支撑系统平台组件开发研究与分析

杜建华+瞿海娜

摘要：随着航电系统技术的发展及广泛应用，型号项目也越来越多，对产品或模块需求量也越来越大。该文主要提出了支撑系统平台解决方案，分析了组件开发方法，研究了组件应用模型，为航电系统支撑系统平台组件开发提供分析与设计依据。

关键词：支撑系统；平台；组件

基于组件的开发（Component Based Development，CBD）技术在软件工程中占有举足轻重的地位，并且在许多工程应用领域已经取得了重大的成功。随着航电系统技术的发展及广泛应用，型号项目也越来越多，对产品或模块需求量也越来越大。在产品或模块研制过程中，存在相同或相似度非高的产品，模块可能用于同一型号航电系统的多个不同子系统，也可能用于不同型号航电系统的多个子系统。由于型号的不同，課题的不同，硬件型号的不同，研制要求的不同，硬件环境和系统环境等不同，用户需求的差异，导致产生多个嵌入式系统产品或模块的项目（包括软硬件项目）。因此，相似度非高的多个软件项目，因研制阶段，进度要求，变更控制等，会导致项目管理，软件开发，配置管理等软件研制过程效率不高，工作量大，软件开发及维护成本等问题。

针对上述存在的情况，本文从构建系统平台的角度提出了系统平台组件的构建策略和思路，分析了组件应用及组件开发过程中，组件管理需要解决的问题等。其目的有三个：1）为通过组件方式构建系统平台产品提供参考；2）为组件开发及应用提供思路，策略和方案；3）提升产品的核心竞争力。最终目标是实现一套完整的可应用于航空领域的支撑系统平台，进一步加强产品的核心竞争力。

1解决方案研究

支撑系统平台组件的构建策略和思路分为三步：1）采用平台化思路构建系统平台框架；2）基于系统平台框架，对各平台采用组件化思路构建各平台；3）组件开发独立于型号课题，应用于型号课题，并纳入工程管理及资产库。

1.1支撑系统平台方案

1.1.1支撑系统平台框架

如图1所示，支撑系统平台分为机载硬件平台，机载软件平台和机载工具平台。

机载硬件平台结合了历史型号项目，现在型号项目，预言项目的功能及性能等特点，能够满足80%的新研项目和后续10年左右%80的新项目的功能及性能要求及能力。机载硬件平台为机载软件平台提供稳定可靠的运行平台。机载硬件平台采用组件化思路进行研制。

机载软件平台结合了历史型号项目，现在型号项目，预言项目的功能及性能等特点，能够满足80%的新研项目和后续10年左右%80的新项目的功能及性能要求及能力。机载软件平台运行于机载硬件平台，为加载应用软件提供系统平台服务。机载软件平台采用组件化思路进行研制。机载软件平台包括板级平台，支持软件平台，维护软件平台。

机载工具平台结合机载硬件平台，机载软件平台提供系统平台整体功能，包括产品展示及演示功能，产品管理及维护功能。机载工具平台为机载软件平台提供维护及管理支持。机载工具平台完成机载硬件平台和机载软件平台的资源管理，版本管理，设备管理，监控管理，健康管理等。

1.1.2机载软件平台框架

如图2所示，机载软件平台包括维护软件平台，支持软件平台和板级软件平台。其中，操作系统可采用天脉2，天脉1，VxWorks和WINXP等。

1.1.3机载工具平台框架

如图3所示，机载工具软件平台包括维护软件平台和支持软件平台。

1.1.4机载硬件平台框架

如图4所示，硬件平台包括通用模块，通信模块和其它模块。通用模块包括CPU，内存单元等必不可少的模块。通信模块包括各种通信硬件单元等。

1.2支撑系统平台组件方案

1.2.1支撑系统平台组件框架

如图5所示，系统平台组件包括机载软件组件平台，机载硬件组件平台和工具软件组件平台。

1.2.2机载软件平台组件框架

如图6所示，机载软件平台组件包括维护软件组件平台，支持软件组件平台，板级软件组件平台。维护软件组件平台包括版本管理组件，设备管理组件，监控管理组件，健康管理组件和网络管理组件。支持软件组件平台包括通信接口组件，通用组件，设备组件，通信组件，工具组件，系统操作系统组件，硬件接口组件等。

1.2.3工具软件平台组件框架

1.2.4硬件平台组件框架

2组件开发研究

组件开发研究主要介绍组件开发的策略和组件工程化需要解决的问题。

2.1组件开发分析

如图9所示，组件开发思路包括系统功能分析，系统方案分析，系统组件分析，组件分解，组件复用和开发，组件实现和测试等工作。组件开发对系统方案和软件开发提出了更高的要求。系统方案和组件复用与开发是实现支撑系统平台和支撑系统平台组件方案的关键。

2.2组件工程化

在解决方案提及到组件开发独立于型号课题，但源于和应用于型号课题，并纳入系统工程及资产库（知识库）管理。组件工程化开发难度较大，需要解决如下几个问题：

1）组件开发问题：组件化开发思路与原有开发思路存在本质的差异，需要研制团队转变开发思路和观念，注重需求整合与引导，产品模块整体架构，系统方案，系统平台化，组件化和标准化，组件裁减等。对系统方案和组件开发等人员等提出了更高的要求。

2）组件资质问题：型号课题要求多样，组件开发需要满足多个型号课题要求，因此涉及组件工程化，定型及合法化等问题。

3）组件应用问题：组件如何应用于多个型号课题项目，涉及组件应用方案策略，组件集成，组件测试及组件变更等。

3组件应用

如图10所示，给出了组件应用思路。组件应用包括产品演示，依据用户需求构建系统方案，依据系统方案构建组件方案，组件的分解与集成，最后组件的集成与开发。系统方案和组件复用与开发是组件应用的关键。

4结束语

软件开发的最佳方法是不进行任何开发。重用就是实现上述目标的一种方法。基于组件的软件重用是产品重用的主要形式，软件组件技术是当前重用研究的焦点。本文从构建系统平台的角度提出了系统平台组件的构建策略和思路，分析了组件应用及组件开发过程中，组件管理需要解决的问题等。本文研究了支撑系统平台解决方案，组件开发和应用模型。这将对航空领域同类型项目提供软件复用的基础，为航电系统型号项目软件提供可参考意义和借鉴价值。