CN107526587A - 一种综合模块化航空电子系统的构建方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种综合模块化航空电子系统的构建方法，包含以下步骤：模块操作系统的构建，输出模块操作系统镜像文件；系统共享库的构建，输出系统共享库镜像文件；应用的构建，输出应用镜像文件；系统配置的构建，输出系统配置记录文件；综合的构建，包含将模块操作系统镜像文件、系统共享库镜像文件、应用镜像文件和系统配置记录文件进行拷贝或者组合，生成不同类型的系统加载镜像。本发明除了最终的综合构建过程，其他的构建过程完全独立，互不依赖，一旦系统中某个组件发生改变，则只需要重新进行与该组件相关的构建过程而不涉及其他，这样就极大地提高了IMA系统的综合效率以及灵活性。

Description

一种综合模块化航空电子系统的构建方法
技术领域
本发明属于航空电子技术领域，特别是涉及一种综合模块化航空电子系统中的综合与集成技术。
背景技术
随着航空电子技术的发展，现代飞机逐步采用先进的综合模块化航空电子系统(Integrated ModularAvionics，简称IMA系统)，相对于传统的联合式航空电子系统，IMA系统采用多个功能应用宿主同一个硬件资源平台的架构，具有很多优势，譬如节省成本、减少飞机自身重量、降低功耗、缩短开发周期、方便升级维护等。目前，许多军用、民用飞机都采用了IMA架构，如：空客公司的A380，波音公司的B777、B787，美国军方的F-22、F-35，中国的C919大型客机，以及已经下马的科曼奇直升机RAH-66等。美国风河公司开发的VxWorks653操作系统是目前主流的应用于IMA系统的分区实时操作系统。
IMA系统综合的过程是将IMA系统各个组件综合和继承的一个过程，具体涉及到操作系统与硬件平台的综合、单个应用与硬件平台的综合、多个应用与硬件平台的综合以及多个硬件平台与网络的综合等过程。不同的系统综合人员为了系统集成需要可能设计出不同的系统构建框架，这些构建框架使得IMA系统中的各个组件或者过于耦合，或者相互依赖，不够独立，降低了系统综合的灵活性。
发明内容
本发明的发明目的在于提供了一种综合模块化航空电子系统的构建方法，该构建方法在VxWorks653基础上提出了一种全新的构建框架，该框架将IMA系统各组件的构建过程完全独立开来，可以将传统的串行构建过程转变为并行构建过程。
本发明的发明目的通过以下技术方案实现：
一种综合模块化航空电子系统的构建方法，包含以下步骤：
模块操作系统的构建，输出模块操作系统镜像文件；
系统共享库的构建，输出系统共享库镜像文件；
应用的构建，输出应用镜像文件；
系统配置的构建，输出系统配置记录文件；
综合的构建，包含将模块操作系统镜像文件、系统共享库镜像文件、应用镜像文件和系统配置记录文件进行拷贝或者组合，生成不同类型的系统加载镜像。
优选地，模块操作系统的构建包含以下步骤：
S1.1、构建第三方内核程序、硬件处理模块的自身驱动文件和内核配置文件；
S1.2、输入第三方内核程序，生成第三方内核组件；
S1.3、输入硬件处理模块的自身驱动文件，生成平台组件；
S1.4、输入内核配置文件，生成内核链接脚本；
S1.5、通过内核链接脚本将平台组件与第三方内核组件进行集成，生成模块操作系统镜像文件。
优选地，系统共享库的构建包含以下步骤：
S2.1、构建系统共享库组件文件、系统共享库初始化程序文件、系统共享库接口文件和
系统共享库配置文件
S2.2、输入系统共享库初始化程序文件，生成初始化程序组件；
S2.3、输入系统共享库接口文件，生成系统共享库接口组件；
S2.4、输入系统共享库配置文件，生成系统共享库链接脚本；
S2.5、输入系统共享库组件文件，通过系统共享库链接脚本将系统共享库组件、初始化程序组件、系统共享库接口组件进行综合，生成系统共享库镜像文件。
优选地，应用的构建包含以下步骤：
S3.1、构建应用初始化库文件、应用源码文件和应用配置文件
S3.2、输入应用初始化库文件，生成库初始化组件；
S3.3、输入应用源码文件，生成应用组件；
S3.4、输入系统共享库接口文件，将输入系统共享库接口文件与输入到系统共享库构建过程中的系统共享库接口文件进行同步，生成应用接口组件；
S3.5、输入应用配置文件，生成应用链接脚本；
S3.6、通过应用链接脚本将库初始化组件、应用组件、应用接口组件进行综合，生成应用镜像文件。
优选地，系统配置的构建包含以下步骤：
S4.1、输入内核配置文件，将输入的内核配置文件与输入到模块操作系统构建过程中的内核配置文件进行同步；
S4.2、输入系统共享库配置文件，将输入的系统共享库配置文件与输入到系统共享库构建过程中的系统共享库配置文件进行同步；
S4.3、输入应用配置文件，将输入的应用配置文件与应用构建过程中输入的应用配置文件进行同步；
S4.4、构建模块配置文件，将内核配置文件、系统共享库配置文件和应用配置文件作为模块配置文件的一部分，生成系统配置记录文件。
本发明的有益效果在于：除了最终的综合构建过程，其他的构建过程完全独立，互不依赖，一旦系统中某个组件发生改变，则只需要重新进行与该组件相关的构建过程而不涉及其他，这样就极大地提高了IMA系统的综合效率以及灵活性。
附图说明
图1是综合模块化航空电子系统全独立构建方法的流程图；
图2是模块操作系统构建流程图；
图3是系统共享库构建流程图；
图4是应用构建流程图；
图5是系统配置构建流程图；
图6是综合构建流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明的基本构思是：梳理IMA系统各构建过程中的输入与输出单元，分析输出与输入单元的依赖关系，对公用的输入单元进行链接或同步，并抽象出相关的组件变量以实现通用化和独立性。如图1所示的综合模块化航空电子系统的构建方法中，模块操作系统的构建、系统共享库的构建、应用的构建以及系统配置的构建这四者之间完全独立，不分先后关系，最后再进行综合的构建。
对于模块操作系统的构建，输入单元主要包括一个内核配置文件、硬件处理模块的自身驱动文件(即BSP)以及第三方内核程序，如通信终端驱动文件或自定义内核应用组件，输出单元即模块操作系统镜像文件。在图2所示的模块操作系统构建流程图中，具体描述了模块操作系统的构建过程：
S1.1、构建第三方内核程序、硬件处理模块的自身驱动文件和内核配置文件；
S1.2、输入第三方内核程序，生成第三方内核组件；
S1.3、输入硬件处理模块的自身驱动文件，生成平台组件；
S1.4、输入内核配置文件，生成内核链接脚本；
S1.5、通过内核链接脚本将平台组件与第三方内核组件进行集成，生成模块操作系统镜像文件。
S1.6、将模块操作系统构建过程中的内核配置文件与综合构建过程中的内核配置文件进行同步。
对于系统共享库的构建，输入单元主要包括系统共享库配置文件、系统共享库接口文件、系统共享库初始化程序文件以及系统共享库组件文件，输出单元即系统共享库镜像文件。在图3所示的系统共享库构建流程图中，具体描述了系统共享库的构建过程：
S2.1、构建系统共享库组件文件、系统共享库初始化程序文件、系统共享库接口文件和系统共享库配置文件
S2.2、输入系统共享库初始化程序文件，生成初始化程序组件；
S2.3、输入系统共享库接口文件，生成系统共享库接口组件；
S2.4、输入系统共享库配置文件，生成系统共享库链接脚本；
S2.5、输入系统共享库组件文件，通过系统共享库链接脚本将系统共享库组件、初始化程序组件、系统共享库接口组件进行综合，生成系统共享库镜像文件；
S2.6、将系统共享库构建过程中的系统共享库接口文件与应用构建过程中的系统共享库接口文件进行同步；
S2.7、将系统共享库构建过程中的系统共享库配置文件与综合构建过程中的系统共享库配置文件进行同步。
对于应用的构建，输入单元主要包括应用的源码文件、应用配置文件、应用初始化库文件以及系统共享库接口文件。系统共享库接口文件用于定义应用与操作系统之间的API函数库，所以系统共享库接口文件是系统共享库构建与应用构建过程中共同的输入单元，所以需要对这个文件作双向同步以保持文件内容的一致性。输出单元即应用的镜像文件。在图4所示的应用构建流程图中，具体描述了应用的构建过程：
S3.1、构建应用初始化库文件、应用源码文件和应用配置文件
S3.2、输入应用初始化库文件，生成库初始化组件；
S3.3、输入应用源码文件，生成应用组件；
S3.4、输入系统共享库接口文件，生成应用接口组件；
S3.5、输入应用配置文件，生成应用链接脚本；
S3.6、通过应用链接脚本将库初始化组件、应用组件、应用接口组件进行综合，生成应用镜像文件。
S3.7、将应用构建过程中的系统共享库接口文件与系统共享库构建过程中的系统共享库接口文件进行同步；
S3.8、将应用构建过程中的应用配置文件与综合构建过程中的应用配置文件进行同步。
对于系统配置的构建，输入单元即一个IMA模块配置文件，该模块配置文件中的一些配置元素的内容与之前构建过程的配置文件是一样的，如内核配置文件、共享库配置文件以及应用配置文件，可以将这些配置文件作为IMA模块配置文件的子文件，并作为共用输入文件，对这些配置文件作双向同步保持一致性。输出单元即系统配置记录文件。在图5所示的系统配置构建流程图中，具体描述了系统配置的构建过程：
S4.1、输入内核配置文件、系统共享库配置文件、输入应用配置文件；
S4.2、构建模块配置文件，将内核配置文件、系统共享库配置文件和应用配置文件作为模块配置文件的一部分，生成系统配置记录文件。
S4.3、将系统配置构建过程中的内核配置文件与模块操作系统构建过程中的内核配置文件进行同步；
S4.4、将系统配置构建过程中的系统共享库配置文件与系统共享库构建过程中的系统共享库配置文件进行同步；
S4.5、将系统配置构建过程中的应用配置文件与应用构建过程中的应用配置文件进行同步。
在图6所示的综合构建流程图中，具体描述了综合的构建过程。第一步导入模块操作系统镜像文件、系统共享库镜像文件、应用镜像文件以及系统配置记录文件；第二步组合以上镜像文件，生成系统可加载的镜像文件。
对于综合的构建，输入单元即上述构建过程的输出单元，将这些输出单元进行拷贝或者组合，最终生成不同类型的系统加载镜像。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种综合模块化航空电子系统的构建方法，包含以下步骤：
模块操作系统的构建，输出模块操作系统镜像文件；
系统共享库的构建，输出系统共享库镜像文件；
应用的构建，输出应用镜像文件；
系统配置的构建，输出系统配置记录文件；
综合的构建，包含将模块操作系统镜像文件、系统共享库镜像文件、应用镜像文件和系统配置记录文件进行拷贝或者组合，生成不同类型的系统加载镜像。
2.根据权利要求1所述的一种综合模块化航空电子系统的构建方法，其特征在于所述模块操作系统的构建包含以下步骤：
S1.1、构建第三方内核程序、硬件处理模块的自身驱动文件和内核配置文件；
S1.2、输入第三方内核程序，生成第三方内核组件；
S1.3、输入硬件处理模块的自身驱动文件，生成平台组件；
S1.4、输入内核配置文件，生成内核链接脚本；
S1.5、通过内核链接脚本将平台组件与第三方内核组件进行集成，生成模块操作系统镜像文件。
3.根据权利要求2所述的一种综合模块化航空电子系统的构建方法，其特征在于所述系统共享库的构建包含以下步骤：
S2.1、构建系统共享库组件文件、系统共享库初始化程序文件、系统共享库接口文件和系统共享库配置文件
S2.2、输入系统共享库初始化程序文件，生成初始化程序组件；
S2.3、输入系统共享库接口文件，生成系统共享库接口组件；
S2.4、输入系统共享库配置文件，生成系统共享库链接脚本；
S2.5、输入系统共享库组件文件，通过系统共享库链接脚本将系统共享库组件、初始化程序组件、系统共享库接口组件进行综合，生成系统共享库镜像文件。
4.根据权利要求3所述的一种综合模块化航空电子系统的构建方法，其特征在于所述应用的构建包含以下步骤：
S3.1、构建应用初始化库文件、应用源码文件和应用配置文件
S3.2、输入应用初始化库文件，生成库初始化组件；
S3.3、输入应用源码文件，生成应用组件；
S3.4、输入系统共享库接口文件，将输入系统共享库接口文件与输入到系统共享库构建过程中的系统共享库接口文件进行同步，生成应用接口组件；
S3.5、输入应用配置文件，生成应用链接脚本；
S3.6、通过应用链接脚本将库初始化组件、应用组件、应用接口组件进行综合，生成应用镜像文件。
5.根据权利要求4所述的一种综合模块化航空电子系统的构建方法，其特征在于所述系统配置的构建包含以下步骤：
S4.1、输入内核配置文件，将输入的内核配置文件与输入到模块操作系统构建过程中的内核配置文件进行同步；
S4.2、输入系统共享库配置文件，将输入的系统共享库配置文件与输入到系统共享库构建过程中的系统共享库配置文件进行同步；
S4.3、输入应用配置文件，将输入的应用配置文件与应用构建过程中输入的应用配置文件进行同步；
S4.4、构建模块配置文件，将内核配置文件、系统共享库配置文件和应用配置文件作为模块配置文件的一部分，生成系统配置记录文件。
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