(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210758208.4 (22)申请日 2022.06.29 (71)申请人 中国航空无线电 电子研究所 地址 200233 上海市徐汇区桂平路432号 (72)发明人 谷青范　董海勇　荣灏　张福凯　 林谢贵　陈芳　刘传益　韩成龙　 (74)专利代理 机构 上海和跃知识产权代理事务 所(普通合伙) 31239 专利代理师 杨慧 (51)Int.Cl. G06F 8/20(2018.01) G06F 8/10(2018.01) G06F 8/36(2018.01) G06F 16/28(2019.01) G06F 16/25(2019.01)G06F 11/36(2006.01) (54)发明名称 基于模型的航电系统架构设计方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于模型的航电系统架 构设计方法， 包括以下步骤： 确定航电系统架构 的设计需求； 分别在功能层、 逻辑层、 物理层、 消 息层中建立航电系统领域所需的元模型； 其中， 元模型包括航电系统领域的模型元素、 模型关 系、 模型属性和模型约束； 构建设计需求与功能 之间的映射矩阵， 设计各层层模型， 建立每一层 模型之间的纵向映射关系， 形成完整航电系统架 构模型； 其中层模型自上层向下层依次包含功能 模型、 逻辑模型、 物理模 型和消息模型。 本发明根 据设计需求和各层领域元模型开展航电系统架 构设计建模， 对需求进行全面实现、 覆盖， 并在多 层模型上进行资源的配置， 确保当前的系统架构 能够符合 安全性、 可靠性、 实时性 等要求。 权利要求书2页 说明书13页 附图15页 CN 115185493 A 2022.10.14 CN 115185493 A 1.一种基于模型的航电系统架构设计方法， 其特 征在于包括以下步骤： 确定航电系统架构的设计需求； 分别在功能层、 逻辑层、 物 理层、 消息层中建立航电系统领域所需的元模型； 其中， 元模 型包括航电系统领域的模型 元素、 模型关系 、 模型属性和模型约束； 构建设计需求与功能之间的映射矩阵， 设计各层层模型， 建立每一层模型之间的纵向 映射关系， 形成完整航电系统架构模型； 其中层模 型自上层向下层依次包含功能模型、 逻辑 模型、 物理模型和 消息模型； 航电系统架构模型中包 含至少二层 层模型。 2.如权利要求1所述的一种基于模型的航电系统架构设计方法， 其特征在于设计需求 包括标准需求、 接口控制文档、 约束需求、 资源配置需求； 确定航电系统架构的设计需求的方法包括： 从航电系统架构的设计标准、 设计信息、 以及需求 规范中获取 标准需求； 以航电系统架构的原始需求为输入， 根据实现角度定义航电系统架构的功能接口、 软 硬件接口， 以形成接口控制文档， 并且获得对应于各功能、 软件、 硬件的约束需求， 以及资源 配置需求。 3.如权利要求1所述的一种基于模型的航电系统架构设计方法， 其特征在于建立元模 型的方法包括： 定义各元模型的元对象； 定义元模型之间的关系； 定义元模型的属性， 设定属性的约束规则， 并且 对属性进行归类； 根据元模型的对象、 关系 、 属性和约束建立元模型。 4.如权利要求1所述的一种基于模型的航电系统架构设计方法， 其特征在于在设计各 层层模型时， 若其中一个层 模型无法满足设计需求和/或设计需求被调整， 则回溯至该层模 型的上一层的层模型 的架构设计建模， 对上一层的层模型进行变更调整； 调整包括模型属 性信息的调整、 模型 元素的合并拆分调整、 模型纵向分配关系调整。 5.如权利要求1所述的一种基于模型的航电系统架构设计方法， 其特征在于， 在 设计功 能模型时包括以下步骤： 根据设计需求， 利用功能层元模型定义 航电系统架构的功能， 设置功能的属性； 分解功能， 得到功能模型的功能分解图， 并将设计需求分解 为树形结构的层次状功能； 根据定义和分解功能的结果确定功能参数， 设置功能参数属性信 息， 并进行功能交互， 得到功能模型的功能交 互图； 定义功能之间交 互的接口信息， 分析功能异常时的交 互机制， 补充更新接口信息 。 6.如权利要求5所述的一种基于模型的航电系统架构设计方法， 其特征在于在设计逻 辑模型时包 含以下步骤： 根据设计需求， 利用逻辑层元模型定义航电系统架构的逻辑组件， 设置逻辑组件的属 性； 将功能分别分配至 逻辑组件， 得到 逻辑模型的逻辑定义图； 根据定义和分配的结果确定逻辑参数， 设置逻辑参数的属性， 进行逻辑交互， 得到逻辑 模型的逻辑交 互图； 将功能参数分配至逻辑参数、 并将功能交互的接口分配至逻辑交互的接口， 得到逻辑权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115185493 A 2模型的逻辑交 互图。 7.如权利要求6所述的一种基于模型的航电系统架构设计方法， 其特征在于在设计物 理模型时包括以下步骤： 根据设计需求， 利用物理层元模型定义航电系统架构的物理设备外场可更换单元和综 合模块化航空电子平台的公共物理设备， 设置物理设备的属性； 将逻辑组件分配至物理设备外场可 更换单元， 得到物理模型的物理定义图； 根据定义和分配的结果进行物 理设备交联， 得到物 理模型的物 理架构图， 包括： 根据航 电系统架构的物理设备外场可更换单元确定航电系统架构的物理设备的物理总线、 以及物 理设备的类型， 将逻辑交互的接口分配至物理设备外场可更换单元 的总线接口， 设置物理 总线和接口 的属性， 得到物理模型的物理架构图。 8.如权利要求7所述的一种基于模型的航电系统架构设计方法， 其特征在于在设计消 息模型时包括以下步骤： 根据设计 需求、 逻辑组件的属性确定消息模型的驻留功能、 驻留应用， 设置消息模型的 属性； 将逻辑组件分配置驻留功能、 驻留应用， 并将驻留功能、 驻留应用分配置物 理设备外场 可更换单元； 根据物理设备外场可更换单元的属性、 逻辑组件之间传递的逻辑参数确定消息模型的 发送参数、 接收参数， 并设置消息模型的属性； 根据发送参数、 接收参数传输时的物理设备外场可更换单元的总线的类型， 对航电系 统架构的消息进行打包； 将发送参数、 接收参数分配至物理设备外场可更换单元的总线接口， 得到消息模型的 消息架构图。 9.如权利要求1所述的一种基于模型的航电系统架构设计方法， 其特征在于在获得航 电系统架构模型后， 校验航电系统架构模型， 并生成校验报告， 根据各层 模型中的数据类型 对各航电系统架构模型 的数据进行分类整合， 导出模型描述接口控制文档， 并根据需要导 入模型描述文档。 10.如权利要求1所述的一种基于模型的航电系统架构设计方法， 其特征在于在获得航 电系统架构模型后， 生成并发送多层模型的基线数据比对报告， 包括： 获取当前的航电系统的架构模型的配置数据， 并将当前模型和上一基线的航电系统的 架构模型进行对比， 生成基线数据比对报告。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115185493 A 3