【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及飞控系统设计模型仿真，尤其是指一种用于飞控系统设计模型仿真的排序方法。
技术介绍
1、飞控系统作为一种安全关键的复杂系统，正逐渐从手工代码研发转变为基于模型的设计和自动代码生成。相较于前者，基于模型的设计可以辅助设计人员更快速地完成设计工作，并反复迭代，此外，设计模型相较于代码具备更高的可读性且更易于维护。
2、飞控系统的复杂性高，需求数目众多，设计人员在进行开发时，需要通过对设计模型进行反复的迭代，以保证设计模型满足预期输出。在基于模型的飞控系统设计过程中，设计模型完成后，生成代码前，常常需要借助仿真手段来验证设计的正确性。仿真工具使用仿真求解器对模型的结构进行解析，结合模型元素的动态特性和元素之间的数据流关系，进行仿真求解，以验证模型的动态行为和需求的一致性。其中，仿真求解过程中不可或缺的关键功能是对模型元素生成运行序列，即仿真求解器的排序方法。
3、对飞控系统的设计模型，一般都涉及反馈系统，基础的模型元素之间的连接关系常常形成闭环，为仿真排序增加了困难；同时，由于其功能的丰富性，常常出现多层级的嵌套和使能的子系统元素，排序还需要解决不同层级之间拆解；在自动飞行的模型中还会涉及状态机模型元素，延时模型元素，插值表模型元素，都是仿真求解器需要解决的难点。
4、其中，简单的通过不断遍历节点之间的连接关系(低效)，一些常见的排序方法通常不涉及层级嵌套和具备确定延时特征的闭环连接方式，为了保证飞控系统设计模型能够正确高效地进行仿真求解，需要一个合适的排序方法作为仿真求解器设计的基础，
技术实现思路
1、本专利技术的目的是：本专利技术提供一种用于飞控系统设计模型仿真的排序方法，以解决目前基于模型的飞控系统设计开发过程中，对设计模型进行仿真求解的难点，仿真是验证迭代设计的关键步骤，也可降低后续验证的成本，提高开发效率。对设计模型进行仿真验证的过程中，高效可靠的排序方法是仿真求解的基础。
2、技术方案：一种用于飞控系统设计模型仿真的排序方法，包括：
3、根据飞控系统的设计模型生成配置文件；
4、从配置文件中提取设计模型中的基本元素和数据流连接关系，生成任务序列；
5、任务序列内部的延时模型元素解环；
6、任务序列内部的模型元素执行顺序解析；
7、综合任务序列和其内部模型元素执行序列求解设计模型。
8、进一步的，生成任务序列具体包括：
9、提取出所有子系统的模型元素，将子系统按层级组织形成以模型最上层系统为根节点的树状数据结构；
10、使用深度优先搜索算法遍历树状数据结构；
11、遍历到的节点为原子子系统时，标记一个任务序列；
12、遍历到非原子子系统时，将该子系统拆除，所有内部元素上移至该子系统所在的原子子系统。
13、进一步的，任务序列内部的延时模型元素解环具体包括：
14、检查模型中的存在反馈的环状数据流；
15、判定环状数据流中是否存在延时模型元素；
16、若存在，则为延时模型元素创建fifo的列表，将延时模型元素标记为该组任务序列中的最先执行的元素之一。
17、进一步的，任务序列内部的模型元素执行顺序解析，包括：
18、初始化3类模型元素组：finish组、ready组、waiting组；
19、遍历ready组中的信号发生器模型元素，执行元素求解，并转移分组至finish组，记录模型进入finish组的顺序；
20、遍历finish组新加入的模型元素，传输其输出端口数据至下游模型元素；
21、遍历waiting组模型元素，转移已具备所有输入端口数据的模型元素至ready组；
22、重复遍历ready组中的信号发生器模型元素、遍历finish组新加入的模型元素、以及遍历waiting组模型元素，直至模型元素全部放入finish组，返回记录的顺序列表。
23、进一步的，初始化3类模型元素具体包括：
24、finish组为空；
25、ready组为所有信号发生模型元素和输入端口；
26、waiting组为设计模型中其余所有模型元素。
27、进一步的，如果设计模型中存在代数环、悬空端口、孤立模块错误时，waiting组遗留模型元素无法集齐所有输入端口数据，仿真排序结束，排序失败。
28、进一步的，综合任务序列和其内部模型元素执行序列求解设计模型，具体包括：
29、仿真从最上层根系统中开始按该任务序列的模型元素执行顺序进行求解；
30、按任务序列内的模型元素排序执行过程中，如果遇到为原子子系统的模型元素，则启动该子系统对应的任务序列，进入该任务中按照任务内模型元素执行顺序求解；
31、任务序列内所有模型元素执行顺序求解结束后，返回输出端口值置上一任务序列，继续上层任务的仿真求解；
32、按顺序求解所有任务序列的所有模型元素，最终，获得模型的仿真结果。
33、进一步的，所述配置文件包含模型元素的基本属性信息，根据属性信息，仿真求解器确定模型元素的动态行为；模型元素之间的连接信息包含源模型元素和相应的端口信息，以及终点模型元素和其相应的端口信息。
34、本专利技术的有益效果是：本专利技术实施例提供了一种用于飞控系统设计模型仿真的排序方法，可以根据飞控系统的设计模型静态结构信息，构建其动态执行顺序序列，结合设计模型中模型元素的配置信息，共同完成设计模型的仿真求解，获得设计模型的预期输出；为模型设计提供结果反馈，方便设计人员快速迭代设计，为后续模型自动生成代码做准备。
35、本专利技术的优点和效果可以是：
36、1、提前发现设计模型中的错误，如代数环、端口悬空、孤立模块等；
37、2、是仿真运行的基础，辅助验证设计模型动态特性符合需求；
38、3、方便设计人员快速迭代，减轻了后续验证人员的工作负担，增加了测试效率及正确率；
39、4、仿真结果可以对照后续自动生成代码的运行结果，增强设计的置信度；
40、5、提高了飞控系统设计的质量和可靠性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于飞控系统设计模型仿真的排序方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，生成任务序列具体包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，任务序列内部的延时模型元素解环具体包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，任务序列内部的模型元素执行顺序解析，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，初始化3类模型元素具体包括：
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，如果设计模型中存在代数环、悬空端口、孤立模块错误时，Waiting组遗留模型元素无法集齐所有输入端口数据，仿真排序结束，排序失败。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，综合任务序列和其内部模型元素执行序列求解设计模型，具体包括：
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配置文件包含模型元素的基本属性信息，根据属性信息，仿真求解器确定模型元素的动态行为；模型元素之间的连接信息包含源模型元素和相应的端口信息，以及终点模型元素和其相应的端口信息。
【技术特征摘要】
1.一种用于飞控系统设计模型仿真的排序方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，生成任务序列具体包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，任务序列内部的延时模型元素解环具体包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，任务序列内部的模型元素执行顺序解析，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，初始化3类模型元素具体包括：
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，如果...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈虹竹，李珂，任阳阳，李相桥，卢钊，张馨洋，陈经纬，苗伟涛，张丹涛，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。