高可靠嵌入式系統(tǒng)管理的的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境日益復(fù)雜，這就對(duì)各種導(dǎo)彈的控制技術(shù)與性能提出了更加苛刻的要求。然而，目前大部分彈載嵌入式控制系統(tǒng)還采用軟硬件捆綁集成的聯(lián)合式電子系統(tǒng)架構(gòu)，與先進(jìn)的模塊化綜合集成系統(tǒng)相差整整一代，不能有效滿足現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)環(huán)境的需求。彈載控制系統(tǒng)在軟件體系架構(gòu)上的落后，為軟件的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)帶來(lái)了許多難題與挑戰(zhàn)。在系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境日益復(fù)雜的情況下，如何保證系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性與安全性，如何提高軟件的可移植與可重用性，如何保證軟件功能的可擴(kuò)展與新技術(shù)的長(zhǎng)期

2、可插入更新，如何降低軟件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)難度與維護(hù)成本，這些已成為了需要迫切解決的問(wèn)題。
　　針對(duì)上述問(wèn)題，本文通過(guò)研究航空電子綜合模塊集成系統(tǒng)的軟件架構(gòu)，吸收了其在設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，研究了開(kāi)放式軟件架構(gòu)規(guī)范與高可靠嵌入式軟件系統(tǒng)理論，提出了一種以彈載控制為應(yīng)用背景的高可靠嵌入式軟件系統(tǒng)架構(gòu)，進(jìn)而對(duì)基于該架構(gòu)的系統(tǒng)管理軟件進(jìn)行了詳細(xì)地設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證。
　　本文主要工作內(nèi)容包括：
　　1、詳細(xì)分析了GOA規(guī)范中的開(kāi)放

3、式軟件架構(gòu)及其軟件分層與接口分類技術(shù)；總結(jié)了 ARINC653規(guī)范中的高可靠嵌入式軟件架構(gòu)、時(shí)空隔離技術(shù)及其健康監(jiān)控理論；借鑒了 ASAAC規(guī)范中的軟件系統(tǒng)分層集成架構(gòu)、系統(tǒng)管理技術(shù)與藍(lán)圖技術(shù)。對(duì)三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中的軟件架構(gòu)進(jìn)行了對(duì)比分析，總結(jié)了各自的優(yōu)點(diǎn)與不足。
　　2、在上述理論與技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了一種高可靠的開(kāi)放式嵌入式軟件系統(tǒng)架構(gòu)，并分析了將該架構(gòu)用于彈載嵌入式控制領(lǐng)域時(shí)，對(duì)高可靠、可配置、可伸縮等非功能性的需求。為了滿足這些非

4、功能性需求，提出了系統(tǒng)管理的概念。
　　3、根據(jù)系統(tǒng)的非功能性需求，對(duì)系統(tǒng)管理軟件進(jìn)行了分層的架構(gòu)設(shè)計(jì)，將其內(nèi)部劃分為配置管理、健康監(jiān)控、故障處理與應(yīng)用管理四大模塊，并進(jìn)一步設(shè)計(jì)了系統(tǒng)管理周邊的接口，包括SMBP接口、GLI接口、SMOS接口等。詳細(xì)研究了系統(tǒng)管理的整體運(yùn)行流程與內(nèi)部模塊的具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。根據(jù)軟件與數(shù)據(jù)分開(kāi)的設(shè)計(jì)理念，提出了采用藍(lán)圖技術(shù)來(lái)產(chǎn)生系統(tǒng)的配置數(shù)據(jù)，詳細(xì)地闡述了藍(lán)圖的設(shè)計(jì)、產(chǎn)生、加載、存取過(guò)程，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了藍(lán)