面向AOCS软件的构件技术研究

为了对航天器姿态轨道控制系统(AOCS)领域进行大规模的软件复用,与国内该领域现有的复用技术不同,介绍了一种基于构件的AOCS控制软件框架技术.首先简要描述了AOCS软件的框架构件模型、AOCS软件总体框架以及框架中各种构件间的通讯方式,接着给出了应用这种复用技术的一个具体实例,最后指出了这种框架构件技术的应用前景.     

星载导航软件产品线设计方法与应用

在分析星载导航软件存在问题的基础上,从配置项级、架构级和构件级三个维度阐述了软件产品线的设计方法,结合典型的航天器产品应用实例,介绍了产品线的复用过程,并借助软件一体化平台工具,详细描述了星载导航软件产品线的建立、应用和管理方法。通过实践摸索,基本解决了软件研发中存在的问题,实现了产品线开发和项目开发分离,研制能力得到了提升。星载导航软件产品线经过不断迭代,逐步提高了复用率和成熟度,确保了软件产品质量。     

面向航天领域的模型驱动软件设计开发方法

针对航天嵌入式任务关键软件特点,研究基于AADL模型,实现对其结构模型、行为模型、故障模型和执行模型的多维度描述。通过构造其代码规则模板,实现从模型到源程序的自动化映射,降低编程工作量。研究将AADL模型转换为故障树模型和时间自动机模型,分析验证软件安全性与可调度性;通过构建航天领域模型库,支持大规模软件复用。最后,基于所开发的航天型号软件模型驱动开发平台,对航天飞行器GNC系统的软件开发进行了初步验证,结果表明模型驱动的软件开发方法能有效提高航天型号软件开发效率和质量。     

面向内容的航天型号质量信息建模技术研究

当前我国航天型号质量信息采取数据包的方式进行组织,缺乏统一的参考体系,管理粗放,质量信息再利用困难,针对上述问题,提出面向内容的航天型号质量信息建模技术研究.该技术以质量信息容器为对象,以特征模型为参考依据,以视图模型为载体,通过内容分析和语义标注,将蕴涵于质量信息容器内容中的质量信息挂接在结构化的质量信息视图模型上,从而实现精细化、可重用的质量信息组织.应用表明,该技术能够支持搭建产品质量与可靠性数据包管理平台,实现型号研制全生命周期质量信息追溯.     

深空探测器数据管理软件架构设计

针对深空探测器数据管理软件多专业功能交叉、信息流复杂,导致软件技术状态控制难、复用性差的问题,文章提出了一种航天器软件架构设计,包括软件架构的要素设计、模式、表示方法、标准体系、可复用元素等,并以此方法设计了一种深空探测器数据管理软件通用架构。经某深空探测器数据管理软件应用验证,结果表明：该方法可以有效控制软件技术状态,提升软件健壮性,并将软件复用率提升30%。     

基于能力成熟度模型集成的文档复用研究

在软件工程化实施过程中,工作产品的文档数量繁多。为提高完成软件工作产品的效率和质量,根据专业性领域软件产品的特点,提出了文档可复用技术,将软件产品文档进行模块化细分,并经过合理的分类和管理,建立软件工作产品文档内容的可复用库,相关人员可以从库中选择合适的模块组装或稍作修改后组装,完成软件工作产品文档的编写。     

一种星载数据管理系统软件复用方案

通过对几个航天器型号软件需求和设计进行比较研究，分析了导致软件变化、复用率低的原因并给出了解决办法。应用空问数据系统咨询委员会（CCSDS）的航天器星上接口服务（SOIS）以及欧空局（ESA）的包应用服务（PUS）标准，提出了一种星栽数据管理系统的软件复用方案。     

大型航天器真空热试验过程管理系统设计与实现

针对大型航天器真空热试验过程中由于试验工序复杂、参试单位接口众多、大量过程表单纸质化等原因造成试验管控难度大、试验过程数据可追溯性差的问题,基于面向服务架构(SOA),采用业务流程管理的系统化方法,通过柔性化流程引擎,设计并建立了大型航天器真空热试验过程管理系统。该系统已在我国最大的空间环境模拟器KM8完成部署,并成功应用于某重点型号热试验。运行结果表明,该系统有效提高了试验效率,实现了大型航天器真空热试验的数字化、可视化、精细化动态管控。     

面向软件定义的飞行器综合电子系统软件架构技术

针对飞行器系统智能化发展对传统软硬件一体化研制方式的挑战,本文提出一种面向软件定义的开放式、可移植的飞行器软件体系架构。首先,提出一种逐层解耦的分段式飞行器软件体系架构,通过标准化各个段的接口与服务,实现飞行器的软硬件解耦、平台解耦与组件间解耦,有效支持飞行器软件功能组件的可移植与复用;其次,基于该软件体系架构,采用标准化可复用软件组件的快速集成验证方法,实现飞行器功能的软件定义。     

模拟训练系统中虚拟仪表设计的方法学研究

在武器装备模拟训练系统研制领域,基于DiSTI GL Studio的虚拟仪表技术已得到广泛应用.针对虚拟仪表设计在模拟训练系统开发过程中存在的实际问题,从虚拟仪表设计的方法学角度出发,在分析虚拟仪表一般设计过程的基础上,重点研究了仿真模型可复用性和多线程机制在虚拟仪表设计中的实现.工程实践表明,这些方法可以大幅提升虚拟仪表的设计质量和虚拟仪表与训练系统的集成效率.     

一种面向服务的指挥控制信息系统设计

随着信息技术的发展、战场范围的扩大和作战速度的加快,传统的指挥控制系统因交互能力弱、信息处理能力差等缺点不能很好地适应现代战争。针对该问题,研究面向服务的架构,将面向服务的思想应用于指挥控制信息系统架构设计中,按照设计原则设计一种面向服务的指挥控制信息系统,提出系统的软硬件架构和信息流交互方式,探究系统设计中涉及的关键技术并提供解决途径。该系统克服了传统指挥控制信息系统信息不透明、交互能力弱等缺点,增强了指挥控制信息系统的信息处理能力。最后,基于工程实际应用分析系统性能和试验情况,展望面向服务设计思想在指挥控制信息系统中的应用前景。     

一种开放式模块化星载综合电子系统的设计与实现

为了提升卫星综合电子系统的标准化、通用化设计能力以及智能化、网络化应用水平,本文提出并设计了一种开放式模块化星载综合电子系统,通过了工程型号的实际应用验证。该综合电子系统以层次化的总线体系结构以及通用化的硬件模块、软件构件为基础构建形成一套标准服务功能包,能够根据不同的任务场景按需选装所需的功能单元,显著提升综合电子系统的货架式集成组装研制能力,同时借助统一的信息通信服务网络和软硬件基础组件,为综合电子系统的模块化升级扩展、设备级的功能重构与重组、系统级的故障容忍和恢复能力奠定了坚实的基础,为实现航天器整体的高质量、高效率、效益研制与运行提供了有力的技术支撑。     

面向装配验证的卫星电缆数字化技术研究

针对复杂电缆装配,局促区域电缆装配,高压、刚度大电缆的装配,以及下厂装配模式等存在于通信卫星电缆数字化装配验证的4个方面主要问题。文章提出面向装配与验证设计(Design For Assembly and Verification,DFAV)的电缆网数字化研制方法,将装配、验证工作提前,开展协同设计工作。该方法包括四个部分,针对复杂电缆设计装配工作,提出电缆设计后即开展验证工作的方法,从源头优化电缆设计,从而简化电缆;针对局促区域电缆装配问题,采用电气化的电缆来进行电缆仿真;针对高压、刚度大电缆提出基于设计要素的电缆设计来解决此类电缆的装配;针对下厂装配模式问题,明确表达方式,优化下厂模型。通过对该方法进行验证,结果表明:此方法适用于卫星电缆数字化研制,可提升通信卫星面向生产装配的设计能力,设计验证效率提升60%以上,软件设计正确率为100%,输出效率提高90%以上,可推广使用。     

一种基于构件的可重配置通用星载遥测软件设计

传统遥测处理设计方法,其软件逻辑处理与用户需求紧密耦合,难以重用。通过对星载软件构件化技术和航天器遥测需求进行分析,采用软件构件设计遥测处理模块,完成遥测采集、存储、包调度、虚拟信道调度和下传。构件化设计的遥测模块,通过参数配置和构件组装的方式实现不同的遥测需求,从而实现通用化遥测软件。经试验,结果表明,构件化的通用星载遥测设计方法,具有良好的任务适应性,能够显著降低开发时间和成本,可为通用化航天器遥测模块设计提供参考。     

面向型号产品全生命周期的CAD/CAPP并行过程研究

分析了航天企业型号产品工程设计特点及目前CAD/CAPP并行存在的问题,给出了型号产品面向全生命周期的CAD/CAPP并行过程流程,该流程详细描述了与产品设计各阶段对应的工艺准备活动,使CAPP可以在过程上合理有效地介入CAD设计。分析了该并行过程的特点,为计算机辅助CAD/CAPP并行过程控制提供了依据。     

测控软件测试用例库管理系统的研发

遥测遥控系统在航天领域中的作用举足轻重,测控系统软件测试的特点通常是项目多、周期短、要求高。为有效管理和快速复用历史测控软件项目的测试用例,提高软件测试工作的效率和质量,本文构建了测控软件测试用例数据库,并设计实现了软件测试用例库管理系统,已将其应用于多个测控系统工程项目,取得了良好的效果。     

支持多核处理器的星载分区操作系统设计

针对星载处理器由单核向多核发展的趋势和当前没有针对航天应用的星载多核操作系统、卫星无法发挥多核处理器性能优势的问题,文章研究了适用于航天任务的星载多核分区操作系统。设计了一种支持多核处理器的星载操作系统结构,采用多核处理器动态调度和静态调度相结合的方法,实现了星载多核处理器高效实时调度与确定性调度。通过分区管理设计,实现分区间隔离与保护,避免软件问题扩散影响其他功能。该系统还具有支持星载应用(APP)动态加载、通过软件构件技术实现星载应用快速组装与集成的特点,可为航天任务应用多核处理器提供安全可靠的软件运行平台,满足未来航天新型任务和多核处理器的需求。     

软件能力成熟度模型在航天器软件研制中的应用研究

介绍了美国国防部评估其软件承包商的软件能力成熟度模型(CMM),针对航天器软件工程化实施过程中软件生存周期与实际研制流程不符、软件质量过于依赖整星测试的问题,提出了开发本地化生存周期模型;应用组织资产提升软件复用能力;利用数据采集和分析发现问题本质;重视配套设施、促进软件工程过程的落实等,以及将软件能力成熟度模型思想和内容进行本地化的措施,可为解决当前航天器软件研制中存在的问题,提升软件研制单位能力提供参考。     

面向效能的精确制导武器设计技术初探

针对以“性能”为核心的设计不能满足信息化战争对精确制导武器研制提出的设计需求的问题,初步探讨了面向效能的精确制导武器设计技术。首先分析了国内外精确制导武器设计技术的发展,指出精确制导武器的设计技术向着以“效能为核心”的设计方向发展;其次分析了信息化条件下精确制导武器设计的六条基本原则;接着以这些原则为基础提出面向效能的精确制导武器设计理念,分析指出面向效能的设计是以追求满意设计为目标的优化设计;然后在新的设计理念的指导下提出了面向效能设计的技术框架,主要说明了面向效能的精确制导武器设计框架、效能基础、技术基础、基本模式和三项关键技术等;最后探讨了面向效能的精确制导武器设计方法的四个方面：模块化、智能化、通用技术的集成和信息通道的多元化。     

软件可靠性与安全性工作要求综述

在航天、军事等领域中,硬件功能软件化、软件密集化已成为发展趋势。软件作为系统中的关键组成部分,其对系统的影响比重日益增大,如何保证软件的可靠性与安全性受到广泛关注。特别是当前型号中软件规模、复杂度、软硬件耦合程度大幅提升,对软件可靠性与安全性工作提出了更高的要求。本文在调研国内外有关标准的基础上,结合实际型号工程经验,对软件技术管理要求、不同阶段的可靠性与安全性工作要求等进行了系统总结,可为后续的软件可靠性与安全性设计、验证及管理等工作提供输入。