
基于模型驅動設計方法的雷達仿真系統實現
摘要:根據某裝備中雷達仿真系統的特點和需求,采用基于模型驅動的設計方法,在Rhapsody 中應用UML2. 0标準建模語言建立了系統開發過程中各個階段的模型,根據模型設計并實現了雷達仿真系統。通過系統模型化的設計,使系統開發的重點從編碼轉到了建模之上,從而使系統的開發變得直觀,且提高了系統的可靠性。
關鍵詞:模型驅動; Rhapsody; 雷達系統
在某裝備系統研發中,根據項目研制需求,需建立雷達仿真系統。該仿真系統在裝備中既可單獨工作,又可以與其他節點單元協同工作; 能爲裝備系統的調試提供信号源,同時接收顯示裝備系統中與雷達有關的命令數據,從而爲裝備的研制提供調試與驗證平台。
雷達仿真系統在開發過程中采用基于模型驅動的設計方法,對系統進行抽象建模,主要創建了包括功能需求模型、工作流程模型、邏輯結構模型以及系統運行交互模型等,建模語言采用UML2. 0[1 - 2]。通過将系統設計的模型化,使得系統在開發過程中設計人員、程序員以及軟件測試人員能夠在模型的基礎上進行直觀的溝通交流,最終指導并規範系統的實現與測試。
1 建模環境
Rhapsody 是一種遵循UML2. 0 标準基于模型驅動的( Model - Driven Development,MDD) 軟件開發平台[3],其專門針對嵌入式操作系統設計,實現了嵌入式操作系統下基于UML2. 0 可視化建模的應用程序開發。Rhapsody 通過将系統開發過程中的各個層次、結構完全模型化,并能夠貫穿系統設計、軟件開發以及軟件測試等各個環節。有助于優化系統及産品的規格說明、設計、開發、記錄以及測試過程。從而使系統工程師和軟件設計人員更好地進行協作,以更快的速度交付高質量的系統。
2 系統建模
雷達仿真系統在Rhapsody 開發環境中對進行系統建模[4],其主要步驟分爲: ( 1) 對系統進行功能需求分析,建立功能需求模型。( 2) 針對需求模型,明确系統的具體工作流程,構建系統工作流程模型。( 3) 建立系統的邏輯結構模型,包括類與類圖[5]。( 4) 爲表征系統各組成部分之間重要活動時的交互關系,建立系統運作模型。( 5) 根據第( 2) 步和第( 4) 步建立的活動圖和順序圖,構建系統狀态模型。
2. 1 系統功能需求模型
雷達仿真系統包括搜索雷達仿真和跟蹤雷達仿真兩部分。搜索雷達仿真功能模拟搜索雷達的工作狀态、航路、點迹與幹擾源數據和故障信息等信号量,并依據通信協議要求進行數據傳輸。跟蹤雷達仿真功能模拟跟蹤雷達的工作狀态、跟蹤數據和故障信息等信号量,并依據通信協議要求進行實時傳輸。此外,通過對系統的功能需求分析,在Rhapsody 中建立相應的功能需求模型并使用用例圖表示,具體如圖1 所示。
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3 結束語
在雷達仿真系統的開發中通過運用基于模型驅動的設計方法,對系統開發中的各個階段進行建模,能夠達到簡化系統設計與維護,使系統更容易被理解、開發和測試的目的。另外将系統的開發重點放到頂層的功能分解、結構劃分、行爲分析和需求規範上,從而提高了系統的可靠性,縮短了項目研制時間。目前該雷達仿真系統已完成驗收,并應用于後續自行武器系統的研制和調試之中。