[发明专利]一种开放式无人机地面站平台无关建模方法

说明书

本发明公开了一种开放式无人机地面站平台无关建模方法，包括如下步骤：第一步，地面站资源解耦，基于无人机地面站开放式架构，将地面站拆分成“应用服务”、“操作系统”与“硬件资源”三层架构；第二步，划分功能域，平台无关模型按照特定主题划分成域，基于对无人机地面站的功能分析，划分成监控、规划、态势、C4I、情报和管理6个功能域；第三步，功能域建模，采用Rhapsody建模工具对各个功能域建模，涉及用例图、用例活动图、时序图、状态机图、接口图。该建模方法可针对用户需求实现地面站的个性化定制，使地面站能够灵活获取不同主题域的各个服务应用，提高建模效率，缩短地面站需求捕获与建模时间，削减开发成本。

技术领域

本发明属于无人机指挥控制体系架构应用领域，具体涉及一种开放式无人机地面站平台无关建模方法。

背景技术

现有地面站随各型号无人机独立研制，无人机系统存在软件组件可重用性差、接口不通用、紧密耦合、体系架构单一等问题，故无人机系统难以维护、拓展能力弱、互操作性差。当地面站需要更改、裁剪功能，或者适配不同型号时，不同型无人机系统的个性化需求会导致重复研发、供应商竞争不充分等现象，成本管控难度大大增加。

发明内容

发明目的

本发明针对无人机系统“烟囱式”发展现状，从系统层面提出了一种无人机地面站平台无关建模方法，打破耦合，对功能进行集中管控，解决无人机系统体系架构单一、软件组件可重用性差、接口不通用、耦合紧密等问题。该建模方法可针对用户需求实现地面站的个性化定制，使地面站能够灵活获取不同主题域的各个服务应用，提高建模效率，缩短地面站需求捕获与建模时间，削减开发成本。同时，面对不断变更升级的地面站功能需求，本方法也具有高拓展性，能够充分吸收各个域的最新科研成果，具备各层级不同域的同步迭代更新，实现成果创新应用，减少新增功能的研发与集成时间。

发明技术解决方案

本专利发明了一种开放式无人机地面站平台无关建模方法。结合当前无人机系统作战应用服务需求与地面站型号项目研制经验，剥离计算机平台资源，在应用服务层面统筹分析当前地面站的所有功能，按照特定主题进行功能聚类，采用sysML建模语言、利用IBMRational Rhapsody建模工具构建了涵盖用例图、活动图、时序图、外部接口、状态机图等开展六个平台无关模型(PIM)建立。本方法在不同层级的域上进行关联，并支持各个域的迭代更新，保障地面站的开放式架构，从而有效促进无人机系统的互操作进程。

为了实现上述发明目的，本发明采用下述的技术方案：

一种开放式无人机地面站平台无关建模方法，包括如下步骤：

第一步，地面站资源解耦，基于无人机地面站开放式架构，将地面站拆分成“应用服务”、“操作系统”与“硬件资源”三层架构，使地面站软硬件资源解耦，更使应用服务和运行平台解耦；

第二步，划分功能域，平台无关模型按照特定主题划分成域，基于对无人机地面站的功能分析，划分成监控、规划、态势、C4I、情报和管理6个功能域；

第三步，功能域建模，采用Rhapsody建模工具对各个功能域建模，涉及用例图、用例活动图、时序图、状态机图、接口图，为模型传递进行应用服务的软件开发提供基础。

优选的，对规划域中的航路规划进行建模的步骤如下：

A.建立航路规划用例图，以描述与该域相关的参与者之间的关系，航路规划用例图中相关的参与者有飞行员、岸基指挥所、测控地面终端、指挥员、航管中心；

B.建立航路规划活动图，描述该用例的主要活动过程，并标示该活动的发生对象与接受对象；

C.建立航路规划时序图，时序图由活动图生成，并在活动图基础上增加定义了不同参与者之间或者同一个参与者内部的传递消息内容，为下一步数据接口做准备；