CN112214204A - 一种弹载控制与导航软件的集成方法 - Google Patents

Abstract

一种弹载控制与导航软件的集成方法，首先确定待集成的部件，而后按照增量式自底向上的集成策略，对待集成的部件进行集成，有利于研发人员并行协同开发，能够有效缩短软件研发人员的工作周期、提升软件研发人员的工作质量、降低企业的开发成本、加快产品交付时间，同时能够在其他型号项目中使用，应用前景广阔。

Description

一种弹载控制与导航软件的集成方法

技术领域

本发明涉及软件集成设计技术领域，尤其涉及一种弹载控制与导航软件的集成方法。

背景技术

弹载控制与导航软件是导弹飞行控制系统的核心部件，飞行控制软件、导航软件等编译生成的目标码需要加载至一体化制导机中。而弹载控制与导航软件集成对象由底层驱动管理软件、导航软件、通用算法软件、初始化、外部数据交互、火控流程、地面测试流程、制导控制规律解算组成，其软件体系结构，如图1所示：

底层驱动软件：对弹载控制计算机的硬件资源进行管理，为弹载控制与导航软件提供一个与外部系统进行数据交互及内部任务调度的运行平台，主要包含系统资源的初始化、系统的定时器管理、系统的底层输入输出设备驱动、中断/异常管理，并对该部分软件以.lib库文件的形式进行封装，通过对API函数的外部声明以供外部模块调用；

导航软件：含初始对准功能及Kalman滤波算法等功能，能够实时对弹体的位置、高度、速度及姿态的解算，并实时输出子惯导等信息，对该部分软件以.lib库文件的形式进行封装，将子惯导信息以对全局变量外部声明方式供外部模块调用；

通用算法软件：由已在多个型号中通过验证的各类数据总线数据组包函数、组码函数、解码函数、校验和计算函数、符号转换函数、限幅函数、m判n函数、椭圆滤波函数、积分环节计算函数、惯性环节计算、浮点值滤波函数等组成，通过调用相应函数完成对相应数据处理功能，以通用模块方式供外部模块调用；

控制软件：由初始化模块、外部数据交互模块、火控流程模块、地面测试流程模块、制导控制规律解算模块组成，控制软件综合运用弹上的各种信息，进行制导控制规律解算控制导弹完成作战任务；

但目前上述软件在集成过程中存在：单个独立模块可以正常工作，但对多个模块集成后，却运行失败，组装后模块之间相互调用易产生新的问题；且使用数据结构体、全局变量、数据共用体全局变量后，存在潜在依赖问题；各个模块在联接时，接口处存在数据丢包问题，进而影响软件开发周期与工作质量。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种弹载控制与导航软件的集成方法，以解决上述背景技术中的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种弹载控制与导航软件的集成方法，具体步骤如下：

1)确定待集成的部件，包括底层驱动管理软件、导航软件、通用算法软件、初始化部件、外部数据交互部件、火控流程部件、地面测试流程部件、制导控制规律解算部件；

2)因底层驱动管理软件是与外部系统输入/输出交互的第一步，是整个软件运转的前提条件，故底层驱动管理软件集成是第一步；

3)导航软件是制导控制的前提，先于控制软件集成，故导航软件集成是第二步；

4)通用算法软件比较成熟，且规模相对固定，是对外部系统数据进行解析、处理、滤波，实现控制软件功能的前提条件，因此先与控制软件集成，故通用算法软件集成是第三步；

5)初始化部件是控制软件的前提，且软件代码行规模相对较小，是外部数据交互运行的前提，故初始化部件集成是第四步；

6)初始化部件完成后，再进行外部数据交互部件集成，在完成数据收发的正确性基础上，再次进行其它功能性集成，故外部数据交互部件集成是第五步；

7)火控流程部件与地面测试流程部件需在发射前完成流程，软件重要性等级较制导控制规律解算低，故火控流程部件集成是第六步、地面测试流程部件集成是第七步；

8)制导控制规律解算部件重要性等级最高，且需各个部件集成完成后才能执行，故制导控制规律解算部件集成为第八步；

9)经过步骤2)～步骤8)，将各个部件逐一集成，即构成弹载控制与导航软件。

有益效果：本发明采用增量式自底向上的集成策略对弹载控制与导航软件进行集成，有利于研发人员并行协同开发，能够有效缩短软件研发人员的工作周期、提升软件研发人员的工作质量、降低企业的开发成本、加快产品交付时间，同时能够在其他型号项目中使用，应用前景广阔。

附图说明

图1为现有弹载控制与导航软件体系结构示意图。

图2为本发明的较佳实施例中的弹载控制与导航软件集成顺序示意图。

图3为本发明的较佳实施例中的弹载控制与导航软件数据流示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图2～3所示的一种弹载控制与导航软件的集成方法，具体步骤如下：

1)确定待集成的部件，包括底层驱动管理软件、导航软件、通用算法软件、初始化部件、外部数据交互部件、火控流程部件、地面测试流程部件、制导控制规律解算部件；

2)因底层驱动管理软件是与外部系统输入/输出交互的第一步，是整个软件运转的前提条件，故底层驱动管理软件集成是第一步；

3)导航软件是制导控制的前提，先于控制软件集成，故导航软件集成是第二步；

4)通用算法软件比较成熟，且规模相对固定，是对外部系统数据进行解析、处理、滤波，实现控制软件功能的前提条件，因此先与控制软件集成，故通用算法软件集成是第三步；

5)初始化部件是控制软件的前提，且软件代码行规模相对较小，是外部数据交互运行的前提，故初始化部件集成是第四步；

6)初始化部件完成后，再进行外部数据交互部件集成，在完成数据收发的正确性基础上，再次进行其它功能性集成，故外部数据交互部件集成是第五步；

7)火控流程部件与地面测试流程部件需在发射前完成流程，软件重要性等级较制导控制规律解算低，故火控流程部件集成是第六步、地面测试流程部件集成是第七步；

8)制导控制规律解算部件重要性等级最高，且需各个部件集成完成后才能执行，故制导控制规律解算部件集成为第八步；

9)经过步骤2)～步骤8)，将各个部件逐一集成，形成一个软件配置项即为弹载控制与导航软件，其集成顺序表如表1所示：

表1弹载控制与导航软件集成顺序表

且在步骤2)～步骤8)中采用的集成策略包括大棒集成策略、自顶向下集成策略、自底向上集成策略、增量式集成策略，通过采用集成策略使得组装后模块之间相互调用兼容性强，且在使用数据结构体、全局变量、数据共用体全局变量后，不存在潜在依赖问题；各个模块在联接时，接口处数据丢包问题得到显著改善；

本实施例已成功应用于多型号空地导弹，该集成策略按照软件体系结构图的层次，不断地将待集成部件联接至已集成部件，进行分层集成，有利于研发人员并行协同开发，具有提高集成的有效性、减少集成时间、提升软件研发速度、减少产品风险的优点，能够在其他型号项目中使用，应用前景广阔。

Claims (3)

1.一种弹载控制与导航软件的集成方法，其特征在于，首先确定待集成的部件，而后按照增量式自底向上的集成策略，对待集成的部件进行集成，即构成弹载控制与导航软件。

2.根据权利要求1所述的一种弹载控制与导航软件的集成方法，其特征在于，具体步骤如下：

1）确定待集成的部件，包括底层驱动管理软件、导航软件、通用算法软件、初始化部件、外部数据交互部件、火控流程部件、地面测试流程部件、制导控制规律解算部件；

2）因底层驱动管理软件为与外部系统输入/输出交互的第一步，是整个软件运转的前提条件，故底层驱动管理软件集成是第一步；

3）导航软件是制导控制的前提，故导航软件集成是第二步；

4）通用算法软件是实现控制软件功能的前提条件，因此先与控制软件集成，故通用算法软件集成是第三步；

5）初始化部件是控制软件的前提，同时是外部数据交互运行的前提，故初始化部件集成是第四步；

6）初始化部件完成后，再进行外部数据交互部件集成，故外部数据交互部件集成是第五步；

7）火控流程部件与地面测试流程部件需在发射前完成流程，故火控流程部件集成是第六步、地面测试流程部件集成是第七步；

8）制导控制规律解算部件重要性等级最高，且需各个部件集成完成后才能执行，故制导控制规律解算部件集成为第八步；

9）经过步骤2）～步骤8），将各个部件逐一集成，即构成弹载控制与导航软件。

3.根据权利要求2所述的一种弹载控制与导航软件的集成方法，其特征在于，步骤6）中，所述外部数据交互部件集成完成后，在完成数据收发的正确性基础上，再次进行其它功能性集成。

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