本发明专利技术提供一种基于MDA的综合航空电子系统建模仿真平台，包括：集成开发框架，基础性图元模型组件，航空电子系统图元模型组件，语义模型组件，属性动态映射组件，类代码生成组件，操控逻辑组件，综合航空电子系统通用框架和人机界面框架。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及系统仿真技术，更具体地，涉及一种基于MDA的综合航空电子系统建模仿真平台(Aviation Electronic System Modeling, AES Modeling)。
技术介绍
从上世纪90年代以来的短短十多年间，软件行业的基础技术经历了从面向过程到基于对象、从基于对象到面向对象以及从面向对象到面向组件的三次大的变迁，迫切需要一种新技术、新标准来解决目前软件开发面临的问题。模型驱动架构(Model Driven Architecture, MDA)的出现,使得解决以上这些传统软件开发的问题并且以工厂化方式开发软件成为可能。MDA模型驱动架构是OMG (Object Management Group)组织于2001年3月提出的一种软件体系结构方法学，基于UML(Unified Modeling Language),支持基于可视化模型驱动的软件设计、内容存储与交换，是一种基于模型的软件开发架构。MDA的终极目标是把针对特定计算平台的编码工作交由机器自动完成，以此将业务逻辑与实现技术解藕，实现二者的相对独立变化，从而使模型的价值在包容已有技术的条件下被最大化。从软件开发人员的观点来看，就是使软件复用由组件复用扩展到模型复用，从而最大程度地提升软件开发效率和质量，降低开发成本，延长软件寿命，实现工厂化开发软件。基于MDA的建模与仿真平台最具代表性的是统一建模语言(Unified Modeling Language, UML)，UML是一种可视化的建模语言。UML的定义包括UML语义和UML表示法两部分，UML语义通过对其元模型的严格定义，为UML的所有元素在语法和语义上提供了简单、一致和通用的定义性说明，使开发者在语义上取得一致。UML表示法定义了 UML的表示符号，为建模者和建模支持工具的开发者提供了标准的图形符号和正文语法。在支持复杂系统协同建模方面，例如面向机械领域CAD/CAE紧密集成的ANSYS的Workbench仿真平台， 面向设计仿真集成过程自动化的FIPER平台，支持机械领域、电子领域、控制领域及软件的 CAD/CAE集成与协同仿真的ADAMS、Plug&Sim以及Statemate软件。国内在支持网络化建模与仿真的平台的研究方面，例如国防科大的JMASE，航天一院的SimKit，北京仿真中心的协同仿真平台COSIM等。上述各种建模与仿真平台，往往存在领域的局限性，不能够普遍使用，如 Workbench仿真平台重点面向机械领域，面向领域的宽泛性，如UML面向整个仿真领域，对特定领域支持粒度较粗。另外，上述各平台解决问题的着眼点不同，如COSIM面向网络化协同建模问题，对于机载综合航空电子系统仿真而言，无法达到“量体裁衣”，无法从根本上解决机载综合航空电子系统人机界面显示、功能逻辑设计及数据动态绑定等问题，无法最大限度的加快仿真系统的开发过程。对于现代军用飞机，特别是战斗机而言，在进行机载综合航空电子系统仿真时，主要存在以下三个问题。第一，综合航空电子系统高度集成、显示画面多样，仿真时工作量巨大。其中，对于战斗机等高机动性平台其通信、导航、综合火控、武器系统等各种航空电子设备高度集成，以平面显示器和多功能显示器等方式进行综合显示，通过控制板和周边键进行画面的切换控制，各种导航、雷达及武器等画面多达几百种，对于轰炸机等大型作战飞机而言，其雷达、导弹指挥仪、数据链等设备画面也相对较多。第二，综合航空电子系统功能逻辑及数据交联复杂，设计难度大。其中，对于高集成度的综合航空电子系统，其控制板往往在不同状态下完成不同的控制功能，同时各种设备间存在大量的交联关系，功能逻辑及数据交联复杂。第三，综合航空电子系统涉及专业门类较多，需要不同专业知识的人员进行协同开发，仿真时过多的软件领域知识会牵扯开发人员和领域专家的过多精力，影响开发效率， 同时无法充分发挥和结合不同领域专家的专长。
技术实现思路
为克服上述的现有缺陷，本专利技术提出基于MDA的综合航空电子系统建模仿真平台。根据本专利技术的一个方面，提出了一种基于MDA的综合航空电子系统建模仿真平台，包括集成开发框架，包括用于仿真系统设计的元类包，封装对象的序列化、类型识别、 对象动态创建及复制的行为，通过对象管理器进行组织和调度；基础性图元模型组件，封装基础图元绘制和行为管理，基于桥接器的设计模式，用于提供基本图元绘制、图元行为管理和图元管理；航空电子系统图元模型组件，用于通过调用基础性图元模型组件，实现综合航空电子系统中复杂图元的绘制与操作；语义模型组件，用于抽象航空电子系统中的设备，提供设备的抽象基类，形成语义模型的属性，实例化为模型并绑定至相应的图元对象；属性动态映射组件，用于实现人机交互画面动态变化；类代码生成组件，基于语义模型组件，生成语义模型的类代码，实现对属性变量的自动注册；操控逻辑组件，用于实现综合航空电子系统设备操作逻辑的描述，并形成状态转换配置文件；综合航空电子系统通用框架，用于以代码框架的形式提供给开发人员，以将生成的语义模型类代码、人机界面及状态转换配置文件集成到代码框架内的接口 ；人机界面框架，用于实现建模仿真平台人机界面和与操作人员交互的接口。通过应用本专利技术，建立面向综合航空电子系统丰富的图元库，可满足航空电子系统设计的多样需求，快速实现各种人机交互界面的构建。通过引入桥接器的设计模式，使得图元系统可方便地在OpenGL、⑶I和⑶I+不同绘图引擎间自由切换。将图元系统与语义系统映射关系在建模过程中绑定，仿真中动态映射，有效实现了运行过程中画面的动态变化效果，大大简化了软件开发中对映射机制的人工设计过程; 基于状态机原理和XML语言对综合航空电子系统的控制转换逻辑进行描述，以可视化的手段实现对综合航空电子系统的建模，并将建模成果直接反映到软件系统中，形成仿真软件的总体框架。有效地将系统设计师、软件设计师、领域专家的工作进行分离，使得不同的设计人员更多地关注于自身的领域，提高了进行综合航空电子系统仿真的效率，为综合航空电子系统的仿真提供了新的方式。本专利技术目前已成功应用于多功能训练机的研制中，应用效果表明利用该平台对各种航空电子系统进行建模，软件开发量明显降低，工作效率明显提高，软件的可靠性和可维护性得到增强。该专利技术中部分组件的开发成果，可有效地应用于其它类型的仿真系统设计，如元模型和图元库等可应用于地基雷达仿真系统、舰载武器仿真系统等，基于状态机原理和XML语言的操控逻辑管理思想及数据组织格式可用于设备级的仿真系统。附图说明图I示出综合航空电子系统建模仿真平台总体结构组成图2示出ITFrame组件结构图3示出BShape组件结构图4示出BShape组件结构图5示出AEShape组件结构图6示出AEModel组件结构图7不出PropDynMapping组件图8不出CodeMapping组件图9示出AE⑶IFrame组件图10示出基于综合航空电子系统建模仿真平台的仿真应用开发流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术提供的基于MDA的综合航空电子系统建模仿真平台进行详细描述。总的来说，利用MDA和软件设计模式的思想，在对综合航空电子系统的功能、逻辑及交联关系分析的基础上，构建综合航空电子系统建模仿真本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：方伟，姜本清，张立民，方君，余应福，
申请(专利权)人：方伟，姜本清，张立民，
类型：发明
国别省市：
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