一种基于模型的航空电子系统接口管理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于航空电子技术领域，涉及航空电子系统的接口管理，具体涉及一种基于模型的航空电子系统接口管理系统。
【背景技术】
[0002]传统的航空电子系统接口管理针对的是以1553B/ARINC429等为代表的低速总线为核心，围绕低速总线为中心进行整个系统设计，并通过文档的方式进行设计和管理。面对基于IMA、AFDX或ARINC653等架构的新一代综合航电新技术时，随着信息量的成倍增长，系统资源共享需求，简单依靠设计人员的工作经验的传统方式已经难以实现对资源的合理分配，亟需采用新的设计方法和工具。
[0003]此外，具体设计和实践经验表明，需要新的设计方法和工具提升工作效率。首先，针对民机适航取证过程，需要提供完整的从设计到验证的符合性证据，采用以文档为中心的研发方式不仅工作量巨大，而且难以保障文档数据间的一致性和完整性，给取证工作带来重重障碍。其次，在一个成熟型号设计中积累的经验，也很难通过文档的方式直接应用在新型号的设计中，影响研发过程知识的有效积累和知识共享复用。
[0004]鉴于现有技术的上述技术缺陷，迫切需要研制一种新型的航空电子系统接口管理系统。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种基于模型的航空电子系统接口管理系统，其以模型化思想为核心，实现在统一数据基础上的航空电子系统的接口设计及管理。
[0006]为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案:一种基于模型的航空电子系统接口管理系统，其包括:
[0007]数据层级模型，其用于完整描述整个飞机的层级结构，支持从型号级、系统级、子系统级、设备级、通道级、消息级、信号级，直到参数级的全部过程；
[0008]数据类型模型，其用于表示系统和子系统中的设备与设备之间进行数据传送的硬件接口的类型，其分为不同的总线数据类型模型和非总线数据类型模型；
[0009]规则配置模型，其用于基于不同类型的硬件接口的通信协议规范，配置各种接口数据的属性约束条件；
[0010]数据模板，其是各种接口数据的设计模板，用于规范化、统一化和完整性地描述各种接口数据，该数据模板基于所述数据层级模型、数据类型模型和规则配置模型而形成；
[0011]数据设计模块，其用于根据真实型号飞机的数据，以所述数据模板的形式，对真实型号飞机进行接口数据设计；
[0012]数据库，其用于存储在所述数据设计模块中设计完成的接口数据；
[0013]数据分析模块，其用于实现所述接口数据的统计和分析，为设计人员提供参考指引，保证接口数据的正确性和可靠性，为数据分析和故障定位提供有效方式；和
[0014]通用接口模块，其用于为该接口管理系统的上游工具和下游工具提供数据继承和传承。
[0015]其中，所述基于模型的航空电子系统接口管理系统进一步包括数据中心模型，所述数据中心模型为统一共享的专业标准模板知识库，用于为设计人员设计接口数据进行指引。
[0016]进一步地，所述基于模型的航空电子系统接口管理系统进一步包括数据展示模块，所述数据展示模块用于以数据表单、数据导航树、数据硬件结构拓扑图和设备外部接口图的形式显示所述接口数据。
[0017]更进一步地，所述基于模型的航空电子系统接口管理系统进一步包括数据管理模块，所述数据管理模块用于对用户数据、日志数据、版本数据、用户权限和多人协同设计进行管理从而实现数据管理模型化。
[0018]再进一步地，所述基于模型的航空电子系统接口管理系统进一步包括文档文件生成模块，所述文档文件生成模块用于生成WORD和PDF格式的ICD文档供设计人员使用或者生成头文件直接提供给开发人员。
[0019]此外，所述数据分析模块包括数据统计分析子模块、数据完整性分析子模块、数据符合性分析子模块、数据冗余性分析子模块、数据接口特性分析子模块和信号历程分析子丰旲块。
[0020]进一步地，所述规则配置模型包括数据命名规则、规范号生成规则、数据约束规则和数据属性关联约束规则。
[0021]本发明的基于模型的航空电子系统接口管理系统将航空电子系统接口设计中使用的型号、系统、子系统、设备、消息、信号和参数等抽象为数据层级模型，将不同的接口类型抽象为数据类型模型，并以数据模板和规则配置模型为基础实现数据设计和数据分析过程，通过数据中心模型和数据管理模块进行数据的归一化和统一管理，使接口数据紧密结合，使数据发布/变更规范化。同时，通过通用接口模型实现数据的继承性，保证各设计人员获得数据版本和数据统一，极大提升多设计人员协作效率。基于模型进行设计，上手方便，并能保障数据正确性和符合性，极大提升在海量数据定义时的工作效率。提供图形化显示拓扑结构，使设计人员对数据信息有直观映像，提升设计效率。可进行设计阶段的早期分析，为设计人员决策提供依据，并能在出现故障后提供信号历程分析，提高故障分析和定位效率。能自动生成ICD文档和头文件，不仅减轻了设计和开发人员的工作量，还保证了文档和数据的正确性。基于模型的设计，使得数据具有良好的规范性，可以与航空电子系统设计过程中使用的其它工具进行良好的数据交互，极大提升了数据的可继承性，打破了接口设计工作中的数据孤岛。
【附图说明】
[0022]图1是本发明的基于模型的航空电子系统接口管理系统的构成示意图。
[0023]图2是OEM成熟的LvO到Lv7级航空电子系统数据模型结构。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，实施例的内容不作为对本发明的保护范围的限制。
[0025]本发明提供一种基于模型的航空电子系统接口管理系统，其以模型化思想为核心，实现在统一数据基础上的航空电子系统的接口设计及管理，可在航空电子系统研发的整个过程中进行接口管理并提供数据支持。
[0026]图1示出了本发明的基于模型的航空电子系统接口管理系统的构成示意图。如图1所示，本发明的基于模型的航空电子系统接口管理系统包括数据层级模型、数据类型模型、规则配置模型、数据模板、数据设计模块、数据库、数据分析模块和通用接口模块等。
[0027]其中，所述数据层级模型用于完整描述整个飞机的层级结构，支持从飞机级(即型号级)、系统级、子系统级、设备级、通道级、消息级、信号级，直到参数级的全部过程。
[0028]所述数据层级模型是本发明的接口管理系统的核心内容。按照飞机的系统玮度自顶向下和设计流程，逐步细化出飞机的数据层级模型，即，运用图2所示的国外OEM成熟LvO到Lv7级航空电子系统数据模型结构，完整描述整个飞机的层级结构。这样，通过所述数据层级模型，可描述出整个飞机的层级结构。如图2所示，对于某个型号的飞机而言，其数据层级模型主要包括飞机级(即型号级)、系统级、子系统级、设备级、通道级、消息级、信号级和参数级。其中，型号下面包括多个系统，每个系统下面包括多个子系统，每个子系统包括多个设备，设备与设备之间有不同的通道，通过所述通道进行设备之间消息的传送，所述消息又由多种信号和参数组成。通过将整个飞机进行分层，形成层级结构，有