【摘要】：本課題的研究工作依托于“綜合系統(tǒng)頂層設(shè)計與數(shù)字仿真軟件包”項目,以某小型無人機飛行控制軟件系統(tǒng)為研究對象,使用的核心工具軟件是Rhapsody,重點研究了在該軟件為核心的開發(fā)平臺下如何進行UML模型驅(qū)動的飛行控制軟件系統(tǒng)開發(fā)及驗證。論文主要完成的工作包括以下幾個方面: 1.簡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,同時介紹課題的來源和研究意義。 2.簡單介紹模型驅(qū)動開發(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這個工具的層次結(jié)構(gòu);針對ArmLinux平臺上某小型無人機飛行控制系統(tǒng)的特定對象,構(gòu)建基于Rhapsody的飛控軟件開發(fā)平臺。 3.使用UML相關(guān)模型對飛行控制軟件系統(tǒng)進行需求分析及建模、建立整個飛控軟件系統(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,使用類對象圖描述的整個飛行控制軟件系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)。 4.使用UML相關(guān)模型對飛行控制軟件系統(tǒng)進行設(shè)計及建模,主要對需求分析階段產(chǎn)生的屬性和操作添加具體實現(xiàn)以及為靜態(tài)類圖建立狀態(tài)機。 5.研究Rhapsody內(nèi)置實時軟件框架OXF,分析實時框架中與實時相關(guān)的元素,分析和實現(xiàn)實時框架中的適配器,從而實現(xiàn)Rhapsody下模型與代碼自動轉(zhuǎn)換,并且實現(xiàn)不同平臺的跨越。 6.運用三種方式對飛控軟件進行驗證:(1)利用GMR方式進行語法和語義的檢測;(2)設(shè)計級調(diào)試,在設(shè)計過程中使用Animation模式調(diào)試模型;(3)將執(zhí)行機構(gòu)和無人機simulink模型導入Rhapsody,進行仿真驗證。
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：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，虛線右邊是機載飛行控制系統(tǒng)硬件平臺部分。圖2.4 小型無人機飛控系統(tǒng)硬件平臺機載飛行控制系統(tǒng)硬件平臺是整個小型無人機的基礎(chǔ)，它決定了小型無人機性能的穩(wěn)定性和可靠性。這是因為一方面它是飛行控制軟件的運行基礎(chǔ)，負責采集飛行控制計算機外圍傳感器設(shè)備的數(shù)據(jù)，反饋給上層飛行控制軟件；另一方面它還負責控制小型無人機的舵面偏轉(zhuǎn)，穩(wěn)定小型無人機的姿態(tài)，達到自主飛行的目的。此外，機載飛行控制系統(tǒng)硬件平臺還要實現(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 機那樣在其上運行所有的開發(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)應當采用一種特殊的模式：宿主-目標機的模式，使用交叉編譯開發(fā)的方式。如圖

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本文編號：2753707