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机载软件开发环境

/airborne development environment/
条目作者魏国

魏国

最后更新 2023-01-06
浏览 116
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支持机载计算机系统软件、应用软件的工程化开发和维护的工具软件。

英文名称
airborne development environment
所属学科
航空宇航科学与技术

由于机载计算机资源的限制,机载软件一般不具备在机载计算机上直接进行源码编辑、编译和调试的能力,而需要在主机平台(如LINUX或WINDOWS)上借助一套工具软件完成这些工作,这套工具软件就是机载软件开发环境。

机载软件属于嵌入式软件,由于系统资源有限,如果不借助开发环境的支持,开发机载软件将是一件极其困难的事情。机载软件开发环境一般提供比较完备的开发工具,能够极大提高机载软件的开发效率,缩短开发周期,降低飞行风险。机载软件开发环境还在航空电子系统产业链中起着承上启下的作用:上游的硬件商、系统集成商要借助机载软件开发环境使他们的产品得以实际应用;下游的机载软件开发商要依靠机载软件开发环境快速、高效地开发机载软件。20世纪90年代,随着航空电子系统综合化程度的提高,机载软件变得越来越复杂,对机载软件开发环境的要求也越来越高。近年来,处理器技术向多核方向发展,使得新一代的机载软件开发环境必须支持多核、多分区并发调试功能和多级安全架构。另外,在综合化航电系统开发和集成过程中,综合化软件的开发、综合化系统配置及验证、配置数据的图形化管理等,都对机载软件开发环境提出了新的要求。

机载软件开发环境一般由宿主层、基本层、应用层和驻留层组成(见图)。宿主层指机载软件开发环境的基本宿主软/硬环境,即机载软件开发环境所在的宿主机环境。宿主层硬件环境一般是PC机,软件环境一般包括PC机的桌面操作系统和基础软件平台。基本层在宿主层基础上集成一组用于支持机载软件开发的最基本工具集,包括编辑工具、交叉编译/链接工具、加载/固化工具、交叉调试工具等。应用层是在基本层的基础上,提供一些与具体应用开发相关的工具以更好地支持机载软件研制。驻留层是指为支持宿主机端各种工具运行而驻留在目标机系统中(部分可裁剪)的各种程序,即机载应用软件运行所在的目标机环境。

机载软件开发环境示例图机载软件开发环境示例图

机载软件开发环境的研发为机载软件设计、开发、测试提供了一套高效简洁的工具集合,在机载系统日趋复杂,集成度越来越高的情况下,研发人员无法脱离机载软件开发环境的强大支持。研发人员可以使用开发环境项目管理功能,管理大量不同类型的项目;可以通过调试工具,调试软硬件设备(包括PowerPC、ARM等多种目标处理器);还可以通过监控分析工具,随时获取机载系统的运行状态等。机载软件开发环境作为机载软件开发的必要工具,在机载软件的研发过程中起着决定性作用。优秀的机载软件开发环境可以为机载软件研发节省大量的人力物力,有效提高机载软件质量,从而能够显著提高机载系统的安全性、稳定性,这对于提升机载软件研制水平,提升各类航空器的技术水平都具有重要作用。机载软件开发环境的技术水平往往能反映出一个国家航空工业的发展水平。常见的机载软件开发环境有WindRiver公司的Workbench开发环境,GreenHill公司的Multi开发环境,航空工业计算所/科银京成的天脉配套开发环境等。Workbench和Multi是国际上常用的开发环境,工具种类丰富、功能强大。天脉配套开发环境是中国自主研发的国产软件,提供多种辅助开发工具,支持多种处理器,且提供完善的技术支持,已广泛应用于国内机载领域。

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