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基于隐式谓词抽象和属性导向可达的SCADE模型检测
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作者 张聪 陈哲 +1 位作者 王慧杰 韦依洋 《计算机科学》 北大核心 2025年第12期24-31,共8页
SCADE被广泛应用于航空航天、核电站、轨道交通、医疗设备等关乎生命安全的关键行业。将模型检测应用于这些安全关键领域,能够有效地确保系统的安全。目前,针对SCADE模型检测的研究较少,多数研究基于程序转化,借助其他更简单的语言模型... SCADE被广泛应用于航空航天、核电站、轨道交通、医疗设备等关乎生命安全的关键行业。将模型检测应用于这些安全关键领域,能够有效地确保系统的安全。目前,针对SCADE模型检测的研究较少,多数研究基于程序转化,借助其他更简单的语言模型检测工具来完成验证,而少有的可实现对SCADE程序进行模型检测的全流程工具则验证效率较低。为此,提出了一种基于隐式谓词抽象和属性导向可达的模型检测算法(IAPDR),将其并行集成到现有的针对SCADE程序的模型检测工具(PSMC)上,该工具实现了SCADE程序的分析、建模和模型检测的全流程。此外,通过理论证明了所提出算法的正确性,通过实验评估了IAPDR算法以及扩展后的工具(PSMCWI)的效果和性能。与传统的BMC,K-Induction和CEGAR算法相比,IAPDR算法在数据集上具有最高的验证成功覆盖率和最短的验证总耗时。与原生的PSMC工具相比,PSMCWI在数据集上能够多验证139个SCADE程序,验证成功覆盖率提升了15.1%,验证的总耗时减少了43%。与JKind的对比实验的结果表明,IAPDR算法能够正确地对SCADE程序进行模型检测,相比于将SCADE模型转化为Lustre模型后,用JKind对Lustre模型进行模型检测来实现对SCADE程序进行模型检测的方法,PSMCWI具有更高的效率。 展开更多
关键词 scade 模型检测 状态空间 谓词抽象 属性导向可达 插值
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机载SCADE显示功能组件的面向对象分析与实现
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作者 李曦 王军 +2 位作者 付强 谌钺 沈瑞娜 《航空电子技术》 2025年第2期8-14,共7页
随着航空电子系统复杂度的提升,机载显控SCADE画面模型开发量显著增加。为减少重复开发、提高开发效率,需要设计通用组件,构建可复用的基础画面模型。基于此,本文提出机载SCADE显示功能组件的面向对象分析与实现方法,参考面向对象的类... 随着航空电子系统复杂度的提升,机载显控SCADE画面模型开发量显著增加。为减少重复开发、提高开发效率,需要设计通用组件,构建可复用的基础画面模型。基于此,本文提出机载SCADE显示功能组件的面向对象分析与实现方法,参考面向对象的类设计方法,将画面中具有相同属性和行为的对象进行抽象,提高模型内聚性,从而减少模型与外部的耦合;定义模型接口,约束模型功能,模型中内部数据不被外部访问,进而降低组件模型使用难度;继承基础模型并增加特有属性,实现模型的扩展,提高模型利用率,构建完整的画面模型。通过以上方法,实现对模型组件的复用与快速开发,降低问题定位难度与修改复杂度。 展开更多
关键词 机载显控软件 scade显示功能组件 面向对象 图形化建模
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基于SCADE的安全级DCS浮点数运算误差分析
3
作者 陈杰 靳津 +2 位作者 肖安洪 曾辉 于佼 《仪表技术》 2025年第3期46-49,77,共5页
基于高安全应用开发环境(SCADE)开发的核电厂安全级数字控制系统(DCS)应用组态软件,针对浮点数运算舍入误差,结合具体案例,分析了误差是否被设计放大及其对软件功能和基于SCADE平台的仿真测试影响,探讨了仿真平台与目标平台浮点数精度... 基于高安全应用开发环境(SCADE)开发的核电厂安全级数字控制系统(DCS)应用组态软件,针对浮点数运算舍入误差,结合具体案例,分析了误差是否被设计放大及其对软件功能和基于SCADE平台的仿真测试影响,探讨了仿真平台与目标平台浮点数精度不一致时的仿真结果差异及影响,并提出了控制措施,以期为后续项目提供借鉴。 展开更多
关键词 高安全应用开发环境 安全级 数字控制系统 浮点数运算 误差分析
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SCADE模型测试下最小测试用例集路径生成算法
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作者 夏苗 陈泽华 《铁路通信信号工程技术》 2025年第4期19-24,57,共7页
根据在安全关键应用开发环境(Safety Critical Application Development Environment,SCADE)下,对采用Masking Modified Condition/Decision Coverage(MC/DC)准则的A级软件,如何快速生成最小测试用例集,总结出路径生成算法。针对零耦合... 根据在安全关键应用开发环境(Safety Critical Application Development Environment,SCADE)下,对采用Masking Modified Condition/Decision Coverage(MC/DC)准则的A级软件,如何快速生成最小测试用例集,总结出路径生成算法。针对零耦合条件、弱耦合条件、强耦合条件的输入,可使用一套算法完成最小测试用例集的设计,充分提高测试人员效率。并引入路径的概念,帮助测试人员加深对测试覆盖率全面性的理解。 展开更多
关键词 scade MC/DC 测试用例 耦合条件 路径生成算法
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基于SCADE的安全软件开发方法研究 被引量:17
5
作者 陈淑珍 陈荣武 李耀 《铁路计算机应用》 2015年第3期14-18,共5页
针对传统软件开发方式已经不能满足高安全性系统安全性、完整性的需求,本文提出了基于SCADE的安全软件开发方法,分析SCADE开发的原理、流程及应用方式,并以城市轨道交通列车运行控制系统的区域控制器ZC为例,基于SCADE对ZC列车管理功能... 针对传统软件开发方式已经不能满足高安全性系统安全性、完整性的需求,本文提出了基于SCADE的安全软件开发方法,分析SCADE开发的原理、流程及应用方式,并以城市轨道交通列车运行控制系统的区域控制器ZC为例,基于SCADE对ZC列车管理功能进行建模和验证。通过实例分析,证明基于SCADE的软件开发方法,可以有效保障高安全性系统的安全性和完整性,为其提供了一种新的开发方式。 展开更多
关键词 scade 软件安全 软件建模 区域控制器
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基于SCADE的无人机三余度飞控系统设计及实现 被引量:7
6
作者 王群伟 吴成富 +1 位作者 陈怀民 徐克 《测控技术》 CSCD 2007年第4期52-54,共3页
利用一种嵌入式软件开发的新方法——嵌入式代码自动生成软件SACDE研究了无人机三余度飞控系统的开发。通过与传统三余度飞控系统开发方法进行了对比,说明了使用SCADE开发的无人机三余度飞控系统具有成本低、周期短、安全性高、交互界... 利用一种嵌入式软件开发的新方法——嵌入式代码自动生成软件SACDE研究了无人机三余度飞控系统的开发。通过与传统三余度飞控系统开发方法进行了对比,说明了使用SCADE开发的无人机三余度飞控系统具有成本低、周期短、安全性高、交互界面友好等优点,并在很大程度上实现了该软件开发的自动化。 展开更多
关键词 scade 三余度 飞控系统 高安全性
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基于SCADE实现的三余度飞控计算机系统任务同步 被引量:7
7
作者 吴成富 王睿 +1 位作者 陈怀民 段晓军 《航空计算技术》 2009年第1期107-110,共4页
余度技术是提高可靠性的有效途径,余度系统同步是余度技术的关键。在SCADE开发环境中采用图形化建模方式搭建三余度飞控计算机任务同步模型,应用自动代码生成技术将任务同步模型生成高可靠嵌入式实时代码,省略代码单元测试,具有开发周... 余度技术是提高可靠性的有效途径,余度系统同步是余度技术的关键。在SCADE开发环境中采用图形化建模方式搭建三余度飞控计算机任务同步模型,应用自动代码生成技术将任务同步模型生成高可靠嵌入式实时代码,省略代码单元测试,具有开发周期短、安全性高等优点。在实际应用中能稳定可靠的完成了任务同步,为余度系统作用发挥奠定了基础。 展开更多
关键词 scade 三余度 飞控计算机 同步
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基于SCADE的无人机自主导航飞行软件设计 被引量:11
8
作者 张合军 陈欣 《计算机测量与控制》 CSCD 2007年第10期1400-1402,1414,共4页
该文研究了一种无人机飞行控制软件设计方法,利用高安全性的应用程序开发环境—SCADE(Safety-Critical ApplicationDevelopment Environment)开发无人机自主导航功能模块的软件;按照SCADE开发嵌入式软件设计流程,自动生成可直接面向工... 该文研究了一种无人机飞行控制软件设计方法,利用高安全性的应用程序开发环境—SCADE(Safety-Critical ApplicationDevelopment Environment)开发无人机自主导航功能模块的软件;按照SCADE开发嵌入式软件设计流程,自动生成可直接面向工程的高安全性嵌入式代码;并通过代码的效率测试和安全性测试,验证了在SCADE环境下进行无人机软件开发的优越性;由此得出SCADE很大程度上实现了软件开发的自动化,节约了开发成本和开发时间,并具有很高的安全性特征。 展开更多
关键词 scade无人机 高安全性 自主导航 软件设计
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SCADE平台下的图形化设计和代码自动生成 被引量:6
9
作者 章晓春 金平 孙全艳 《软件》 2011年第5期74-77,共4页
随着航空机载软件功能和复杂性的提高,采用传统的人工编码方法来已不能满足其效率和安全性要求,因此寻求一种更有效的航空机载软件设计方法势在必行。本文研究了一种航空机载软件开发方法—高安全性开发环境SCADE,并以飞机自主导航软件... 随着航空机载软件功能和复杂性的提高,采用传统的人工编码方法来已不能满足其效率和安全性要求,因此寻求一种更有效的航空机载软件设计方法势在必行。本文研究了一种航空机载软件开发方法—高安全性开发环境SCADE,并以飞机自主导航软件为例,按照SCADE软件的程序设计流程,即通过直观的图形化建模和模拟仿真自动生成可直接面向工程的安全嵌入式C代码。实验结果表明,SCADE在很大程度上实现了软件开发的自动化,节约了开发成本和开发时间。 展开更多
关键词 软件开发 scade 高安全性 自动代码生成
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基于SCADE的机载余度管理软件开发 被引量:4
10
作者 吴成富 侯晓梅 段晓军 《电子设计工程》 2013年第3期96-98,102,共4页
针对目前余度管理软件开发过程中普遍采用手工编码,可靠性和效率较低,验证工作量大,软件开发周期较长,成本高等问题,本文采用基于SCADE的图形化建模开发方法和自动代码生成技术生成高可靠嵌入式实时代码,免去代码的测试单元,缩短开发周... 针对目前余度管理软件开发过程中普遍采用手工编码,可靠性和效率较低,验证工作量大,软件开发周期较长,成本高等问题,本文采用基于SCADE的图形化建模开发方法和自动代码生成技术生成高可靠嵌入式实时代码,免去代码的测试单元,缩短开发周期,安全性高,在工程应用中大大节省了开发成本,并很好的保证了余度管理系统的稳定性和安全性。 展开更多
关键词 scade 余度管理软件 图形化建模开发方法 自动代码生成
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基于AADL和SCADE的模型驱动软件设计 被引量:1
11
作者 刘芮滦 邓杨 龚彬 《太赫兹科学与电子信息学报》 北大核心 2020年第6期1117-1121,共5页
模型驱动开发逐渐应用于嵌入式系统的软件设计,在软件设计阶段重点关注的是软件的架构模型和详细功能模型。用于嵌入式系统软件建模的语言和工具很多,其中结构分析与设计语言(AADL)模型可以构建嵌入式软件的架构,高安全性应用开发环境(S... 模型驱动开发逐渐应用于嵌入式系统的软件设计,在软件设计阶段重点关注的是软件的架构模型和详细功能模型。用于嵌入式系统软件建模的语言和工具很多,其中结构分析与设计语言(AADL)模型可以构建嵌入式软件的架构,高安全性应用开发环境(SCADE)模型可以描述嵌入式软件的逻辑功能,将两者统一使用可以满足嵌入式软件概要设计和详细设计的建模需求。针对某飞行器控制系统,本文分别使用AADL和SCADE对飞行器控制系统软件架构和功能进行建模,利用KCG工具从SCADE模型自动生成C代码,通过手工代码和自动生成代码的集成完成控制系统部分软件设计。实际应用表明,采用AADL和SCADE相结合的建模方法适用于模型驱动开发在嵌入式软件设计中应用。 展开更多
关键词 AADL模型 scade模型 模型驱动开发 嵌入式系统 自动代码生成
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基于SCADE的形式化验证技术研究 被引量:10
12
作者 林枫 《测控技术》 CSCD 北大核心 2011年第12期71-74,共4页
针对软件开发中的一种软件验证技术———形式化验证技术进行研究,分析这种方法的原理和应用情况,并使用一个实例来说明这种方法在基于模型的软件开发中的使用方式,由这个过程可以看出,这种基于模型的形式化验证技术对于传统的软件验证... 针对软件开发中的一种软件验证技术———形式化验证技术进行研究,分析这种方法的原理和应用情况,并使用一个实例来说明这种方法在基于模型的软件开发中的使用方式,由这个过程可以看出,这种基于模型的形式化验证技术对于传统的软件验证方法来说是个有力的补充,对于一些高安全性的软件来说使用这种验证方式能有效提高软件的可靠性。 展开更多
关键词 综合航电 基于模型 scade 形式化验证
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基于SCADE的嵌入式软件开发方法研究 被引量:9
13
作者 高玉娜 《电子设计工程》 2015年第21期103-105,109,共4页
安全和可靠性是嵌入式软件质量的关键要素,软件的设计模式直接决定了软件的安全和可靠性。本文研究了高安全性应用程序开发环境-SCADE的特点和应用,介绍了一种基于该开发环境的软件开发平台方案。大量的工程的应用也表明该方案有助于提... 安全和可靠性是嵌入式软件质量的关键要素,软件的设计模式直接决定了软件的安全和可靠性。本文研究了高安全性应用程序开发环境-SCADE的特点和应用,介绍了一种基于该开发环境的软件开发平台方案。大量的工程的应用也表明该方案有助于提高嵌入式软件的开发质量,缩短研制周期,满足软件研制需求。 展开更多
关键词 scade 嵌入式软件 建模 模拟仿真 形式验证
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基于SCADE模型驱动的软件集成设计 被引量:4
14
作者 傅亮 潘明罕 严俊 《航空电子技术》 2013年第3期26-30,共5页
SCADE开发环境采用直观的图形化建模方式搭建系统模型,很大程度上实现了软件开发的自动化,节约开发成本并具有很高的安全性特征。本文采用软件代码集成的方式将设计好的SCADE模型转换为特定运行平台上的可执行程序,程序运行效果和SCADE... SCADE开发环境采用直观的图形化建模方式搭建系统模型,很大程度上实现了软件开发的自动化,节约开发成本并具有很高的安全性特征。本文采用软件代码集成的方式将设计好的SCADE模型转换为特定运行平台上的可执行程序,程序运行效果和SCADE模型模拟仿真效果完全一致,成功实现设计模型到实际应用的转换。 展开更多
关键词 scade 显示控制 GLUT库
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三角函数的SCADE Suite实现方法 被引量:2
15
作者 林枫 《计算机系统应用》 2012年第3期228-231,共4页
利用SCADE Suite实现三角函数的泰勒级数展开法,进行了建模、仿真、比较。对于嵌入式编程,很多时候由于系统的限制,需重新实现三角函数而不是使用编译器自带的三角函数。实现三角函数,多数会应用迭代算法,而对于手工编程下的迭代等算法... 利用SCADE Suite实现三角函数的泰勒级数展开法,进行了建模、仿真、比较。对于嵌入式编程,很多时候由于系统的限制,需重新实现三角函数而不是使用编译器自带的三角函数。实现三角函数,多数会应用迭代算法,而对于手工编程下的迭代等算法,编程人员都比较熟悉,但是对于使用模型方式来实现循环、迭代还是一种比较新的技术,多数软件开发人员并不熟悉,通过本文可以了解这一技术,并解决建模方式下实现三角函数及反三角函数等类似较复杂算法的难点。 展开更多
关键词 三角函数 scade 泰勒级数 迭代 模型
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GLUT在基于SCADE航电显控软件设计中的应用 被引量:3
16
作者 傅亮 潘明罕 《航空电子技术》 2012年第4期38-42,共5页
GLUT工具包独立于窗口系统,对窗口和事件的管理工作进行标准化和简化。本文介绍了GLUT程序框架的构建,解析了GLUT回调函数设计思想,阐述了SCADE模型驱动航电显控软件模型嵌入GLUT构架的构建步骤,实现了SCADE航电显控软件模型到Windows... GLUT工具包独立于窗口系统,对窗口和事件的管理工作进行标准化和简化。本文介绍了GLUT程序框架的构建,解析了GLUT回调函数设计思想,阐述了SCADE模型驱动航电显控软件模型嵌入GLUT构架的构建步骤,实现了SCADE航电显控软件模型到Windows平台环境下实际应用程序的转换。 展开更多
关键词 GLUT scade 航空电子 显示控制软件
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基于SCADE软件的通用显示软件框架开发 被引量:4
17
作者 姚旭寅 《科技创新导报》 2015年第24期72-73,共2页
基于ARINC661架构的显示系统的最大特点在于将实现显示画面生成功能的应用与实现画面逻辑控制功能的应用彻底隔离,使得系统开发后期的画面更改和逻辑更改相互独立、互不影响。该文基于对ARINC661规范的研究和SCADE开发工具,提出了一种... 基于ARINC661架构的显示系统的最大特点在于将实现显示画面生成功能的应用与实现画面逻辑控制功能的应用彻底隔离,使得系统开发后期的画面更改和逻辑更改相互独立、互不影响。该文基于对ARINC661规范的研究和SCADE开发工具,提出了一种通用的ARINC661显示软件开发框架,并就其中的UA逻辑构建、Widget库构建、DF文件构建、ARINC661运行时通信协议模块、网络通信协议模块、ARINC661内核模块的功能和实现方式进行了介绍,可用于今后基于ARINC661架构驾驶舱显示系统数字化仿真、显示软件开发提供研究基础。 展开更多
关键词 ARINC661 scade 显示软件开发 UA
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基于SCADE的余度管理软件开发方法研究 被引量:2
18
作者 金平 《软件导刊》 2012年第10期14-16,共3页
为提高机载计算机的可靠性和容错能力,普遍采用余度技术。但目前余度管理软件开发过程中通常采用手写代码,容易引入错误,软件可靠性和开发效率较低,验证工作在软件开发的后期且工作量大,导致软件开发周期较长,成本高等一系列问题。对基... 为提高机载计算机的可靠性和容错能力,普遍采用余度技术。但目前余度管理软件开发过程中通常采用手写代码,容易引入错误,软件可靠性和开发效率较低,验证工作在软件开发的后期且工作量大,导致软件开发周期较长,成本高等一系列问题。对基于图形化编程工具SCADE的建模开发方法和自动代码生成技术进行研究,自动生成高可靠嵌入式实时代码,运用SCADE自身的Check、Simulation、Model Test Coverage功能,免去代码的低层测试单元,应用于某余度管理软件仿真平台的开发项目中,大大节约了成本,保证了余度管理软件的可靠性和容错能力。 展开更多
关键词 余度设计 余度管理 scade 余度管理软件 仿真平台
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基于SCADE的测速定位系统模型设计 被引量:5
19
作者 刘欢 李耀 《铁路计算机应用》 2016年第7期8-12,共5页
针对列车测速定位系统的精度和可靠性直接影响着列车运行安全和效率的问题,提出了基于SCADE的测速定位系统模型设计,介绍SCADE需求建模以及模型验证方法,分析了一种测速定位模型;在SCADE平台上建立了测速定位系统的模型,通过仿真与验证... 针对列车测速定位系统的精度和可靠性直接影响着列车运行安全和效率的问题,提出了基于SCADE的测速定位系统模型设计,介绍SCADE需求建模以及模型验证方法,分析了一种测速定位模型;在SCADE平台上建立了测速定位系统的模型,通过仿真与验证,证明模型完全满足测速定位的系统需求与安全性。 展开更多
关键词 scade 测速定位 安全软件 形式化验证
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基于自然语言需求的SCADE模型测试用例自动生成方法 被引量:4
20
作者 邵温欣 杨志斌 +1 位作者 李维 周勇 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第7期29-39,共11页
随着安全关键软件规模和复杂性不断增加,模型驱动开发方法在安全关键领域得到了广泛应用。SCADE作为一种重要的建模方法和工具,能够表达确定性并发行为且具有精确时间语义等特性,适用于安全关键软件的建模、测试与验证。目前,已有方法... 随着安全关键软件规模和复杂性不断增加,模型驱动开发方法在安全关键领域得到了广泛应用。SCADE作为一种重要的建模方法和工具,能够表达确定性并发行为且具有精确时间语义等特性,适用于安全关键软件的建模、测试与验证。目前,已有方法主要采用手工方式构造SCADE模型测试用例,存在需求与测试用例不一致、成本代价高且容易出错的问题。文中提出了一种基于自然语言需求的SCADE模型测试用例自动生成方法。首先,给出了基于模型检测的测试用例自动生成方法,通过自然语言需求处理生成原子命题,用于生成前提假设Assume和观察者模型,同时给出了陷阱性质(Trap Properties)生成规则来生成陷阱性质用于模型检测;其次,给出了基于覆盖分析和变异测试的测试用例质量评估方法,并在SCADE模型上进行变异测试;最后,设计和实现了原型工具,并基于一个工业界案例飞行员弹射座椅控制系统进行了案例分析,验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 安全关键软件 模型驱动开发 scade 测试用例自动生成 模型检测
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