CN115600323B - 航空系统仿真方法、系统、电子设备及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种航空系统仿真方法、系统、电子设备及可读存储介质，涉及网络通信技术。具体实现方案包括：ICD管理模块获取物理ICD文件，并将物理ICD文件存储至数据存储模块；物理ICD文件的格式为预设格式；ICD管理模块对物理ICD文件中的字段进行分类；响应于目标航空分系统对应的激励数据发送请求，ICD管理模块根据物理ICD文件的分类结果，向仿真模块发送目标航空分系统对应的激励数据；仿真模块根据目标航空分系统对应的激励数据进行仿真，以实现对目标航空分系统的仿真测试。本公开可以简化航空分系统仿真测试中各个分系统之间的联合通信，降低不同分系统联调时的沟通成本。

Description

航空系统仿真方法、系统、电子设备及可读存储介质

技术领域

本公开涉及网络通信技术，具体涉及逻辑ICD与物理ICD转换技术、物理通信接口虚拟化技术、多个系统间的仿真数据转换技术等，尤其涉及一种航空系统仿真方法、系统、电子设备及可读存储介质。

背景技术

在航空体系中包含有多种分系统，如显控分系统、大气分系统、飞管分系统、惯导分系统、机电分系统等。各个分系统内部或者各个分系统之间主要通过ICD（InterfaceControl Document，接口控制文件）来进行数据通信。

目前，针对ICD的定义并没有统一的标准，不同的系统设计人员所设计的ICD文件也不尽相同。

ICD定义的非标准化，或者说各个分系统之间ICD定义的不统一，导致航空分系统仿真测试中，各个分系统之间进行联合通信将变得非常复杂。而且，不同的分系统可能是由不同的研发团队负责，无疑增加了联调时的沟通成本。

发明内容

本公开提供了一种航空系统仿真方法、系统、电子设备及可读存储介质，能够简化航空分系统仿真测试中各个分系统之间的联合通信，降低不同分系统联调时的沟通成本。

根据本公开的第一方面，提供了一种航空系统仿真方法，所述方法应用于航空系统仿真系统，航空系统仿真系统包括：ICD管理模块、数据存储模块、仿真模块、以及通信接口模块；ICD管理模块分别与数据存储模块和仿真模块连接，仿真模块通过通信接口模块与航空分系统连接；所述方法包括：

ICD管理模块获取物理ICD文件，并将物理ICD文件存储至数据存储模块；物理ICD文件的格式为预设格式；ICD管理模块对物理ICD文件中的字段进行分类，物理ICD文件的分类结果包括：专用型字段、系统专用型字段、以及通用型字段；专用型字段为仅存在于专用型字段对应的物理ICD文件中的字段；系统专用型字段为仅存在于系统专用型字段对应的航空分系统、且系统专用型字段对应的航空分系统的多个物理ICD文件共用的字段；通用型字段为多个航空分系统的多个物理ICD文件共用的字段；响应于目标航空分系统对应的激励数据发送请求，ICD管理模块根据物理ICD文件的分类结果，向仿真模块发送目标航空分系统对应的激励数据；仿真模块根据目标航空分系统对应的激励数据，进行仿真，以实现对目标航空分系统的仿真测试。

一些实施方式中，ICD管理模块对物理ICD文件中的字段进行分类，包括：ICD管理模块基于物理ICD文件中的第一个物理ICD文件，构建字段池；ICD管理模块对物理ICD文件中的第二个及之后的每一个物理ICD文件，从字段池中寻找与物理ICD文件名称相同的字段；ICD管理模块将寻找到的与物理ICD文件名称相同的字段，按照系统专用型字段、以及通用型字段进行分类。

一些实施方式中，仿真模块与测试系统连接；目标航空分系统包括多个；仿真模块根据目标航空分系统对应的激励数据，进行仿真，包括：仿真模块根据每个目标航空分系统对应的激励数据，加载每个目标航空分系统对应的仿真程序，以进行仿真。

一些实施方式中，通信接口模块为虚拟化通信接口；虚拟化通信接口用于将物理设备抽象为虚拟数据通道；当目标物理设备不可用时，虚拟化通信接口根据目标物理设备的通信协议自行组织数据，模拟目标物理设备的通信功能；当目标物理设备可用时，虚拟化通信接口基于目标物理设备提供目标物理设备的真实通信功能。

一些实施方式中，航空系统仿真系统还包括：总线数据采集模块；总线数据采集模块与数据存储模块连接；所述方法还包括：总线数据采集模块采集目标航空分系统对应的激励数据、以及目标航空分系统对应的响应数据；总线数据采集模块将采集到的目标航空分系统对应的激励数据、以及目标航空分系统对应的响应数据，发送至数据存储模块进行存储。

一些实施方式中，航空系统仿真系统还包括：系统内部数据总线；所述方法还包括：通信接口模块将自身的发送数据和接收数据分别发送数据副本至系统内部数据总线；总线数据采集模块采集目标航空分系统对应的激励数据、以及目标航空分系统对应的响应数据，包括：总线数据采集模块监听并采集系统内部数据总线中的数据副本；数据副本包括：目标航空分系统对应的激励数据、以及目标航空分系统对应的响应数据。

根据本公开的第二方面，提供了一种航空系统仿真系统，包括：ICD管理模块、数据存储模块、仿真模块、以及通信接口模块；ICD管理模块分别与数据存储模块和仿真模块连接，仿真模块通过通信接口模块与航空分系统连接；ICD管理模块，用于获取物理ICD文件，并将物理ICD文件存储至数据存储模块；物理ICD文件的格式为预设格式；ICD管理模块，还用于对物理ICD文件中的字段进行分类，物理ICD文件的分类结果包括：专用型字段、系统专用型字段、以及通用型字段；专用型字段为仅存在于专用型字段对应的物理ICD文件中的字段；系统专用型字段为仅存在于系统专用型字段对应的航空分系统、且系统专用型字段对应的航空分系统的多个物理ICD文件共用的字段；通用型字段为多个航空分系统的多个物理ICD文件共用的字段；ICD管理模块，还用于响应于目标航空分系统对应的激励数据发送请求，根据物理ICD文件的分类结果，向仿真模块发送目标航空分系统对应的激励数据；仿真模块，用于根据目标航空分系统对应的激励数据，进行仿真，以实现对目标航空分系统的仿真测试。

一些实施方式中，ICD管理模块，具体用于：基于物理ICD文件中的第一个物理ICD文件，构建字段池；对物理ICD文件中的第二个及之后的每一个物理ICD文件，从字段池中寻找与物理ICD文件名称相同的字段；将寻找到的与物理ICD文件名称相同的字段，按照系统专用型字段、以及通用型字段进行分类。

一些实施方式中，仿真模块与测试系统连接；目标航空分系统包括多个；仿真模块，具体用于：根据每个目标航空分系统对应的激励数据，加载每个目标航空分系统对应的仿真程序，以进行仿真。

一些实施方式中，通信接口模块为虚拟化通信接口；虚拟化通信接口用于将物理设备抽象为虚拟数据通道；当目标物理设备不可用时，虚拟化通信接口用于根据目标物理设备的通信协议自行组织数据，模拟目标物理设备的通信功能；当目标物理设备可用时，虚拟化通信接口用于基于目标物理设备提供目标物理设备的真实通信功能。

一些实施方式中，航空系统仿真系统还包括：总线数据采集模块；总线数据采集模块与数据存储模块连接；总线数据采集模块，用于：采集目标航空分系统对应的激励数据、以及目标航空分系统对应的响应数据；将采集到的目标航空分系统对应的激励数据、以及目标航空分系统对应的响应数据，发送至数据存储模块进行存储。

一些实施方式中，航空系统仿真系统还包括：系统内部数据总线；通信接口模块，还用于将自身的发送数据和接收数据分别发送数据副本至系统内部数据总线；总线数据采集模块，具体用于：监听并采集系统内部数据总线中的数据副本；数据副本包括：目标航空分系统对应的激励数据、以及目标航空分系统对应的响应数据。

根据本公开的第三方面，提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行如第一方面提供的方法。

根据本公开的第四方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，计算机指令用于使计算机执行根据第一方面提供的方法。

根据本公开的第五方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序在被处理器执行时实现根据第一方面提供的方法。

本公开能够将航空体系中，具有相同信息（如字段）的多个ICD描述文件合并为一个逻辑ICD（只有字段名称的ICD描述文件），通过这种逻辑ICD既可以实现同时为多个航空分系统的定义激励数据，也可以将逻辑ICD作为中转站，从而实现多个航空分系统之间的数据交互。简化了航空分系统仿真测试中各个分系统之间的联合通信，降低了不同分系统联调时的沟通成本。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定。其中：

图1为本公开实施例提供的航空系统仿真系统的组成示意图；

图2为本公开实施例提供的航空系统仿真方法的一种流程示意图；

图3为本公开实施例中对物理ICD文件中的字段进行分类的流程示意图；

图4为本公开实施例提供的ICD字段池生成流程图；

图5为本公开实施例提供的多系统仿真数据处理流程图；

图6示出了可以用来实施本公开的实施例的示例电子设备600的示意性框图。

实施方式

以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

在航空体系中包含有多种分系统，如显控分系统、大气分系统、飞管分系统、惯导分系统、机电分系统等。各个分系统内部或者各个分系统之间主要通过ICD（InterfaceControl Document，接口控制文件）来进行数据通信。

目前，针对ICD的定义并没有统一的标准，不同的系统设计人员所设计的ICD文件也不尽相同。

例如，同样是描述经度信息，一些系统设计为只通过一个32位的int类型数据来表示，另一些系统设计为2个16位的int类型来表示。同样都是32位的数据，但拆分成2个16位的字段来表示，一方面会导致通过可视化界面配置困难的问题，另一方面也会存在大小端模式下字节顺序不正确的问题。研发人员在对这种系统进行测试时，需要为这种ICD文件另外编写测试程序。

ICD定义的非标准化，或者说各个分系统之间ICD定义的不统一，导致航空分系统仿真测试中，各个分系统之间进行联合通信将变得非常复杂。而且，不同的分系统可能是由不同的研发团队负责，无疑增加了联调时的沟通成本。

在此背景技术下，本公开提供了一种航空系统的仿真方法，可以简化航空分系统仿真测试中各个分系统之间的联合通信，降低不同分系统联调时的沟通成本。

该方法可以应用于航空系统仿真系统。图1为本公开实施例提供的航空系统仿真系统的组成示意图。如图1所示，该航空系统仿真系统可以包括：ICD管理模块、数据存储模块、仿真模块、以及通信接口模块；ICD管理模块分别与数据存储模块和仿真模块连接，仿真模块通过通信接口模块与航空分系统连接。

图2为本公开实施例提供的航空系统仿真方法的一种流程示意图。如图2所示，该方法可以包括：

S201、ICD管理模块获取物理ICD文件，并将物理ICD文件存储至数据存储模块；物理ICD文件的格式为预设格式。

预设格式是指航空系统仿真系统的标准格式，如XML格式，在此对预设格式的具体类型不作限制。

S202、ICD管理模块对物理ICD文件中的字段进行分类，物理ICD文件的分类结果包括：专用型字段、系统专用型字段、以及通用型字段。

其中，专用型字段为仅存在于专用型字段对应的物理ICD文件中的字段；系统专用型字段为仅存在于系统专用型字段对应的航空分系统、且系统专用型字段对应的航空分系统的多个物理ICD文件共用的字段；通用型字段为多个航空分系统的多个物理ICD文件共用的字段。

S203、响应于目标航空分系统对应的激励数据发送请求，ICD管理模块根据物理ICD文件的分类结果，向仿真模块发送目标航空分系统对应的激励数据。

例如，目标航空分系统对应的激励数据发送请求可以是需要对目标航空分系统进行仿真测试时，由仿真模块发送给ICD管理模块的。

S204、仿真模块根据目标航空分系统对应的激励数据，进行仿真，以实现对目标航空分系统的仿真测试。

本公开实施例中，在创建激励数据时：可以根据物理ICD文件的分类结果，勾选系统专用型字段、以及通用型字段，通过自定义添加专用型字段，组成数据包。发送激励数据时：可以选择数据通道对应的实际ICD，从构建的激励数据包中找到实际ICD对应的各个字段，组合得到实际数据包。例如，发送数据时，首先找到选择的数据通道所对应的实际ICD，然后从构建的激励数据包找到实际ICD对应的各个字段从而组合成实际的数据包，并将其发送出去。

本公开实施例能够将航空体系中，具有相同信息（如字段）的多个ICD描述文件合并为一个逻辑ICD（只有字段名称的ICD描述文件），通过这种逻辑ICD既可以实现同时为多个航空分系统的定义激励数据，也可以将逻辑ICD作为中转站，从而实现多个航空分系统之间的数据交互。简化了航空分系统仿真测试中各个分系统之间的联合通信，降低了不同分系统联调时的沟通成本。

图3为本公开实施例中对物理ICD文件中的字段进行分类的流程示意图。如图3所示，所述ICD管理模块对物理ICD文件中的字段进行分类，包括：

S301、ICD管理模块基于物理ICD文件中的第一个物理ICD文件，构建字段池。

S302、ICD管理模块对物理ICD文件中的第二个及之后的每一个物理ICD文件，从字段池中寻找与物理ICD文件名称相同的字段。

S303、ICD管理模块将寻找到的与物理ICD文件名称相同的字段，按照系统专用型字段、以及通用型字段进行分类。

示例性地，可以向测试系统中导入物理ICD文件。测试系统的ICD使用xml格式保存。其他格式或与测试系统的xml格式不相同的ICD定义文件，可以通过定制化的转换工具转换为测试系统所使用的格式，然后导入到系统中。也可通过手动创建的方式在测试系统中创建需要的ICD。

具体地，图4为本公开实施例提供的ICD字段池生成流程图。ICD字段池的生成过程可以参见图4。其中，Y表示是，N表示否。如图4所示，在导入ICD文件时，先以第一个ICD文件的各个字段为基础构建一个字段池，这些字段暂时存放在池中的专用型字段中。后续ICD文件导入后，从池中寻找名称相同的字段，根据寻找的结果将相应字段移动到对应的类型中。

一些实现方式中，仿真模块与测试系统连接；目标航空分系统包括多个；所述仿真模块根据目标航空分系统对应的激励数据，进行仿真，包括：仿真模块根据每个目标航空分系统对应的激励数据，加载每个目标航空分系统对应的仿真程序，以进行仿真。

示例性地，仿真模块与测试系统连接，动态加载分系统的仿真逻辑对应的仿真程序（一个个子程序或脚本），以使得子程序通过测试系统提供的接口与测试系统进行数据交互。也即，目标航空分系统对应的仿真程序不在测试系统内部实现，而是独立为一个个子程序或脚本。这些子程序通过测试系统提供的接口与测试系统进行数据交互。

测试系统可以同时加载并运行多个仿真程序，而仿真程序可以由各个分系统的执行程序根据测试系统提供的仿真程序定义进行改造来获得。

本实现方式能够动态设置仿真程序。通过通信接口模块，可以将任何自定义的仿真程序接入到测试系统中。比如将分系统的主功能程序按照提供的接口进行封装，就可直接将其作为仿真程序加载到测试系统中，而不需要在另外编写测试程序。通过将各个分系统的仿真程序从测试系统中分离，在需要时再动态加载进去，从而可实现对多个分系统进行同时仿真的能力，而且可以减少测试周期和研发成本，同时降低引入测试缺陷的风险。另外，本实现方式的维护性和扩展性较好，当系统升级或变更时，无需修改所有相关的测试程序，维护成本较低。

一些实现方式中，通信接口模块为虚拟化通信接口。所述虚拟化通信接口用于将物理设备抽象为虚拟数据通道；当目标物理设备不可用时，虚拟化通信接口根据目标物理设备的通信协议自行组织数据，模拟目标物理设备的通信功能；当目标物理设备可用时，虚拟化通信接口基于目标物理设备提供目标物理设备的真实通信功能。

本实现方式中，通信接口虚拟化用于将各种物理通信设备抽象为一个个的虚拟数据通道，当不存在某种设备时，可以根据该设备的通信协议自行组织数据从而模拟该设备的通信功能。当物理设备可用时，则使用真实的物理设备进行通信。

本实现方式能够根据物理通信设备的通信协议，创建一个虚拟的设备来实现与真实物理通信设备相同的通信效果。比如按照1553B的数据协议对UDP数据包进行组包和解包，并配合心跳和事件机制，实现通过UDP来模拟1553B板卡的数据通信。

本实现方式适用于多种航空分系统的通用仿真，可实现对纯物理环境、半物理环境或纯虚拟环境下各个航空分系统的功能进行仿真，提升测试效率，简化系统间的测试流程，提升统一性、可扩展性和可维护性，方便后续系统的升级和维护。

请继续参考图1所示，一些实现方式中，航空系统仿真系统还包括：总线数据采集模块；总线数据采集模块与数据存储模块连接；所述方法还包括：总线数据采集模块采集目标航空分系统对应的激励数据、以及目标航空分系统对应的响应数据；总线数据采集模块将采集到的目标航空分系统对应的激励数据、以及目标航空分系统对应的响应数据，发送至数据存储模块进行存储。

本实现方式中，数据存储用于接收并存储数据采集模块和总线数据采集模块采集的各类数据，并提供给延时特性分析模块用于后续的分析和处理。

请继续参考图1所示，一些实现方式中，航空系统仿真系统还包括：系统内部数据总线；所述方法还包括：通信接口模块将自身的发送数据和接收数据分别发送数据副本至系统内部数据总线；所述总线数据采集模块采集目标航空分系统对应的激励数据、以及目标航空分系统对应的响应数据，包括：总线数据采集模块监听并采集系统内部数据总线中的数据副本；数据副本包括：目标航空分系统对应的激励数据、以及目标航空分系统对应的响应数据。

本实现方式中，通过通信接口模块发送和接收到的数据（如目标航空分系统各个监测点的总线数据）都会发送一个副本到系统内部数据总线中。通过监听系统内部数据总线中的数据，就可以采集到测试系统中发送的激励数据和接收到的响应数据，总而进行结果分析或生成测试报告。

基于以上所述，本公开实施例实际上可以提供一种灵活通用的仿真方法，可具体实现为一种适用于多种航空系统进行独立的或联合的、静态或动态的仿真系统。利用搭建的一套仿真系统软件，可实现对纯物理环境、半物理环境或纯虚拟环境下各个航空分系统的功能进行仿真测试。通过对总线采集的数据或者仿真模块中的统计结果进行分析，可评估被测系统是否满足设计需求和性能要求。

该仿真方法的应用，一方面通过半物理或者纯虚拟环境下的仿真可减少各个航空分系统验证测试时对机载设备的依赖，而且由于用于仿真的ICD激励数据的高可复用性，可大大减少在纯物理环境下设计测试数据的时间；另一方面由于用于激励的ICD数据是由逻辑ICD组成，所以其可以在多种物理ICD之间进行自由适配，而仿真处理程序也可在仿真模块中灵活配置，这就为多个航空分系统之间进行联合测试提供了便利。

示例性地，本公开实施例提供的航空系统仿真方法中，可以包括逻辑ICD和物理ICD的管理与转换、仿真处理、通信接口虚拟化、总线数据采集和数据存储几部分。

逻辑ICD和物理ICD的管理与转换分为逻辑ICD和物理ICD两部分。其中，物理ICD用于管理仿真处理中需要使用的ICD定义和编辑；而逻辑ICD部分则是对物理ICD的抽象，它由物理ICD的一个个不同的字段组成。在使用时，首先，向测试系统中导入各个分系统所使用的实际ICD文件。然后从这些ICD中抽取相同的字段构建一个ICD字段池。这个池中的字段分为3中类型：通用型字段、系统专用型字段和专用型字段。

其中，通用型字段是存在于多个分系统的多个ICD文件中的字段；系统专用型字段是指存在于某一个分系统的多个ICD文件中的字段；而专用型字段则是只存在于某一个分系统的某一个ICD文件中的字段。专用型字段可以不放入到池中，而是在创建激励时动态添加。其他两种类型的字段可以在ICD文件导入后就抽取出来放置到ICD字段池中。在创建激励数据时，通过从池中勾选通用的字段，通过自定义添加某个ICD专用的字段，从而构成一个数据包。发送数据时，首先找到选择的数据通道所对应的实际ICD，然后从构建的激励数据包找到实际ICD对应的各个字段从而组合成实际的数据包，并将其发送出去。

仿真处理将各个分系统的仿真程序从测试系统中分离，在需要时再动态加载进去，从而可实现对多个分系统进行同时仿真的能力。分系统的仿真逻辑不在测试系统内部实现，而是独立为一个个子程序或脚本。这些子程序通过测试系统提供的接口与测试系统进行数据交互。测试系统可以同时加载并运行多个仿真程序，而仿真程序可以由各个分系统的执行程序根据测试系统提供的仿真程序定义进行改造来获得。

通信接口虚拟化用于将各种物理通信设备抽象为一个个的虚拟数据通道，当不存在某种设备时，可以根据该设备的通信协议自行组织数据从而模拟该设备的通信功能。当物理设备可用时，则使用真实的物理设备进行通信。

总线数据采集用于采集被测显控系统各个监测点的总线数据，并将采集到的数据发送至数据存储模块。

数据存储用于接收并存储数据采集模块和总线数据采集模块采集的各类数据，并提供给延时特性分析模块用于后续的分析和处理。

该方法能够将航空体系中，具有相同信息的多个ICD描述文件合并为一个逻辑ICD（只有字段名称的ICD描述文件），通过这种逻辑ICD既可以实现同时为多个航空分系统的定义激励数据，也可以将逻辑ICD作为中转站，从而实现多个航空分系统之间的数据交互。

该方法还能够动态设置仿真程序。通过实现仿真方法中提供到的仿真接口，就可以将任何自定义的仿真程序接入到测试系统中。比如将分系统的主功能程序按照提供的接口进行封装，就可直接将其作为仿真程序加载到测试系统中，而不需要在另外编写测试程序。

该方法还能够根据物理通信设备的通信协议，创建一个虚拟的设备来实现与真实物理通信设备相同的通信效果。比如按照1553B的数据协议对UDP数据包进行组包和解包，并配合心跳和事件机制，实现通过UDP来模拟1553B板卡的数据通信。

基于以上实施例，本公开实施例还提供一种航空系统仿真系统，可以用于实现如前述实施例提供的航空系统仿真方法。该航空系统仿真系统的组成可以参考图1所示。

该航空系统仿真系统，包括：ICD管理模块、数据存储模块、仿真模块、以及通信接口模块；ICD管理模块分别与数据存储模块和仿真模块连接，仿真模块通过通信接口模块与航空分系统连接；ICD管理模块，用于获取物理ICD文件，并将物理ICD文件存储至数据存储模块；物理ICD文件的格式为预设格式；ICD管理模块，还用于对物理ICD文件中的字段进行分类，物理ICD文件的分类结果包括：专用型字段、系统专用型字段、以及通用型字段；专用型字段为仅存在于专用型字段对应的物理ICD文件中的字段；系统专用型字段为仅存在于系统专用型字段对应的航空分系统、且系统专用型字段对应的航空分系统的多个物理ICD文件共用的字段；通用型字段为多个航空分系统的多个物理ICD文件共用的字段；ICD管理模块，还用于响应于目标航空分系统对应的激励数据发送请求，根据物理ICD文件的分类结果，向仿真模块发送目标航空分系统对应的激励数据；仿真模块，用于根据目标航空分系统对应的激励数据，进行仿真，以实现对目标航空分系统的仿真测试。

一些实现方式中，ICD管理模块，具体用于：基于物理ICD文件中的第一个物理ICD文件，构建字段池；对物理ICD文件中的第二个及之后的每一个物理ICD文件，从字段池中寻找与物理ICD文件名称相同的字段；将寻找到的与物理ICD文件名称相同的字段，按照系统专用型字段、以及通用型字段进行分类。

一些实现方式中，仿真模块与测试系统连接；目标航空分系统包括多个；仿真模块，具体用于：根据每个目标航空分系统对应的激励数据，加载每个目标航空分系统对应的仿真程序，以进行仿真。

一些实现方式中，通信接口模块为虚拟化通信接口；虚拟化通信接口用于将物理设备抽象为虚拟数据通道；当目标物理设备不可用时，虚拟化通信接口用于根据目标物理设备的通信协议自行组织数据，模拟目标物理设备的通信功能；当目标物理设备可用时，虚拟化通信接口用于基于目标物理设备提供目标物理设备的真实通信功能。

一些实现方式中，航空系统仿真系统还包括：总线数据采集模块；总线数据采集模块与数据存储模块连接；总线数据采集模块，用于：采集目标航空分系统对应的激励数据、以及目标航空分系统对应的响应数据；将采集到的目标航空分系统对应的激励数据、以及目标航空分系统对应的响应数据，发送至数据存储模块进行存储。

一些实现方式中，航空系统仿真系统还包括：系统内部数据总线；通信接口模块，还用于将自身的发送数据和接收数据分别发送数据副本至系统内部数据总线；总线数据采集模块，具体用于：监听并采集系统内部数据总线中的数据副本；数据副本包括：目标航空分系统对应的激励数据、以及目标航空分系统对应的响应数据。

示例性地，该系统由ICD管理模块、仿真模块、总线数据采集模块、数据存储模块、系统内部数据总线和通信接口模块这几部分组成。

ICD管理模块可以导入物理ICD文件和生成ICD字段池。例如，测试系统的ICD使用xml格式保存。其他格式或与测试系统的xml格式不相同的ICD定义文件，ICD管理模块可以通过定制化的转换工具转换为测试系统所使用的格式，然后导入到系统中。也可通过手动创建的方式在测试系统中创建需要的ICD。在导入ICD文件时，先以第一个ICD文件的各个字段为基础构建一个字段池，这些字段暂时存放在池中的专用型字段中。后续ICD文件导入后，从池中寻找名称相同的字段，根据寻找的结果将相应字段移动到对应的类型中。

通信接口模块，可以创建虚拟数据通道并绑定ICD。根据物理通信设备创建对应的虚拟数据通道。数据通道进行数据通信的驱动可以根据需要配置为虚拟和物理两种方式。物理的驱动采用的是物理通信设备的真实驱动。采用物理驱动时，根据物理驱动需要的参数信息对数据通道进行配置。虚拟的驱动则是采用如UDP通信的驱动。采用虚拟驱动时，会根据实际的通信协议对ICD数据进行组包和解析。数据通道创建并配置好以后，绑定该数据通道使用的ICD。

仿真模块可以实现静态仿真和动态行为仿真。

静态仿真包括：创建逻辑ICD，从ICD字段池中选出激励需要用到的ICD字段构建一份或多份逻辑ICD；给指定的逻辑ICD设值，然后为每个逻辑ICD选择要发送的数据通道；发送激励时，根据数据通道中绑定的实际ICD从逻辑ICD中取出相应字段的数据构建出实际的激励数据包。

动态行为仿真包括：创建逻辑ICD，从ICD字段池中选出仿真需要用到的ICD字段构建一份或多份逻辑ICD；将各个分系统的仿真程序与数据通道管理；加载仿真程序，监听数据通道是否接收到数据；将数据通道接收到的数据和逻辑ICD的标识传递给仿真程序的处理接口进行仿真处理；仿真程序需要发送数据时，将待发送的数据和逻辑ICD的标识传递给测试系统的发送接口；测试系统的发送接口将要发送的数据封装到对应的逻辑ICD中，然后将逻辑ICD传递给对应的数据通道；数据通道根据自身绑定的实际ICD信息，从逻辑ICD中解析出需要的数据，然后将数据发送出去。图5为本公开实施例提供的多系统仿真数据处理流程图。动态行为仿真中的仿真数据处理流程可以参考图5所示，不再赘述。

总线数据采集可以通过通信接口模块发送和接收到的数据都会发送一个副本到系统内部数据总线中。通过监听系统内部数据总线中的数据，就可以采集到测试系统中发送的激励数据和接收到的响应数据，总而进行结果分析或生成测试报告。

数据存储模块也是通过监听内部数据总线来获取要记录的数据。当系统开启了记录功能时，数据存储模块将开始监听系统内部数据总线中的数据，并将监听到的数据记录到数据库或文件中。

系统内部数据总线是系统内部的一个数据交流区。它可以采用多种方式 实现，如内存池，数据库等。当通信接口发送或接收到数据时，都会将数据的一个副本放到系统内部数据总线中供其他模块使用。这种方式可以避免各个模块之间相互依赖，降低耦合度。

根据本公开的实施例，本公开还提供了一种电子设备、一种可读存储介质和一种计算机程序产品。

电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如以上实施例中提供的方法。例如，电子设备可以是服务器。

示例性实施例中，可读存储介质可以是存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据以上实施例中提供的方法。

示例性实施例中，计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现根据以上实施例中提供的方法。

图6示出了可以用来实施本公开的实施例的示例电子设备600的示意性框图。

电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，车载电脑、膝上型计算机、平板电脑、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。

如图6所示，设备600包括计算单元601，其可以根据存储在只读存储器（ROM）602中的计算机程序或者从存储单元608加载到随机访问存储器（RAM）603中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 603中，还可存储设备600操作所需的各种程序和数据。计算单元601、ROM 602以及RAM 603通过总线604彼此相连。输入/输出（I/O）接口605也连接至总线604。

设备600中的多个部件连接至I/O接口605，包括：输入单元606，例如键盘、鼠标等；输出单元607，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元608，例如磁盘、光盘等；以及通信单元609，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元609允许设备600通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

计算单元601可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元601的一些示例包括但不限于中央处理单元（CPU）、图形处理单元（GPU）、各种专用的人工智能（AI）计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器（DSP）、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元601执行上文所描述的各个方法和处理，例如页面渲染方法。例如，在一些实施例中，页面渲染方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元608。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 602和/或通信单元609而被载入和/或安装到设备600上。当计算机程序加载到RAM 603并由计算单元601执行时，可以执行上文描述的页面渲染方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元601可以通过其他任何适当的方式（例如，借助于固件）而被配置为执行仿真通讯方法。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、现场可编程门阵列（FPGA）、专用集成电路（ASIC）、专用标准产品（ASSP）、芯片上系统的系统（SOC）、负载可编程逻辑设备（CPLD）、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM或快闪存储器）、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器（CD-ROM）、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置（例如，CRT（阴极射线管）或者LCD（液晶显示器）监视器）；以及键盘和指向装置（例如，鼠标或者轨迹球），用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈（例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈）；并且可以用任何形式（包括声输入、语音输入或者、触觉输入）来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统（例如，作为数据服务器）、或者包括中间件部件的计算系统（例如，应用服务器）、或者包括前端部件的计算系统（例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互）、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信（例如，通信网络）来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网（LAN）、广域网（WAN）和互联网。

计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，也可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。

Claims (12)

1.一种航空系统仿真方法，其特征在于，所述方法应用于航空系统仿真系统，所述航空系统仿真系统包括：ICD管理模块、数据存储模块、仿真模块、以及通信接口模块；所述ICD管理模块分别与所述数据存储模块和所述仿真模块连接，所述仿真模块通过所述通信接口模块与航空分系统连接；所述方法包括：

所述ICD管理模块获取物理ICD文件，并将所述物理ICD文件存储至所述数据存储模块；所述物理ICD文件的格式为预设格式；

所述ICD管理模块对所述物理ICD文件中的字段进行分类，所述物理ICD文件的分类结果包括：专用型字段、系统专用型字段、以及通用型字段；所述专用型字段为仅存在于所述专用型字段对应的物理ICD文件中的字段；所述系统专用型字段为仅存在于所述系统专用型字段对应的航空分系统、且所述系统专用型字段对应的航空分系统的多个物理ICD文件共用的字段；所述通用型字段为多个航空分系统的多个物理ICD文件共用的字段；

响应于目标航空分系统对应的激励数据发送请求，所述ICD管理模块根据所述物理ICD文件的分类结果，向所述仿真模块发送所述目标航空分系统对应的激励数据；

所述仿真模块根据所述目标航空分系统对应的激励数据，进行仿真，以实现对所述目标航空分系统的仿真测试；

所述ICD管理模块对所述物理ICD文件中的字段进行分类，包括：

所述ICD管理模块基于所述物理ICD文件中的第一个物理ICD文件，构建字段池；

所述ICD管理模块对所述物理ICD文件中的第二个及之后的每一个物理ICD文件，从所述字段池中寻找与所述物理ICD文件名称相同的字段；

所述ICD管理模块将寻找到的与所述物理ICD文件名称相同的字段，按照所述系统专用型字段、以及所述通用型字段进行分类。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述仿真模块与测试系统连接；所述目标航空分系统包括多个；

所述仿真模块根据所述目标航空分系统对应的激励数据，进行仿真，包括：

所述仿真模块根据每个所述目标航空分系统对应的激励数据，加载每个所述目标航空分系统对应的仿真程序，以进行仿真。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通信接口模块为虚拟化通信接口；

所述虚拟化通信接口用于将物理设备抽象为虚拟数据通道；

当目标物理设备不可用时，所述虚拟化通信接口根据所述目标物理设备的通信协议自行组织数据，模拟所述目标物理设备的通信功能；

当目标物理设备可用时，所述虚拟化通信接口基于所述目标物理设备提供所述目标物理设备的真实通信功能。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述航空系统仿真系统还包括：总线数据采集模块；所述总线数据采集模块与所述数据存储模块连接；

所述方法还包括：

所述总线数据采集模块采集所述目标航空分系统对应的激励数据、以及所述目标航空分系统对应的响应数据；

所述总线数据采集模块将采集到的所述目标航空分系统对应的激励数据、以及所述目标航空分系统对应的响应数据，发送至所述数据存储模块进行存储。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述航空系统仿真系统还包括：系统内部数据总线；

所述方法还包括：

所述通信接口模块将自身的发送数据和接收数据分别发送数据副本至所述系统内部数据总线；

所述总线数据采集模块采集所述目标航空分系统对应的激励数据、以及所述目标航空分系统对应的响应数据，包括：

所述总线数据采集模块监听并采集所述系统内部数据总线中的数据副本；所述数据副本包括：所述目标航空分系统对应的激励数据、以及所述目标航空分系统对应的响应数据。

6.一种航空系统仿真系统，其特征在于，包括：ICD管理模块、数据存储模块、仿真模块、以及通信接口模块；所述ICD管理模块分别与所述数据存储模块和所述仿真模块连接，所述仿真模块通过所述通信接口模块与航空分系统连接；

所述ICD管理模块，用于获取物理ICD文件，并将所述物理ICD文件存储至所述数据存储模块；所述物理ICD文件的格式为预设格式；

所述ICD管理模块，还用于对所述物理ICD文件中的字段进行分类，所述物理ICD文件的分类结果包括：专用型字段、系统专用型字段、以及通用型字段；所述专用型字段为仅存在于所述专用型字段对应的物理ICD文件中的字段；所述系统专用型字段为仅存在于所述系统专用型字段对应的航空分系统、且所述系统专用型字段对应的航空分系统的多个物理ICD文件共用的字段；所述通用型字段为多个航空分系统的多个物理ICD文件共用的字段；

所述ICD管理模块，还用于响应于目标航空分系统对应的激励数据发送请求，根据所述物理ICD文件的分类结果，向所述仿真模块发送所述目标航空分系统对应的激励数据；

所述仿真模块，用于根据所述目标航空分系统对应的激励数据，进行仿真，以实现对所述目标航空分系统的仿真测试；

所述ICD管理模块，具体用于：基于所述物理ICD文件中的第一个物理ICD文件，构建字段池；对所述物理ICD文件中的第二个及之后的每一个物理ICD文件，从所述字段池中寻找与所述物理ICD文件名称相同的字段；将寻找到的与所述物理ICD文件名称相同的字段，按照所述系统专用型字段、以及所述通用型字段进行分类。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述仿真模块与测试系统连接；所述目标航空分系统包括多个；

所述仿真模块，具体用于：根据每个所述目标航空分系统对应的激励数据，加载每个所述目标航空分系统对应的仿真程序，以进行仿真。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述通信接口模块为虚拟化通信接口；

所述虚拟化通信接口用于将物理设备抽象为虚拟数据通道；

当目标物理设备不可用时，所述虚拟化通信接口用于根据所述目标物理设备的通信协议自行组织数据，模拟所述目标物理设备的通信功能；

当目标物理设备可用时，所述虚拟化通信接口用于基于所述目标物理设备提供所述目标物理设备的真实通信功能。

9.根据权利要求6-8任一项所述的系统，其特征在于，所述航空系统仿真系统还包括：总线数据采集模块；所述总线数据采集模块与所述数据存储模块连接；

所述总线数据采集模块，用于：采集所述目标航空分系统对应的激励数据、以及所述目标航空分系统对应的响应数据；将采集到的所述目标航空分系统对应的激励数据、以及所述目标航空分系统对应的响应数据，发送至所述数据存储模块进行存储。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述航空系统仿真系统还包括：系统内部数据总线；

所述通信接口模块，还用于将自身的发送数据和接收数据分别发送数据副本至所述系统内部数据总线；

所述总线数据采集模块，具体用于：监听并采集所述系统内部数据总线中的数据副本；所述数据副本包括：所述目标航空分系统对应的激励数据、以及所述目标航空分系统对应的响应数据。

11.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；

其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-5任一项所述的方法。

12.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-5任一项所述的方法。

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