概述
        航電系統由于規模大、子系統多、系統的任務邏輯復雜等特點，系統設計、系統仿真與代碼實現之間不順暢，各工具處于零散的

狀態，不能夠很好地銜接，各個開發任務之間信息的傳遞由于主要采用文檔的方式，因此很容易在傳遞信息過程中發生理解錯誤，并且需

要大量的重復工作。系統的測試要等到原型出來后方能完成，項目風險大，周期長。

        VAPS XT是一款用于航電系統人機界面設計的COTS工具，它涵蓋了航電系統綜合顯示界面開發的界面設計、快速原型、仿真測試、界

面部署的全部設計開發環節，能有效的提高設計和開發效率，縮短開發周期。IBM Rational 系列軟件產品系列為系統工程師和軟件開發人員

提供協作式設計和開發功能來創建實時或嵌入式系統和軟件。它幫助開發人員和工程師分析和驗證需求，通過原型快速進行設計，使用“系

統建模語言”(SysML) 和“統一建模語言”(UML)交付更為一致的應用程序。

        依照現有航電系統開發人員配備的情況下，結合先進的COTS工具軟件VAPS XT和IBM RationalRhapsody， 可有效的提高系統開發

效率，縮短開發周期，降低系統LCC。為此，我們提出VAPS XT和Rhapsody軟件用于航電開發流程的建議。本方案采用基于vaps xt軟件為中

心，與多個工具進行互聯設計及應用，通過工具各自的接口模塊設計進行無縫連接，發揮各自的優勢進行快速開發。

航電POP開發流程和現狀
        目前現有的航電POP發流程如圖1所示?？蓪⑵浞譃?個階段，分別為設計階段、開發階段、仿真階段和評估階段。設計階段主要完

成航電系統的界面設計和邏輯設計，形成設計文檔；開發階段將設計文檔轉換為機載系統可運行的程序；仿真階段針對已完成開發的系統進

行實物或者半實物仿真測試；評估階段通過品模臺等手段交由最終用戶體驗，給出評估意見。

        在POP開發的各階段，共有5個工作組參與航電系統的開發，分別為界面設計組、邏輯設計組、開發組、實驗組和評估組。界面設計

組和邏輯設計組參與航電系統設計階段，分別完成POP界面設計和邏輯設計，形成設計文檔；開發組參與開發階段，承擔系統軟件開發工作；

實驗組參與仿真階段，根據測試用例完成系統的仿真測試工作；評估組參與評估階段，對航電系統的開發成果進行評估。

        目前的航電POP開發流程中，各階段、各工作組之間的工作不能有效銜接，存在重復工作，相關工作組的工作不能有效繼承等問題，

同時，對于各工作組自身的工作，也無法實現有效積累和復用。這樣大大的損耗了人力資源，提高系統設計和開發成本，延長開發周期。

VAPS XT和IBM Rational Rhapsody是比較成熟的COTS工具軟件，在其各自的領域都具有廣泛的應用?？蓪APS XT和IBM Rational Rhapsody

軟件應用到航電系統開發中，能有效的提高各工作組的工作效率， 銜接各工作組之間的工作內容，提高工作成果的復用率，進而縮短航電

系統的開發周期，降低開發成本。

        VAPS XT與IBM Rational Rhapsody在各階段的使用情況如下表所列：將VAPS XT和IBM Rational Rhapsody應用于航電系統設計開

發中，形成下圖所示的航電系統開發流程。

POP設計和仿真工具鏈集成方案:
        這里推薦的航電POP開發時基于vaps xt軟件的多個工具互聯設計，主要通過以VAPS XT為核心進行界面開發進行人機界面應用提供高

質量的圖形應用，提高執行效率，節省大量人力和時間。此解決方案設計， 使系統分工明確，結構分明，系統更加層次化，更加模塊化。

且各個工具間通過接口實現，進行無縫連接。

工具鏈集成方案具體實現
系統組成和功能
開發工具：
    1) DOORS需求管理軟件VAPS XT與DOORS集成，進行基于需求的開發設計和驗證，提供需求分析的應用及需求變更管理和需求追蹤。

    2) Rhapsody業務建模軟件采用VAPS和Rhapsody圖形化UML邏輯設計建模方式便于實現各顯示畫面之間的相互關聯的動態顯示，以及設計

和驅動需要制作的仿真部件；通過UDP、NCOM、共享內存等通信

機制實現數據連接，由內部或外部程序驅動。

    3) VAPS XT顯控開發軟件采用VAPS開發航電系統主飛行顯示（PFD）畫面，多功能飛行顯示（MFD）畫面，CMS信息頁畫面，MCDU的顯示

畫面，平顯（HUD）以及各個仿真控制面板。

    4) Simulink模型開發軟件采用VAPS和 Simulink圖形化設計建模方式便于實現各顯示畫面之間的相互關聯的動態系統仿真顯示，

以Simulink進行動態系統建模、仿真和綜合分析，提供系統行為建模應用。

    5) Vs.net通過Vs.net工具如Vs.2008, Vs.2010 等，編譯Rhapsody，Simulink，Vapsxt自動生成的代碼，生成可執行文件。

工具鏈無縫集成和接口實現：
    1) Vapsxt – DOORS 無縫連接接口實現及應用DOORS 需求與VAPSXT關聯，

    2) 非ARINC 661標準 Vapsxt– Rhapsody 無縫連接接口實現及應用開發流程使用一個PFD頁面，對其中的ADI、高度表、空速表設計了數據驅動。

    3) ARINC 661標準 Vapsxt– Rhapsody 無縫連接接口實現及應用開發流程
◇ 應用案例
    ◆ VAPS-XT661提供了2個頁面：

    ◆ PFD頁面：包括了常規儀表 （高度表、空速表…）

    ◆ General頁面：包括2個發動機基本儀表、按鈕等基本控件

    ◆ 每個頁面通過 UA2 Test Harness 獲取仿真數據

    4)Vapsxt – Simulik 無縫連接接口實現及應用

◇ 應用案例
        VAPS XT設計的頁面中包括三個儀表控件和兩個復選框。儀表參數由外部simulink模塊模擬數據驅動，兩個復選框控制其中兩個儀

表的顯/隱。

工具鏈集成開發應用

    ◇ ARINC 661 標準控件定制開發

    ◇ 非 ARINC 661 控件定制開發

    ◇ 航電POP頁面開發

    ◇ 虛擬儀表

    ◇ POP仿真

    ◇ 自動生成全功能、交互式的應用

    ◇ 生成優化的代碼

    ◇ 生成文檔

所屬類別： 電子系統仿真