结构分析和设计语言AADL研究

随着嵌入式系统规模、复杂度和性能需求的提升,嵌入式系统开发的重点从代码级提前到模型级,模型驱动体系结构成为嵌入式系统开发的主流。结构分析和设计语言(AADL)是一种模型驱动系统工程的新标准,从过程、方法和工具三个方面对其进行研究,讨论模型分析、模型转换和代码生成等相关技术,并将其与OMG的标准建模语言UML进行比较。

用AADL的即插即用武器管理系统建模研究

分析了即插即用武器系统,采用AADL对其进行建模,以武器管理计算机系统为例对分系统建模进行了描述。结合AADL建模的特点,详细研究了任务数据交换的格式和结构、周期性任务调度算法、非周期性任务调度算法及基于服务器的混合任务调度算法。采用OSATE软件对系统进行了建模和分析。结果表明:该方案能很好地对即插即用武器系统进行建模。

AADL模型的测试方法研究

近几年来,MDA开发方式的应用使得如何保证模型质量成为研究的热点。以基于模型的测试为研究对象,研究了对AADL模型进行模型测试的方法,并提出了结合马尔可夫链对AADL模型进行测试的框架以及实施方法。最后,通过示例进一步说明了该方法。

基于Petri网的AADL模型正确性验证研究

体系结构分析和设计语言AADL能够在架构级对系统进行建模,并通过一系列验证尽早发现系统设计中的问题,在航空航天等嵌入式系统中具有广阔的应用前景。但是目前的验证集中在性能分析等方面,忽略了AADL模型本身的正确性验证。提出将AADL模型的模式和模式转换映射成Petri网模型,结合Petri网的理论对AADL模型正确性进行验证的方法,从而确保建模阶段模型的正确性,为后续各种验证分析奠定了基础,同时进一步降低了在系统实现后发现问题修改模型所带来的时间和成本。最后,通过具体实例验证了该方法的可实施性和有效性。

基于AADL的建模和验证技术应用研究

随着嵌入式系统规模、复杂度和性能需求的提升,嵌入式系统开发的重点从代码级提前到模型级;体系结构分析和设计语言AADL能够在模型级对系统进行建模,并通过一系列验证尽早发现系统设计中的问题,在航空航天等嵌入式系统中具有广阔的应用前景;全面系统地介绍了基于AADL的建模、验证的具体方法步骤、实现手段和工具,并以简化的飞行控制系统为例具体讲述了AADL的建模和验证技术的实际应用,从而为AADL技术在我国嵌入式软件中的应用奠定了基础。

基于AADL的电网信息物理系统分层建模

信息物理融合系统(cyber-physical system,CPS)旨在通过物理与信息系统的深度融合,从而提升系统的性能与运行效率。随着信息通信技术广泛应用于电力网,大量的传感设备配置与电网一次设备上,电网系统的信息与物理的耦合关系越为明显,由此电网信息物理融合系统(grid cyber-physical system,GCPS)便出现了;本文首先介绍电网信息融合系统的概念;基于GCPS的特性提出三层模型,使用体系结构分析和设计语言(architecture analysis and design language,AADL)对GCPS进行分析与建模,并对该模型的决策控制子进程构件进行端对端流延迟分析,证实该方案的可行性与正确性。

基于AADL模型的静态故障树的自动生成

在基于模型驱动的嵌入式软件开发中,为了避免安全问题可能产生的损失,需要对系统的安全性进行分析,找出可能发生错误的地方。在基于AADL系统模型的安全性分析上,利用AADL错误模型附件为系统故障和传播进行建模,通过追踪对象的可能故障源来提取系统的实例错误模型,然后将错误模型实例存储在有向图里,并根据有向图建立系统错误模型的故障树。通过故障树分析工具就可以高效地分析系统的安全问题。

AADL模型的形式化研究

在嵌入式系统建模领域,AADL以其软硬件协同建模的特点已经逐渐成为业界的标准。围绕AADL的形式化特点,国内外众多学者展开了热烈的讨论。为了帮助系统开发人员深入了解AADL,指导软件开发进程,提高基于AADL模型的软件开发效率,分别从AADL模型可靠性分析、可调度性分析以及AADL模型测试这三个不同角度综述了已经出现的各种AADL形式化验证理论,对比分析了它们的优点和不足。简要介绍有关AADL验证工具,研究基于AADL模型的嵌入式开发平台的构建。

AADL流模型与实时演算模型的转换方法研究

在分布式综合航空电子信息流时延分析的过程中,时间触发(TT)流量可以直接在体系结构分析与设计语言的流时延分析框架下进行分析,而对速率约束(RC)流量的分析必须借助其他专用的分析模型,即实时演算(RTC)模型。因此,必须实现基于模型意义一致性的从AADL模型向RTC模型的转换,并且使转换后的模型可以利用RTC分析工具快速获取必要的时延参数,文章对此进行了研究。

一种基于AADL的航空电子系统仿真和验证技术

飞机系统集成化程度的提高增加了对航空电子系统设计和分析的难度,同时也对安全性需求等系统特性的验证提出了更高的技术要求。对基于结构化分析和设计语言(AADL)的系统建模和仿真流程及相应的评估分析能力进行了介绍,并在基于AADL的航空电子系统建模框架下,提出基于AADL的航空电子系统仿真评估和验证方法,利用结构化分析和设计语言AADL构建航空电子系统典型子系统的正常模型和错误模型,并以此建立系统的扩展模型。在此基础上,利用形式化方法对系统模型进行描述并转化为Kripke结构。最后对系统模型进行模型仿真和特性验证,验证所构建的系统架构和设计逻辑是否符合系统设计特性需求。