Modellgetriebene, wissensbasierte Entwicklung von Avionik-Systemen

Avionik-Systeme für sicherheitskritische Anwendungen sind meist hochredundant aufgebaut. Deren fehlertolerantes Verhalten erfordert ein komplexes Systemmanagement, das eng mit der eigentlichen Regelfunktion verknüpft ist. Die enge Verzahnung zwischen Systemmanagement und Regelfunktion führt zu aufwändigen Einzelentwicklungen, so dass Wiederverwendbarkeit bei dieser Art von Avionik-Systemen kaum gegeben ist. Zur Senkung des Aufwands entwickelt das Institut für Luftfahrtsysteme die auf einem plattformbasierten Ansatz aufbauende so genannte Flexible Plattform. Diese zeichnet sich unter anderem durch ein generalisiertes und von der Regelfunktion klar getrenntes Systemmanagement aus. Für eine jeweilige Anwendung lässt sich das hochgradig anpassbare Systemmanagement zu einer Instanz generieren. Dieser komplexe Vorgang der Instanziierung (auch Spezialisierung genannt) macht eine Automatisierung unumgänglich.

Die vorliegende Arbeit umfasst die grundlegende Entwicklung einer Spezialisierungs-Tool-Suite zur weitgehend automatischen Instanziierung eines Systemmanagements eines auf der Flexiblen Plattform basierenden Avionik-Systems. Zu diesem Zweck werden zunächst die diese Tool-Suite betreffende Domäne sowie für deren Beschreibung geeignete domänenspezifische Sprachen definiert. Anschließend wird ein auf Syntheseregeln gestütztes, mehrschrittiges Transformationsverfahren entwickelt. In diesem werden die zur Spezialisierung erforderlichen Konfigurationsparameter aus in den domänenspezifischen Sprachen auf hoch abstrahiertem Systemniveau formulierten Vorgaben generiert. Dabei kommen auch für weitere Abstraktionsebenen des Verfahrens geeignete domänenspezifische Sprachen zur Anwendung. In Verbindung mit den ebenfalls erforderlichen Softwarekomponenten ergibt sich daraus eine konkrete Instanz des Systemmanagements.