航空电子系统中时间建模方法研究与应用

admin · 发表于 2024-1-13 12:47:01

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航空电子系统是典型的实时嵌入式系统，时间建模是航空电子系统进行面向对象设计的第一步。对航空电子系统进行时间建模的目的主要有三个：对时间相关的非功能属性的可视化表示，对实时嵌入式系统中时间触发机制的建模支持，对1553B总线结构的航空电子系统中周期和非周期性任务执行的时序分析。通过早期的时间建模可以在后续的动态模型中参考相关的时间信息；可以为航空电子系统的设计和实施提供必要的理论支持，在设计层面上预测总线上任务运行情况；可以为系统的完善和改进提供依据，从而进一步提高系统中总线利用率。课题研究的核心内容是对UML 2.0进行时间建模的扩展，从而适应航空电子系统面向对象的设计需求。本文首先对航空电子系统中的实时特性进行分析，重点研究了1553B总线结构的航空电子系统的同步和异步通信机制。其次，对UML MARTE扩展中时间模型进行深入分析，阐述其领域视图和UML视图，并且从UML的基础结构角度阐述扩展的继承层次关系。在此基础上，提出一套完整的适应航空电子系统的时间模型库和时间建模方法论，特别还给出时钟类和时钟关系类的数学定义。最后，本文设计实现了支持时间建模的原型系统，并且以浮标布阵系统为例，建立其时间模型和时间有关的功能模型，验证了本文所提出的建模元素和建模方法的可行性，初步实现了航空电子系统有关实时特征的建模设计。

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