雷达目标识别系统的层式软件结构

从雷达目标识别系统的实际需求和研制特点出发,借鉴模块化系统设计思想的优点,提出了以层为基础的分析方法,设计了识别系统软件的层式结构。基于该软件结构成功研制了适应于不同雷达的目标识别系统,并投入使用。理论分析和实际应用表明,层式结构可以合理组织不同的数据处理方法,适合于目标识别系统的研制开发,为创建通用的识别系统开发、测试及应用平台提供了体系结构和实现途径。     

信息物理融合系统可信软件形式化建模与分析

从多Agent系统的角度,以Petri网和π演算为语义基础,建立了一种信息物理融合系统（cyber-physical systems,CPS）可信软件形式化模型（high-confidence software formal model,HCSFM）. HCSFM以Petri网形象地描述CPS可信软件静态结构模型及动态行为,用Petri网分析方法和支持工具对模型进行分析和验证; 利用π演算刻画CPS可信软件中Agent的加入、退出、更新和体系结构重配置等动态演化机制,并研究Agent的演化策略及演化后CPS的一致性,确保动态演化后CPS软件能正常交互,从而为CPS软件设计提供可信保障. 通过HCSFM在无人驾驶车辆编队CPS中的应用,表明HCSFM可以有效地对CPS可信软件进行建模和分析.     

基于Agent的建模与仿真设计模式及软件框架

提出了一种基于Agent的建模与仿真设计模式——ABMS设计模式，阐述了ABMS设计模式的主要内容。该模式的提出有利于在建模与仿真领域以及软件开发界之间建立关于ABMS的对话联系与交流。然后设计了一种包含仿真服务模型和Agent仿真模型的ABMS分布仿真软件框架，该框架将最大限度实现仿真重用，并将支持大规模的基于Agent的复杂系统的分布仿真，包括军事对抗以及空间作战系统的仿真。该框架部分借鉴了HLA的思想，其中的ServerAgent提供底层的通用仿真服务。     

VR Flier:一个面向虚拟现实通用应用开发的软件平台

详细介绍了我们自主开发的面向虚拟现实(Vtrtual Reality，VR)通用应用开发的软件平台VRFlier。它基于市场上的成熟工具库和自建工具库构建，具有跨平台、模块化、易扩展等特点，能够较为全面地支持不同领域和不同规模的VR应用开发。本文详细介绍了VRFlier的概念模型、系统结构、交互仿真处理机制、主流程、应用开发过程等。最后，给出一个基于VR Flier开发的复合材料结构设计的应用实例。     

基于软件通信体系结构的无线通信系统研究

采用软件无线电技术和模块化设计思路,构造新式无线通信系统是无线通信发展的趋势。介绍了软件通信体系结构(softwarecommunicationarchitecture,SCA)的设计理念。对硬件体系结构、软件体系结构和安全体系结构进行了讨论。建立了基于SCA的无线通信系统模型,分析了采用面向对象设计的硬件模块属性。描述了用于实现通信功能的资源,并对应用程序接口提出了要求。     

基于混合体系结构的软件可靠性评估方法与应用

基于体系结构的软件可靠性模型建立在软件研制周期的初期阶段,能够对软件进行较早的可靠性分析,对早期软件结构的变更以及后期软件的更新与升级都提供了一定的指导依据。然而,早期的基于体系结构的软件可靠性模型只对单一的软件结构进行分析,这显然不满足如今同时存在多种体系结构风格的复杂软件的需求。分析了目前常用的软件体系结构风格,在基于混合体系结构的软件可靠性模型的基础上,阐述了应用体系结构模型进行评估的步骤,并结合实例进行了分析与验证。     

可扩展的航天器电子系统架构模型

航天器电子系统架构是航天器能够进行在轨模块外部更换的关键技术之一。传统的航天器电子系统架构不具备可扩展性，难以满足航天器在轨服务期间功能模块改变、有效载荷等下位机数量和类型的功能变换和功能扩展的需求。针对这些问题，提出一种可扩展的航天器电子系统架构模型。该架构遵循层次化总线通信原则，通过电子数据表格（electronic data sheet，EDS）和下位机任务桩来对下位机进行动态维护管理，将下位机的电源配置和管理功能从硬件模块层提升到平台软件层实现，为不同的在轨服务需求提供了实用解决方案。该模型可以有效实现不同功能模块和下位机之间的自动集成，使在轨外部模块更换成为可能。     

无人飞行器分布式控制系统集成新技术

无人飞行器（UAV－Unmanned Aerial Vehicles）自主飞行控制系统是一复杂控制系统，需要集成新的控制算法与各种不同组件技术和资源。来自不同类型硬件平台的组件，可能由不同的操作系统支持。分布在不同环境的组件能灵活配置和集成，使系统对环境变化和／或没预测到的事件能够快速响应，实现UAV在线重配和自适应能力。软件技术的最新进展可使飞行控制系统设计发生革命性变化。本文着重介绍一种用于UAV飞控系统集成的全新的开放控制平台（OCP－Open Control Platform），在介绍第一个OCP应用原型后，给出了下一步要做的工作。     

自恢复软件系统的建模与分析

不断增长的软件系统复杂性要求系统本身能够实时对资源变化、故障错误进行响应。虽然现在也发表了一些有关自恢复软件系统方面的文章，然而关于这类系统软件体系结构形式化的研究尚属起步；首先分析了自恢复功能软件的运行机制，给出了自恢复软件系统的形式化模型描述；在此基础上，对指挥控制系统（command and control system，简称c2）软件体系结构进行了形式化定义和分析。结果显示所设计的自恢复模型能够满足软件系统的约束条件，提高了系统的可用性。     

一种基于随机进程代数的软件性能预测方法

性能是软件系统的内在属性之一,主要取决于体系结构选择和软件设计.基于模型的性能预测方法可以在软件开发完毕前得到性能需求满足情况的评价,也可帮助系统进行性能规划和调优.使用随机进程代数PEPA对J2EE应用交互过程进行了建模,该模型描绘了远程调用过程和容器处理过程的细节,能有效反映分布式应用中影响性能的主要因素.基于PEPA模型提出了一种面向COTS系统的性能预测方法,并可用于指导改进系统的响应性和可伸缩性.通过一个J2EE实例验证了方法的有效性.     

基于随机Petri网的机载软件更新系统性能评价

近年来,航电系统发展的趋势由联合式航电系统向综合化航电系统逐步演进,许多应用将原来专用集成电路实现的功能采用软件实现。软件更新系统在机载航电系统中的地位日益重要。提出了一种高效机载软件更新系统OBSUS,并运用随机Petri网理论对其性能评价。首先,提出了OBSUS的系统结构与组件间的通信协议。其次,根据OBSUS的系统结构与通信协议,建立了系统的随机Petri网模型。最后,对随机Petri网模型进行了瞬态概率分析,针对影响系统的诸多因素,如flash芯片烧写时间、数据传输丢包率和数据传输速率等,对系统的综合性能的影响进行了量化分析。仿真研究结果对于机载软件更新系统的结构与数据传输协议设计,以及如何提高系统性能,具有较强的指导意义。     

敏捷决策体系——基于Internet和虚拟组织的网络化决策支持体系

在高速动态变化的企业生存环境条件下 ,为了实现快速而准确的决策 ,提出了一种基于 Internet和虚拟组织的网络化决策支持模式——敏捷决策体系 ,即针对某一个复杂的决策问题 ,利用信息高速公路 ,将分散在各地的智力资源和信息资源通过虚拟组织的组织形态与运行机制加以动态集成 ,并通过一定的控制规则来实现该决策系统的动态组合以及对决策结果的评价与合成 ,最终快速而有效地完成决策目标 .提出了敏捷决策的过程模型、体系结构和功能框架 ,给出了一种基于协同建模的系统软件构架和通讯流程 ,提出了实现敏捷决策体系的关键问题和支撑技术 .     

基于形式化方法的DIMA动态重构仿真与验证

针对可重构分布式综合模块化航空电子(distributed integrated modular avionics,DIMA)系统在设计初期缺少仿真与验证手段的问题,首先分析了可重构DIMA软件体系的架构特征以及支持动态重构的层次化通用系统管理(generic system management,GSM)的组件功能划分...     

软件总线研究及其在水电仿真系统中的应用

针对复杂系统仿真软件开发中柔性设计和软件复用等问题,提出了基于软件总线体系结构的系统集成方案.并以此为基础,在水电仿真系统的设计实现中应用了该方案.在复杂仿真软件系统设计与实现中采用软件总线体系结构,有利于应对系统扩展和变化,同时也通过松耦合连接使得系统中组件的重用性得到加强.基于软件总线的仿真系统开发体系,易于实现复杂系统的仿真建模与定制实现,直接提高了生产效率和软件质量.     

基于COTS的军用软件保障问题研究

商用货架产品在军事领域的应用趋势将给传统军用软件的保障模式带来冲击。对此,在研究基于商用货架产品的军用软件(CBMS)开发过程的基础上,讨论了CBMS的保障组织形式和实施方案,构建了CBMS保障过程模型用以描述军方软件保障机构在整个保障过程中的工作,并就CBMS开发过程中与保障密切相关的商用货架产品选择和风险评估等问题进行了讨论。     

可重定向编译器生成环境研究

针对嵌入式系统软件设计过程中对编译器的可重定向性提出的新要求,提出了一种基于体系结构描述语言XpADL的可重定向编译器生成方法。XpADL是一种基于XML的体系结构描述,它为编译器提供进行代码生成所需的目标机器相关信息。编译器与XpADL解析模块之间的接口设计使得编译器具有良好的可重定向性。在基于XpADL的编译器框架中,对指令的调度算法进行了性能的评估,说明了本编译器框架的实用性。     

基于构件技术的工业控制软件设计

针对工业控制软件的典型功能和特征,本文提出一种利用新兴的构件技术重新设计和实现工业控制软件的方案。文中结合工业控制软件的特点,分析了采用构件技术的可行性,并以构件技术为基础给出了基于构件技术的工业控制软件的体系结构设计方案。该结构不同于传统模式,更有利于软件的维护和重用,适合于工业控制的应用场合。     

考虑用户行为和排错延迟的多版本软件可靠性增长模型

软件在测试阶段和使用阶段操作环境的差别导致软件测试可靠性和运行可靠性不完全相同.软件在发布后的使用和维护阶段,软件可靠性的增长不仅体现在软件固有故障的排除,而且用户对软件的熟悉程度也会影响软件的可靠性.本文研究了软件固有故障检测过程、固有故障纠正过程和外在失效过程的特征,建立了考虑用户行为和排错延迟下的多版本软件可靠性增长模型.通过一组来自于开源软件用户缺陷跟踪系统中的真实数据进行数值分析,试验结果表明提出的模型具有较好的效果.     

一种基于HLA的弹性软件框架及其应用

基于框架的联邦开发工具是快速开发HLA仿真应用系统的重要方式。HDOSE是一个基于HLA的支持软件重配置和模型动态表示的分布式交互仿真框架，其可伸缩的基于元模型的软件体系结构和高效的底层服务为应用系统的构建和演化提供了有力的支持。通过将仿真系统中对象的交互、对象的结构、对象的行为进行分离，并应用设计模式的原理提供通用的机制解决系统中的共性问题，使HDOSE具有最大程度的可复用性；简单易用的接口和实用的概念模型简化和方便了系统的设计和实现。实践表明，HDOSE是开发基于HLA的仿真应用系统的用力工具。     

一种基于角色的知识管理系统的动态组装模

在分析了知识管理系统(KMS)的组装技术和基于角色访问控制(RBAC)的特点的基础上,提出了一种基于角色的知识管理系统动态组装模型,并且还进一步给出了该模型中访问控制表的设计、知识管理系统的动态组装模型和客户程序与知识管理系统构成组件间的交互过程。基于角色的访问控制可以将KMS的使用置于多级的访问控制保护之下,增加了KMS与知识库的安全系数,从而有效地支持知识的动态重用、知识使用过程的动态重组,增强知识管理系统的分布式处理能力和规模可扩展能力,还可以在不影响KMS运行的前提下,实时的更新、升级系统的各个功能;易于实现有效的知识管理,以及知识资源的共享和充分运用。最后,通过一个实例说明了给出模型的实现技术。