基于系統(tǒng)工程的軍用軟件開發(fā)平臺

石磊

摘要：軍用軟件研制大多利用軟件工程進(jìn)行管控，很少考慮系統(tǒng)工程的方法應(yīng)用。該文以系統(tǒng)工程、需求工程和軟件工程為依據(jù)，采用IT架構(gòu)方法論，形成完整的業(yè)務(wù)架構(gòu)、應(yīng)用架構(gòu)、數(shù)據(jù)架構(gòu)和技術(shù)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)軍用軟件開發(fā)平臺。

關(guān)鍵詞：系統(tǒng)工程;軍用軟件;IT架構(gòu);開發(fā)平臺

中圖分類號：TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）29-0086-02

目前大部分軍用軟件研制過程依據(jù)的方法論是軟件工程，而型號研制往往按照系統(tǒng)工程和需求工程的方法開展，為滿足工程應(yīng)用，需將系統(tǒng)工程、需求工程和軟件工程進(jìn)行深度融合，構(gòu)建滿足軍用軟件研制成熟度等級三要求的工程技術(shù)、過程與方法，讓系統(tǒng)所有構(gòu)成元素相互配合與協(xié)調(diào)，得到成本最低、技術(shù)最優(yōu)、時(shí)間最少、運(yùn)行最穩(wěn)的工程研制過程嘲。

1工程應(yīng)用模型

系統(tǒng)工程的核心是“綜合即創(chuàng)造”，其基于系統(tǒng)的整體邏輯框架構(gòu)建結(jié)構(gòu)化的系統(tǒng)工程流程，用于控制各個(gè)工程技術(shù)、領(lǐng)域設(shè)計(jì)和驗(yàn)證的過程，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體功能和提高系繞性能指標(biāo)。本文在軍用軟件領(lǐng)域開展應(yīng)用研究，構(gòu)建基于系統(tǒng)工程的軍用軟件開發(fā)業(yè)務(wù)模型，如圖1所示。

該模型由三個(gè)業(yè)務(wù)域組成，包括軟件需求管控、軟件設(shè)計(jì)和軟件確認(rèn)/驗(yàn)證過程，每個(gè)業(yè)務(wù)域由若干業(yè)務(wù)組件和業(yè)務(wù)單元構(gòu)成，軟件需求管控定義各階段軟件產(chǎn)品的數(shù)據(jù)模型，軟件設(shè)計(jì)的每個(gè)業(yè)務(wù)組件都由“需求定義一設(shè)計(jì)一確認(rèn)，驗(yàn)證”的方式組成，形成基于v模型的軟件開發(fā)模式，通過不斷的迭代，達(dá)到縮短研制周期、降低開發(fā)成本以及提高產(chǎn)品質(zhì)量的目標(biāo)。

2IT架構(gòu)

IT架構(gòu)描述的是企業(yè)業(yè)務(wù)的架構(gòu)、數(shù)據(jù)、應(yīng)用和技術(shù)等rr要素，通過描述業(yè)務(wù)的組成要素、要素間的關(guān)系和流程來定義業(yè)務(wù)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)轉(zhuǎn)方式，包括業(yè)務(wù)架構(gòu)、應(yīng)用架構(gòu)、數(shù)據(jù)架構(gòu)和技術(shù)架構(gòu)。

2.1業(yè)務(wù)架構(gòu)

依據(jù)業(yè)務(wù)模型以業(yè)務(wù)架構(gòu)為平臺架構(gòu)的驅(qū)動點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)流程、組織、數(shù)據(jù)和技術(shù)的集成和融合，共形成3個(gè)業(yè)務(wù)域，36個(gè)業(yè)務(wù)組件與78個(gè)業(yè)務(wù)單元，覆蓋全部軟件開發(fā)業(yè)務(wù)域。技術(shù)過程主要由軟件設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和測試組成，還包括項(xiàng)目管理、需求管理、配置管理、資源服務(wù)和保密安全等業(yè)務(wù)要求。

2.2應(yīng)用架構(gòu)

根據(jù)業(yè)務(wù)架構(gòu)，從展現(xiàn)層、執(zhí)行層、服務(wù)層和設(shè)施層4個(gè)維度描述平臺的應(yīng)用效果，展現(xiàn)層描述角色、主界面、圖形圖標(biāo)和即時(shí)通訊的應(yīng)用，執(zhí)行層描述項(xiàng)目管理、需求管理、配置管理、軟件開發(fā)的應(yīng)用，服務(wù)層描述過程定義、工具集成、資源服務(wù)和保密安全的應(yīng)用，設(shè)施層描述應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和桌面設(shè)備的應(yīng)用。

2.3數(shù)據(jù)架構(gòu)

平臺采用分層的方法建立所有業(yè)務(wù)單元的元數(shù)據(jù)模型，共計(jì)139個(gè)，通過對數(shù)據(jù)資源的規(guī)劃和構(gòu)建，使數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)之間的關(guān)系得以規(guī)范定義、表達(dá)與使用，統(tǒng)一表單內(nèi)容、格式和使用范圍，滿足不同角色不同視圖下，對數(shù)據(jù)的合規(guī)性、協(xié)同性處理，確保數(shù)據(jù)前后的關(guān)聯(lián)性、一致性和正確性。

2.4技術(shù)架構(gòu)

平臺采用多項(xiàng)目管理的業(yè)務(wù)模式，實(shí)現(xiàn)管理和技術(shù)團(tuán)隊(duì)的頂層定義，展現(xiàn)層實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)操作、代辦處理、實(shí)時(shí)信息、個(gè)性定制和用戶幫助，邏輯層實(shí)現(xiàn)流程定義、監(jiān)控、實(shí)施和管理，服務(wù)層實(shí)現(xiàn)應(yīng)用服務(wù)、工具服務(wù)、資源服務(wù)和外部接口的統(tǒng)一管理，用于規(guī)范平臺技術(shù)要求。

3平臺實(shí)現(xiàn)

平臺主控UI采用擬物化、圖形化和游戲化的設(shè)計(jì)風(fēng)格，所有業(yè)務(wù)單元的入口均由主控界面控制，通過界面動態(tài)特效、拖拉式擺放和顏色標(biāo)識實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)，實(shí)時(shí)響應(yīng)不同角色的可操作項(xiàng)、任務(wù)狀態(tài)以及項(xiàng)目數(shù)據(jù)等信息，平臺主要功能如下所述。

1）軟件設(shè)計(jì)過程

各階段軟件設(shè)計(jì)描述需求名稱、需求項(xiàng)內(nèi)容、需求關(guān)鍵程度、需求優(yōu)先級和需求類型，確認(rèn)后的需求進(jìn)行“可測試性”分析，審查通過后其狀態(tài)置為通過。若某項(xiàng)需求不滿足軟件設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，可回退至前項(xiàng)任務(wù)，直至滿足設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。

21軟件測試過程

各階段軟件設(shè)計(jì)完成后，并行開展測試需求分析、測試策劃和測試設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，構(gòu)建測試環(huán)境、測試需求100%覆蓋設(shè)計(jì)需求和測試用例設(shè)計(jì)。軟件編碼實(shí)現(xiàn)后完成測試執(zhí)行，根據(jù)發(fā)現(xiàn)的問題填寫軟件問題報(bào)告單，并完成測試總結(jié)，各測試級別均可進(jìn)行靜態(tài)測試和動態(tài)測試。

3）需求管理過程

需求管理完成需求追蹤、版本管理和變更管理，需求追蹤完成軟件設(shè)計(jì)需求追蹤、各級別軟件測試需求追蹤、需求追蹤關(guān)系圖形顯示以及需求測量數(shù)據(jù)，版本管理完成不同需求的版本控制，可對歷史需求進(jìn)行差異化比對分析，變更管理實(shí)現(xiàn)不同需求的變更控制。

4總結(jié)

通過基于系統(tǒng)工程的軍用軟件開發(fā)平臺研究與實(shí)現(xiàn)，覆蓋了軍用軟件開發(fā)技術(shù)過程的全業(yè)務(wù)、全過程、全屬性和全角色。該平臺已在工程應(yīng)用中得到了進(jìn)一步驗(yàn)證，經(jīng)優(yōu)化的平臺能夠全方位支撐型號軟件研制的使用要求，具備軟件產(chǎn)品“按需按時(shí)”交付的能力。