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軟件工程方法在飛行仿真系統開發中的應用論文
在現代飛行器的設計、試驗和分析中，隨著飛行器系統的日益復雜，飛行仿真實驗占有越來越重要的地位。而飛行器系統的多樣性和復雜性使得仿真軟件的開發日趨復雜化，對軟件開發的要求也越來越高。但與這種要求不相適應的是，在飛行仿真領域許多系統開發者還在沿用以前的老方法開發新系統。目前飛行仿真軟件開發的弱點集中體現在軟件開發過程、軟件系統的分析與設計和編碼方面，傳統的仿真系統開發方法在很大程度上己不能適應復雜軟件系統的開發要求，軟件質量難以得到保證。在開發過程中暴露出的效率低下、結構混亂、重復性開發、可理解性和可維護性差等問題，是導致仿真軟件系統失敗的主要原因。因此迫切需要一種完善的、適應于飛行仿真系統開發特點的工程化方法來支持仿真系統的開發。
現代軟件技術的發展，提出了一整套解決開發過程中所遇到的一系列問題的工程方法。為解決飛行仿真系統開發中的實際問題，本文將軟件工程方法引入到仿真系統的開發中，提出了一套仿真系統開發過程和仿真程序分析與設計的優化方案，并對開發過程中的全面質量管理方法進行了研究，從而實現了軟件工程方法在飛行仿真系統開發中的有效應用。
軟件工程是一種運用系統的、規范的和可定量的方法來開發、運行和維護軟件的工程化開發技術。它借鑒了傳統工程的原則和方法，針對傳統軟件開發方法的缺點，以求高效地開發高質量軟件。軟件工程方法在軟件系統開發過程中的優勢主要體現在如下幾個方面:對軟件開發過程的優化;對軟件分析與設計方法的優化;全面的軟件質量管理體系。
軟件開發過程主要包括需求、設計、實現、確認以及支持等活動，所有這些活動構成了軟件的工程開發模式，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，有助于規范開發的過程，提高開發的效率和質量。目前常用的開發模式有瀑布式模型、原型開發模型、螺旋模型、面向對象模型等。
在軟件系統分析與設計方面，軟件工程定義了一套比較完整的實現方案。分析是抽取相應需求的過程，設計是將需求轉化為設計規格說明的過程。在系統分析與設計方面，目前比較流行并且適合于仿真系統開發的方法是面向對象的分析與設計方法。它在對象、類、方法和消息等概念的支持下，在現實系統的建模、分析與設計方面更直觀有效。可用下面的等式來說明面向對象的方法：面向對象=對象十分類十繼承十通過消息的通訊。
面向對象的方法將現實系統分解為一個個直觀可理解的對象類，并在分類的基礎上定義了類的屬性和服務(類與類之間的通訊手段)，然后在此基礎上將類組裝成為實際的軟件系統，對軟件開發的復雜度進行有效的控制。
質量保證在軟件開發過程中占有很重要的位置，在軟件工程方法中是依靠軟件質量保證(SQA)活動對軟件品質進行控制的。SQA是軟件開發過程中一項有計劃的規范性管理活動，它主要通過如下活動保證軟件的開發過程和軟件質量：技術方法的應用;正式技術評審的實施;軟件測試;標準的執行、修改的控制;度量、記錄和記錄保存。
軟件工程技術的應用改變了軟件開發僅是一個純粹編碼過程的基本觀念。軟件工程方法有一套嚴格的開發模式和管理控制體系，從問題域的分析，到軟件系統的設計、具體的編碼實現，再到軟件的測試、交付使用與維護，都有一套相應的解決方案，使整個軟件開發的過程規范化、文檔化，并且在軟件系確保軟件系統滿足開發要求，最大限度地提高軟件的質量。為了對以上質量因素進行評價與控制，根據仿真系統的特點綜合考慮，可將仿真系統開發過程中的質量保證分為如下幾個層次:仿真模型驗證與校核;仿真軟件測試;仿真軟件評審;軟件修改過程控制。這幾方面的活動不僅僅是單純的技術活動，還要包含對軟件開發過程的管理活動，因此在實施過程中，必須在軟件系統的需求分析階段之前，制定具體的管理方法和實施步驟。
具體的實施步驟為：首先考察對SQA的需求，也就是對仿真系統開發中的軟件質量保證和軟件配置管理的狀態(包含軟件開發所采用的政策、過程和標準等)、組織以及SQA與軟件開發中其他元素的關系的評價;其次是制定具體的SQA計劃，并在一些SQA標準(如GB/T12504—90)的基礎上，結合飛行仿真系統的特點，形成SQA計劃的標準格式;最后是SQA的實施階段。
SQA活動貫穿于仿真系統開發的全過程，是一種將技術手段與管理手段結合起來對飛行仿真軟件質量進行控制的有效方法。軟件工程方法的應用，不僅使整個仿真系統實現規范化，而且提高了軟件的編制效率，在系統實現中體現了現代軟件工程的思想。軟件的編制實現模塊化、組件化，提高了軟件代碼的重用性。軟件工程的規范方法，大大提高了仿真軟件系統的生產效率。軟件的質量提高了，后期的維護工作量也減少了，并且系統更穩定，從而為飛行器的設計與分析提供了一個可靠的仿真試驗平臺。
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