洪水预报和防汛调度系统中的仿真技术应用

以防汛决策支持系统的设计开发为例，介绍了该系统的开发目标、原则、范围与任务，分析了系统的总体功能与逻辑结构，在此基础上阐明了系统的核心是应用仿真技术建立洪水预报和调度仿真子系统，对该核心子系统的开发目标、模型技术、逻辑结构与数据流程进行了详尽的论述，并对建模路线及与建模有关的洪水预报模型技术、洪水演进和调度仿真模型技术、洼淀产水和排沥入汇模型技术都分别进行了全面的研究。     

数字版权管理中的访问控制研究

访问控制问题是数字版权管理中的一个重要安全问题.为了提高数字版权管理中的访问控制效率并降低系统实现难度,在数字版权管理系统中提出一种基于属性的访问控制模型(Attribute-Based Access Control,ABAC),并将该模型成功运用到数字化考试阅卷系统中.基于属性的访问控制模型具有逻辑严密、访问控制和安全控制具有一致性、符合面向对象设计的方法,系统易于实现等优点.该模型的提出,一方面为数字版权管理中的访问控制提供了一条新的解决方案,另一方面该模型对研究访问控制也具有一定的理论和现实意义.     

基于MBSE的PHM开发平台设计

故障预测与健康管理(PHM)开发平台具有结构功能复杂的特点,传统的设计方法难以保证其结构合理性与功能可靠性。针对传统的基于文本的系统设计中存在的需求追溯性弱、问题描述模糊的问题,提出了应用基广模型的系统工程(MBSE)方法论指导平台设计过程,使用模型驱动的OOSEM建模方法对PHM开发平台进行模型搭建。通过利益相关者需求导出系统需求与系统功能,在对系统内部结构进行逻辑分析后定义了平台系统架构,实现了系统架构综合,搭建了完备的PHM开发平台MBSE模型。基于MBSE的设计过程使该模型具有结构清晰、集成性高、追溯性强的特点,模型化的设计方法保证了其通用性与可重用性。该模型的建立为PHM开发平台搭建提供了设计流程与解决方案。     

多模态信息融合的一般功能模型设计——基于融合功能与信息层次

根据信息融合的功能要素,在分析了现有几种信息融合的一般功能模型的特点后,提出了基于融合功能与信息层次的多模态信息融合的一般功能模型(FH模型)。该模型综合了JDL模型、Omnibus模型和层次模型的优点,采取了JDL模型对信息融合功能的逻辑划分,指明了信息在系统中的流向,从而避免了开发基于JDL模型的信息融合系统时难以准确控制信息流向。此外,FH模型利用层次模型对Omnibus模型中的融合过程进行了更为细致的划分,同时加入了知识库和数据库管理体系,使信息融合的一般功能模型向更实用的方向迈进了一步,研究者可以将注意力更多地转向信息融合的结构模型和信息融合方法的设计,从而更有利于信息融合技术的研究。     

基于模型设计的列车网络控制逻辑开发研究

现代轨道交通列车控制系统的结构日益复杂,针对目前列车网络控制逻辑开发中存在复杂度和开发难度大的问题,详细研究了基于模型设计高效率开发列车控制单元逻辑软件的方法。通过创建技术需求规范、生成定点模型、自动生成产品级软件代码和持续不断的测试及验证,实现了机车辅助变流器负载控制逻辑的开发。离线仿真试验和地面联调试验结果表明本方法可实现机车辅助变流器负载分配规则和逻辑需求,证明了基于模型设计方法在整车控制单元软件开发工程应用中的有效性和可行性,为轨道交通列车其他控制单元的软件高效率开发提供参考。     

面向构件与方面的MDA软件开发新模型初探

以面向对象为基础的基于构件(CBSD)的软件开发方法、面向方面(AOSD)方法以及基于模型递进驱动(MDA)的软件设计与开发方法各具优点,分别从不同角度很好地解决了软件开发中遇到的不同问题,却各有不足.在对CBSD、AOSP以及MDA等方法的研究基础上,提出了一种新的面向构件与方面的MDA软件开发模型,该方法通过计算模型、构件与方面模型、系统实现模型这3种逐步递进的模型来进行复杂系统的软件设计与开发.给出的应用实例表明该开发模型能有效降低复杂系统的开发难度,提高开发效率以及系统的复用性.     

并行自动测试系统软件体系结构建模

针对并行自动测试系统软件开发难度大的问题,对其软件体系结构进行研究,提出层次化风格的并行自动测试系统软件体系结构及五视图的软件体系结构描述模型,建立该软件体系结构的需求功能视图、框架视图、静态结构视图、动态过程视图和物理实现视图。该描述模型可以对并行自动测试系统的软件体系结构进行全面的分析,有利于指导系统的实际开发。     

基于模型的无人机平台管理系统自动测试研究

为实现某无人机平台管理系统的功能逻辑测试,开发了一套通用化的测试设备和测试用例编辑工具;通过总结被控系统的静态及动态特征,用编辑工具生成的测试用例模拟了各系统,建立了系统模型;测试过程中,测试设备的激励信号按条件或时序自动发送,测试用例与平台管理系统完全自主交互,实现了平台管理系统功能逻辑的自动测试;该自动测试方法可以将现有的多个测试用例组合,方便地编辑复杂自动测试用例;通过复杂的测试用例实现了多通道并行自动测试、多被控系统的全任务流程自动测试;该自动测试方法减轻了测试人员负担,使得测试效率提高了4倍,节省了约80%的测试时间。     

构件层级开发模型的研究与应用

设计了构件层级开发模型,重点研究了模型中界面表现层、业务逻辑层和数据通道层,并结合构件层级开发模型给出了全景监测构件实例。构件层级开发模型采用层次化开发方法,明确了各层功能边界和实现方法,解决了构件内部组织和结构问题,确保清晰的功能职责划分,分离构件开发的关注点,提高了构件的可复用性以及软件的开发效率。     

支持MDA的Web报表系统开发模型及其应用

依据模型驱动体系结构（MDA）的开发理念,并遵循应用程序与用户界面设计相分离的思想,以系统功能和界面描述的高层次抽象为基础,提出一种支持MDA的Web报表系统开发模型。以ASRNET为目标平台进行实验验证,表明该方法遵循了MDA开发的实质、过程和要求,能较好地与系统应用开发模型组合在一起,提高Web报表系统的质量和开发效率。     

一种构件化动态软件系统组态模型

在讨论软件构件技术复用现状的基础上,借鉴工业控制领域的组态概念,提出了一种构件化动态软件系统组态模型。其基本思想是：在一定的软件体系结构基础上,用系统的宏观逻辑组态描述联结实现系统具体功能的软件构件,定制组装成完整的应用系统。构件化大大提高软件开发的速度和效率,逻辑和实现的分离明显改善软件系统的灵活性和逻辑可扩充性,系统逻辑组态描述能始终保持软件系统应用和需求的一致性。     

An Algebraic Baseline for Automatic Transformations in MDA

Software evolution can be supported at two levels: models and programs. The model-based software development approach allows the application of a more abstract process of software evolution, in accordance with the OMG's MDA initiative. We describe a framework for model management, called MOMENT, that supports automatic formal model transformations in MDA. Our model transformation approach is based on the algebraic specification of models and benefits from mature term rewriting system technology to perform model transformation using rewriting logic. In this paper, we present how we apply this formal transformation mechanism between platformindependent models, such as UML models and relational schemas. Our approach enhances the integration between formal environments and industrial technologies such as .NET technology, and exploits the best features of both.     

可重配置系统研究与分析

随着通信和多媒体技术的发展,出现了大量新的应用模型,传统的嵌入式设备一般采用专用硬件芯片或者基于纯粹的软件方案,很难兼顾性能和灵活性两个方面的要求。为此,能够兼顾两者优点的可重配置系统越来越受到工业界和学术界的重视,成为研究的热点。文章对可重配置系统进行了综述,从可重配置系统的硬件和软件结构两个角度出发,介绍了相关的研究工作,并展望了其未来的发展方向。     

从EDOC的业务过程建模到J2EE应用程序框架的MDA转换

OMG（Object Management Group，对象管理组织）提出的模型驱动架构（MDA，Model Driven Architecture）是解决不同中间件平台之间的集成以及技术升级所引起的问题的软件开发方法。MDA的基本思想是将系统的模型作为软件开发过程的核心制品，并且将模型区分为描述系统业务功能的平台独立模型（PIM，Platform Independent Model）和描述系统在特定技术平台上实现细节的平台相关模型（PSM，Platform Specific Model）。模型转换是MDA开发的核心内客。MDA的开发效率依赖于良好的支撑工具，特别是支持模型转换的工具的涌现。本文介绍一种对业务过程建模并将模型转换成程序代码的设计恩想和实现方法。开发者可以用该工具对企业的业务过程建模。这个工具能将建立的模型自动转换成J2EE平台上的程序代码。     

基于MDA的医院管理系统的研究与设计

模型驱动架构（MDA）是对象管理组织OMG提出的软件开发方法,它具有高效地实现系统集成和互操作、解决遗留系统问题、适应业务逻辑的快速变更以及缩短开发周期等优点。文章以一个医院管理系统项目设计为实例,研究了基于模型驱动架构（MDA）的软件开发方法,实现了领域模型的建立及领域模型到应用模型的变换。     

ProMiner:系统性质驱动的双向一致性检验框架

在模型驱动软件开发过程中,基于模型的测试方法往往用于检验软件代码针对软件模型的一致性以确保软件质量.然而,随着当今软件系统规模的不断扩大,相应的软件开发过程也变得越来越灵活,代码有时会先于模型被修改,以更忠实地体现系统功能和实现机制.传统的基于模型的测试方法只能检测代码之于模型的一致性而不能反作用于模型层面,模型的修改者只能人为地评估修改的正确性,大大降低了效率并增加了系统的潜在隐患.为此,对传统基于模型的测试方法的一致性检验进行了扩展,实现了一致性检验框架ProMiner,通过抽取表达模型与代码的不一致的系统性质来自动定位模型中与实际运行系统不匹配的部分,并将其表示为可直接用于模型检测的线性时序逻辑(LTL)表达式,以支持软件模型和代码间双向的一致性检验.实验结果表明,ProMiner可有效查找软件模型和代码间的不一致并生成可直接检测模型的系统性质,从而实现了自动化的模型与代码间的双向一致性检测,不仅提高了一致性检测的有效性,而且大大减少了人力开销.     

基于时间STM的软件形式化建模与验证方法

状态迁移矩阵(state transition matrix,简称STM)是一种基于表结构的状态机建模方法,前端为表格形式,后端则具有严格的形式化定义,用于建模软件系统行为.但目前STM不具有时间语义,这极大地限制了该方法在实时嵌入式软件建模方面的应用.针对这一问题,提出了一种基于时间STM(time STM,简称TSTM)的形式化建模方法,通过为STM各单元格增加时间语义和约束,使其适用于实时软件行为刻画.此外,针对TSTM给出了一种基于界限模型检测(bounded model checking,简称BMC)技术的时间计算树逻辑(time computation tree logic,简称TCTL)模型检测方法,以验证TSTM时间及逻辑属性.最后,通过对某型号列控制软件进行TSTM建模与验证,证明了上述方法的有效性.     

基于虚拟化技术的卫星控制系统软件构件库运行监控与可信验证技术

动态系统建模工具可以按照设定的仿真步长对控制器的行为动态模拟,也可以在仿真环境下模拟控制器所在的系统架构和动态数据交互,因此传统的卫星控制系统方案设计时一般采用在同一模型建模体系进行,并进行相应的控制算法设计。但是由于动态系统建模工具其自身的时钟步长和数据流处理逻辑,不能完全模拟目标机的内部ALU逻辑和真实外围设备工作行为,可能与真实物理环境要求的系统有一定的出入,造成对承载卫星控制器功能的目标机CPU处理系统存在一定程度的失真,影响仿真效果。提出了一种基于虚拟化技术的卫星控制系统软件构件库可信验证技术,使用虚拟化技术实现对真实物理目标机功能的完全模拟,运用软件非干涉运行监控技术,获取可信的开发证据和应用证据,利用协同仿真组件和卫星控制系统方案设计的控制算法模型对各个软件构件进行动态同步仿真验证。     

面向移动机器人应用的跨平台自适应软件框架

摘要：自适应软件在移动机器人上具有广泛的应用前景,然而要在具有不同软硬件平台的移动机器人上开发自适应软件是一件非常困难的事情．．为了解决这个问题,提出并实现了一个面向移动机器人应用的跨平台自适应软件框架该框架屏蔽了运行平台的软硬件差异性,并使用规则文件将自适应逻辑分离出来,从而降低了自适应软件开发的难度。为了便于编写及检查规则文件,还实现了一个可视化的规则文件编辑器,用于自动生成模型图,并检查规则中存在的语法及逻辑错误i,最后,通过实验测试了框架的使用情况,并对框架的应用效果进行了评估、