CN113760232A - 一种装备软件与仿真软件架构的一体化设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种装备软件与仿真软件架构的一体化设计方法，属于软件架构设计技术领域，针对了根据操作手册进行仿真的实现方法带来的问题是软件仿真很难达到1:1的完全功能复制，且仿真需要花费大量的人力物力，而移植软件又由于其数据接口、通信接口与软件耦合度大，需要对装备机载软件的数据和通信接口进行剥离，花费的人力物力也非常大；包括总线协议模块，总线协议模块电性连接有适配器模块，适配器模块电性连接有交互数据服务模块；本发明设计中软件功能模块、数据模块、交互数据服务模块相互分离，能够实现在装备机载和仿真软件之间进行互换和重用，显控单元、航电单元、雷达单元等软件单元，可以直接用于仿真系统中使用。
Description
技术领域
本发明属于软件架构设计技术领域，具体涉及一种装备软件与仿真软件架构的一体化设计方法。
背景技术
目前装备机载处理软件的结构包括：功能模块、数据存储模块、传感器通信模块、数据通信模块组成。而装备训练系统的仿真软件的结构包括：仿真功能模块、数据存储模块、数据通信模块。这两类软件架构和接口完全不同，目前大量装备需要构建各种类型的模拟训练系统来进行装备的使用和战术训练，其中重要的组成部分是其装备软件所对应的仿真软件。这些仿真软件的实现方法，要么是仿照装备机载软件的操作手册直接进行功能的复制和人机界面的复制，要么是将装备的机载软件通过软件移植的方式进行移植。
根据操作手册进行仿真的实现方法带来的问题是软件仿真很难达到1:1的完全功能复制，且仿真需要花费大量的人力物力，而移植软件又由于其数据接口、通信接口与软件耦合度大，需要对装备机载软件的数据和通信接口进行剥离，花费的人力物力也非常大，当装备研制交付后，后续需要大量的人员进行仿真模块的研发，其经济性差，效率低，同时带来了大量的人力和物力的浪费。
为此，我们提出了一种装备软件与仿真软件架构的一体化设计方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种装备软件与仿真软件架构的一体化设计方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种装备软件与仿真软件架构的一体化设计方法，包括总线协议模块，所述总线协议模块电性连接有适配器模块，所述适配器模块电性连接有交互数据服务模块，所述交互数据服务模块电性连接有数据模块，所述数据模块电性连接有软件功能模块。
方案中需要说明的是：所述数据模块的输入端连接有航电仿真单元、飞行仿真单元、计算机兵力单元、其他功能仿真单元。
作为一种优选的实施方式，所述数据模块的输入端连接有航电单元、显控单元、雷达单元、飞控单元以及其他机载单元。
作为一种优选的实施方式，所述适配器模块为传输层，所述交互数据服务模块为交互层，所述数据模块为数据层，所述软件功能模块为应用层。
与现有技术相比，本发明提供的装备软件与仿真软件架构的一体化设计方法，至少包括如下有益效果：
1、本发明设计中软件功能模块、数据模块、交互数据服务模块相互分离，能够实现在装备机载和仿真软件之间进行互换和重用，显控单元、航电单元、雷达单元等软件单元，可以直接用于仿真系统中使用，通过设置的数据模块，用于存储和读取数据，可以在装备机载和仿真软件之间进行互换和重用，通过设置的交换数据服务模块，采用发布订阅机制，进行数据的交互，可以在装备机载和仿真软件之间进行互换和重用；
2、本发明设计的适配器可以通过适配具体的总线协议，在机载软件中，可以适配机载总线协议，在仿真系统中，则可以适配常用的以太网协议、485总线、CAN总线等协议，实现具体通信协议的适配性，具有良好的扩展性，可以在开发装备机载软件的同时，能够直接用于仿真系统，直接通过仿真的方法进行验证，能够提高装备软件的研发效率，还可以实现仿真软件能够保持与实装机载软件的同步，实现仿真训练与装备软件的同步，保持训练和装备的一致性，达到良好的效率效益。
附图说明
图1为本发明的数据交互图；
图2为本发明的架构层次图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述。
为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义，本公开中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件，“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，还可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的保护范围。实施例中的条件可以根据具体条件做进一步的调整，在本发明的构思前提下对本发明的方法简单改进都属于本发明要求保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种装备软件与仿真软件架构的一体化设计方法，包括总线协议模块，总线协议模块电性连接有适配器模块，适配器模块电性连接有交互数据服务模块，交互数据服务模块电性连接有数据模块，数据模块电性连接有软件功能模块。
方案中需要说明的是：数据模块的输入端连接有航电仿真单元、飞行仿真单元、计算机兵力单元、其他功能仿真单元。
进一步地如图1和图2所示，数据模块的输入端连接有航电单元、显控单元、雷达单元、飞控单元以及其他机载单元，适配器模块为传输层，交互数据服务模块为交互层，数据模块为数据层，软件功能模块为应用层。
进一步地如图1和图2所示，软件功能模块使用通用接口与数据模块进行数据交互，同时数据通过交互数据服务模块的订阅和发布机制进行数据交互服务，交互数据服务模块的数据通过适配器模块发给总线协议模块的具体的总线，适配器是在交互数据服务模块与总线协议模块的数据协议之间建立起具体总线的数据桥梁，以适应不同的总线通信，总线协议模块指的是具体的总线协议及其总线通信，这种架构可以实现功能软件与数据分离，数据服务与具体的通信协议分离，便于功能软件、数据模块、数据服务软件模块的重用。
方案中需要说明的是：软件功能模块，是机载软件的功能模块，或者仿真软件的功能模块，比如机载软件中的航电单元、雷达单元、飞控单元、显控单元等，仿真软件中的飞行/飞控仿真单元、计算机兵力单元、其它功能仿真单元等。
值得说明的是，软件功能模块使用通用的接口，进行数据的存取，数据模块进行数据交换，无论是机载软件还是仿真软件，都采用这种架构，软件功能模块用于实现装备机载功能，其输入和输出接口皆针对数据模块进行数据的存放和读取，其他系统或者其他传感器等的模块，皆采用同种架构，把数据存入数据模块，然后通过交互数据服务模块和适配器模块、总线协议模块进行实际数据的交换。
进一步地如图1和图2所示，软件功能模块用于实现仿真软件功能，其输入和输出接口皆使用数据模块进行数据存放和读取，与其他仿真系统的数据交互，皆用同种架构，把数据存入数据模块，然后通过交互数据服务模块和适配器模块、总线协议模块进行实际数据的交换。
方案中需要说明的是：数据模块为各个分布式装备软件或者仿真软件的数据交互存储池，所有的交互数据皆存于数据模块中，数据模块为本地计算机的内存块，可以作为多个本地应用软件进行读取和保存数据的数据池，交互数据服务模块是独立数据交互模块，采用发布和订阅模式进行数据交互，交互数据服务模块读取本地的发布数据，通过适配器和总线协议模块发布出去，同时通过适配器和总线协议的传递，接收订阅的数据，并存放于数据模块中，数据模块则同时进行订阅数据的消息发布，供软件功能模块读取使用。
进一步地如图1和图2所示，适配器模块是交互数据服务模块通过具体的总线进行数据传输的具体通信接口，适配器模块通过总线协议模块进行数据发送和接收，总线协议模块是具体的通信的物理通道，通过适配器模块进行数据的发送和接收。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种装备软件与仿真软件架构的一体化设计方法，包括总线协议模块，其特征在于，所述总线协议模块电性连接有适配器模块，所述适配器模块电性连接有交互数据服务模块，所述交互数据服务模块电性连接有数据模块，所述数据模块电性连接有软件功能模块。
2.根据权利要求1所述的一种装备软件与仿真软件架构的一体化设计方法，其特征在于：所述数据模块的输入端连接有航电仿真单元、飞行仿真单元、计算机兵力单元、其他功能仿真单元。
3.根据权利要求1所述的一种装备软件与仿真软件架构的一体化设计方法，其特征在于：所述数据模块的输入端连接有航电单元、显控单元、雷达单元、飞控单元以及其他机载单元。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种装备软件与仿真软件架构的一体化设计方法，其特征在于：所述适配器模块为传输层，所述交互数据服务模块为交互层，所述数据模块为数据层，所述软件功能模块为应用层。
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