軟件工程方法在飛行仿真系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用論文

　　在現(xiàn)代飛行器的設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和分析中，隨著飛行器系統(tǒng)的日益復(fù)雜，飛行仿真實(shí)驗(yàn)占有越來(lái)越重要的地位。而飛行器系統(tǒng)的多樣性和復(fù)雜性使得仿真軟件的開(kāi)發(fā)日趨復(fù)雜化，對(duì)軟件開(kāi)發(fā)的要求也越來(lái)越高。但與這種要求不相適應(yīng)的是，在飛行仿真領(lǐng)域許多系統(tǒng)開(kāi)發(fā)者還在沿用以前的老方法開(kāi)發(fā)新系統(tǒng)。目前飛行仿真軟件開(kāi)發(fā)的弱點(diǎn)集中體現(xiàn)在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程、軟件系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)和編碼方面，傳統(tǒng)的仿真系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方法在很大程度上己不能適應(yīng)復(fù)雜軟件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)要求，軟件質(zhì)量難以得到保證。在開(kāi)發(fā)過(guò)程中暴露出的效率低下、結(jié)構(gòu)混亂、重復(fù)性開(kāi)發(fā)、可理解性和可維護(hù)性差等問(wèn)題，是導(dǎo)致仿真軟件系統(tǒng)失敗的主要原因。因此迫切需要一種完善的、適應(yīng)于飛行仿真系統(tǒng)開(kāi)發(fā)特點(diǎn)的工程化方法來(lái)支持仿真系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。

　　現(xiàn)代軟件技術(shù)的發(fā)展，提出了一整套解決開(kāi)發(fā)過(guò)程中所遇到的一系列問(wèn)題的工程方法。為解決飛行仿真系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中的實(shí)際問(wèn)題，本文將軟件工程方法引入到仿真系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)中，提出了一套仿真系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程和仿真程序分析與設(shè)計(jì)的優(yōu)化方案，并對(duì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中的全面質(zhì)量管理方法進(jìn)行了研究，從而實(shí)現(xiàn)了軟件工程方法在飛行仿真系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中的有效應(yīng)用。

　　軟件工程是一種運(yùn)用系統(tǒng)的、規(guī)范的和可定量的方法來(lái)開(kāi)發(fā)、運(yùn)行和維護(hù)軟件的工程化開(kāi)發(fā)技術(shù)。它借鑒了傳統(tǒng)工程的原則和方法，針對(duì)傳統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)方法的缺點(diǎn)，以求高效地開(kāi)發(fā)高質(zhì)量軟件。軟件工程方法在軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:對(duì)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程的優(yōu)化;對(duì)軟件分析與設(shè)計(jì)方法的優(yōu)化;全面的軟件質(zhì)量管理體系。

　　軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程主要包括需求、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、確認(rèn)以及支持等活動(dòng)，所有這些活動(dòng)構(gòu)成了軟件的工程開(kāi)發(fā)模式，定義了軟件的生存周期。將其用明確的工程化方法描述出來(lái)，有助于規(guī)范開(kāi)發(fā)的過(guò)程，提高開(kāi)發(fā)的效率和質(zhì)量。目前常用的開(kāi)發(fā)模式有瀑布式模型、原型開(kāi)發(fā)模型、螺旋模型、面向?qū)ο竽Ｐ偷取?/p>

　　在軟件系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)方面，軟件工程定義了一套比較完整的實(shí)現(xiàn)方案。分析是抽取相應(yīng)需求的過(guò)程，設(shè)計(jì)是將需求轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)規(guī)格說(shuō)明的過(guò)程。在系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)方面，目前比較流行并且適合于仿真系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的方法是面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計(jì)方法。它在對(duì)象、類(lèi)、方法和消息等概念的支持下，在現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的建模、分析與設(shè)計(jì)方面更直觀有效�？捎孟旅娴牡仁絹�(lái)說(shuō)明面向?qū)ο蟮姆椒ǎ好嫦驅(qū)ο?對(duì)象十分類(lèi)十繼承十通過(guò)消息的通訊。

　　面向?qū)ο蟮姆椒▽�現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)分解為一個(gè)個(gè)直觀可理解的對(duì)象類(lèi)，并在分類(lèi)的基礎(chǔ)上定義了類(lèi)的屬性和服務(wù)(類(lèi)與類(lèi)之間的通訊手段)，然后在此基礎(chǔ)上將類(lèi)組裝成為實(shí)際的軟件系統(tǒng)，對(duì)軟件開(kāi)發(fā)的復(fù)雜度進(jìn)行有效的控制。

　　質(zhì)量保證在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中占有很重要的位置，在軟件工程方法中是依靠軟件質(zhì)量保證(SQA)活動(dòng)對(duì)軟件品質(zhì)進(jìn)行控制的。SQA是軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中一項(xiàng)有計(jì)劃的規(guī)范性管理活動(dòng)，它主要通過(guò)如下活動(dòng)保證軟件的開(kāi)發(fā)過(guò)程和軟件質(zhì)量：技術(shù)方法的應(yīng)用;正式技術(shù)評(píng)審的實(shí)施;軟件測(cè)試;標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行、修改的控制;度量、記錄和記錄保存。

　　軟件工程技術(shù)的應(yīng)用改變了軟件開(kāi)發(fā)僅是一個(gè)純粹編碼過(guò)程的基本觀念。軟件工程方法有一套嚴(yán)格的開(kāi)發(fā)模式和管理控制體系，從問(wèn)題域的分析，到軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、具體的編碼實(shí)現(xiàn)，再到軟件的測(cè)試、交付使用與維護(hù)，都有一套相應(yīng)的解決方案，使整個(gè)軟件開(kāi)發(fā)的過(guò)程規(guī)范化、文檔化，并且在軟件系確保軟件系統(tǒng)滿(mǎn)足開(kāi)發(fā)要求，最大限度地提高軟件的質(zhì)量。為了對(duì)以上質(zhì)量因素進(jìn)行評(píng)價(jià)與控制，根據(jù)仿真系統(tǒng)的特點(diǎn)綜合考慮，可將仿真系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中的質(zhì)量保證分為如下幾個(gè)層次:仿真模型驗(yàn)證與校核;仿真軟件測(cè)試;仿真軟件評(píng)審;軟件修改過(guò)程控制。這幾方面的活動(dòng)不僅僅是單純的技術(shù)活動(dòng)，還要包含對(duì)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程的管理活動(dòng)，因此在實(shí)施過(guò)程中，必須在軟件系統(tǒng)的需求分析階段之前，制定具體的管理方法和實(shí)施步驟。

　　具體的實(shí)施步驟為：首先考察對(duì)SQA的需求，也就是對(duì)仿真系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中的軟件質(zhì)量保證和軟件配置管理的狀態(tài)(包含軟件開(kāi)發(fā)所采用的政策、過(guò)程和標(biāo)準(zhǔn)等)、組織以及SQA與軟件開(kāi)發(fā)中其他元素的關(guān)系的評(píng)價(jià);其次是制定具體的SQA計(jì)劃，并在一些SQA標(biāo)準(zhǔn)(如GB/T12504—90)的基礎(chǔ)上，結(jié)合飛行仿真系統(tǒng)的特點(diǎn)，形成SQA計(jì)劃的標(biāo)準(zhǔn)格式;最后是SQA的實(shí)施階段。

　　SQA活動(dòng)貫穿于仿真系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的全過(guò)程，是一種將技術(shù)手段與管理手段結(jié)合起來(lái)對(duì)飛行仿真軟件質(zhì)量進(jìn)行控制的有效方法。軟件工程方法的應(yīng)用，不僅使整個(gè)仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)規(guī)范化，而且提高了軟件的編制效率，在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中體現(xiàn)了現(xiàn)代軟件工程的思想。軟件的編制實(shí)現(xiàn)模塊化、組件化，提高了軟件代碼的重用性。軟件工程的規(guī)范方法，大大提高了仿真軟件系統(tǒng)的生產(chǎn)效率。軟件的質(zhì)量提高了，后期的維護(hù)工作量也減少了，并且系統(tǒng)更穩(wěn)定，從而為飛行器的設(shè)計(jì)與分析提供了一個(gè)可靠的仿真試驗(yàn)平臺(tái)。

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