CN113064650A - 面向异构总线互连的航电设备的加载系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种面向异构总线互连的航电设备的加载系统，包括航电应用服务模块、加载管理模块、加载代理模块，加载管理模块驻留于加载设备，加载代理模块驻留于各航电设备，航电应用服务模块用于托管应用文件、下发操作控制和显示加载操作；加载管理模块用于全机加载控制、各加载代理模块的加载状态收集和反馈；加载代理模块用于根据加载管理模块的加载控制完成应用文件的加载。本发明可以实现全机加载，增加了数据加载的通用性、统一性和便捷性，全面降低软件升级工作量，提升软件更新效率和维护能力。

Description

面向异构总线互连的航电设备的加载系统

技术领域

本发明属于航空电子系统技术领域，特别涉及一种面向异构总线互连的航电设备的加载系统。

背景技术

在综合模块化航空电子系统(Integrated Modular Avionics，IMA)的快速发展下，航电系统的功能需求不断增长，软件规模和数量随之徒增，软件维护升级能力的要求也日益提高。目前，网络架构越来越庞大复杂，基于IMA平台的航电系统存在航电设备多总线交联、多模块级联的系统架构，包括但不限于FC、AFDX、CAN等新型总线，RS422、ARINC429、1553B等传统总线，以及模块间共享内存等交联方式，形成全机的树状异构网络拓扑。

现有的航电数据加载方式各异，有串口超级终端交互命令、ARINC615A协议等多种加载方式，但这些传统的加载方式已不足以适应日益复杂的航电系统架构，主要有以下缺陷：

1、传统串口命令加载方式依赖调试线缆，需要独立对每台航电设备进行通电加载，对于多模块级联设备更是需要手动拆卸，通过专门工具完成软件的升级，对于全机载的航电设备，这样的加载方式工作量巨大，容易出错；

2、基于ARINC615A的加载方式对总线接口耦合性强，主要服务于基于以太网的核心网络架构的设备加载，支持总线单一，无法覆盖全机载设备，对于复杂的航电网络架构，其适用性降低；

3、在传统的加载方式下，软件的配置校验信息独立于数据文件存在，无法满足数据文件的自校验能力；

4、传统的加载模式支持场景单一，无法满足软件配置方案快速变更及紧急排故场景的支持。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种面向异构总线互连的航电设备的加载系统，以实现全机加载，特别是支持通过数据转发解决跨总线的在线加载能力，增加了数据加载的通用性、统一性和便捷性，全面降低软件升级工作量，提升软件更新效率和维护能力。

本发明的发明目的通过以下技术方案实现：

一种面向异构总线互连的航电设备的加载系统，包括航电应用服务模块、加载管理模块、加载代理模块，加载管理模块驻留于加载设备，加载代理模块驻留于各航电设备，其中与加载设备连接为航电设备为主节点，直接或间接连接在主节点下的航电设备为从节点；

航电应用服务模块包含航电应用服务器和航电应用加载显示操作单元；加载管理模块包含加载端控制单元、加载端传输单元、加载端文件管理单元；加载代理模块包含代理端控制单元、代理端传输单元和代理端文件管理单元；

航电应用服务器用于托管可加载文件，通过应用标识对可加载文件进行管理；其中，可加载文件包含应用配置信息和应用文件，应用配置信息包含应用标识、应用版本、校验和；

加载端传输单元为与主节点、航电应用服务模块交联总线通道类型注册具体总线接口，为加载端控制单元提供一致的通信接口，为间接交联的航电设备提供统一转发接口；

代理端传输单元为节点交联总线通道类型注册具体总线接口，为代理端控制单元提供一致的通信接口，为间接交联的航电设备提供统一转发接口；

在连接过程中：

航电应用加载显示操作单元将选择的进入加载模式和应用标识组成进入加载模式命令发送给加载管理模块；

加载端控制单元在接收到进入加载模式命令后进入连接状态，向加载代理模块发送请求连接消息；接收到响应连接消息后认为加载代理模块在线进入待命状态，解析响应连接消息获取应用标识和应用版本，并向航电应用服务器查询应用标识对应应用文件的最新版本信息，将加载代理模块的应用文件的新旧版本信息发送至航电应用加载显示操作单元进行显示；

代理端控制单元在接收到请求连接消息后进入连接状态，获取加载代理模块当前的应用配置信息作为响应连接消息回送给加载管理模块；

在应用升级过程中：

航电应用加载显示操作单元将选择的升级应用和应用标识组成升级应用命令发送给加载管理模块；

加载端控制单元在接收到升级应用命令后进入升级状态，向加载代理模块发送升级控制消息；接收到升级响应控制消息后进入发送状态；在接收到加载状态控制消息后，解析加载状态控制消息后获得应用文件固化进度，并发送至航电应用加载操作显示单元进行显示；接收到固化完成控制消息后进入待命状态；

加载端文件管理单元在加载管理模块进入发送状态后，根据应用标识从航电应用服务器读取待升级的可加载文件，将可加载文件分片组成数据消息通过加载端传输单元发送给加载代理模块；

代理端控制单元在接收到升级控制消息后进入接收状态，回送升级响应控制消息给加载管理模块；接收到数据消息后，解析数据消息获取应用配置信息，并拼接应用文件，将应用配置信息和应用文件传输给代理端文件管理单元；计算传输和固化可加载文件进度作为当前加载状态，将当前加载状态组成加载状态控制消息回送给加载管理模块；在固化完毕后进入待命状态，回送固化完成控制消息给加载管理模块；

代理端文件管理单元在加载代理模块进入接收状态后，利用应用配置信息对接收完毕的应用文件进行校验，校验通过后将应用文件固化到航电设备，将新的应用配置信息更新到本地。

进一步，在初始安装场景下，航电设备中当前没有安装应用时：

航电应用加载显示操作单元将选择的安装应用和应用标识组成安装应用命令发送给加载管理模块；将选择的作为加载代理模块的应用文件的应用配置信息发送至加载管理模块；

加载端控制单元在接收到安装应用命令后进入安装状态；根据应用标识查询航电应用服务器获得加载代理模块的所有可加载文件的应用配置信息，并通过加载端传输单元发送至航电应用加载显示操作单元进行显示；接收选择的作为加载代理模块的应用文件的应用配置信息，返回待命状态。

进一步，在下载应用操作时：

航电应用加载显示操作单元将选择的下载应用和应用标识组成下载应用命令发送给加载管理模块；

加载端控制单元在接收到下载应用命令后进入下载状态，向加载代理模块发送下载控制消息；接收到下载响应控制消息后进入接收状态；对接收到数据消息进行拼接还原应用文件，对下载进度控制消息进行解析获取下载进度，并将应用文件和下载进度发送至航电应用加载显示操作单元进行显示；在应用文件接收完毕后向加载代理模块发送下载完成控制消息，进入待命状态；

加载端文件管理单元在加载管理模块进入接收状态后，将接收完毕的应用文件写入文件，存储到加载设备；

代理端控制单元在接收到下载控制消息后进行解析，获得所需下载应用的应用标识，确认该应用标识在航电设备中的有效性，无效则拒绝下载，有效则进入发送状态，并向加载管理模块回送下载响应控制消息；将应用文件分片后作为数据消息发送给加载管理模块，并计算下载进度作为下载进度控制消息回送给加载管理模块；接收到下载完成控制消息后返回待命状态；

代理端文件管理单元在加载代理模块进入发送状态后，根据应用标识获取已固化的应用文件传递给代理端控制单元。

进一步，在卸载应用文件时：

航电应用加载显示操作单元将选择的卸载应用和应用标识组成卸载应用命令发送给加载管理模块；

加载端控制单元在接收到卸载应用命令后进入卸载状态，向加载代理模块发送请求卸载控制消息；接收到卸载响应控制消息后，将加载代理模块的当前卸载进度发送至航电应用加载显示操作单元进行显示；接收到卸载完成控制消息后返回待命状态；

代理端控制单元接收到请求卸载控制消息后进行解析，获得所需卸载的应用标识，确认该应用标识在航电设备中的有效性，无效则拒绝卸载，有效则进入卸载状态，回送卸载响应控制消息给加载管理模块；

代理端文件管理单元在加载代理模块进入卸载状态后，卸载应用标识对应的应用文件，待卸载完成更新操作日志记录，返回待命状态，并将卸载完成控制消息通过代理端传输单元发送至加载管理模块。

进一步，在查看日志维护时：

航电应用加载显示操作单元将选择的日志维护和应用标识组成日志维护命令发送给加载管理模块；

加载端控制单元接收到日志维护命令后进入维护状态，向加载代理模块发送日志维护控制消息；接收到维护响应控制消息后进入接收状态；接收到数据消息进行解析，将解析出的日志维护记录通过加载端文件管理单元写入文件，待存储完成返回待命状态；

代理端控制单元接收到日志维护控制消息后进入发送状态，向加载管理模块回送维护响应控制消息；

代理端文件管理单元在加载代理模块进入发送状态后，获取本加载代理模块的日志维护记录，并通过代理端传输单元以数据消息形式发送给加载管理模块，待发送完成返回待命状态。

进一步，在退出连接时：

航电应用加载显示操作单元将选择的退出加载和应用标识组成退出加载模式命令发送给加载管理模块；

加载端控制单元接收到退出加载模式命令后向加载代理模块发送退出加载控制消息；

代理端控制单元接收到退出加载控制消息后，若当前应用文件正常固化，则退出加载模式，否则拒绝退出，通过代理端传输单元发送退出响应控制消息，并通过代理端文件管理单元更新操作日志记录。

进一步，加载端控制单元将当前加载代理模块和加载管理模块的状态实时传递给航电应用加载显示操作单元进行显示。

进一步，加载文件管理单元针对各状态下的操作，在操作结束后将自动生成操作日志，记录操作人员、操作时间、设备信息、应用文件更新信息。

进一步，航电应用服务模块还包含航电应用预处理单元；

航电应用预处理单元用于对在航电应用加载显示操作单元选定的待加载应用文件进行分析，获得辅助配置信息，将航电应用加载显示操作单元输入的界面配置信息、辅助配置信息、应用文件进行装订，生成一个可加载文件，托管于航电应用服务器；其中，界面配置信息包含应用标识、应用版本；辅助配置信息包含应用长度、应用日期、校验和。

本发明的有益效果在于：

本发明为航电异构网络的应用升级维护提供了一套便捷、通用、高效的在线加载系统。通过航电数据转发功能提供全机载的加载能力，突破传统单一核心网络的加载限制，解决面向多总线、多模块级联的异构网络的加载问题，适应多场景的加载方式，对航电设备产品快速交付、外场排故、软件升级变更具有重大的应用场景价值。

附图说明

图1为航电异构网络的加载拓扑结构示意图。

图2为全机加载的功能交互框架图。

图3为航电应用管理示意图。

图4为航电数据转发的逻辑原理示意图。

图5为连接操作的流程示意图。

图6为升级应用操作的流程示意图。

图7为安装应用操作的流程示意图。

图8为下载应用操作的流程示意图。

图9为卸载应用操作的流程示意图。

图10为日志维护操作的流程示意图。

图11为退出连接的流程示意图。

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。

本实施例以图1所示异构总线互连的IMA系统进行举例说明，航电设备A、航电设备C、航电设备D通过统一总线形成主干核心网络，其他航电设备通过各自传统总线间接接入，每台航电设备具备跨总线的数据转发功能，形成全机的多级异构网络。

如图2所示，本实施例所示一种面向异构总线互连的航电设备的加载系统，包括航电应用服务模块、加载管理模块、加载代理模块。加载管理模块驻留于加载设备，加载代理模块驻留于各航电设备，其中航电设备A作为全机加载主节点，其他航电设备为全机加载从节点，加载设备通过以太网连接航电设备A从而接入全机的多级异构网络。航电应用服务模块可以和加载管理模块共同驻留在加载设备上，也可以驻留在其它设备上，其它设备通过总线与加载设备通信。

航电应用服务模块用于航电应用的管理和加载显示操作，如图3所示，包含三部分：航电应用预处理单元、航电应用服务器和航电应用加载显示操作单元。

所述航电应用加载显示操作单元用于提供人机操作界面和显示各类信息等，该人机操作界面用于输入界面配置信息、选择待加载的应用文件、选择加载控制等。其中，界面配置信息包含应用标识、应用版本等；加载控制命令包括进入/退出加载模式命令、升级应用命令、安装应用命令、下载应用命令、卸载应用命令、日志维护命令等；显示的各类信息包括加载管理模块和加载代理模块的状态、各加载代理模块的应用标识、应用版本更新比对显示，以及应用加载的进度等。具体操作如下：

a)通过输入口令，获取操作权限，口令包括操作人员姓名、授权秘密等；

b)将输入的界面配置信息和选定的应用文件发送至航电应用预处理单元；

c)将用户选择的加载控制和应用标识组成加载控制命令发送至加载管理模块；

d)将从加载管理模块接收的各类信息进行实时显示，包括加载管理模块、加载代理模块的状态、各加载代理模块的新旧应用版本比对显示，以及应用加载的进度等。

航电应用预处理单元用于对在航电应用加载显示操作单元选定的待加载应用文件进行分析，获得辅助配置信息，将航电应用加载显示操作单元输入的界面配置信息、辅助配置信息、应用文件进行装订，生成一个可加载文件，托管于航电应用服务器。其中，辅助配置信息包含应用长度、应用日期、校验和等。可加载文件包含两部分：应用配置信息和应用文件。应用配置信息作为文件管理、完整性校验和固化的依据，包含应用标识、应用版本、应用长度、应用日期、校验和；应用标识为应用文件唯一编号，作为可加载文件查询、航电设备加载操作的判据。

航电应用服务器用于托管从航电应用预处理单元推送的可加载文件，通过应用标识对可加载文件进行管理，作为全机加载的数据输入源，为加载管理模块提供可加载文件的读取和查询能力。

加载管理模块用于全机加载控制、各加载代理模块的加载状态收集和反馈，包含三部分：加载端控制单元、加载端传输单元、加载端文件管理单元。

如图2所示，加载端控制单元用于提供数据解析、加载控制。加载端控制单元对航电应用服务模块发送的加载控制命令进行解析，根据加载控制命令进入相应的状态，并形成具体的连接消息、控制消息和数据消息，连接消息、控制消息和数据消息通过加载端传输单元发送至加载代理模块。

加载端控制单元对加载代理模块回送的连接消息、控制消息、数据消息进行解析进入相应的状态，获取加载代理模块的状态以及加载代理模块上当前应用文件的应用配置信息，并发送给航电应用服务模块。

其中，连接消息为在进入加载模式下加载管理模块和加载代理模块建立连接以及在退出加载模式下加载管理模块和加载代理模块退出连接时所传输的连接处理及响应消息，根据连接消息中应用标识可以周期性确定加载管理模块和对应加载代理模块的连接状态；控制消息为在升级模式、下载、模式、卸载模式及日志维护模式下时所传输的命令处理及响应消息，根据控制消息中的应用标识完成对应加载代理模块的控制和状态的传输；数据消息为在升级模式、下载模式及日志维护模式下时所传输的数据文件及确认消息，根据数据消息中应用标识完成对应加载代理模块的应用文件和/或应用配置信息的接收、发送和确认。

加载端控制单元的功能具体如下：

a)在接收到进入加载模式命令后进入连接状态，向加载代理模块发送请求连接消息；接收到响应连接消息后认为加载代理模块在线进入待命状态，解析响应连接消息获取应用标识和应用版本等，并向航电应用服务器查询应用标识对应应用文件的最新版本信息，将加载代理模块的在线情况及应用文件的新旧版本信息发送至航电应用加载显示操作单元进行显示。

b)在接收到升级应用命令后进入升级状态，向加载代理模块发送升级控制消息；接收到升级响应控制消息后进入发送状态；在接收到加载状态控制消息后，解析加载状态控制消息后获得应用文件固化进度，并发送至航电应用加载操作显示单元进行显示；接收到固化完成控制消息后进入待命状态；

c)在接收到安装应用命令后进入安装状态；根据应用标识查询航电应用服务器获得加载代理模块的所有可加载文件的应用配置信息，并通过加载端传输单元发送至航电应用加载显示操作单元进行显示；接收选择的作为加载代理模块的应用文件的应用配置信息，返回待命状态。

d)在接收到下载应用命令后进入下载状态，向加载代理模块发送下载控制消息；接收到下载响应控制消息后进入接收状态；对接收到数据消息进行拼接还原应用文件，对下载进度控制消息进行解析获取下载进度，并将应用文件和下载进度发送至航电应用加载显示操作单元进行显示；在应用文件接收完毕后向加载代理模块发送下载完成控制消息，进入待命状态。

e)在接收到卸载应用命令后进入卸载状态，向加载代理模块发送请求卸载控制消息；接收到卸载响应控制消息后，将加载代理模块的当前卸载进度发送至航电应用加载显示操作单元进行显示；接收到卸载完成控制消息后返回待命状态。

e)接收到日志维护命令后进入维护状态，向加载代理模块发送日志维护控制消息；接收到维护响应控制消息后进入接收状态；接收到数据消息进行解析，将解析出的日志维护记录写入文件，待存储完成返回待命状态。

f)接收到退出加载模式命令后向加载代理模块发送退出加载控制消息。

g)通过加载端传输单元将当前加载代理模块和加载管理模块的状态实时传递给航电应用加载显示操作单元进行显示。

所述加载端传输单元主要用于：

a)针对与主节点、航电应用服务模块交联总线通道类型注册具体总线接口，如以太网总线接口，为加载端控制单元提供一致的通信接口，主要用于完成与主节点、航电应用服务模块的直接数据传递；

b)为间接交联的航电设备提供统一转发接口，用于航电数据的转发，根据异构网络加载拓扑关系，获取数据的目的总线接口，将非本加载管理模块的数据转发至其他网络节点，最终到达目的地，间接完成异构网络下的加载管理模块与加载代理模块的数据传递。

加载端文件管理单元主要用于为加载管理模块在不同状态中提供不同的文件管理，具体操作如下：

a)在应用升级过程中，当加载管理模块进入发送状态后，根据应用标识从航电应用服务器读取待升级的可加载文件，将可加载文件分片组成数据消息通过加载端传输单元发送给加载代理模块。

b)在应用下载过程中，在加载管理模块进入接收状态后，将接收完毕的应用文件写入文件，存储到加载设备，供维护调试查看。

c)在日志维护过程中，加载管理模块将从指定航电设备处下载的日志维护记录并写入文件，存储到加载设备，供维护显示查看。

如图2所示，加载代理模块包含代理端控制单元、代理端传输单元和代理端文件管理单元。

代理端控制单元主要用于通过代理端传输单元和加载管理模块进行连接消息、控制消息、数据消息的交互、解析和响应。

代理端控制单元具体操作如下：

a)在接收到请求连接消息后进入连接状态，获取加载代理模块当前的应用配置信息作为响应连接消息通过代理端传输单元回送给加载管理模块。

b)在接收到升级控制消息后进入接收状态，回送升级响应控制消息；接收到数据消息后，解析数据消息获取应用配置信息，并拼接应用文件将应用配置信息和应用文件传输给代理端文件管理单元；计算传输和固化可加载文件进度作为当前加载状态，将当前加载状态组成加载状态控制消息回送给加载管理模块；在固化完毕后进入待命状态，回送固化完成控制消息给加载管理模块。

c)在接收到下载控制消息后进行解析，获得所需下载应用的应用标识，确认该应用标识在航电设备中的有效性，无效则拒绝下载，有效则进入发送状态，并通过代理端传输单元向加载管理模块回送下载响应控制消息；将应用文件分片后作为数据消息发送给加载管理模块，并计算下载进度作为下载进度控制消息回送给加载管理模块；接收到下载完成控制消息后返回待命状态。

d)接收到请求卸载控制消息后进行解析，获得所需卸载的应用标识，确认该应用标识在航电设备中的有效性，无效则拒绝卸载，有效则进入卸载状态，通过代理端传输单元回送卸载响应控制消息；

e)接收到日志维护控制消息后进入发送状态，向加载管理模块回送维护响应控制消息；

f)接收到退出加载控制消息后，若当前应用文件正常固化，则退出加载模式，否则拒绝退出，通过代理端传输单元发送退出响应控制消息，并通过代理端文件管理单元更新操作日志记录。

所述加载代理模块的代理端传输单元主要用于为加载代理模块的代理端控制单元提供统一外部通信和数据转发机制，如图2所示，具体操作如下：

a)针对节点交联总线通道类型注册具体总线接口，主要为主节点和加载管理模块的以太网总线接口，主节点和其他航电设备直连的总线接口，为代理端控制单元提供一致的通信接口，用于完成与加载管理模块、其他直连从节点的直接数据传递；

b)为间接交联的航电设备提供统一转发接口，用于航电数据的转发，如图4所示，根据异构网络加载拓扑关系，判断数据的目的地，将非本模块的数据转发至其他网络节点，最终到达目的地，间接完成异构网络下的加载管理模块与加载代理模块的数据传递；

所述加载代理模块的代理端文件管理单元主要用于在不同状态中提供不同的应用文件管理，如图2所示，具体操作如下：

a)在应用升级过程中，在加载代理模块进入接收状态后，代理端文件管理单元利用应用配置信息对接收完毕的应用文件进行校验，校验通过后将应用文件固化到航电设备，将新的应用配置信息更新到本地。

b)在应用下载过程中，加载代理模块进入发送状态后，根据应用标识获取已固化的应用文件传递给代理端控制单元。

c)在卸载过程中，加载代理模块进入卸载状态后，卸载应用标识对应的应用文件，待卸载完成更新操作日志记录，返回待命状态，并将卸载完成控制消息通过代理端传输单元发送至加载管理模块。

d)在日志维护过程中，加载代理模块进入发送状态后，获取本加载代理模块的日志维护记录，并通过代理端传输单元以数据消息形式发送给加载管理模块，待发送完成返回待命状态。

e)针对各状态下的操作，在操作结束后将自动生成操作日志，记录操作人员、操作时间、设备信息、软件更新信息。

本实施例所示的面向异构总线互连的航电设备的加载系统的加载方法如下：

步骤一：根据系统架构确定航电异构网络拓扑；

1-1、根据全机航电设备的交联关系，设计如图1所示的航电异构网络拓扑。

1-2、选择一台航电设备通过以太网和加载设备连接，作为全机加载主节点如图1的航电设备A，其他航电设备为加载从节点。

1-3、加载管理模块驻留加载设备，其他主节点、从节点的航电设备驻留加载代理模块。

步骤二：航电应用预处理单元根据配置信息打包应用文件，生成可加载文件托管于航电应用服务器，如图3所示：

2-1、航电应用预处理单元对在航电应用加载显示操作单元选定的待加载应用文件进行分析，获得辅助配置信息。

2-2、航电应用预处理单元将航电应用加载显示操作单元输入的界面配置信息和辅助配置信息、应用文件进行装订，生成一个可加载文件。

2-3、生成的可加载文件统一托管于航电应用服务器，作为全机加载的输入。

步骤三：建立加载管理模块和加载代理模块之间的连接，进入加载模式操作，如图5所示：

3-1、航电应用加载显示操作单元将选择的进入加载模式和应用标识组成进入加载模式命令发送给加载管理模块。

3-2、加载管理模块的加载端控制单元通过加载端传输单元接收到进入加载模式命令后进入连接状态，再通过加载端传输单元向加载代理模块发送请求连接消息。

3-3、加载代理模块的代理端控制单元通过代理端传输单元接收到请求连接消息后进入连接状态，获取加载代理模块当前的应用配置信息作为响应连接消息通过代理端传输单元回送给加载管理模块，代理端文件管理单元更新本次的操作日志记录。

3-4、加载管理模块通过加载端传输单元接收到响应连接消息后认为加载代理模块在线，加载端控制单元解析响应连接消息获取应用标识并向航电应用服务器查询应用标识对应的最新版本信息，通过加载端传输单元将加载代理模块的在线情况及应用文件的新旧版本信息发送至航电应用加载显示操作单元进行显示。

步骤四：对加载代理模块上的应用进行升级操作，如图6所示：

4-1、航电应用加载显示操作单元将选择的升级应用和应用标识组成升级应用命令发送给加载管理模块。

4-2、加载管理模块的加载端控制单元通过加载端传输单元接收到升级应用命令后进入升级状态，再通过加载端传输单元向加载代理模块发送升级控制消息。

4-3、加载代理模块的代理端控制单元通过代理端传输单元接收到升级控制消息后进入接收状态，通过代理端传输单元回送升级响应控制消息给加载管理模块。

4-4、加载管理模块的加载端控制模块通过加载端传输单元接收到升级响应控制消息后进入发送状态。

4-5、加载端文件管理单元根据应用标识从航电应用服务器读取待升级的可加载文件，将可加载文件分片组成数据消息通过加载端传输单元发送。

4-6、加载代理模块的代理端控制单元通过代理端传输单元接收到数据消息后，解析数据消息获取应用配置信息，并拼接应用文件将应用配置信息和应用文件传输给代理端文件管理单元。

4-7、代理端文件管理单元利用应用配置信息对接收完毕的应用文件进行校验，校验通过后将应用文件固化到航电设备，将新的应用配置信息更新到本地。

4-8、代理端控制单元计算传输和固化可加载文件进度作为当前加载状态，将当前加载状态组成加载状态控制消息并通过加载端传输单元回送给加载管理模块。

4-9、加载管理模块的加载端控制单元通过加载端传输单元接收加载状态控制消息后，解析加载状态控制消息后获得可加载文件固化进度，并通过加载端传输单元发送至航电应用加载操作显示单元进行显示。

4-10、代理端控制单元在固化完毕后进入待命状态，通过代理端传输单元向加载管理模块回送固化完成控制消息，同时通过代理端文件管理单元更新操作日志记录。

4-11、加载管理模块的加载控制单元通过加载端传输单元接收到固化完成控制消息后进入待命状态。

步骤五：在初始安装场景下，航电设备中当前没有安装应用，安装应用操作，如图7所示：

5-1、航电应用加载显示操作单元将选择的安装应用和应用标识组成安装应用命令发送给加载管理模块。

5-2、加载管理模块的加载端控制单元通过加载端传输单元接收该安装应用命令后进入安装状态。

5-3、加载端控制单元根据应用标识查询航电应用服务器获得加载代理模块的所有可加载文件的应用配置信息，并通过加载端传输单元发送至航电应用加载显示操作单元进行显示。

5-4、航电加载显示操作单元将选择的作为加载代理模块的应用文件的应用配置信息发送至加载管理模块，加载端控制单元将加载端传输单元接收的应用配置信息解析获取待加载的应用标识，并返回待命状态。

用户可通过步骤四完成对已安装的可加载文件在指定加载代理模块上的升级。

步骤六：在维护排故场景下，下载应用操作获取航电设备中的应用文件，用于排故分析，如图8所示；

6-1、航电应用加载显示操作单元将选择的下载应用和应用标识组成下载应用命令发送给加载管理模块。

6-2、加载管理模块的加载端控制单元通过加载端传输单元接收该下载应用命令后进入下载状态，通过加载端传输单元向加载代理模块发送下载控制消息。

6-3、加载代理模块的代理端控制单元对通过代理端传输单元接收到的下载控制消息进行解析，获得所需下载应用的应用标识，确认该应用标识在航电设备中的有效性，无效则拒绝下载，有效则进入发送状态，并通过代理端传输单元回送下载响应控制消息。

6-4、加载管理模块的加载端控制单元通过加载端传输单元接收到下载响应控制消息后进入接收状态。

6-5、加载代理模块的加载端文件管理单元根据应用标识获取已固化的应用文件传递给代理端控制单元。

6-6、代理端控制单元将应用文件分片后作为数据消息通过代理端传输单元发送给加载管理模块，并计算下载进度作为下载进度控制消息通过代理端传输单元回送给加载管理模块。

6-7、加载管理模块的加载端控制单元对通过加载端传输单元接收到数据消息进行拼接还原应用文件，对下载进度控制消息进行解析获取下载进度，并通过加载端传输单元将应用文件和下载进度发送至航电应用加载显示操作单元进行显示。

6-8、加载端文件管理单元将接收完毕的应用文件写入文件，加载端控制单元进入待命状态并通过航电应用加载显示操作单元显示，向加载代理模块发送下载完成控制消息。

6-9、加载代理模块通过代理端传输单元接收到下载完成控制消息后返回待命状态，加载文件管理单元更新操作日志记录。

步骤七：在航电设备软件方案变更的场景下，需卸载源应用，如图9所示：

7-1、航电应用加载显示操作单元将选择的卸载应用和应用标识组成卸载应用命令发送给加载管理模块。

7-2、加载管理模块的加载端控制单元通过加载端传输单元接收该卸载应用命令后进入卸载状态，通过加载端传输单元向加载代理模块发送请求卸载控制消息。

7-3、加载代理模块的代理端控制单元对代理端传输单元接收到的请求卸载控制消息进行解析，获得所需卸载的应用标识，确认该应用标识在航电设备中的有效性，无效则拒绝卸载，有效则进入卸载状态，通过代理端传输单元回送卸载响应控制消息。

7-4、加载管理模块的加载端控制单元对加载端传输单元接收的卸载响应控制消息后，将加载代理模块的当前卸载状态通过加载端传输单元发送至航电应用加载显示操作单元进行显示。

7-5、代理端文件管理单元卸载应用标识对应的应用文件，待卸载完成更新操作日志记录，返回待命状态，并将卸载完成控制消息通过代理端传输单元发送至加载管理模块。

7-6、加载管理模块的加载端控制单元对加载端传输单元接收的卸载完成控制消息后，将加载代理模块的待命状态通过加载端传输单元发送至航电应用加载显示操作单元进行显示，并返回待命状态。

步骤八：在排故场景下，需对维护记录进行查看，如图10所示：

8-1、航电应用加载显示操作单元将选择的日志维护和应用标识组成日志维护命令发送给加载管理模块。

8-2、加载管理模块的加载端控制单元通过加载端传输单元接收该日志维护命令后进入维护状态，通过加载端传输单元向加载代理模块发送日志维护控制消息。

8-3、加载代理模块的代理端控制单元通过代理端传输单元接收到日志维护控制消息后进入发送状态，向加载管理模块回送维护响应控制消息。

8-4、加载管理模块的加载控制单元通过加载端传输单元接收到维护响应控制消息后进入接收状态。

8-5、加载代理模块通过代理端文件管理单元获取本加载代理模块的日志维护记录，并通过代理端传输单元以数据消息进行发送，待发送完成返回待命状态。

8-6、加载管理模块的加载端控制单元通过加载端传输单元接收数据消息并进行解析，将解析出的日志维护记录写入文件，待存储完成返回待命状态，并通过航电应用加载操作显示单元进行显示。

步骤九：在加载完成后，需退出本次加载操作，如图5所示：

9-1、航电应用加载显示操作单元将选择的退出加载和应用标识组成退出加载模式命令发送给加载管理模块。

加载管理模块的加载端控制单元通过加载端传输单元接收到该退出加载模式命令后向加载代理模块发送退出加载控制消息。

9-2、加载代理模块的代理端控制单元通过代理端传输单元接收到退出加载控制消息后，若当前应用文件正常固化，则退出加载模式，否则拒绝退出，通过代理端传输单元发送退出响应控制消息，并通过代理端文件管理单元更新操作日志记录。

在步骤三至九中，加载代理模块通过代理端控制单元判断各连接消息、控制消息和数据消息的目的地，将非本加载代理模块的连接消息、控制消息和数据消息通过代理端传输单元所注册的对应数据目的地转发接口进行转发。

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 (9)

1.一种面向异构总线互连的航电设备的加载系统，包括航电应用服务模块、加载管理模块、加载代理模块，加载管理模块驻留于加载设备，加载代理模块驻留于各航电设备，其中与加载设备连接为航电设备为主节点，直接或间接连接在主节点下的航电设备为从节点，其特征在于：

航电应用服务模块包含航电应用服务器和航电应用加载显示操作单元；加载管理模块包含加载端控制单元、加载端传输单元、加载端文件管理单元；加载代理模块包含代理端控制单元、代理端传输单元和代理端文件管理单元；

航电应用服务器用于托管可加载文件，通过应用标识对可加载文件进行管理；其中，可加载文件包含应用配置信息和应用文件，应用配置信息包含应用标识、应用版本、校验和；

加载端传输单元为与主节点、航电应用服务模块交联总线通道类型注册具体总线接口，为加载端控制单元提供一致的通信接口，为间接交联的航电设备提供统一转发接口；

代理端传输单元为节点交联总线通道类型注册具体总线接口，为代理端控制单元提供一致的通信接口，为间接交联的航电设备提供统一转发接口；

在连接过程中：

航电应用加载显示操作单元将选择的进入加载模式和应用标识组成进入加载模式命令发送给加载管理模块；

加载端控制单元在接收到进入加载模式命令后进入连接状态，向加载代理模块发送请求连接消息；接收到响应连接消息后认为加载代理模块在线进入待命状态，解析响应连接消息获取应用标识和应用版本，并向航电应用服务器查询应用标识对应应用文件的最新版本信息，将加载代理模块的应用文件的新旧版本信息发送至航电应用加载显示操作单元进行显示；

代理端控制单元在接收到请求连接消息后进入连接状态，获取加载代理模块当前的应用配置信息作为响应连接消息回送给加载管理模块；

在应用升级过程中：

航电应用加载显示操作单元将选择的升级应用和应用标识组成升级应用命令发送给加载管理模块；

加载端控制单元在接收到升级应用命令后进入升级状态，向加载代理模块发送升级控制消息；接收到升级响应控制消息后进入发送状态；在接收到加载状态控制消息后，解析加载状态控制消息后获得应用文件固化进度，并发送至航电应用加载操作显示单元进行显示；接收到固化完成控制消息后进入待命状态；

加载端文件管理单元在加载管理模块进入发送状态后，根据应用标识从航电应用服务器读取待升级的可加载文件，将可加载文件分片组成数据消息通过加载端传输单元发送给加载代理模块；

代理端控制单元在接收到升级控制消息后进入接收状态，回送升级响应控制消息给加载管理模块；接收到数据消息后，解析数据消息获取应用配置信息，并拼接应用文件，将应用配置信息和应用文件传输给代理端文件管理单元；计算传输和固化可加载文件进度作为当前加载状态，将当前加载状态组成加载状态控制消息回送给加载管理模块；在固化完毕后进入待命状态，回送固化完成控制消息给加载管理模块；

代理端文件管理单元在加载代理模块进入接收状态后，利用应用配置信息对接收完毕的应用文件进行校验，校验通过后将应用文件固化到航电设备，将新的应用配置信息更新到本地。

2.根据权利要求1所述的一种面向异构总线互连的航电设备的加载系统，其特征在于在初始安装场景下，航电设备中当前没有安装应用时：

航电应用加载显示操作单元将选择的安装应用和应用标识组成安装应用命令发送给加载管理模块；将选择的作为加载代理模块的应用文件的应用配置信息发送至加载管理模块；

加载端控制单元在接收到安装应用命令后进入安装状态；根据应用标识查询航电应用服务器获得加载代理模块的所有可加载文件的应用配置信息，并通过加载端传输单元发送至航电应用加载显示操作单元进行显示；接收选择的作为加载代理模块的应用文件的应用配置信息，返回待命状态。

3.根据权利要求1所述的一种面向异构总线互连的航电设备的加载系统，其特征在于在下载应用操作时：

航电应用加载显示操作单元将选择的下载应用和应用标识组成下载应用命令发送给加载管理模块；

加载端控制单元在接收到下载应用命令后进入下载状态，向加载代理模块发送下载控制消息；接收到下载响应控制消息后进入接收状态；对接收到数据消息进行拼接还原应用文件，对下载进度控制消息进行解析获取下载进度，并将应用文件和下载进度发送至航电应用加载显示操作单元进行显示；在应用文件接收完毕后向加载代理模块发送下载完成控制消息，进入待命状态；

加载端文件管理单元在加载管理模块进入接收状态后，将接收完毕的应用文件写入文件，存储到加载设备；

代理端控制单元在接收到下载控制消息后进行解析，获得所需下载应用的应用标识，确认该应用标识在航电设备中的有效性，无效则拒绝下载，有效则进入发送状态，并向加载管理模块回送下载响应控制消息；将应用文件分片后作为数据消息发送给加载管理模块，并计算下载进度作为下载进度控制消息回送给加载管理模块；接收到下载完成控制消息后返回待命状态；

代理端文件管理单元在加载代理模块进入发送状态后，根据应用标识获取已固化的应用文件传递给代理端控制单元。

4.根据权利要求1所述的一种面向异构总线互连的航电设备的加载系统，其特征在于在卸载应用文件时：

航电应用加载显示操作单元将选择的卸载应用和应用标识组成卸载应用命令发送给加载管理模块；

加载端控制单元在接收到卸载应用命令后进入卸载状态，向加载代理模块发送请求卸载控制消息；接收到卸载响应控制消息后，将加载代理模块的当前卸载进度发送至航电应用加载显示操作单元进行显示；接收到卸载完成控制消息后返回待命状态；

代理端控制单元接收到请求卸载控制消息后进行解析，获得所需卸载的应用标识，确认该应用标识在航电设备中的有效性，无效则拒绝卸载，有效则进入卸载状态，回送卸载响应控制消息给加载管理模块；

代理端文件管理单元在加载代理模块进入卸载状态后，卸载应用标识对应的应用文件，待卸载完成更新操作日志记录，返回待命状态，并将卸载完成控制消息通过代理端传输单元发送至加载管理模块。

5.根据权利要求1所述的一种面向异构总线互连的航电设备的加载系统，其特征在于在查看日志维护时：

航电应用加载显示操作单元将选择的日志维护和应用标识组成日志维护命令发送给加载管理模块；

加载端控制单元接收到日志维护命令后进入维护状态，向加载代理模块发送日志维护控制消息；接收到维护响应控制消息后进入接收状态；接收到数据消息进行解析，将解析出的日志维护记录通过加载端文件管理单元写入文件，待存储完成返回待命状态；

代理端控制单元接收到日志维护控制消息后进入发送状态，向加载管理模块回送维护响应控制消息；

代理端文件管理单元在加载代理模块进入发送状态后，获取本加载代理模块的日志维护记录，并通过代理端传输单元以数据消息形式发送给加载管理模块，待发送完成返回待命状态。

6.根据权利要求1所述的一种面向异构总线互连的航电设备的加载系统，其特征在于在退出连接时：

航电应用加载显示操作单元将选择的退出加载和应用标识组成退出加载模式命令发送给加载管理模块；

加载端控制单元接收到退出加载模式命令后向加载代理模块发送退出加载控制消息；

代理端控制单元接收到退出加载控制消息后，若当前应用文件正常固化，则退出加载模式，否则拒绝退出，通过代理端传输单元发送退出响应控制消息，并通过代理端文件管理单元更新操作日志记录。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种面向异构总线互连的航电设备的加载系统，其特征在于加载端控制单元将当前加载代理模块和加载管理模块的状态实时传递给航电应用加载显示操作单元进行显示。

8.根据权利要求1-6任一所述的一种面向异构总线互连的航电设备的加载系统，其特征在于加载文件管理单元针对各状态下的操作，在操作结束后将自动生成操作日志，记录操作人员、操作时间、设备信息、应用文件更新信息。

9.根据权利要求1所述的一种面向异构总线互连的航电设备的加载系统，其特征在于航电应用服务模块还包含航电应用预处理单元；

航电应用预处理单元用于对在航电应用加载显示操作单元选定的待加载应用文件进行分析，获得辅助配置信息，将航电应用加载显示操作单元输入的界面配置信息、辅助配置信息、应用文件进行装订，生成一个可加载文件，托管于航电应用服务器；其中，界面配置信息包含应用标识、应用版本；辅助配置信息包含应用长度、应用日期、校验和。

Images