[发明专利]一种构建无人机地面站软件的五层架构设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机软件架构领域设计技术，特别涉及一种构建无人机地面站软件时使用的五层架构设计方法。

背景技术

无人机地面站是无人机系统的地面测控中心，对地空数据链和无人机飞行平台状态进行实时监视和地面遥控，监控机载任务设备并解析任务载荷数据，对飞行任务进行在线规划，是一个具有多信息、多功能、多专业的复杂系统。

随着新型无人机平台及载荷设备的快速增加，无人机地面站软件的研制周期越来越短，软件复杂度越来越大，对扩展性的要求越来越大。传统的地面站软件设计方法的最大特征是以特定软件需求为中心，这种设计方法已经不能满足当前对无人机地面站软件开发提出的低成本、高效率、短周期、强扩展性和高可靠性要求。

发明内容

无人机地面站软件复杂度越来越大，需求变更越来越快，研制周期越来越短，早期的无人机地面站软件设计方法以特定软件需求为中心，代码耦合度高，不能满足高复用率、强扩展性的软件设计要求。为解决现有设计方法的不足，本发明的发明目的在于提供一种构建无人机地面站软件的五层架构软件设计方法，能够对无人机地面站软件进行功能解耦，明确功能模块的职责和角色，提高软件代码复用率，增强软件功能可扩展性，提高软件开发效率，有效控制开发周期和成本。

本发明的发明目的通过以下技术方案实现：

一种构建无人机地面站软件的五层架构设计方法，将无人机地面站软件划分为人机交互层、应用任务层、功能服务层、资源访问层和资源层，其中：

在人机交互层中设计若干个人机交互层组件，人机交互层组件用于显示应用任务层发送的数据，以及提供接收用户请求的用户操作接口；

在应用任务层中设计若干个应用任务层组件，应用任务层组件用于向人机交互层发送数据，并接收人机交互层传递的用户请求，应用任务层组件通过调用功能服务层组件或资源访问层组件，完成数据的获取及用户请求的响应；

在功能服务层中设计若干个功能服务层组件，功能服务层组件用于为应用任务层提供具体的功能服务，包括数据解析和接口服务；

在资源访问层中设计若干个资源访问层组件，资源访问层组件用于为应用任务层和功能服务层提供同资源层或站外系统进行数据交互的接口；

在资源层建立数据库系统，对数据进行持久化管理。

优选地，各人机交互层组件之间的通信采用Qt的信号－槽连接机制，人机交互层组件与应用任务层组件之间的通信采用Qt的信号－槽连接机制。

各应用任务层组件之间的通信采用Qt的信号－槽连接机制，应用任务层组件与功能服务层组件或资源访问层组件之间的通信采用Qt的信号－槽连接机制。

各功能服务层组件之间的通信采用Qt的信号－槽连接机制，功能服务层组件与资源访问层组件之间的通信采用Qt的信号－槽连接机制。

各资源访问层组件之间的通信采用Qt的信号－槽连接机制，资源访问层组件与数据库系统之间的通信采用Qt的信号－槽连接机制。

优选地，人机交互层组件包含人机交互层通用组件和人机交互层专用组件；

任何与飞机平台、设备型号无关的数据显示、操作输入设计成人机交互层通用组件；与特定飞机平台或设备相关的数据显示、操作输入设计成人机交互层专用组件。

优选地，资源访问层组件提供访问资源层的数据操作接口和与站外系统进行数据交互的系统IO设备数据操作接口。

本发明构建无人机地面站软件的五层架构软件设计方法，由于采用了上述分层设计方法，将无人机地面站软件划分为职责和角色清晰的独立组件。不同组件可由相关专业设计人员并行开发，提高了软件开发效率；上层组件可对下层组件进行选择性组合调用，提高了代码复用率；应对需求的变更，只需修改或增加相应的组件，满足增量式软件开发要求。

附图说明

图1是本发明构建无人机地面站软件的五层架构软件设计方法的五层架构划分框图；

图2是人机交互层组件与应用服务层组件交互机制示例；

图3是典型地面站软件采用构建无人机地面站软件的五层架构软件设计方法所设计的组件构成框图。

具体实施方式

下面对本发明做进一步详细说明。

图1是本发明构建无人机地面站软件的五层架构软件设计方法的五层架构划分框图，软件划分为人机交互层、应用任务层、功能服务层、资源访问层和资源层。

一、人机交互层