一种综合机电管理软件架构系统的制作方法

本发明属于航空机电管理技术领域，涉及一种机电管理软件系统，具体涉及一种综合机电管理软件架构系统。

背景技术：

随着武器装备电子化、智能化程度的提高，各种装备都开始向综合化设计发展，其中飞行器由于对体积重量的高度敏感和对提高性能和智能化水平的迫切要求，使其在机电系统综合控制方面进行了较多的研究和实践，单机代码规模突破了百万行，向千万行发展，并且各种系统的功能软件对实时性、安全性要求各异。

机电系统综合程度的提高必然带来了软件复杂度的提高，其软件规模和复杂度呈指数级增长，对设计和工程实施方法都需要进行较大的改变。由于缺乏深入的研究和长时间的积累，目前对高度综合化的软件开发方法还处于摸索的阶段，在日益严峻的进度压力下，低效的开发和测试严重影响软件的质量，软件问题已成为制约进度和质量的主要问题。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种综合机电管理软件架构系统，简化应用软件的开发过程，极大提高开发效率和软件质量，并且在需求修改时涉及工作少，减少软件修改的开销。

本发明的技术方案是：

一种综合机电管理软件架构系统，用于机电管理系统，包括用户任务层、公共服务层、操作系统层和硬件控制层；用户任务层是机电控制软件输入的层级，多种对应不同机电系统的机电控制软件从用户任务层连接机电管理系统；公共服务层设有对多种机电控制软件的接口和支持模块，支持模块包括综合数据管理模块、测试维护代理模块和综合通讯管理模块；操作系统层是具有实时嵌入式操作系统模拟模块的层级；硬件控制层用于驱动机电系统。

进一步的，用户任务层包括多个任务模块，每个任务模块都与公共服务层对应的接口连接；任务模块之间相互无直接交互。

进一步的，操作系统层与硬件控制层通过公共服务层与用户任务层隔离。

进一步的，用户任务层的任务模块屏蔽硬件控制层的影响，使任务模块只实现自身的逻辑处理功能，无需关注硬件控制层的实际接口和系统拓扑关系。

进一步的，公共服务层连接并控制操作系统层，并且提供用户任务层数据接口和通讯接口；公共服务层提供对系统全部接口数据和部分链路数据的统一管理，通过交叉传输链路实现全系统数据的互通。

进一步的，公共服务层的综合数据管理模块和综合通讯管理模块按照统一的标准模式对全系统的接口和数据链路进行管理，并且只与系统的接口分布和拓扑有关，而与各任务模块应用无关。

进一步的，公共服务层还具有模式切换支持模块，由任务模块控制，用于切换机电管理系统的工作模式。

进一步的，用户任务层、公共服务层、操作系统层和硬件控制层都具有模拟控制拓展模块。便于拓展新的机电系统。

本发明的优点是：

本发明可以提高国内在高度综合化系统的软件实现方法、综合化软件需求分析方法、软件接口标准化、软件数字虚拟机实现技术、软件建模仿真在软件测试验证中使用的技术、软件自动化测试技术、软件模型向代码直接转化技术、软件开发流程优化等方面的应用水平。

附图说明

图1是本发明实施例的原理框图；

图2是本发明实施例的双联机电管理计算机工作原理图；

图3是本发明实施例的机电管理计算机软件流程图。

具体实施方式

本部分是本发明的实施例，用于解释和说明本发明的技术方案。

一种综合机电管理软件架构系统，用于机电管理系统，包括用户任务层、公共服务层、操作系统层和硬件控制层；用户任务层是机电控制软件输入的层级，多种对应不同机电系统的机电控制软件从用户任务层连接机电管理系统；公共服务层设有对多种机电控制软件的接口和支持模块，支持模块包括综合数据管理模块、测试维护代理模块和综合通讯管理模块；操作系统层是具有实时嵌入式操作系统模拟模块的层级；硬件控制层用于驱动机电系统。

用户任务层包括多个任务模块，每个任务模块都与公共服务层对应的接口连接；任务模块之间相互无直接交互。

操作系统层与硬件控制层通过公共服务层与用户任务层隔离。

用户任务层的任务模块屏蔽硬件控制层的影响，使任务模块只实现自身的逻辑处理功能，无需关注硬件控制层的实际接口和系统拓扑关系。

公共服务层连接并控制操作系统层，并且提供用户任务层数据接口和通讯接口；公共服务层提供对系统全部接口数据和部分链路数据的统一管理，通过交叉传输链路实现全系统数据的互通。

公共服务层的综合数据管理模块和综合通讯管理模块按照统一的标准模式对全系统的接口和数据链路进行管理，并且只与系统的接口分布和拓扑有关，而与各任务模块应用无关。

公共服务层还具有模式切换支持模块，由任务模块控制，用于切换机电管理系统的工作模式。

用户任务层、公共服务层、操作系统层和硬件控制层都具有模拟控制拓展模块。便于拓展新的机电系统。

下面结合附图说明本发明另一个实施例。

如图1所示，使用层次化的软件架构，将机电管理系统软件划分为：用户任务层、公共服务层、操作系统层、硬件控制层。

公共服务层提供对系统全部接口数据和部分链路数据的统一管理，通过交叉传输链路实现全系统数据的互通，从而使各计算机上运行的应用程序可以方便地获取全系统的数据信息，实现应用与系统硬件架构的无关性。

数据管理和通讯管理模块则按照统一的模式对全系统的接口和数据链路进行管理，它们的功能非常单一，并且只与系统的接口分布和拓扑有关，而与各子系统应用无关，通过标准化的驱动接口，降低其与系统硬件架构的相关性。

子系统任务数据管理和通讯管理之间通过标准的接口进行交互，消除子系统模块之间的直接耦合，在进行软件的测试和试验时，将单独的一个子系统任务与数据管理和通讯管理模块进行集成，对其需要的数据通过外部注入的方式进行注入，从而实现对各模块的单独测试和验证。

如图3所示，机电管理计算机软件流程按“输入数据——逻辑处理——输出数据的过程”尽可能的线性化，可以在输入和输出的地方进行数据观测即可得到软件的状态，同时仅需要在输入数据的地方进行数据注入，就可以控制软件的状态。

技术特征：

1.一种综合机电管理软件架构系统，其特征在于，用于机电管理系统，包括用户任务层、公共服务层、操作系统层和硬件控制层；用户任务层是机电控制软件输入的层级，多种对应不同机电系统的机电控制软件从用户任务层连接机电管理系统；公共服务层设有对多种机电控制软件的接口和支持模块，支持模块包括综合数据管理模块、测试维护代理模块和综合通讯管理模块；操作系统层是具有实时嵌入式操作系统模拟模块的层级；硬件控制层用于驱动机电系统。

2.根据权利要求1所述的一种综合机电管理软件架构系统，其特征在于，用户任务层包括多个任务模块，每个任务模块都与公共服务层对应的接口连接；任务模块之间相互无直接交互。

3.根据权利要求1所述的一种综合机电管理软件架构系统，其特征在于，操作系统层与硬件控制层通过公共服务层与用户任务层隔离。

4.根据权利要求3所述的一种综合机电管理软件架构系统，其特征在于，用户任务层的任务模块屏蔽硬件控制层的影响，使任务模块只实现自身的逻辑处理功能，无需关注硬件控制层的实际接口和系统拓扑关系。

5.根据权利要求3所述的一种综合机电管理软件架构系统，其特征在于，公共服务层连接并控制操作系统层，并且提供用户任务层数据接口和通讯接口；公共服务层提供对系统全部接口数据和部分链路数据的统一管理，通过交叉传输链路实现全系统数据的互通。

6.根据权利要求5所述的一种综合机电管理软件架构系统，其特征在于，公共服务层的综合数据管理模块和综合通讯管理模块按照统一的标准模式对全系统的接口和数据链路进行管理，并且只与系统的接口分布和拓扑有关，而与各任务模块应用无关。

7.根据权利要求1所述的一种综合机电管理软件架构系统，其特征在于，公共服务层还具有模式切换支持模块，由任务模块控制，用于切换机电管理系统的工作模式。

8.根据权利要求1所述的一种综合机电管理软件架构系统，其特征在于，用户任务层、公共服务层、操作系统层和硬件控制层都具有模拟控制拓展模块。

技术总结
本发明属于航空机电管理技术领域，公开了一种综合机电管理软件架构系统，包括用户任务层、公共服务层、操作系统层和硬件控制层；用户任务层是机电控制软件输入的层级，多种对应不同机电系统的机电控制软件从用户任务层连接机电管理系统；公共服务层设有对多种机电控制软件的接口和支持模块，支持模块包括综合数据管理模块、测试维护代理模块和综合通讯管理模块；操作系统层是具有实时嵌入式操作系统模拟模块的层级；硬件控制层用于驱动机电系统。本发明能提高国内在高度综合化系统的软件实现方法、综合化软件需求分析方法、软件模型向代码直接转化技术、软件开发流程优化等方面的应用水平。

技术研发人员：王骄阳;卢毅;周纯操;汪浩源;周歧廷;吴凌蛟
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所
技术研发日：2020.12.04
技术公布日：2021.03.19