航天復(fù)雜系統(tǒng)測發(fā)控流程仿真引擎設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)

胡 濤, 申立群, 田宇陽, 董偉鋒

(哈爾濱工業(yè)大學(xué)儀器科學(xué)與工程學(xué)院, 黑龍江 哈爾濱 150001)

0 引 言

隨著時(shí)代發(fā)展,航天復(fù)雜系統(tǒng)越發(fā)完善,每種型號(hào)的航天復(fù)雜系統(tǒng)測發(fā)控系統(tǒng)都需要有對(duì)應(yīng)的測試流程[1-2]。一個(gè)測試流程包含幾十上百個(gè)測試項(xiàng),在構(gòu)建流程時(shí)還需滿足測試項(xiàng)之間的邏輯約束、數(shù)據(jù)約束和資源約束。隨著測試設(shè)備的更迭和約束關(guān)系的變化,搭建好的測試流程也需要根據(jù)需求進(jìn)行不斷的調(diào)整和更新。目前,測發(fā)控測試流程以人工搭建為主,人工搭建不僅耗時(shí)耗力,而且不一定能滿足邏輯和約束的正確性[3-4]。一旦有一處錯(cuò)誤,就會(huì)對(duì)整個(gè)測試流程產(chǎn)生影響,需要重新排查,增添額外的開銷。航天復(fù)雜系統(tǒng)測發(fā)控流程以串行測試為主,同一時(shí)刻只能對(duì)一個(gè)測試項(xiàng)進(jìn)行測試,在一次測試過程中,測試設(shè)備的平均閑置時(shí)間占到測試耗時(shí)的50%以上[5-6]。顯然,傳統(tǒng)的測發(fā)控流程構(gòu)建方式和測試效率已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的需求。

隨著計(jì)算機(jī)水平的發(fā)展,計(jì)算機(jī)仿真應(yīng)用給測試效率低下的問題提供了解決思路。仿真引擎是仿真領(lǐng)域的“操作系統(tǒng)”,在定義模型開發(fā)和運(yùn)行規(guī)范基礎(chǔ)上,對(duì)仿真對(duì)象、事件、時(shí)間進(jìn)行精確管理并對(duì)底層資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配,使仿真系統(tǒng)能有條不紊地按要求運(yùn)行[7]。20世紀(jì)80年代中期,美國研發(fā)了全球第一個(gè)并行作戰(zhàn)仿真操作系統(tǒng)——時(shí)間扭曲操作系統(tǒng)(time warp operating system, TWOS)。20世紀(jì)90年代,研發(fā)了具有里程碑意義的并行仿真引擎——佐治亞理工時(shí)間扭曲(Georgia tech time warp, GTW)。隨后,在此基礎(chǔ)上發(fā)布了μsik、擴(kuò)展開發(fā)工具包(flexible development kit, FDK)等產(chǎn)品[8-10]。在國內(nèi),文獻(xiàn)[11]利用統(tǒng)一建模語言(unified modeling language, UML)對(duì)仿真模型可移植性(simulation model portability, SMP)仿真引擎進(jìn)行擴(kuò)展,取得一定的進(jìn)展。文獻(xiàn)[12]提出利用支持并行與分布式仿真的仿真引擎,明顯提高了仿真的運(yùn)行速度。文獻(xiàn)[13]發(fā)布了以事件為中心的仿真引擎,降低了引擎運(yùn)行消耗,提升了運(yùn)行效率和性能。仿真引擎技術(shù)的應(yīng)用,使得航天復(fù)雜系統(tǒng)測發(fā)控流程的搭建和測試進(jìn)入新的時(shí)代。

由于航天復(fù)雜系統(tǒng)測發(fā)控流程本身的結(jié)構(gòu)、參數(shù)和屬性的復(fù)雜性等原因,目前國內(nèi)外對(duì)測發(fā)控流程評(píng)價(jià)的研究較少,無法制定統(tǒng)一的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),流程評(píng)價(jià)的難度較大。Petri網(wǎng)是一個(gè)狀態(tài)變遷模型,也是一個(gè)并發(fā)模型,描述了一個(gè)系統(tǒng)中各異步成分之間的關(guān)系,也允許多個(gè)狀態(tài)變遷同時(shí)發(fā)生[14]。在分布式軟件系統(tǒng)[15-18]、并發(fā)并行計(jì)算[19-22]、柔性制造系統(tǒng)[23-26]、邏輯推理[27-29]等領(lǐng)域,Petri網(wǎng)都有許多成功應(yīng)用的案例。文獻(xiàn)[30]針對(duì)民航飛機(jī)結(jié)構(gòu)和故障機(jī)理復(fù)雜的特性,建立了基于Petri網(wǎng)的民航飛機(jī)故障診斷工作流模型,將工作流技術(shù)引入民航飛機(jī)故障診斷領(lǐng)域,提高了故障診斷的快速性和有效性。文獻(xiàn)[31]提出一種新的通用Petri網(wǎng)模型,用于生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和性能評(píng)價(jià),該模型允許對(duì)系統(tǒng)配置進(jìn)行建模,確定每個(gè)工作站的交貨期、吞吐量和利用率。文獻(xiàn)[32]以系統(tǒng)建模語言(system modeling languange,SysML)活動(dòng)圖模型為焦點(diǎn),提出一種將活動(dòng)圖模型自動(dòng)轉(zhuǎn)換為Petri網(wǎng)模型的機(jī)制,然后使用Petri網(wǎng)驗(yàn)證工具對(duì)轉(zhuǎn)換之后的模型進(jìn)行形式化驗(yàn)證,保證了指揮信息系統(tǒng)的正確性。本文基于Petri網(wǎng)提出流程邏輯評(píng)價(jià)算法,將測發(fā)控測試流程映射到Petri網(wǎng)上,通過模擬流程運(yùn)行的過程,對(duì)測發(fā)控流程的邏輯正確性進(jìn)行評(píng)價(jià)與分析。

為了提高航天復(fù)雜系統(tǒng)測試效率,本文將測發(fā)控流程并行測試與仿真引擎結(jié)合起來,設(shè)計(jì)了一款航天復(fù)雜系統(tǒng)測發(fā)控流程并行仿真引擎,對(duì)測發(fā)控流程的測試進(jìn)行仿真模擬。相比實(shí)物實(shí)驗(yàn),仿真試驗(yàn)可以更方便地獲得統(tǒng)計(jì)性數(shù)據(jù)。其次,仿真具有很高的效費(fèi)比,可以讓測試人員擺脫實(shí)物設(shè)備的約束,靈活地對(duì)多種型號(hào)的航天復(fù)雜系統(tǒng)測發(fā)控流程進(jìn)行調(diào)整,縮短并行測試流程設(shè)計(jì)時(shí)間。同時(shí),為了能夠準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)流程中存在的邏輯問題,本文通過建立相應(yīng)的映射規(guī)則,設(shè)計(jì)了基于Petri網(wǎng)的測發(fā)控流程的邏輯評(píng)價(jià)算法,提高了流程設(shè)計(jì)的可靠度和效率,減少了流程設(shè)計(jì)人員的工作量。

1 并行仿真引擎總體設(shè)計(jì)

引擎是測試項(xiàng)任務(wù)的調(diào)度者,是測試對(duì)象的載體,航天復(fù)雜系統(tǒng)測發(fā)控流程并行仿真引擎以Activiti工作流引擎為核心,結(jié)合航天復(fù)雜系統(tǒng)測發(fā)控和工作流的特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)對(duì)測發(fā)控過程的仿真。航天復(fù)雜系統(tǒng)測發(fā)控并行仿真引擎的架構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1所示。

圖1 并行仿真引擎架構(gòu)圖Fig.1 Parallel simulation engine architecture diagram

引擎規(guī)范是航天復(fù)雜系統(tǒng)測發(fā)控流程并行仿真引擎運(yùn)行的基石,定義了引擎在設(shè)計(jì)開發(fā)階段需要遵守的規(guī)則。引擎規(guī)范包含3個(gè)部分:自動(dòng)測試標(biāo)記語言(automatic test markup language,ATML)規(guī)范、業(yè)務(wù)流程模型注解(business process model and notation,BPMN)規(guī)范和引擎運(yùn)行規(guī)范。ATML規(guī)范是一項(xiàng)關(guān)于自動(dòng)測試系統(tǒng)相關(guān)要素的描述標(biāo)準(zhǔn),測發(fā)控流程中的測試對(duì)象描述、測試項(xiàng)描述、測試設(shè)備描述和約束條件描述都基于ATML規(guī)范,采用ATML規(guī)范方便與其他系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接和交互。BPMN規(guī)范定義了工作流中包含哪些元素,以及元素之間的連接關(guān)系等內(nèi)容。目前,BPMN規(guī)范已經(jīng)演變?yōu)闃I(yè)務(wù)流程的通用語言,被大部分工作流引擎兼容(包括Activiti引擎)。引擎運(yùn)行規(guī)范是在并行仿真過程中測試對(duì)象、測試項(xiàng)要遵守的準(zhǔn)則,闡述仿真過程應(yīng)該怎樣、該如何進(jìn)行。

引擎解析ATML描述文件獲得測發(fā)控流程的元素描述,這些描述與BPMN元素結(jié)合,被封裝成流程測試項(xiàng)或測試設(shè)備,按照種類進(jìn)行分類,供測試人員選擇。測試人員選取需要的測試項(xiàng),在繪制界面進(jìn)行繪制,指定測試項(xiàng)的代理類路徑和測試設(shè)備,完成測試流程構(gòu)建。測試流程以XML文件形式進(jìn)行保存,同時(shí)保存該流程的PNG格式圖片。

Activiti引擎是航天復(fù)雜系統(tǒng)測發(fā)控流程并行仿真引擎的核心。引擎對(duì)測試流程文件進(jìn)行解析并得到BPMN文件,Activiti引擎加載BPMN文件進(jìn)行流程部署并驅(qū)動(dòng)。管理中心實(shí)現(xiàn)對(duì)并行仿真過程的管控,根據(jù)功能的劃分,將管理中心的職能劃分為5部分:仿真對(duì)象管理、仿真控制管理、時(shí)間管理、數(shù)據(jù)管理和約束管理。采用管理中心進(jìn)行引擎控制的目的是實(shí)現(xiàn)功能之間的相互解耦,方便開發(fā)和后期維護(hù)。仿真顯示是對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行可視化展示,包括仿真進(jìn)度實(shí)時(shí)顯示、仿真日志輸出、仿真甘特圖和仿真數(shù)據(jù)展示。

航天復(fù)雜系統(tǒng)測發(fā)控流程優(yōu)化的目的是縮短流程設(shè)計(jì)時(shí)間、提升測試效率;流程的邏輯評(píng)價(jià)以Petri網(wǎng)為基礎(chǔ),通過構(gòu)建流程邏輯評(píng)價(jià)算法代替人工計(jì)算,檢驗(yàn)流程邏輯是否合理,定位邏輯異常節(jié)點(diǎn)。

本文在并行仿真引擎架構(gòu)的基礎(chǔ)上,基于Java語言,選擇圖形編輯框架(graphical editing framework, GEF)作為圖形化編輯框架,在Eclipse平臺(tái)上對(duì)航天復(fù)雜系統(tǒng)測發(fā)控流程的并行仿真引擎進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)。引擎仿真運(yùn)行界面實(shí)現(xiàn)圖如圖2所示。

圖2 流程仿真運(yùn)行界面圖Fig.2 Interface diagram of process simulation running

2 測發(fā)控流程邏輯評(píng)價(jià)

2.1 BPMN流程元素與Petri網(wǎng)映射規(guī)則

航天復(fù)雜系統(tǒng)測發(fā)控流程以BPMN 2.0規(guī)范為基礎(chǔ)進(jìn)行構(gòu)建,本質(zhì)上可以將流程看作是一個(gè)有向圖。由Petri網(wǎng)定義可知,Petri網(wǎng)的結(jié)構(gòu)與航天復(fù)雜系統(tǒng)測發(fā)控流程的結(jié)構(gòu)具有一定的相似性,通過合理的映射規(guī)則,可以將測發(fā)控流程轉(zhuǎn)化為Petri網(wǎng)的表達(dá)形式。Petri網(wǎng)有著嚴(yán)密的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),可以通過數(shù)學(xué)的方式來描述流程仿真的過程,檢驗(yàn)流程的邏輯正確性,給予科學(xué)準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)結(jié)果。測發(fā)控流程元素和Petri網(wǎng)映射規(guī)則如表1所示。

表1 測發(fā)控流程元素和Petri網(wǎng)映射規(guī)則

2.2 測發(fā)控流程邏輯評(píng)價(jià)指標(biāo)

邏輯評(píng)價(jià)關(guān)心流程中是否存在邏輯錯(cuò)誤,檢查流程可能到達(dá)的狀態(tài)和是否所有的測試項(xiàng)都能夠到達(dá)。流程邏輯評(píng)價(jià)的指標(biāo)包含安全性、可達(dá)性、死鎖和死循環(huán)。對(duì)這4個(gè)指標(biāo)的定義和驗(yàn)證方法如下。

(1) 安全性

Petri網(wǎng)如果要滿足安全性的約束,要求網(wǎng)中的任意一個(gè)庫所的令牌數(shù)量不能超過1。映射在測發(fā)控流程中,表示測試流程中的任意一個(gè)測試項(xiàng)在一次仿真中不能被加載驅(qū)動(dòng)兩次或多次。圖3是存在安全性問題的流程樣例。測試項(xiàng)1后是一個(gè)并行網(wǎng)關(guān),測試項(xiàng)2和測試項(xiàng)3并行執(zhí)行,當(dāng)兩者需要合并時(shí)未使用并行網(wǎng)關(guān)合并,而是連接到了測試項(xiàng)4。測試項(xiàng)4在執(zhí)行時(shí)會(huì)被實(shí)例化兩次,導(dǎo)致后邊的流程元素會(huì)被執(zhí)行兩次,仿真過程發(fā)生重復(fù)執(zhí)行。

安全性基于可達(dá)圖的驗(yàn)證方法是在得到可達(dá)圖后,遍歷可達(dá)圖的所有節(jié)點(diǎn),如果發(fā)現(xiàn)存在一個(gè)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)向量中,有庫所包含兩個(gè)或者多個(gè)令牌,則表明該庫所不滿足安全性的要求,流程的安全性不能得到保證。

圖3 存在安全性問題的流程示例Fig.3 Process example with security issues

(2) 可達(dá)性

Petri網(wǎng)可達(dá)性驗(yàn)證是保證從Petri網(wǎng)的初始狀態(tài)開始,每一個(gè)庫所可以經(jīng)過一系列的變遷到達(dá)。映射到測發(fā)控流程中,標(biāo)識(shí)從初始狀態(tài),也就是流程的開始節(jié)點(diǎn)開始,都可以通過一個(gè)可執(zhí)行路徑到達(dá)結(jié)束節(jié)點(diǎn)。同時(shí),到達(dá)結(jié)束節(jié)點(diǎn)時(shí),不存在別的正在執(zhí)行的流程節(jié)點(diǎn)。圖4是存在不可達(dá)節(jié)點(diǎn)的流程樣例。開始事件和測試項(xiàng)1連接,測試項(xiàng)1任務(wù)又和結(jié)束節(jié)點(diǎn)連接,測試項(xiàng)1包含在一個(gè)從開始到結(jié)束的可執(zhí)行任務(wù)序列中。測試項(xiàng)2只和結(jié)束節(jié)點(diǎn)相連接,只有輸出并沒有輸入。沒有事件能夠觸發(fā)測試項(xiàng)2開始,因此其是一個(gè)不可達(dá)節(jié)點(diǎn)。

檢測可達(dá)圖中是否存在葉子節(jié)點(diǎn),同時(shí)要求該葉子節(jié)點(diǎn)中所有包含令牌的庫所均是流程結(jié)束節(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的庫所,每個(gè)結(jié)束事件所對(duì)應(yīng)的庫所都要包含令牌。如果滿足該要求,則說明該流程中的所有節(jié)點(diǎn)都是可達(dá)的。

圖4 存在不可達(dá)節(jié)點(diǎn)的流程示例Fig.4 Process example with unreachable nodes

(3) 死鎖

測發(fā)控流程死鎖是指在流程仿真過程中,由于競爭資源或者由于彼此通信而造成的一種阻塞現(xiàn)象。航天復(fù)雜系統(tǒng)測發(fā)控流程有著嚴(yán)格約束,測試項(xiàng)可能存在測試先后順序和數(shù)據(jù)依賴現(xiàn)象。當(dāng)存在數(shù)據(jù)依賴關(guān)系時(shí),流程設(shè)計(jì)不合理,會(huì)導(dǎo)致死鎖現(xiàn)象發(fā)生,仿真流程會(huì)卡在某個(gè)測試項(xiàng)停滯不前。圖5是存在死鎖的流程樣例。并行網(wǎng)關(guān)觸發(fā)要求滿足所有的前置條件,測試項(xiàng)2之前存在一個(gè)并行網(wǎng)關(guān),并行網(wǎng)關(guān)和測試項(xiàng)1、測試項(xiàng)3相連,測試項(xiàng)3又依賴測試項(xiàng)2的數(shù)據(jù),這樣就形成了邏輯上的死鎖。測試項(xiàng)2一直在等待測試項(xiàng)3執(zhí)行,測試項(xiàng)3又一直在等待測試項(xiàng)2執(zhí)行。

圖5 存在死鎖的流程示例Fig.5 Process example with deadlock

基于可達(dá)圖的死鎖驗(yàn)證方法比較簡單,只需驗(yàn)證映射后的流程中的所有變遷是否都出現(xiàn)在可達(dá)圖中,未出現(xiàn)變遷所對(duì)應(yīng)的測試項(xiàng)便是死鎖現(xiàn)象發(fā)生的節(jié)點(diǎn)。

(4) 死循環(huán)

Petri網(wǎng)中的死循環(huán)指的是在一次變遷序列中,同一個(gè)標(biāo)識(shí)在不同的時(shí)間出現(xiàn)過兩次或者兩次以上。變遷序列指Petri網(wǎng)從初始標(biāo)識(shí)M0開始,到結(jié)束標(biāo)識(shí)截止。在測發(fā)控流程中,死循環(huán)指因?yàn)榱鞒踢壿嬙O(shè)計(jì)不合理而導(dǎo)致一個(gè)不能自動(dòng)終止的循環(huán)。如果在流程設(shè)計(jì)階段忘記添加跳出判斷條件,則會(huì)發(fā)生死循環(huán)。死循環(huán)會(huì)讓仿真無法正常結(jié)束,需要進(jìn)行人工干預(yù)。流程中存在死循環(huán),也有可能會(huì)導(dǎo)致死循環(huán)后邊的流程一直重復(fù)執(zhí)行,整個(gè)仿真都會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。一個(gè)存在死循環(huán)的流程樣例如圖6所示。測試項(xiàng)2存在兩個(gè)輸出,連接結(jié)束節(jié)點(diǎn)和測試項(xiàng)3。流程在執(zhí)行完測試項(xiàng)2后,兩個(gè)輸出都會(huì)被觸發(fā)執(zhí)行,導(dǎo)致測試項(xiàng)1～測試項(xiàng)3形成一個(gè)循環(huán)。由于缺少判斷條件,循環(huán)會(huì)一直進(jìn)行,無法跳出,結(jié)束節(jié)點(diǎn)也會(huì)一直被重復(fù)實(shí)例化。

圖6 存在死循環(huán)的流程示例Fig.6 Process example with an infinite loop

測發(fā)控流程中死循環(huán)在可達(dá)圖中的展現(xiàn)形式為可達(dá)圖的環(huán)路,只要檢測到可達(dá)圖中存在環(huán)路,則說明測發(fā)控流程中存在死循環(huán)。

2.3 邏輯評(píng)價(jià)算法流程

將測發(fā)控流程按照合理的規(guī)則映射到Petri網(wǎng),就可以通過數(shù)學(xué)的方式描述流程仿真的過程?；赑etri網(wǎng)的航天復(fù)雜系統(tǒng)測發(fā)控流程可以獲得流程的結(jié)構(gòu)矩陣,根據(jù)矩陣中庫所、變遷的輸入輸出關(guān)系和流程初始標(biāo)識(shí),得到測發(fā)控流程的可達(dá)圖/可覆蓋樹。最后,根據(jù)可達(dá)圖/可覆蓋樹的性質(zhì)與特點(diǎn),就可以對(duì)整個(gè)航天復(fù)雜系統(tǒng)測發(fā)控流程的安全性、可達(dá)性、死鎖和死循環(huán)進(jìn)行邏輯評(píng)價(jià)?；赑etri網(wǎng)的航天復(fù)雜系統(tǒng)測發(fā)控流程的邏輯評(píng)價(jià)方案示意圖如圖7所示。

圖7 邏輯評(píng)價(jià)方案示意圖Fig.7 Schematic diagram of logical evaluation scheme

檢查可達(dá)圖中是否存在無界量w,可以判斷測發(fā)控流程中是否存在安全性問題。如果可達(dá)圖中存在環(huán)路,說明測發(fā)控流程中存在死循環(huán)。當(dāng)可達(dá)圖中存在不可達(dá)節(jié)點(diǎn)時(shí),需要進(jìn)一步判斷才能確定是哪種邏輯問題。如果可達(dá)圖的葉子節(jié)點(diǎn)中測發(fā)控流程結(jié)束事件對(duì)應(yīng)庫所的令牌不為0,則測發(fā)控流程存在不可達(dá)問題;如果令牌數(shù)為0,則是由于死鎖導(dǎo)致測發(fā)控流程未進(jìn)行到結(jié)束節(jié)點(diǎn)導(dǎo)致。流程評(píng)價(jià)算法的流程圖如圖8所示。

圖8 邏輯評(píng)價(jià)算法流程圖Fig.8 Flowchart of logic evaluation algorithm

3 測發(fā)控流程構(gòu)建與評(píng)價(jià)仿真

測發(fā)控流程實(shí)例搭建如圖9所示,流程實(shí)例最大并發(fā)數(shù)為5,共包含9個(gè)測試對(duì)象、59個(gè)測試項(xiàng)。依照約束規(guī)則,測試流程整體可分為3個(gè)測試環(huán)節(jié):單項(xiàng)檢查、單元測試和分系統(tǒng)測試。不同測試環(huán)節(jié)之間由并行網(wǎng)關(guān)進(jìn)行連接,兩個(gè)相鄰并行網(wǎng)關(guān)包含的測試支路并行執(zhí)行。

圖9 測試流程實(shí)例圖Fig.9 Test process example diagram

利用開發(fā)的航天復(fù)雜系統(tǒng)測發(fā)控流程的仿真引擎和設(shè)計(jì)的基于Petri網(wǎng)的流程邏輯評(píng)價(jià)算法對(duì)搭建的測試流程進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果如圖10所示。

為進(jìn)一步驗(yàn)證流程邏輯評(píng)價(jià)算法評(píng)價(jià)結(jié)果的正確性,對(duì)圖9流程實(shí)例進(jìn)行部分改動(dòng),驗(yàn)證算法,檢驗(yàn)流程的安全性、可達(dá)性、死鎖與死循環(huán)問題的正確性。修改后的流程實(shí)例部分連接圖如圖11所示。安全性問題改動(dòng)如圖11(a)所示,將并行網(wǎng)關(guān)替換為單向網(wǎng)關(guān);不可達(dá)改動(dòng)如圖11(b)所示,刪除制導(dǎo)系統(tǒng)模擬飛行測試和彈載計(jì)算機(jī)自檢之間的連接線;死鎖改動(dòng)如圖11(c)所示,將并行網(wǎng)關(guān)和伺服結(jié)構(gòu)氣壓、油面檢查測試項(xiàng)之間的箭頭反向,構(gòu)成死鎖;死循環(huán)改動(dòng)如圖11(d)所示,在線振動(dòng)測試和重力場測試之間構(gòu)成死循環(huán)。

圖11 測試流程實(shí)例改動(dòng)對(duì)比圖Fig.11 Test process example change comparison diagram

將改動(dòng)后的流程實(shí)例帶入流程邏輯評(píng)價(jià)算法,驗(yàn)證結(jié)果如表2所示。由表2可以看到,基于Petri網(wǎng)的邏輯評(píng)價(jià)算法能夠?qū)⒋嬖谶壿嬪e(cuò)誤的測試項(xiàng)ID定位出來,并標(biāo)識(shí)出現(xiàn)的邏輯錯(cuò)誤。當(dāng)獲取了存在邏輯錯(cuò)誤的流程節(jié)點(diǎn)后,流程設(shè)計(jì)人員可以返回到航天復(fù)雜系統(tǒng)測發(fā)控流程的仿真引擎,對(duì)流程進(jìn)行重新繪制和修改,為后續(xù)流程的優(yōu)化和調(diào)整提供更為可靠的依據(jù)。

表2 改動(dòng)后的流程實(shí)例驗(yàn)證結(jié)果

4 結(jié) 論

本文實(shí)現(xiàn)了航天復(fù)雜系統(tǒng)測發(fā)控流程并行仿真引擎的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià),主要完成了以下工作:

(1) 結(jié)合工作流和并行仿真技術(shù),利用Java語言開發(fā)設(shè)計(jì)了航天復(fù)雜系統(tǒng)測發(fā)控流程的仿真引擎;

(2) 通過建立相應(yīng)的映射規(guī)則和邏輯評(píng)價(jià)指標(biāo),利用Petri網(wǎng)對(duì)航天復(fù)雜系統(tǒng)的測發(fā)控流程進(jìn)行建模;

(3) 通過基于Petri網(wǎng)的流程評(píng)價(jià)算法驗(yàn)證測發(fā)控流程邏輯的正確性;

(4) 利用設(shè)計(jì)的并行仿真引擎來搭建航天復(fù)雜系統(tǒng)的測發(fā)控流程實(shí)例,對(duì)發(fā)生邏輯錯(cuò)誤的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位。

本文設(shè)計(jì)的航天復(fù)雜系統(tǒng)測發(fā)控流程并行仿真引擎,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)流程的可視化繪制,更真實(shí)地模擬系統(tǒng)的測試流程,提高了測發(fā)控流程的測試效率。利用相應(yīng)的映射規(guī)則,可以將測試流程表達(dá)為Petri網(wǎng)的形式,對(duì)測試流程的邏輯正確性進(jìn)行驗(yàn)證,并對(duì)其中存在邏輯錯(cuò)誤的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位,為流程的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供更為可靠的依據(jù)。