面向CPS的混成AADL建模与模型转换

摘要

信息物理融合系统(CPS)是将物理过程和计算过程紧密结合的混成系统,是由多个异构的组件通过通信设施联系起来。组合式建模通过对信息物理融合系统组件分别建模,再使用组合机制将组件整合成一个复杂的系统。进程代数经常用于通信系统建模,能够描述进程间的并发关系,但是缺乏对连续变化和随机行为的描述能力。文中在经典进程理论上扩展并提出CPS建模语言HPCCS,同时在模型中使用谓词公式来描述数据间的约束关系。AADL是目前广泛使用的建模语言,但是缺少连续行为的建模能力,文中结合HPCCS扩展AADL提出CPS系统建模机制HPCCS-AADL。为了对半形式化的HPCCS-AADL进行形式化验证,给出了混成AADL到HPCCS的转换规则。最后通过飞行控制系统的例子说明提出的混成AADL建模能力足够描述CPS系统,并且通过模型转换可以转换到形式化的HPCCS。