组件式仿真模型自动生成方法及其工具研究

论文摘要

MDA(Model Driven Architecture)软件开发模式是当前流行的软件开发方法,它通过将系统逻辑行为模型与实现平台分离,实现逻辑行为模型在不同平台间的重用,同时提出利用系统模型描述信息自动生成代码,以提高系统的开发效率。将MDA软件开发思想引入BOM(Base Object Model)组件式仿真模型开发中,一方面将用户模型(即为仿真行为逻辑模型)与仿真运行平台信息分离,可以提高用户模型在不同仿真运行平台间的重用性;另一方面,通过对组件式仿真模型的形式化描述,实现用户模型组件代码框架和BOM组件接口的自动生成,可以大大提高组件式仿真模型的开发效率。首先,论文在分析了UML语言、DEVS规范(Discrete Event system Specification)和BOM概念模型描述三种模型描述方法的基础上,提出了基于UML图形化的仿真模型形式化描述规范,并对组件式仿真模型中与平台无关的用户模型和与平台相关的BOM组件模型进行分析,给出了用户模型的描述结构和接口约束,以及BOM组件的平台映射过程。其次,分析了目前存在的代码生成技术的基本原理,比较了多种代码生成技术的差别,提出利用XSLT(XSL Transformation)技术实现组件式仿真模型的自动生成,给出了用户模型组件框架的实现结构,设计了基于XSLT的代码生成模板,分析了BOM组件模型的接口模块组成和程序结构,提出了BOM组件模型接口的生成方法,讨论了组件式仿真模型在组件式联邦成员中的应用。接着,论文给出了对组件式仿真模型的测试内容、方法和步骤,在分析传统的测试方法基础上,提出了一种基于MDA的动态测试方法,利用该方法解决了组件式仿真模型测试成员动态构建中的三个关键问题。最后,论文在理论研究的基础上,对基于UML的图形化建模工具和组件式仿真模型的测试工具进行了设计和开发,并在“XXXX工程”的电子对抗仿真系统中得到了应用和验证。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 软件开发方法的发展
• 1.2.2 BOM 组件式仿真建模
• 1.3 基本理论研究
• 1.3.1 XML 介绍
• 1.3.2 模型驱动架构MDA
• 1.3.3 BOM 组件式建模
• 1.4 课题的主要工作和研究意义
• 1.5 论文的组织结构
• 第二章 组件式仿真模型描述规范研究
• 2.1 模型描述方法研究
• 2.1.1 UML 图形化建模语言
• 2.1.2 DEVS 描述规范
• 2.1.3 BOM 概念模型描述
• 2.2 用户模型的形式化描述
• 2.2.1 基于UML 的用户模型形式化描述
• 2.2.2 用户模型描述
• 2.3 BOM 组件模型描述
• 2.3.1 BOM 的模型映射
• 2.3.2 BOM 组件模型描述
• 2.4 本章小结
• 第三章 组件式仿真模型自动生成
• 3.1 代码生成技术研究
• 3.1.1 代码生成的目的和基本原理
• 3.1.2 代码生成技术比较
• 3.1.3 XSLT 文档转换技术
• 3.2 用户模型组件框架生成
• 3.2.1 用户模型实现程序结构
• 3.2.2 用户模型代码的自动生成
• 3.3 BOM 组件模型接口
• 3.3.1 BOM 组件接口模块组成
• 3.3.2 BOM 组件程序结构
• 3.3.3 BOM 组件接口的生成方法
• 3.4 基于BOM 组件的成员模型封装
• 3.4.1 基于组件的联邦成员封装
• 3.4.2 通用运行框架XSRFrame
• 3.5 本章小结
• 第四章 组件式仿真模型的测试
• 4.1 组件测试的内容
• 4.2 组件式仿真模型的测试方法和步骤
• 4.3 测试成员创建方法
• 4.3.1 配置管理
• 4.3.2 成员管理
• 4.3.3 数据管理
• 4.4 本章小结
• 第五章 软件原型设计和实现
• 5.1 UML 图形化建模工具原型设计和实现
• 5.1.1 总体设计
• 5.1.2 模块设计与实现
• 5.2 代码自动生成工具设计和实现
• 5.2.1 总体设计
• 5.2.2 模块设计与实现
• 5.3 组件模型测试工具设计和实现
• 5.3.1 总体设计
• 5.3.2 模块设计与实现
• 5.4 工具应用
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得学术成果
• （一） 发表的学术论文
• （二） 参加的科研工作