空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)電子數(shù)據(jù)單工具鏈設(shè)計(jì)

周勇吉 呂良慶 白云飛

(1 中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心,北京 101499)

(2 中國科學(xué)院大學(xué),北京 101408)

隨著空間組網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,在星載系統(tǒng)中需實(shí)現(xiàn)部件的即插即用技術(shù),因此需要在異構(gòu)系統(tǒng)間進(jìn)行信息的傳遞,實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。電子數(shù)據(jù)單(Electronic Data Sheet,EDS)是某個系統(tǒng)中一個部件的自描述信息載體,是異構(gòu)系統(tǒng)間傳遞信息的一種標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)格式,可以解決在信息傳遞過程中存在的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、格式不統(tǒng)一的問題[1]。EDS一般采用可擴(kuò)展標(biāo)記語言(EXtensible Markup Language,XML)來描述,在互聯(lián)網(wǎng)通信及傳感器方面已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。國際空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)咨詢委員會(Consultative Committee for Space Data Systems,CCSDS)提出了兩個與EDS 相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),分別是XML描述的遙測遙控?cái)?shù)據(jù)交換(XML Telemetric and Command Exchange,XTCE)[2-4]和航天器星載接口(SOIS)業(yè)務(wù)電子數(shù)據(jù)單(SOIS Electronic Data Sheet,SEDS)[5],XTCE用于描述在地面測試、設(shè)計(jì)系統(tǒng)間及星地之間傳遞的遙測遙控?cái)?shù)據(jù),SEDS用于描述星載設(shè)備及其接口關(guān)系。

EDS工具鏈[1]指的是基于一個標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)對象和應(yīng)用場景而設(shè)計(jì)開發(fā)的一組EDS工具,可以實(shí)現(xiàn)該數(shù)據(jù)對象EDS 數(shù)據(jù)文件的自動編輯和轉(zhuǎn)換。因此,對于不同的標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)對象,應(yīng)結(jié)合應(yīng)用場景設(shè)計(jì)開發(fā)不同的EDS工具鏈。EDS工具鏈可以設(shè)計(jì)編輯模板格式,自動生成實(shí)例文件及二進(jìn)制文件,用于異構(gòu)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)的無縫傳遞[6],本文中異構(gòu)系統(tǒng)指的是不同的機(jī)構(gòu)組織按照自身的需要設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)系統(tǒng)。國內(nèi)外對XTCE 遙測遙控?cái)?shù)據(jù)的模板文件格式進(jìn)行了分析與設(shè)計(jì)[7-11],其可作為對應(yīng)EDS工具鏈的起始數(shù)據(jù)文件。設(shè)計(jì)了基于XTCE 的遙測數(shù)據(jù)處理軟件架構(gòu)[12-13]和遙控指令生成系統(tǒng)[14],可實(shí)現(xiàn)對應(yīng)數(shù)據(jù)對象的EDS工具鏈基本功能。此外,還設(shè)計(jì)了基于SEDS的設(shè)備數(shù)據(jù)解析工具[6],實(shí)現(xiàn)實(shí)例文件到二進(jìn)制文件的自動轉(zhuǎn)換。由于目前的EDS工具是基于一個數(shù)據(jù)對象獨(dú)立開發(fā)的,沒有考慮不同數(shù)據(jù)對象的EDS工具之間的關(guān)系,導(dǎo)致EDS工具不易擴(kuò)展和重用。另外,EDS工具可能只實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換的一部分過程,導(dǎo)致某些EDS數(shù)據(jù)文件不能自動生成,需要手動填寫,給用戶使用帶來困難。

為了解決上述問題,本文提出了一種EDS工具鏈的設(shè)計(jì)思路和架構(gòu)模型,可以結(jié)合應(yīng)用場景實(shí)現(xiàn)對應(yīng)數(shù)據(jù)對象的EDS數(shù)據(jù)文件自動轉(zhuǎn)換的功能,并具有一定的通用性,不同標(biāo)準(zhǔn)、不同數(shù)據(jù)對象的EDS工具鏈都可基于此架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)。以SEDS標(biāo)準(zhǔn)的1533B 數(shù)據(jù)總線為實(shí)例,對工具鏈架構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證。本文為了解決業(yè)務(wù)和應(yīng)用之間接口信息及其關(guān)系的描述問題,在SEDS基礎(chǔ)上提出了航天器業(yè)務(wù)電子數(shù)據(jù)單(Service-SEDS,S-SEDS)的概念并設(shè)計(jì)其元素結(jié)構(gòu),可使用本文提出的通用架構(gòu)設(shè)計(jì)其EDS工具鏈。

1 XTCE工具鏈

對于符合XTCE標(biāo)準(zhǔn)的遙測數(shù)據(jù),其工具鏈可將衛(wèi)星設(shè)計(jì)階段、地面測試階段或在軌運(yùn)行階段的源數(shù)據(jù),打包形成統(tǒng)一格式的遙測數(shù)據(jù)實(shí)例文件,在各個異構(gòu)系統(tǒng)間進(jìn)行無縫的信息傳遞。通過在異構(gòu)系統(tǒng)間規(guī)范EDS數(shù)據(jù)文件的標(biāo)準(zhǔn)和格式,就可以在不改變原有系統(tǒng)設(shè)計(jì)的情況下傳遞數(shù)據(jù)對象的信息[6]。結(jié)合XTCE 遙測數(shù)據(jù)的應(yīng)用場景,基于XTCE 標(biāo)準(zhǔn)的遙測數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換關(guān)系如圖1所示。

圖1 基于XTCE標(biāo)準(zhǔn)的遙測數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)流Fig.1 Telemetry data stream based on XTCE standard

遙測數(shù)據(jù)通常由包頭、副導(dǎo)頭、數(shù)據(jù)組成遙測數(shù)據(jù)包[2-4]。在進(jìn)行模板文件設(shè)計(jì)時,為了通用起見,將包頭、副導(dǎo)頭與數(shù)據(jù)內(nèi)容分成不同的模板文件。在設(shè)計(jì)好各自部分的組成結(jié)構(gòu)后再進(jìn)行合成,形成一個模板文件。將在衛(wèi)星測試或在軌運(yùn)行期間獲得的數(shù)據(jù)填入模板文件中,生成實(shí)例文件[7]。

對于符合XTCE標(biāo)準(zhǔn)的遙控?cái)?shù)據(jù),其工具鏈可根據(jù)用戶填寫的遙控指令參數(shù)數(shù)據(jù),由模板文件生成指令文件,提供給測試系統(tǒng)或運(yùn)控系統(tǒng)用于指令的上行注入。結(jié)合XTCE遙控?cái)?shù)據(jù)的應(yīng)用場景,基于XTCE標(biāo)準(zhǔn)的遙控?cái)?shù)據(jù)數(shù)據(jù)流關(guān)系如圖2所示。

圖2 基于XTCE標(biāo)準(zhǔn)的遙控?cái)?shù)據(jù)數(shù)據(jù)流Fig.2 Command data stream based on XTCE standard

數(shù)據(jù)注入指令通常由指令包頭、指令副導(dǎo)頭、指令數(shù)據(jù)組成指令包[2-4]。在上行遙控注入的時候,需要將多個指令包組裝到數(shù)據(jù)注入包中。因此,在進(jìn)行模板文件設(shè)計(jì)時,需要將指令包頭、指令副導(dǎo)頭、指令數(shù)據(jù)、注入包頭、注入副導(dǎo)頭單獨(dú)編輯成不同的模板文件。在衛(wèi)星測試和在軌運(yùn)行期間需要使用時,可進(jìn)行編輯,填入指令所需的參數(shù)數(shù)值,生成指令實(shí)例文件。當(dāng)所有指令實(shí)例文件生成后,由于需要組成數(shù)據(jù)注入包,因此需要將它們都轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制格式,再進(jìn)行組包,形成可以直接上行注入的數(shù)據(jù)注入包。

不同的EDS工具鏈描述的數(shù)據(jù)對象和應(yīng)用場景也不同,可按照對應(yīng)數(shù)據(jù)對象的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換各階段對EDS工具鏈進(jìn)行功能劃分,對各部分工具進(jìn)行開發(fā),有利于工具鏈的擴(kuò)展和工具的重用,可以結(jié)合應(yīng)用場景選擇組合各部分工具。

因此,基于上述介紹的XTCE 遙測數(shù)據(jù)和遙控?cái)?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)流關(guān)系,對其各自的工具鏈劃分和應(yīng)用背景總結(jié)見表1。

表1 基于XTCE標(biāo)準(zhǔn)的工具鏈劃分Table 1 Tool chain based on XTCE standard

2 SEDS工具鏈

2.1 SEDS結(jié)構(gòu)

SEDS標(biāo)準(zhǔn)主要用于描述星載設(shè)備接口信息及其關(guān)系,SEDS標(biāo)準(zhǔn)的元素結(jié)構(gòu)如圖3所示[5],描述了設(shè)備接口的元素組成格式。

圖3中包元素描述了一組接口信息和對應(yīng)的組件信息及其數(shù)據(jù)類型,設(shè)備元素通過其下的元數(shù)據(jù)元素對包中定義信息再組合成模板文件,進(jìn)一步可以對參數(shù)信息賦值,組成完整的描述設(shè)備接口的實(shí)例文件。

圖3 SEDS標(biāo)準(zhǔn)元素結(jié)構(gòu)圖Fig.3 SEDS element structure

接口元素中包含了參數(shù)、指令、已有接口的引用,以及對其他接口類型泛型的定義,可以根據(jù)需要使用不同的基本數(shù)據(jù)類型、數(shù)組、容器等來定義多樣的信息類型,如復(fù)雜的數(shù)據(jù)總線、機(jī)、電、熱等接口。

2.2 SEDS工具鏈劃分

對于符合SEDS標(biāo)準(zhǔn)的星上設(shè)備數(shù)據(jù),其工具鏈可以設(shè)計(jì)編輯模板格式,根據(jù)用戶填寫的參數(shù)數(shù)據(jù),生成實(shí)例文件,當(dāng)互聯(lián)雙方是對等機(jī)構(gòu)組織設(shè)計(jì)的系統(tǒng)時,實(shí)例文件是對外表達(dá)的自描述信息,其作用類似于個人名片,用來在異構(gòu)系統(tǒng)之間交換設(shè)備接口信息[6]。工具鏈還可以實(shí)現(xiàn)實(shí)例文件到二進(jìn)制文件的自動轉(zhuǎn)換,再將二進(jìn)制文件固化到星上設(shè)備中,當(dāng)設(shè)備接入系統(tǒng)時,在即插即用協(xié)議基礎(chǔ)上,標(biāo)準(zhǔn)和格式統(tǒng)一化的二進(jìn)制文件作為數(shù)據(jù)內(nèi)容在星上設(shè)備間、設(shè)備與系統(tǒng)間交換傳輸,有助于實(shí)現(xiàn)設(shè)備的即插即用技術(shù)。結(jié)合SEDS設(shè)備接口數(shù)據(jù)的應(yīng)用場景,基于SEDS標(biāo)準(zhǔn)的一般性通用設(shè)備接口數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)流關(guān)系如圖4所示。

圖4 基于SEDS標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備接口數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)流Fig.4 Device interface data stream based on SEDS

設(shè)備接口數(shù)據(jù)通常由包頭、副導(dǎo)頭、數(shù)據(jù)組成設(shè)備接口數(shù)據(jù)包,也可以不使用數(shù)據(jù)包的形式,直接采用數(shù)據(jù)描述。在進(jìn)行模板文件設(shè)計(jì)時,為了通用起見,將包頭、副導(dǎo)頭與數(shù)據(jù)內(nèi)容分成不同的模板文件,再進(jìn)行合成,形成一個模板文件,此時包頭和副導(dǎo)頭部分是可選的。根據(jù)填入的設(shè)備接口參數(shù)數(shù)值,生成實(shí)例文件,再根據(jù)設(shè)備的不同選擇是否轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制文件,形成可以直接配置在設(shè)備中的數(shù)據(jù)文件。

基于上述介紹的SEDS設(shè)備接口數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)流關(guān)系,對其工具鏈的劃分和應(yīng)用背景總結(jié)見表2。

表2 基于SEDS標(biāo)準(zhǔn)的工具鏈劃分Table 2 Tool chain based on SEDS

3 S-SEDS工具鏈

3.1 S-SEDS結(jié)構(gòu)

航天器系統(tǒng)的組成部件在概念上可分為設(shè)備、業(yè)務(wù)、應(yīng)用,它們可以有各自獨(dú)立的EDS,也可以相互關(guān)聯(lián)[15]。業(yè)務(wù)部件可以包括包標(biāo)準(zhǔn)(Packet Utilization Standard,PUS)中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)業(yè)務(wù)類型[16]。因此,在設(shè)備接口的基礎(chǔ)上,為了描述星載航天器業(yè)務(wù)接口及其關(guān)系的信息,主要針對PUS中的業(yè)務(wù),以SEDS標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)補(bǔ)充設(shè)計(jì)了S-SEDS,其元素結(jié)構(gòu)見圖5。

圖5 S-SEDS標(biāo)準(zhǔn)元素結(jié)構(gòu)圖Fig.5 S-SEDS element structure

S-SEDS是對業(yè)務(wù)信息的實(shí)例化,提供了一種業(yè)務(wù)間信息交換傳遞的方法,在內(nèi)容上包括數(shù)據(jù)和方法,即業(yè)務(wù)接口信息和行為。SEDS是從信息視角描述了設(shè)備的接口對象信息,如數(shù)據(jù)格式、語義語法的定義等。S-SEDS是從功能視角描述了業(yè)務(wù)的接口對象的處理信息,如數(shù)據(jù)處理的方法和功能的定義。

對比SEDS,S-SEDS主要有兩處修改:①用業(yè)務(wù)元素替換設(shè)備元素;②用子業(yè)務(wù)元素替換了組件元素,并在其中增加了對業(yè)務(wù)接口可提供的行為和所需要的行為信息的描述。

3.2 S-SEDS工具鏈劃分

按照前文所述的EDS 工具鏈設(shè)計(jì)思路,S-SEDS工具鏈的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換關(guān)系和工具鏈功能劃分情況與SEDS 相同,詳見2.2 節(jié)的圖4 和表2。S-SEDS的業(yè)務(wù)接口信息的應(yīng)用場景,與SEDS的設(shè)備接口信息相比,設(shè)備接口信息一般相對固定,而業(yè)務(wù)信息的變化會更頻繁一些,二者對工具鏈的使用需求不太相同,但整體思路類似。

3.3 S-SEDS分析驗(yàn)證

S-SEDS中業(yè)務(wù)元素與SEDS中設(shè)備元素描述和使用方法相同,其差別在于描述的數(shù)據(jù)對象不同,都可以對數(shù)據(jù)對象的參數(shù)進(jìn)行實(shí)例化賦值。

S-SEDS中子業(yè)務(wù)元素中包括提供行為元素、所需行為元素、提供接口元素和所需接口元素。SEDS中組件元素描述的狀態(tài)機(jī)和行為可作為S-SEDS中提供行為元素描述的內(nèi)容,而其他三個元素都可以直接引用行為或接口的名稱,可描述業(yè)務(wù)接口之間的關(guān)系。

因此,S-SEDS實(shí)例文件中包含了業(yè)務(wù)接口信息及其關(guān)系的內(nèi)容,可作為業(yè)務(wù)與其他業(yè)務(wù)之間互相協(xié)同工作所需要的信息在業(yè)務(wù)間傳遞。同時,S-SEDS為業(yè)務(wù)接口信息標(biāo)準(zhǔn)和格式的統(tǒng)一化提供了解決方法,雙方都采用同樣的標(biāo)準(zhǔn)、格式可使業(yè)務(wù)信息被其他業(yè)務(wù)識別,有助于在異構(gòu)系統(tǒng)間進(jìn)行業(yè)務(wù)接口信息的交換。

S-SEDS的元素結(jié)構(gòu)是以SEDS 標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的,二者的主要區(qū)別在于所描述數(shù)據(jù)對象的層次不同,SEDS可以描述設(shè)備接口及其關(guān)系,因此使用SSEDS來描述業(yè)務(wù)信息是合理的。對比SEDS標(biāo)準(zhǔn)的元素結(jié)構(gòu),S-SEDS有兩處修改,但其元素結(jié)構(gòu)在總體上仍符合SEDS標(biāo)準(zhǔn),SEDS 目前已經(jīng)得到了應(yīng)用,因此使用S-SEDS來描述業(yè)務(wù)信息是可行的。可以按照S-SEDS工具鏈的劃分情況,進(jìn)行S-SEDS工具鏈的設(shè)計(jì)開發(fā),從而有助于實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)級的即插即用技術(shù)。

4 工具鏈設(shè)計(jì)及驗(yàn)證

4.1 架構(gòu)設(shè)計(jì)

對于XTCE和SEDS標(biāo)準(zhǔn),二者都是EDS的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),區(qū)別在于描述的數(shù)據(jù)對象不同。雖然應(yīng)用場景有所不同,但二者的EDS數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換流程大體上類似,因此可以采用同樣的思路分別對各數(shù)據(jù)對象的EDS工具鏈進(jìn)行設(shè)計(jì)。結(jié)合前文所述三種數(shù)據(jù)對象的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換關(guān)系和工具鏈劃分情況,提出了EDS工具鏈的通用架構(gòu)設(shè)計(jì)方案,如圖6 所示。EDS工具鏈通用架構(gòu)應(yīng)該包括各種數(shù)據(jù)對象可能具備的全部EDS數(shù)據(jù)文件處理功能,并允許用戶根據(jù)數(shù)據(jù)對象及應(yīng)用場景的不同選擇并組合各功能模塊,其通用性表現(xiàn)在不同標(biāo)準(zhǔn)、不同數(shù)據(jù)對象的EDS工具鏈都可基于此架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā),提高開發(fā)效率。

圖6 EDS工具鏈通用架構(gòu)Fig.6 General architecture of EDS tool chain

架構(gòu)上分為3層,從上至下分別為表示層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)訪問層。表示層的用戶界面可供用戶選擇要執(zhí)行的操作、填寫參數(shù)數(shù)據(jù)。業(yè)務(wù)邏輯層是EDS工具鏈中處理數(shù)據(jù)和文件的部分,其中的5個功能模塊對應(yīng)EDS工具鏈處理數(shù)據(jù)文件的各部分過程。數(shù)據(jù)訪問層的數(shù)據(jù)庫管理模塊與數(shù)據(jù)庫相連接,可以對數(shù)據(jù)庫中存放的3種EDS數(shù)據(jù)文件執(zhí)行增刪改查操作。

4.2 實(shí)例驗(yàn)證

以1553B數(shù)據(jù)總線EDS為實(shí)例,對EDS工具鏈通用架構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證。1553B數(shù)據(jù)總線的EDS格式見表3,按照此格式對基于SEDS的1553B數(shù)據(jù)總線EDS模板文件進(jìn)行設(shè)計(jì)。

表3 1553B數(shù)據(jù)總線EDS格式Table 3 1553B data bus EDS format byte

基于SEDS的1553B 數(shù)據(jù)總線EDS工具鏈按照圖6中的通用架構(gòu)層次進(jìn)行設(shè)計(jì)。

從用戶使用角度來說,用戶無需熟悉SEDS標(biāo)準(zhǔn)及EDS數(shù)據(jù)文件的格式,只需按照工具鏈軟件的操作流程填寫參數(shù)數(shù)據(jù),工具鏈可以根據(jù)這些信息在后臺將模板文件轉(zhuǎn)換為實(shí)例文件,并進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制文件,全程自動化,用戶無需編輯數(shù)據(jù)文件,對用戶友好。工具鏈可將生成的三種EDS數(shù)據(jù)文件分別保存在數(shù)據(jù)庫中,供用戶查看和使用。

從工具鏈自身角度來說,工具鏈?zhǔn)窃诘孛媸褂玫?其生成的實(shí)例文件遵循SEDS標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一的格式,在地面測試階段可在異構(gòu)系統(tǒng)之間進(jìn)行設(shè)備接口信息的傳遞。衛(wèi)星在軌運(yùn)行期間,工具鏈生成的二進(jìn)制數(shù)據(jù)文件可以填入到XTCE 遙控指令數(shù)據(jù)文件的數(shù)據(jù)域中,作為透明傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊,上行注入到星載設(shè)備中,設(shè)備信息可以被系統(tǒng)及其他設(shè)備識別并讀取,有助于實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的信息交換以及設(shè)備的即插即用技術(shù)。

部分EDS數(shù)據(jù)文件的轉(zhuǎn)換內(nèi)容見圖7,文件的結(jié)果符合EDS標(biāo)準(zhǔn)和格式的要求,可以正確實(shí)現(xiàn)預(yù)期的EDS數(shù)據(jù)文件自動轉(zhuǎn)換功能,驗(yàn)證了EDS工具鏈設(shè)計(jì)思路的正確性和EDS工具鏈通用架構(gòu)設(shè)計(jì)的可行性。對于其他數(shù)據(jù)對象的EDS工具鏈,也可基于EDS 工具鏈通用架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā),實(shí)現(xiàn)EDS數(shù)據(jù)文件的自動轉(zhuǎn)換。

圖7 部分文件轉(zhuǎn)換內(nèi)容圖Fig.7 Part of converted content of files

在SEDS數(shù)據(jù)文件中可能包含遙測遙控?cái)?shù)據(jù),這一部分可以使用XTCE 來描述,因此可以在SEDS實(shí)例文件中直接導(dǎo)入XTCE 實(shí)例文件,其他信息如設(shè)備接口參數(shù)仍由用戶來填寫。

SEDS標(biāo)準(zhǔn)中有導(dǎo)入包文件的XInclude關(guān)鍵字機(jī)制[5],由于SEDS包文件和XTCE 的遙測遙控文件處理方式不同,為了有所區(qū)分并導(dǎo)入XTCE 實(shí)例文件,在EDS工具鏈實(shí)例中設(shè)計(jì)了功能類似的CInclude關(guān)鍵字。在SEDS實(shí)例文件中描述遙測遙控?cái)?shù)據(jù)的元素節(jié)點(diǎn)位置,通過CInclude關(guān)鍵字導(dǎo)入XTCE實(shí)例文件。EDS 工具鏈在進(jìn)行實(shí)例文件解析時,可以識別CInclude關(guān)鍵字,并解析其導(dǎo)入的XTCE實(shí)例文件內(nèi)容,獲取遙測遙控信息,可在一定程度上避免重復(fù)編寫和信息冗余。

表4列舉了兩類EDS工具鏈的使用效果。從表中可以看出,基于本文提出的通用架構(gòu)設(shè)計(jì)開發(fā)的EDS工具鏈在通用性、自動生成數(shù)據(jù)文件完整程度以及對用戶的要求方面都具有一定的優(yōu)勢,可以提高EDS數(shù)據(jù)文件的設(shè)計(jì)效率。

表4 不同EDS工具鏈?zhǔn)褂眯Ч麑Ρ萒able 4 Comparison of effects of different EDS tools

5 結(jié)束語

本文提出了EDS工具鏈的設(shè)計(jì)思路,結(jié)合應(yīng)用場景介紹了數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換關(guān)系,為驗(yàn)證工具鏈劃分的正確性以及EDS 工具鏈的通用架構(gòu)的可行性,以1553B數(shù)據(jù)總線的EDS為實(shí)例進(jìn)行了驗(yàn)證,能夠正確實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)文件的自動轉(zhuǎn)換,有助于實(shí)現(xiàn)設(shè)備信息交換和設(shè)備級的即插即用技術(shù),該設(shè)計(jì)思路和方案具有一定的通用性。本文在SEDS的基礎(chǔ)上,提出了描述業(yè)務(wù)接口信息及其關(guān)系的S-SEDS,為業(yè)務(wù)層面的數(shù)據(jù)交換提供了解決方法。

在空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)中采用EDS來描述信息,可以解決異構(gòu)系統(tǒng)互聯(lián)互通的問題,但是需要建立相關(guān)的EDS標(biāo)準(zhǔn),并且在基于模型的系統(tǒng)工程(Model Based System Engineering,MBSE)[17-18]的開發(fā)方式下,配備工具鏈才有可能發(fā)揮其應(yīng)有的作用。未來可基于本文提出的S-SEDS和通用架構(gòu)設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)EDS工具鏈,可自動生成業(yè)務(wù)接口數(shù)據(jù)文件。EDS工具鏈生成的數(shù)據(jù)文件為人-機(jī)之間和機(jī)-機(jī)之間交換數(shù)據(jù)信息提供標(biāo)準(zhǔn)化的方式,并保證數(shù)據(jù)的一致性和可靠性,在即插即用協(xié)議的基礎(chǔ)上,進(jìn)而有助于實(shí)現(xiàn)星載系統(tǒng)中部件的即插即用技術(shù)。