CN110865942B - 一种综合模块化航电系统的模型规则校验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种综合模块化航电系统的模型规则校验方法，利用通用属性校验规则、硬件架构校验规则、软件架构校验规则和消息架构校验规则对综合模块化航电系统进行校验。所述模型通用属性校验用于综合模块化航电系统模型的基本属性校验；所述硬件架构校验用于硬件属性和硬件元素关系校验；所述软件架构校验用于软件属性完整性、模型绑定、逻辑端口映射等规则校验；所述消息架构校验用于ARINC664、ARINC429和ARINC825消息格式、约束条件以及包含关系校验。本发明逻辑清晰、可配置，具有较强实用价值。

Description

一种综合模块化航电系统的模型规则校验方法

技术领域

本发明属于综合航空电子技术领域，具体涉及一种综合模块化航电系统的模型规则校验方法。

背景技术

采用基于模型的系统工程方法研制综合模块化航电系统是当前主流方法。由于综合模块化航电系统的研制过程涉及多个利益攸关方以及需要大量的递归迭代，如何保证综合模块化航电系统模型完整性和正确性是当前技术难点，因此需要一种综合模块化航电系统的模型校验方法来指导来提高工作效率。

发明内容

为了保证综合模块化航电系统模型完整性和正确性，减少综合模块化航电系统模型开发迭代次数，本发明的发明目的在于提供一种综合模块化航电系统的模型规则校验方法，从模型通用规则、硬件模型规则、软件模型规则和消息模型规则对综合模块化航电系统进行验证。

本发明的发明目的通过以下技术方案实现：

步骤一：基于综合模块化航电系统模型Schema，根据项目约束定义模型规则库；其中模型规则库包含通用属性校验规则、硬件架构校验规则、软件架构校验规则和消息架构校验规则；

模型通用校验规则用于校验模型语言的通用规则，确保元素全名不重复、元素ID全局唯一、属性取值范围不越界、类与实例保持一致；

硬件模型校验规则用于校验综合模块化航电系统硬件架构模型之间的关系，确保LRU与总线接口连接一致、LRU与LRM包含关系一致；

软件模型校验规则用于校验综合模块化航电系统软件架构模型之间的关系，确保驻留应用与硬件绑定关系一致、驻留功能与硬件绑定关系一致、驻留应用与逻辑端口映射一致；

所述消息模型校验规则用于校验综合模块化航电系统消息架构模型之间的关系，确保消息与虚链路映射满足限制条件、消息与逻辑端口映射满足限制条件、消息大小与布局满足总线协议和项目约束、消息发送与接收保持一致；

步骤二：根据项目需求开发综合模块化航电系统模型实例；

步骤三：根据综合模块化航电系统模型实例从模型规则库中选择对应的校验规则按照通用属性、硬件架构、软件架构和消息架构的次序进行检验。

附图说明

图1为模型规则校验方法流程示意图。

图2为硬件架构模型规则示意图

图3为软件架构模型规则示意图

图4为软件架构模型规则示意图

图5为模型规则校验方法步骤示意图。

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。

综合模块化航电系统模型中的一般包含硬件架构模型、软件架构模型和消息架构模型。

如图2所示的硬件架构模型的示意图，硬件元素之间有严格的包含关系。机柜应包含计算组件、交换组件和电源组件；应用软件绑定到计算组件；交换软件绑定到交换组件；接口软件绑定到接口组件；电源软件绑定电源组件；驻留功能绑定到现场可替换单元；物理端口连接总线元素；连接元素的属性应保持一致。包括关系存在数量限制。

如图3所示的软件架构模型的示意图，软件和逻辑端口有着严格的包含关系：特定软件元素只能包含特定的逻辑端口；包含在软件元素中的逻辑端口的属性受制于软件元素本身的功能；包含在软件元素中的逻辑端口的个数受制于软件元素本身的特性。软件需要和硬件元素有着严格的绑定关系：特定软件元素只能绑定特定的硬件元素；特定软件元素不能绑定多个硬件元素；消息转换元素只能被接口软件包含。逻辑端口通过数据链路连接，连接的逻辑端口元素的属性应保持一致。

如图4所示消息架构模型的示意图，消息校验针对消息元素内部结构对于通信协议的一致性，和消息内部不同数据的包含关系和相互联系。消息包含一个或多个消息数据集合，消息数据集合包含一个或多个信号参数。ARINC664消息通过ARINC664逻辑端口绑定到特定的虚连接元素中，虚连接元素中的通信端口通过虚连接和ARINC664逻辑端口相连。ARINC664消息实际绑定到虚连接元素中的子虚链路元素。信号参数之间存在发送接收连接关系。消息属性都要满足A664消息协议规定。

本实施例所示的综合模块化航电系统的模型规则校验方法过程如下，参见图5所示：

步骤一：基于综合模块化航电系统模型Schema，根据项目约束定义模型规则库。

模型规则是基于模型对象物理规则、逻辑规则和形式化规则。根据模型规则校验的内容包括元素属性合法性、元素命名唯一性、元素的物理限制、元素间的关联关系和元素间的包含关系。模型规则库包含通用属性规则库、硬件架构规则库、软件架构规则库和消息架构规则库，通用属性规则库中根据不同的约束会有多条通用属性校验规则，同样硬件架构规则库、软件架构规则库和消息架构规则库也都根据的包含很多条硬件架构校验规则、软件架构校验规则和消息架构校验规则。每个项目需要根据实际要求去确定哪条校验规则适用，同时也会根据项目进展进行调整。

模型通用校验规则用于校验模型语言的通用规则，确保元素全名不重复、元素ID全局唯一、属性取值范围不越界、类与实例保持一致等。

硬件模型校验规则用于校验综合模块化航电系统硬件架构模型之间的关系，确保LRU与总线接口连接一致、LRU与LRM包含关系一致等。

软件模型校验规则用于校验综合模块化航电系统软件架构模型之间的关系，确保驻留应用与硬件绑定关系一致、驻留功能与硬件绑定关系一致、驻留应用与逻辑端口映射一致等。

所述消息模型校验规则用于校验综合模块化航电系统消息架构模型之间的关系，确保消息与虚链路映射满足限制条件、消息与逻辑端口映射满足限制条件、消息大小与布局满足总线协议和项目约束、消息发送与接收保持一致等。

这些校验规则是由程序、数据库和模型等工具实现的，模型规则的构建过程如图1所示，步骤如下：

步骤1-1：识别出综合模块化航电系统模型中的硬件架构模型、软件架构模型和消息架构模型。

步骤1-2：识别硬件架构模型、软件架构模型和消息架构模型之间的关系，根据项目约束构建模型规则库。

步骤二：根据项目需求开发综合模块化航电系统模型实例。

步骤三：根据综合模块化航电系统模型实例从模型规则库中选择对应的校验规则按照通用属性、硬件架构、软件架构和消息架构的次序进行检验。具体包含以下步骤：

步骤3-1：逐条调用通用属性校验规则对硬件架构模型、软件架构模型和消息架构模型的通用属性进行校验，通过进入步骤3-2，不通过进入步骤3-3。

步骤3-2：判断是否所有的硬件架构模型、软件架构模型和消息架构模型的通用属性都被校验，如果是，进入步骤3-6，如果否，进入步骤3-1。

步骤3-3：判断该通用属性校验规则是否修订，如果是，进入步骤3-5，如果否，进入步骤3-4；通用属性校验规则是否修订的依据基于项目要求和工程经验，由人来决定。

步骤3-4：更新该通用属性校验规则，返回步骤3-1执行下一条通用属性校验规则的校验。

步骤3-5；记录该通用属性校验规则的校验结果，返回步骤3-1执行下一条通用属性校验规则的校验。

步骤3-6：逐条调用硬件架构校验规则对硬件架构模型进行校验，如果通过，进入步骤3-7，如果不通过，进入步骤3-5。

步骤3-7：判断是否所有的硬件架构校验规则都通过，如果是，进入步骤3-11，如果否，进入步骤3-6。

步骤3-8：判断该硬件架构校验规则是否修订，如果是，进入步骤3-9，如果否，进入步骤3-10。硬件架构校验规则是否修订的依据基于项目要求和工程经验，由人来决定。

步骤3-9：更新该硬件架构校验规则，返回步骤3-6执行下一条硬件架构校验规则的校验。

步骤3-10；记录该硬件架构校验规则的校验结果，返回步骤3-6执行下一条硬件架构校验规则的校验。

步骤3-11：逐条调用软件架构校验规则对软件架构模型进行校验，如果通过，进入步骤3-12，如果不通过，进入步骤3-13；

步骤3-12：判断是否所有的软件架构校验规则都通过，如果是，进入步骤3-16，如果否，进入3-11。

步骤3-13：判断该软件架构校验规则是否修订，如果是，进入步骤3-14，如果否，进入步骤3-15。软件架构校验规则是否修订的依据基于项目要求和工程经验，由人来决定。

步骤3-14：更新该软件架构校验规则，返回步骤3-11执行下一条软件架构校验规则的校验。

步骤3-15：记录该软件架构校验规则的校验结果，返入步骤3-11执行下一条软件架构校验规则的校验。

步骤3-16：逐条调用消息架构校验规则对消息架构模型进行校验，如果通过，进入步骤3-17，如果不通过，进入步骤3-18。

步骤3-17：判断是否所有的消息架构校验规则都通过，如果否，进入步骤3-16，如果是，则结束。

步骤3-18：判断该消息架构校验规则是否修订，如果是，进入步骤3-19，如果否，进入步骤3-20；消息架构校验规则是否修订的依据基于项目要求和工程经验，由人来决定。

步骤3-19：更新该消息架构校验规则，返回步骤3-16执行下一条消息架构校验规则的校验。

步骤3-20；记录该消息架构校验规则的校验结果，返入步骤3-16执行下一条消息架构校验规则的校验。

Claims (3)

1.一种综合模块化航电系统的模型规则校验方法，其特征在于包含以下步骤：

步骤一：基于综合模块化航电系统模型Schema，根据项目约束定义模型规则库；其中模型规则库包含通用属性校验规则、硬件架构校验规则、软件架构校验规则和消息架构校验规则；

模型通用校验规则用于校验模型语言的通用规则，确保元素全名不重复、元素ID全局唯一、属性取值范围不越界、类与实例保持一致；

硬件模型校验规则用于校验综合模块化航电系统硬件架构模型之间的关系，确保LRU与总线接口连接一致、LRU与LRM包含关系一致；

软件模型校验规则用于校验综合模块化航电系统软件架构模型之间的关系，确保驻留应用与硬件绑定关系一致、驻留功能与硬件绑定关系一致、驻留应用与逻辑端口映射一致；

所述消息模型校验规则用于校验综合模块化航电系统消息架构模型之间的关系，确保消息与虚链路映射满足限制条件、消息与逻辑端口映射满足限制条件、消息大小与布局满足总线协议和项目约束、消息发送与接收保持一致；

步骤二：根据项目需求开发综合模块化航电系统模型实例；

步骤三：根据综合模块化航电系统模型实例从模型规则库中选择对应的校验规则按照通用属性、硬件架构、软件架构和消息架构的次序进行检验。

2.根据权利要求1所述的一种综合模块化航电系统的模型规则校验方法，其特征在于模型规则的构建过程如下：

步骤1-1：识别出综合模块化航电系统模型中的硬件架构模型、软件架构模型和消息架构模型；

步骤1-2：识别硬件架构模型、软件架构模型和消息架构模型之间的关系，根据项目约束构建模型规则库。

3.根据权利要求1所述的一种综合模块化航电系统的模型规则校验方法，其特征在于所述步骤三具体包含以下步骤：

步骤3-1：逐条调用通用属性校验规则对硬件架构模型、软件架构模型和消息架构模型的通用属性进行校验，通过进入步骤3-2，不通过进入步骤3-3；

步骤3-2：判断是否所有的硬件架构模型、软件架构模型和消息架构模型的通用属性都被校验，如果是，进入步骤3-6，如果否，进入步骤3-1；

步骤3-3：判断该通用属性校验规则是否修订，如果是，进入步骤3-5，如果否，进入步骤3-4；

步骤3-4：更新该通用属性校验规则，返回步骤3-1执行下一条通用属性校验规则的校验；

步骤3-5；记录该通用属性校验规则的校验结果，返回步骤3-1执行下一条通用属性校验规则的校验；

步骤3-6：逐条调用硬件架构校验规则对硬件架构模型进行校验，如果通过，进入步骤3-7，如果不通过，进入步骤3-5；

步骤3-7：判断是否所有的硬件架构校验规则都通过，如果是，进入步骤3-11，如果否，进入步骤3-6；

步骤3-8：判断该硬件架构校验规则是否修订，如果是，进入步骤3-9，如果否，进入步骤3-10；

步骤3-9：更新该硬件架构校验规则，返回步骤3-6执行下一条硬件架构校验规则的校验；

步骤3-10；记录该硬件架构校验规则的校验结果，返回步骤3-6执行下一条硬件架构校验规则的校验；

步骤3-11步骤十一：逐条调用软件架构校验规则对软件架构模型进行校验，如果通过，进入步骤3-12，如果不通过，进入步骤3-13；

步骤3-12：判断是否所有的软件架构校验规则都通过，如果是，进入步骤3-16，如果否，进入3-11；

步骤3-13：判断该软件架构校验规则是否修订，如果是，进入步骤3-14，如果否，进入步骤3-15；

步骤3-14：更新该软件架构校验规则，返回步骤3-11执行下一条软件架构校验规则的校验；

步骤3-15：记录该软件架构校验规则的校验结果，返入步骤3-11执行下一条软件架构校验规则的校验；

步骤3-16：逐条调用消息架构校验规则对消息架构模型进行校验，如果通过，进入步骤3-17，如果不通过，进入步骤3-18；

步骤3-17：判断是否所有的消息架构校验规则都通过，如果否，进入步骤3-16，如果是，则结束；

步骤3-18：判断该消息架构校验规则是否修订，如果是，进入步骤3-19，如果否，进入步骤3-20；

步骤3-19：更新该消息架构校验规则，返回步骤3-16执行下一条消息架构校验规则的校验；

步骤3-20；记录该消息架构校验规则的校验结果，返入步骤3-16执行下一条消息架构校验规则的校验。

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