【摘要】：本課題的研究工作依托于“綜合系統(tǒng)頂層設(shè)計(jì)與數(shù)字仿真軟件包”項(xiàng)目,以某小型無人機(jī)飛行控制軟件系統(tǒng)為研究對(duì)象,使用的核心工具軟件是Rhapsody,重點(diǎn)研究了在該軟件為核心的開發(fā)平臺(tái)下如何進(jìn)行UML模型驅(qū)動(dòng)的飛行控制軟件系統(tǒng)開發(fā)及驗(yàn)證。論文主要完成的工作包括以下幾個(gè)方面: 1.簡(jiǎn)單地介紹課題的研究背景和國內(nèi)外的相關(guān)研究現(xiàn)狀,同時(shí)介紹課題的來源和研究意義。 2.簡(jiǎn)單介紹模型驅(qū)動(dòng)開發(fā)理論及UML建模語言,闡述基于UML的嵌入式軟件開發(fā)環(huán)境Rhapsody這個(gè)工具的層次結(jié)構(gòu);針對(duì)ArmLinux平臺(tái)上某小型無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)的特定對(duì)象,構(gòu)建基于Rhapsody的飛控軟件開發(fā)平臺(tái)。 3.使用UML相關(guān)模型對(duì)飛行控制軟件系統(tǒng)進(jìn)行需求分析及建模、建立整個(gè)飛控軟件系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)。其中包括用例圖描述的所有軟件系統(tǒng)功能性需求和約束注釋描述的非功能性需求,使用類對(duì)象圖描述的整個(gè)飛行控制軟件系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)。 4.使用UML相關(guān)模型對(duì)飛行控制軟件系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)及建模,主要對(duì)需求分析階段產(chǎn)生的屬性和操作添加具體實(shí)現(xiàn)以及為靜態(tài)類圖建立狀態(tài)機(jī)。 5.研究Rhapsody內(nèi)置實(shí)時(shí)軟件框架OXF,分析實(shí)時(shí)框架中與實(shí)時(shí)相關(guān)的元素,分析和實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)框架中的適配器,從而實(shí)現(xiàn)Rhapsody下模型與代碼自動(dòng)轉(zhuǎn)換,并且實(shí)現(xiàn)不同平臺(tái)的跨越。 6.運(yùn)用三種方式對(duì)飛控軟件進(jìn)行驗(yàn)證:(1)利用GMR方式進(jìn)行語法和語義的檢測(cè);(2)設(shè)計(jì)級(jí)調(diào)試,在設(shè)計(jì)過程中使用Animation模式調(diào)試模型;(3)將執(zhí)行機(jī)構(gòu)和無人機(jī)simulink模型導(dǎo)入Rhapsody,進(jìn)行仿真驗(yàn)證。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TP368.1
【圖文】：

基于UML的嵌入式軟件開發(fā)環(huán)境組成

UML中的視圖

雜的控制算法來提高控制精度。飛控系統(tǒng)硬件平臺(tái)組成框圖如圖 2.4 所示。圖 2.4 中虛線左邊是地面站部分，虛線右邊是機(jī)載飛行控制系統(tǒng)硬件平臺(tái)部分。圖2.4 小型無人機(jī)飛控系統(tǒng)硬件平臺(tái)機(jī)載飛行控制系統(tǒng)硬件平臺(tái)是整個(gè)小型無人機(jī)的基礎(chǔ)，它決定了小型無人機(jī)性能的穩(wěn)定性和可靠性。這是因?yàn)橐环矫嫠秋w行控制軟件的運(yùn)行基礎(chǔ)，負(fù)責(zé)采集飛行控制計(jì)算機(jī)外圍傳感器設(shè)備的數(shù)據(jù)，反饋給上層飛行控制軟件；另一方面它還負(fù)責(zé)控制小型無人機(jī)的舵面偏轉(zhuǎn)，穩(wěn)定小型無人機(jī)的姿態(tài)，達(dá)到自主飛行的目的。此外，機(jī)載飛行控制系統(tǒng)硬件平臺(tái)還要實(shí)現(xiàn)與地面監(jiān)控站之間的無線數(shù)據(jù)通訊、圖像傳輸?shù)裙δ堋?.3.2 嵌入式 ArmLinux 交叉開發(fā)環(huán)境[11]由于嵌入式系統(tǒng)自身所具有的資源和內(nèi)存南間都十分有限，不可能像 PC 機(jī)那樣在其上運(yùn)行所有的開發(fā)工具，而且很多嵌入式系統(tǒng)都沒有像顯示器那樣的輸出設(shè)備，這些都決定了嵌入式軟件開發(fā)應(yīng)當(dāng)采用一種特殊的模式：宿主-目標(biāo)機(jī)的模式，使用交叉編譯開發(fā)的方式。如圖

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 左光,高曉峰;基于UML的實(shí)時(shí)框架的分析與應(yīng)用[J];半導(dǎo)體技術(shù);2002年04期

2 張莉,葛科,王云,周伯生;UML 軟件開發(fā)過程和支持環(huán)境研究[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);1998年04期

3 何先波;嵌入式軟件開發(fā)環(huán)境中操作系統(tǒng)抽象層的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];成都大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年04期

4 孫強(qiáng),張振華;使用Rhapsody軟件框架和UML的實(shí)時(shí)系統(tǒng)開發(fā)[J];單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用;2003年02期

5 林穗,李振坤,許建威;基于構(gòu)件的應(yīng)用框架設(shè)計(jì)[J];廣東自動(dòng)化與信息工程;2002年04期

6 韓改寧;李永鋒;;利用Rhapsody進(jìn)行UML串口通信的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];航空計(jì)算技術(shù);2009年05期

7 王云,劉又誠,周伯生;UML可視化建模系統(tǒng)的模型一致性檢查機(jī)制[J];計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展;2000年01期

8 尚海忠,朱培彥,王霞,徐家祥,陳涵生;操作系統(tǒng)抽象層—一種支持跨平臺(tái)的新技術(shù)[J];計(jì)算機(jī)工程;2002年02期

9 鮑國超,柳長安,蘆東昕;面向?qū)ο蟮牟僮飨到y(tǒng)抽象層和運(yùn)行支撐層[J];計(jì)算機(jī)工程;2003年22期

10 董磊捚,侯宗浩,張慧娟;UML設(shè)計(jì)思想在固件系統(tǒng)開發(fā)中的應(yīng)用[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用;2005年12期

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1 陳燕;基于UML的嵌入式系統(tǒng)系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)方法研究[D];復(fù)旦大學(xué);2005年

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1 何火軍;基于Rhapsody的飛行控制系統(tǒng)數(shù)字化設(shè)計(jì)研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

2 侯衍龍;基于UML的面向?qū)ο蠼＜夹g(shù)及應(yīng)用[D];南京航空航天大學(xué);2002年

3 陳曉東;基于UML的電能量計(jì)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)研究[D];湖南大學(xué);2003年

4 胡特;基于embedded UML的嵌入式軟件開發(fā)方法研究[D];武漢大學(xué);2004年

5 文武紅;Rhapsody在柴油機(jī)電子控制上的應(yīng)用研究[D];中北大學(xué);2005年

6 王峗華;基于UML的模型驅(qū)動(dòng)軟件開發(fā)應(yīng)用與研究[D];中國科學(xué)院研究生院（空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心）;2005年

7 李維民;基于UML的全自動(dòng)膜片鉗軟件分析與設(shè)計(jì)[D];華中科技大學(xué);2005年

8 閆效鶯;基于嵌入式Linux軟件平臺(tái)技術(shù)的研究[D];西北大學(xué);2006年

9 劉紫嫣;基于UML的水下機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2007年

10 張麗;基于Rhapsody的空調(diào)監(jiān)控儀的開發(fā)與研制[D];吉林大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2753707