一種電傳飛控軟件數(shù)據(jù)流分區(qū)構(gòu)架及其分區(qū)搭建方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)屬于電傳飛控計算技術(shù)，涉及一種電傳飛控系統(tǒng)軟件數(shù)據(jù)流構(gòu)架，以及此構(gòu)架的搭建方法，它包括：為系統(tǒng)定義輸入分區(qū)(1)、計算分區(qū)(2)、輸出分區(qū)(3)和系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典(4)，為每個分區(qū)構(gòu)造輸入數(shù)據(jù)對應(yīng)的消費者函數(shù)和輸出數(shù)據(jù)對應(yīng)的生產(chǎn)者函數(shù)，建立輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)與全局?jǐn)?shù)據(jù)字典的映射關(guān)系，按照構(gòu)件化原則定義序列調(diào)用組件、輸入輸出組件和計算組件。本發(fā)明專利技術(shù)的構(gòu)架能夠?qū)诜謪^(qū)的電傳飛控系統(tǒng)軟件中全系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流進(jìn)行有效管理，降低模塊耦合和驗證成本。

A data flow partition framework for fly by wire flight control software and partition construction method thereof

The invention belongs to the FBW computing technology, relates to a FBW system software data flow framework, and the framework of the construction method, it includes: to define the input system (1), the calculation of the partition partition partition (2), the output (3) and the system data dictionary (4), for the producer consumer function and output function the data input data corresponding to each partition structure corresponding to the established mapping between the input data and output data and global data dictionary, in accordance with the principle of component definition module, input and output sequences of calls and computation components. The architecture of the invention can effectively manage the system wide data stream in a partitioned fly by wire flight control system software, and reduce module coupling and verification cost.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種電傳飛控軟件數(shù)據(jù)流分區(qū)構(gòu)架及其分區(qū)搭建方法
本專利技術(shù)屬于電傳飛控計算技術(shù)，涉及一種電傳飛控系統(tǒng)軟件數(shù)據(jù)流構(gòu)架，以及此構(gòu)架的搭建方法。
技術(shù)介紹
電傳飛控的計算平臺中，數(shù)據(jù)流是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)化設(shè)計的重點，是各個功能模塊進(jìn)行交互的基本要素，數(shù)據(jù)流的管理直接影響系統(tǒng)的正確性?，F(xiàn)有技術(shù)中，由于軟件沒有分區(qū)，數(shù)據(jù)流的管理分散在各個功能模塊中，造成模塊耦合大，驗證困難。本專利技術(shù)提供的方法能夠?qū)诜謪^(qū)的電傳飛控系統(tǒng)軟件中全系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流進(jìn)行有效管理，降低模塊耦合和驗證成本。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是：提供一種結(jié)構(gòu)合理、維護(hù)方便、穩(wěn)定性好的電傳飛控系統(tǒng)軟件數(shù)據(jù)流分區(qū)構(gòu)架。本專利技術(shù)的技術(shù)方案是：一種電傳飛控軟件數(shù)據(jù)流分區(qū)構(gòu)架，包括輸入分區(qū)1、計算分區(qū)2、輸出分區(qū)3和系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典4。每個分區(qū)1、2或3中包含序列調(diào)用組件5，輸入輸出組件6和計算組件7，序列調(diào)用組件和其它組件間是調(diào)用和被調(diào)用的關(guān)系。輸入輸出組件6中有消費函數(shù)8和生產(chǎn)函數(shù)9。所述輸入分區(qū)1、計算分區(qū)2、輸出分區(qū)3間不能直接訪問，只能通過操作系統(tǒng)的應(yīng)用編程接口訪問；所述輸入分區(qū)1、計算分區(qū)2、輸出分區(qū)3可以獨立更新或維護(hù)而互不影響。所述序列調(diào)用組件5，輸入輸出組件6和計算組件7間不能直接訪問，只能通過操作系統(tǒng)的應(yīng)用編程接口訪問；所述序列調(diào)用組件5，輸入輸出組件6和計算組件7可以獨立更新或維護(hù)而互不影響。所述輸入分區(qū)1、計算分區(qū)2、輸出分區(qū)3共享一份系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典4，所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典4中的數(shù)據(jù)項以字符串形式的數(shù)據(jù)名為標(biāo)識，通過操作系統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)用，可以通過數(shù)據(jù)名查找到某個數(shù)據(jù)項的索引信息，稱之為描述符，通過描述符可以快速引用該數(shù)據(jù)項。可以有多個輸入分區(qū)1、多個計算分區(qū)1和多個輸出分區(qū)3。所述輸入分區(qū)1、計算分區(qū)2、輸出分區(qū)3均通過以下步驟搭建：步驟1：分析該分區(qū)控制計算模塊的輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)，構(gòu)建輸入數(shù)據(jù)列表和輸出數(shù)據(jù)列表，將該模塊作為一個編譯為一個獨立的構(gòu)件，即計算組件7；步驟2：根據(jù)收集的該分區(qū)所需的輸入數(shù)據(jù)列表，構(gòu)建該分區(qū)的消費函數(shù)8，消費函數(shù)8完成的功能是：根據(jù)所需輸入數(shù)據(jù)的名稱字符串對應(yīng)描述符，從系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典中拷貝相應(yīng)數(shù)據(jù)到本地；步驟3：根據(jù)收集的該分區(qū)產(chǎn)生的輸出數(shù)據(jù)列表，構(gòu)建該分區(qū)的生產(chǎn)函數(shù)9，生產(chǎn)函數(shù)9完成的功能是：根據(jù)所產(chǎn)生輸出數(shù)據(jù)的名稱字符串對應(yīng)描述符，把本地數(shù)據(jù)拷貝到系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典中；步驟4：將步驟2和步驟3所構(gòu)建好的消費函數(shù)8和生產(chǎn)函數(shù)9，編譯為一個獨立的構(gòu)件，即輸入輸出組件6；步驟5：按照消費函數(shù)8、計算組件中7的計算函數(shù)、生產(chǎn)函數(shù)9的調(diào)用順序，構(gòu)建序列調(diào)用組件5；步驟6：將本分區(qū)的輸入輸出數(shù)據(jù)加入到系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典4中。所述輸入分區(qū)1、計算分區(qū)2、輸出分區(qū)3間互相不能直接訪問，只能通過操作系統(tǒng)的接口互相訪問。序列調(diào)用組件5、輸入輸出組件6、計算組件7間互相不能直接訪問，只能通過操作系統(tǒng)的接口互相訪問。系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典4中每一個數(shù)據(jù)項都有一個字符串和該數(shù)據(jù)項一一對應(yīng)，并且有一個描述符與該數(shù)據(jù)項一一對應(yīng)。所述輸入分區(qū)1、計算分區(qū)2、輸出分區(qū)3內(nèi)部的輸入輸出數(shù)據(jù)是全局?jǐn)?shù)據(jù)字典4的拷貝。本專利技術(shù)所示的系統(tǒng)數(shù)據(jù)流分區(qū)構(gòu)架具有如下有益效果：(1)數(shù)據(jù)流處理的單元按照組件和分區(qū)進(jìn)行管理，這樣不僅能夠?qū)崿F(xiàn)計算模塊能夠獨立更新和維護(hù)，也使得輸入輸出數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)獨立更新和維護(hù)。舉例：如果系統(tǒng)只改變計算算法，而不改變輸入輸出，僅僅更新控制計算組件即可；如果系統(tǒng)增加或減少輸入輸出數(shù)據(jù)(對應(yīng)算法也必然發(fā)生改變)，僅僅改變輸入輸出組件和計算組件即可；分區(qū)管理使得某個分區(qū)的更新不影響其它分區(qū)。(2)系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典組織方式的全局性、明確性。系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典是所有分區(qū)，包括輸入分區(qū)、計算分區(qū)和輸出分區(qū)的共享資源，這樣保證了數(shù)據(jù)項只有全局?jǐn)?shù)據(jù)和分區(qū)內(nèi)拷貝兩份，不會產(chǎn)生過多冗余導(dǎo)致的數(shù)據(jù)沖突問題。再有，系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典按照字符串進(jìn)行組織，有效避免數(shù)據(jù)產(chǎn)生重復(fù)項的問題。附圖說明圖1是本專利技術(shù)的電傳飛控軟件數(shù)據(jù)流分區(qū)構(gòu)架示意圖，其中，1：輸入分區(qū)，2：計算分區(qū)3：輸出分區(qū)；4：系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典。圖2是分區(qū)內(nèi)組件函數(shù)的關(guān)系圖，其中，5：序列調(diào)用組件6：輸入輸出組件7：計算組件；8：消費函數(shù)；9：生產(chǎn)函數(shù)。圖3是已經(jīng)搭建好的分區(qū)的運行流程圖。圖4是按照本專利技術(shù)的數(shù)據(jù)流構(gòu)架設(shè)計的一個實例。具體實施方式下面結(jié)合一個有一個采集計算函數(shù)、作動計算函數(shù)、兩個控制計算函數(shù)的系統(tǒng)對本專利技術(shù)做詳細(xì)說明：搭建步驟：1.分析控制計算函數(shù)1和控制計算函數(shù)2的輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上，將這兩個控制計算函數(shù)分別編譯成控制計算組件1(7)和控制計算組件2(7)(依賴的輸入數(shù)據(jù)暫用本地局部數(shù)據(jù))；分析采集計算函數(shù)和作動計算函數(shù)的輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)(本例中假設(shè)采集計算函數(shù)不依賴其它輸入數(shù)據(jù)，作動計算函數(shù)不依賴其它輸出數(shù)據(jù))，將采集計算函數(shù)編譯成采集計算組件(7)，作動函數(shù)編譯成作動計算組件(7)；2.將兩個控制計算函數(shù)、作動計算函數(shù)的輸入數(shù)據(jù)匯總，分別構(gòu)建相應(yīng)的消費函數(shù)(8)(圖4中的consume1，consume2，consume3)；特別的，采集計算函數(shù)不依賴輸入數(shù)據(jù)，因此消費函數(shù)留空；3.將采集計算函數(shù)、兩個控制計算函數(shù)的輸入數(shù)據(jù)匯總，分別構(gòu)建相應(yīng)的生產(chǎn)函數(shù)(9)(圖4中的produce0，produce1，produce2)；特別的，作動計算函數(shù)不產(chǎn)生輸入數(shù)據(jù)，因此生產(chǎn)函數(shù)留空；4.將produce0函數(shù)編譯為隸屬于輸入分區(qū)(1)的輸入輸出組件(6)；將consume1和produce1函數(shù)編譯為隸屬于計算分區(qū)1(2)的輸入輸出組件(6)；將consume2和produce2函數(shù)編譯為隸屬于計算分區(qū)2(2)的輸入輸出組件(6)；將consume3編譯為隸屬于輸出分區(qū)(3)的輸入輸出組件(6)；5.構(gòu)建輸入分區(qū)的序列調(diào)用組件(5)，其內(nèi)容為先調(diào)用采集計算函數(shù)，再調(diào)用produce0函數(shù)；構(gòu)建計算分區(qū)1的序列調(diào)用組件(5)，其內(nèi)容為先調(diào)用consume1函數(shù)，再調(diào)用控制計算函數(shù)1，再調(diào)用produce1函數(shù)；構(gòu)建計算分區(qū)2的序列調(diào)用組件(5)，其內(nèi)容為先調(diào)用consume2函數(shù)，再調(diào)用控制計算函數(shù)2，再調(diào)用produce2函數(shù)；構(gòu)建輸出分區(qū)的序列調(diào)用組件(5)，其內(nèi)容為先調(diào)用consume3函數(shù)，再調(diào)用作動計算函數(shù)；需要注意的是，由于組件間的不可直接訪問性，這里的調(diào)用需要通過操作系統(tǒng)接口進(jìn)行；6.將步驟1分析得出的計算函數(shù)1和控制計算函數(shù)2的輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)，采集計算函數(shù)的輸出數(shù)據(jù)，作動計算函數(shù)的輸入數(shù)據(jù)加入到系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典(4)中。至此，該構(gòu)架搭建完畢。圖4是該實例的示意圖，該實例中的輸入分區(qū)不依賴數(shù)據(jù)字典中的其它輸入，即沒有消費函數(shù)；該實例的輸出分區(qū)沒有產(chǎn)生數(shù)據(jù)字典中的輸出，即沒有生產(chǎn)函數(shù)；計算分區(qū)1的輸入依賴輸入分區(qū)中的生產(chǎn)函數(shù)，即必須在輸入分區(qū)中的生產(chǎn)函數(shù)執(zhí)行完畢，對系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典進(jìn)行更新后，計算分區(qū)1的消費函數(shù)才能正確執(zhí)行。同理，計算分區(qū)2依賴計算分區(qū)1、輸入分區(qū)的輸出，輸出分區(qū)依賴計算分區(qū)2、計算分區(qū)1和輸入分區(qū)的輸出。每個分區(qū)中均包括各自的計算組件，輸入輸出組件和序列調(diào)用組件，其中，輸入分區(qū)的輸入輸出組件中僅包含生產(chǎn)函數(shù)，不包含消費函數(shù)，輸出分區(qū)與此相反；兩個計算分區(qū)中的輸入輸出組件均包含生產(chǎn)函數(shù)和消費本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種電傳飛控軟件數(shù)據(jù)流分區(qū)構(gòu)架，其特征是，包括輸入分區(qū)(1)、計算分區(qū)(2)、輸出分區(qū)(3)和系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典(4)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種電傳飛控軟件數(shù)據(jù)流分區(qū)構(gòu)架，其特征是，包括輸入分區(qū)(1)、計算分區(qū)(2)、輸出分區(qū)(3)和系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典(4)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)架，其特征在于，每個分區(qū)(1、2或3)中包含序列調(diào)用組件(5)，輸入輸出組件(6)和計算組件(7)，序列調(diào)用組件和其它組件間是調(diào)用和被調(diào)用的關(guān)系。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的構(gòu)架，其特征在于，輸入輸出組件(6)中有消費函數(shù)(8)和生產(chǎn)函數(shù)(9)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)架，其特征在于，所述輸入分區(qū)(1)、計算分區(qū)(2)、輸出分區(qū)(3)間不能直接訪問，只能通過操作系統(tǒng)的應(yīng)用編程接口訪問；所述輸入分區(qū)(1)、計算分區(qū)(2)、輸出分區(qū)(3)可以獨立更新或維護(hù)而互不影響。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的構(gòu)架，其特征在于，所述序列調(diào)用組件(5)，輸入輸出組件(6)和計算組件(7)間不能直接訪問，只能通過操作系統(tǒng)的應(yīng)用編程接口訪問；所述序列調(diào)用組件(5)，輸入輸出組件(6)和計算組件(7)可以獨立更新或維護(hù)而互不影響。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)架，其特征在于，所述輸入分區(qū)(1)、計算分區(qū)(2)、輸出分區(qū)(3)共享一份系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典(4)，所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典(4)中的數(shù)據(jù)項以字符串形式的數(shù)據(jù)名為標(biāo)識，通過操作系統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)用，可以通過數(shù)據(jù)名查找到某個數(shù)據(jù)項的索引信息，稱之為描述符，通過描述符可以快速引用該數(shù)據(jù)項。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)架，其特征在于，可以有多個輸入分區(qū)(1)、多個計算分區(qū)(1)和多個輸出分區(qū)(3)。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的構(gòu)架，其特征在于，所述輸入分區(qū)(1)、計算分區(qū)(2)、輸出分區(qū)(3)均通過以下步驟...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：朱立平，宋科璞，武方方，張丹濤，屈華敏，楊錦清，鄭勇，楊東紅，劉海亮，
申請(專利權(quán))人：中國航空工業(yè)第六一八研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：陜西,61