高可靠嵌入式系統(tǒng)管理的的設計與實現(xiàn).pdf

1、現(xiàn)代戰(zhàn)爭中戰(zhàn)場環(huán)境日益復雜，這就對各種導彈的控制技術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，與先進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)爭環(huán)境的需求。彈載控制系統(tǒng)在軟件體系架構上的落后，為軟件的設計與開發(fā)帶來了許多難題與挑戰(zhàn)。在系統(tǒng)應用環(huán)境日益復雜的情況下，如何保證系統(tǒng)運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展與新技術的長期

2、可插入更新，如何降低軟件系統(tǒng)的開發(fā)難度與維護成本，這些已成為了需要迫切解決的問題。
　　針對上述問題，本文通過研究航空電子綜合模塊集成系統(tǒng)的軟件架構，吸收了其在設計開發(fā)過程中的相關經驗，研究了開放式軟件架構規(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用背景的高可靠嵌入式軟件系統(tǒng)架構，進而對基于該架構的系統(tǒng)管理軟件進行了詳細地設計、實現(xiàn)與驗證。
　　本文主要工作內容包括：
　　1、詳細分析了GOA規(guī)范中的開放

3、式軟件架構及其軟件分層與接口分類技術；總結了 ARINC653規(guī)范中的高可靠嵌入式軟件架構、時空隔離技術及其健康監(jiān)控理論；借鑒了 ASAAC規(guī)范中的軟件系統(tǒng)分層集成架構、系統(tǒng)管理技術與藍圖技術。對三個標準中的軟件架構進行了對比分析，總結了各自的優(yōu)點與不足。
　　2、在上述理論與技術的基礎上，提出了一種高可靠的開放式嵌入式軟件系統(tǒng)架構，并分析了將該架構用于彈載嵌入式控制領域時，對高可靠、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，對系統(tǒng)管理軟件進行了分層的架構設計，將其內部劃分為配置管理、健康監(jiān)控、故障處理與應用管理四大模塊，并進一步設計了系統(tǒng)管理周邊的接口，包括SMBP接口、GLI接口、SMOS接口等。詳細研究了系統(tǒng)管理的整體運行流程與內部模塊的具體實現(xiàn)細節(jié)。根據(jù)軟件與數(shù)據(jù)分開的設計理念，提出了采用藍圖技術來產生系統(tǒng)的配置數(shù)據(jù)，詳細地闡述了藍圖的設計、產生、加載、存取過程，設計并實現(xiàn)了藍