基于模型驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)方法的雷達(dá)仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
摘要:根據(jù)某裝備中雷達(dá)仿真系統(tǒng)的特點(diǎn)和需求,采用基于模型驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)方法,在Rhapsody 中應(yīng)用UML2. 0標(biāo)準(zhǔn)建模語(yǔ)言建立了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中各個(gè)階段的模型,根據(jù)模型設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了雷達(dá)仿真系統(tǒng)。通過(guò)系統(tǒng)模型化的設(shè)計(jì),使系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)從編碼轉(zhuǎn)到了建模之上,從而使系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)變得直觀,且提高了系統(tǒng)的可靠性。
關(guān)鍵詞:模型驅(qū)動(dòng); Rhapsody; 雷達(dá)系統(tǒng)
在某裝備系統(tǒng)研發(fā)中,根據(jù)項(xiàng)目研制需求,需建立雷達(dá)仿真系統(tǒng)。該仿真系統(tǒng)在裝備中既可單獨(dú)工作,又可以與其他節(jié)點(diǎn)單元協(xié)同工作; 能為裝備系統(tǒng)的調(diào)試提供信號(hào)源,同時(shí)接收顯示裝備系統(tǒng)中與雷達(dá)有關(guān)的命令數(shù)據(jù),從而為裝備的研制提供調(diào)試與驗(yàn)證平臺(tái)。
雷達(dá)仿真系統(tǒng)在開(kāi)發(fā)過(guò)程中采用基于模型驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)方法,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行抽象建模,主要?jiǎng)?chuàng)建了包括功能需求模型、工作流程模型、邏輯結(jié)構(gòu)模型以及系統(tǒng)運(yùn)行交互模型等,建模語(yǔ)言采用UML2. 0[1 - 2]。通過(guò)將系統(tǒng)設(shè)計(jì)的模型化,使得系統(tǒng)在開(kāi)發(fā)過(guò)程中設(shè)計(jì)人員、程序員以及軟件測(cè)試人員能夠在模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行直觀的溝通交流,最終指導(dǎo)并規(guī)范系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與測(cè)試。
1 建模環(huán)境
Rhapsody 是一種遵循UML2. 0 標(biāo)準(zhǔn)基于模型驅(qū)動(dòng)的( Model - Driven Development,MDD) 軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)[3],其專門針對(duì)嵌入式操作系統(tǒng)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了嵌入式操作系統(tǒng)下基于UML2. 0 可視化建模的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)。Rhapsody 通過(guò)將系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中的各個(gè)層次、結(jié)構(gòu)完全模型化,并能夠貫穿系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件開(kāi)發(fā)以及軟件測(cè)試等各個(gè)環(huán)節(jié)。有助于優(yōu)化系統(tǒng)及產(chǎn)品的規(guī)格說(shuō)明、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、記錄以及測(cè)試過(guò)程。從而使系統(tǒng)工程師和軟件設(shè)計(jì)人員更好地進(jìn)行協(xié)作,以更快的速度交付高質(zhì)量的系統(tǒng)。
2 系統(tǒng)建模
雷達(dá)仿真系統(tǒng)在Rhapsody 開(kāi)發(fā)環(huán)境中對(duì)進(jìn)行系統(tǒng)建模[4],其主要步驟分為: ( 1) 對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行功能需求分析,建立功能需求模型。( 2) 針對(duì)需求模型,明確系統(tǒng)的具體工作流程,構(gòu)建系統(tǒng)工作流程模型。( 3) 建立系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)模型,包括類與類圖[5]。( 4) 為表征系統(tǒng)各組成部分之間重要活動(dòng)時(shí)的交互關(guān)系,建立系統(tǒng)運(yùn)作模型。( 5) 根據(jù)第( 2) 步和第( 4) 步建立的活動(dòng)圖和順序圖,構(gòu)建系統(tǒng)狀態(tài)模型。
2. 1 系統(tǒng)功能需求模型
雷達(dá)仿真系統(tǒng)包括搜索雷達(dá)仿真和跟蹤雷達(dá)仿真兩部分。搜索雷達(dá)仿真功能模擬搜索雷達(dá)的工作狀態(tài)、航路、點(diǎn)跡與干擾源數(shù)據(jù)和故障信息等信號(hào)量,并依據(jù)通信協(xié)議要求進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。跟蹤雷達(dá)仿真功能模擬跟蹤雷達(dá)的工作狀態(tài)、跟蹤數(shù)據(jù)和故障信息等信號(hào)量,并依據(jù)通信協(xié)議要求進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸。此外,通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的功能需求分析,在Rhapsody 中建立相應(yīng)的功能需求模型并使用用例圖表示,具體如圖1 所示。
……
3 結(jié)束語(yǔ)
在雷達(dá)仿真系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)中通過(guò)運(yùn)用基于模型驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)方法,對(duì)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中的各個(gè)階段進(jìn)行建模,能夠達(dá)到簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與維護(hù),使系統(tǒng)更容易被理解、開(kāi)發(fā)和測(cè)試的目的。另外將系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)重點(diǎn)放到頂層的功能分解、結(jié)構(gòu)劃分、行為分析和需求規(guī)范上,從而提高了系統(tǒng)的可靠性,縮短了項(xiàng)目研制時(shí)間。目前該雷達(dá)仿真系統(tǒng)已完成驗(yàn)收,并應(yīng)用于后續(xù)自行武器系統(tǒng)的研制和調(diào)試之中。
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