[发明专利]CNI建模系统

说明书

本发明提出一种CNI建模系统，旨在提供一种支持硬件环境不具备条件下的CNI系统静态物理环境、动态处理命令和运行流程的建模系统，本发明通过下述技术方案予以实现：集成数据路由模块通过以太网接入真实物理设备；物理资源建模模块提供节点、通信链路、配置属性的物理设备环境静态信息建模；动态处理建模模块提供命令处理动作模板代码生成功能，用户根据需求添加具体动作处理功能代码，构建命令处理动作库；模型动静态关联模块将物理资源模型中的节点与动态模拟处理命令进行关联，建立动静态处理信息关联关系；系统动态运行模拟模块将用户设定的CNI系统状态变化过程生成流程模型文件，通过流程解析驱动引擎执行模型文件实现系统设备的动态运行模拟。

技术领域

本发明涉及一种主要应用于航空电子通信导航识别(CNI)领域的建模系统，尤其是可应用于CNI系统集成商以及功能波形提供商在半实物环境下的全流程动态仿真测试领域。

背景技术

通信导航识别系统(Communication,Navigation and Identification,即CNI子系统)是航电系统的重要组成部分。CNI子系统作为航电系统的重要子系统，涉及数据处理、信号处理、射频前端处理等组成部分，集成功能众多，系统结构复杂，需要实现数据和话音通信、敌我识别、飞行和着陆导航等功能。国内新一代CNI系统采用的综合信号处理机中集成的传感器波形功能多达几十项。综合化的CNI系统通过相同的物理资源加载不同的波形软件实现资源复用，有效降低了系统重量，缩减了体积和功耗，但系统资源状态管理、调度、功能构建和控制流程都变得更加复杂，对CNI系统的设计与开发提出了更高要求。此外，不同平台的CNI系统通常具有不同的硬件架构，并且软件与硬件系统耦合度较高，从而导致系统集成过程中联试工作量大的难题。如何缩短系统联试时间，提高系统联试可靠性和系统集成效率，是CNI系统开发过程中需要解决的关键问题之一。

从功能角度划分，CNI系统主要由提供CNI系统数字和信号处理、射频收发处理等计算与感知能力的硬件平台，提供CNI系统资源和功能统一部署、调度和管理能力的系统控制管理软件，以及实现具体CNI系统功能，如UV话音/数传、战术空中导航TACAN、精密测距DME/P和敌我识别IFF应答等的波形软件三部分组成。硬件平台由板级支持软件实现平台接口的封装，波形软件通常由固定的算法软件构成，并在特定的处理平台运行。CNI系统控制管理软件按照系统设计需求实现与硬件平台软件、波形软件的控制数据交互、状态管理和调度部署等功能。CNI系统联试工作主要集中在各组成部分的交互接口以及运行状态测试。容器技术的出现为波形软件运行提供了更好的平台。容器软件封装了硬件平台差异，为波形软件提供了标准化的平台接口，系统集成者需要按照软件的系统集成规范，完成波形软件与平台软件的集成验证，以减轻波形软件的联试压力。软件通信架构SCA标准进一步规范了波形组件实例化、配置、连接和资源控制的最小服务集合及其公共模型，通过分层建立系统容器平台，面向组件接口集成波形及应用，有效实现波形开发和平台开发分离的专业分工，平台软件和波形软件解耦后可以并行开发与测试，从而提高系统集成效率。然而，由于CNI系统是一个高度综合的系统，且通常由多个厂家合作完成，在系统联试时通常面临各种各样的难题。首先，通常只有在硬件环境和波形软件具备的条件下，才能逐步开展系统资源、功能资源调度等联试。其次，为了对CNI系统控制管理软件进行测试，需要开发专门的航电模拟器接入控制管理软件，控制管理软件需要编写相应的交互程序。这种测试方法并没有反映出对真实设备状态改变时控制管理程序的处理，反而增加了额外的控制流程，需要同时接收航电模拟器和真实设备的状态信息，增加了CNI系统控制管理软件开发人员的负担。航电模拟器通常是针对特定的型号项目进行编写的定制化软件，扩展灵活性较差，功能简单，只能发送简单的控制命令信息，主要目的是辅助系统测试人员，对软件开发人员的帮助较少。另外，波形开发人员面临着相同的问题，只有在完成功能算法且真实系统硬件环境具备时才能够进行接口测试。目前，仍缺少有效地辅助性的建模系统与测试环境，尤其是在硬件环境不具备的条件下，为了满足不同的联试需求，CNI系统集成商通常需要准备多套备用联试机架。此外，CNI系统控制管理和波形开发人员的开发与测试工作都受到硬件环境和各自研发进度的相互影响。