，指的是仅本工作模式子阶段需要具备的操作、处理、计算。
[0017]进一步的，所述工作模式公共特征行为管理对象ModeCommonObj，包括五种公共行为特征：
[0018]定义特征pCommon为工作模式公共操作，其操作行为为公共计数器的处理；
[0019]定义特征pInit为工作模式公共初始化功能，其操作行为为所有工作模式在切换模式时均需要进行的公共操作；
[0020]定义特征pSubInit为工作模式子阶段公共初始化功能，其操作行为为所有工作模式子阶段切换均需要进行的公共操作；
[0021]定义特征pInject为注入处理功能，其操作行为为地面注入时的算法相关处理；
[0022]定义特征pState为状态设置功能，其操作行为为检测到算法中状态变量时的联动处理；
[0023]定义特征pTm为遥测量计算功能，其操作行为为公共遥测量的计算。
[0024]进一步的，所述工作模式自身特征分为信息特征和动作特征：
[0025]其中，信息特征包括：
[0026]定义特征nModeID为工作模式编号；
[0027]定义特征nTimerMode为工作模式执行时间；
[0028]定义特征nPubCnt为工作模式条件计数器；
[0029]定义特征nPubTimer为工作模式条件计时器；
[0030]动作特征包括：
[0031]定义特征pInit为本工作模式算法初始化功能；
[0032]定义特征pPower为本工作模式硬件相关初始化功能；
[0033]定义特征pSubInit为本工作模式下所有的工作模式子阶段公共初始化功能；
[0034]定义特征pConvert为本工作模式的模式切换功能；
[0035]定义特征pExecute为工作模式模式控制功能；
[0036]定义特征pCheck为工作模式故障诊断功能；
[0037]定义特征pMission为本工作模式中硬件相关操作功能。
[0038]进一步的，所述工作模式子阶段自身特征分为信息特征和动作特征；
[0039]其中，信息特征包括：
[0040]定义特征nSubstepID为工作模式子阶段编号信息；
[0041]定义特征nTimerSubstep为工作模式子阶段执行时间信息；
[0042]定义特征nSubCnt为工作模式子阶段条件计数器；
[0043]定义特征nSubTimer为工作模式子阶段条件计时器；
[0044]动作特征包括：
[0045]定义特征pSubInit为工作模式子阶段初始化函数入口功能。
[0046]进一步的，所述设定模式执行行为，包括：
[0047]采用双通道架构，将本工作模式的硬件操作要求和算法功能要求区分设计，使得选用的计算机、部件类型不同造成的各模式的不同处理与工作模式核心算法隔离，即在软件主流程中，先调用工作模式相关的硬件操作，再调用工作模式相关的算法功能。
[0048]进一步的，所述设定工作模式切换行为，包括：
[0049]步骤B1：工作模式计时，维护nTimerMode；
[0050]步骤B2：工作模式子阶段计时，维护nTimerSubstep；
[0051]步骤B3：执行工作模式公共功能pModeCommon；
[0052]步骤B4：执行工作模式切换功能pConvert；
[0053]步骤B5：如果探测到工作模式发生变化，则执行：旧工作模式计时nTimerMode清零；旧工作模式的全部工作模式子阶段计时nTimerSubstep清零；调用新工作模式算法初始化功能pInit；调用新工作模式硬件初始化功能pPower；否则，跳过步骤B5；
[0054]步骤B6：如果探测到工作模式子阶段发生变化，则执行：旧工作模式子阶段计时nTimerSubstep清零；调用本工作模式子阶段的初始化功能pSubInit，该功能对于同一个工作模式下的工作模式子阶段通用；否则，跳过步骤B6；
[0055]步骤B7：退出工作模式切换功能。
[0056]进一步的，所述实例化对象，挂接实体函数，包括：
[0057]根据步骤(1)到步骤(7)所建立的抽象描述模型，将所述航天器工作模式统一化软件架构中的对象实现为C语言中的类，将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航天器工作模式统一化软件架构设计方法，其特征在于，包括：步骤(1)，对航天器软件的工作模式进行特征信息提取和分类；所述航天器软件的工作模式的特征包括：所有工作模式的公共特征、工作模式自身特征、工作模式子阶段自身特征；步骤(2)，建立工作模式的公共特征行为管理对象ModeCommonObj；步骤(3)，对工作模式自身特征进行提取及建立对象ModeManagerObj，分析和抽取出工作模式自身特征；步骤(4)，对工作模式子阶段自身特征进行提取及建立对象SubstepManager，分析和抽取出工作模式子阶段自身的特征；步骤(5)，对航天器软件的工作模式的行为模型进行分解，分解为：工作模式执行、工作模式切换、工作模式系统故障检测、工作模式公共操作；步骤(6)，设定工作模式执行行为；步骤(7)，设定工作模式切换行为；步骤(8)，实例化对象，挂接实体函数。2.根据权利要求1所述的一种航天器工作模式统一化软件架构设计方法，其特征在于，所述所有工作模式的公共特征，指的是所有工作模式均需要具备的操作、处理、计算。3.根据权利要求1所述的一种航天器工作模式统一化软件架构设计方法，其特征在于，所述工作模式自身特征，指的是仅本工作模式需要具备的操作、处理、计算。4.根据权利要求1所述的一种航天器工作模式统一化软件架构设计方法，其特征在于，所述工作模式子阶段自身特征，指的是仅本工作模式子阶段需要具备的操作、处理、计算。5.根据权利要求1所述的一种航天器工作模式统一化软件架构设计方法，其特征在于，所述工作模式公共特征行为管理对象ModeCommonObj，包括五种公共行为特征：定义特征pCommon为工作模式公共操作，其操作行为为公共计数器的处理；定义特征pInit为工作模式公共初始化功能，其操作行为为所有工作模式在切换模式时均需要进行的公共操作；定义特征pSubInit为工作模式子阶段公共初始化功能，其操作行为为所有工作模式子阶段切换均需要进行的公共操作；定义特征pInject为注入处理功能，其操作行为为地面注入时的算法相关处理；定义特征pState为状态设置功能，其操作行为为检测到算法中状态变量时的联动处理；定义特征pTm为遥测量计算功能，其操作行为为公共遥测量的计算。6.根据权利要求1所述的一种航天器工作模式统一化软件架构设计方法，其特征在于，所述工作模式自身特征分为信息特征和动作特征：其中，信息特征包括：定义特征nModeID为工作模式编号；定义特征nTimerMode为工作模式执行时间；定义特征nPubCnt为工作模式条件计数器；定义特征nPubTimer为工作模式条件计时器；动作特征包括：
定义特征pInit为本工作模式算法初始化功能；定义特征pPower为本工作模式硬件相关初...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴倩，李晓锋，李轶，张宇，朱琦，袁军，齐天翼，傅秀涛，谢晓兵，李永祺，
申请(专利权)人：北京控制工程研究所，
类型：发明
国别省市：