一种用于ARINC661规范的指令过滤方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于ARINC661规范的指令过滤方法和装置，该方法包括：设计过滤表达式；解释过滤表达式；执行过滤。本发明专利技术方法提取出了ARINC661指令块的特征属性，作为设计过滤规则的关键字，并设计了过滤表达式来组合过滤规则。在执行过滤的方法上，本发明专利技术方法设计了一种树形结构用于存储过滤规则，并基于它设计了计算过滤结果的方法，具有很好的执行效率。本发明专利技术实例提供的装置包括：过滤条件配置模块、过滤规则库模块、过滤表达式解释模块和过滤执行模块。其中，过滤条件配置模块用于辅助用户灵活地设计出过滤表达式；过滤规则库模块用于存储历史过滤表达式；过滤表达式解释模块和过滤执行模块用于执行本发明专利技术方法中的解释过滤表达式和执行过滤方法。

【技术实现步骤摘要】
-种用于ARINC661规范的指令过滤方法和装置
本专利技术涉及一种用于ARINC661规范的指令过滤方法和装置，特别涉及基于 ARINC661规范的座舱显示系统中数据处理技术，属于航空领域的数据总线处理技术。
技术介绍
随着综合航电系统的迅速发展，作为航电系统中重要组成部分的座舱显示系统也 向着开放式构架发展，为适应这种发展趋势，ARINC661规范应运而生，并得到了迅速的发 展。该规范将UA(User Applications,用户应用）的逻辑功能与⑶S(Cockpit Display System，座舱显示系统）的画面生成功能相隔离，并为两者提供了标准化的接口。 CDS的画面显示内容是由DF(Definition File，定义文件）确定的，DF文件由UA定 义，包含若干图层，而每个图层中又包含若干窗体部件，窗体部件是基本的显示图元。在运 行阶段，⑶S与UA之间的交互是通过一系列ARINC661协议规范的指令实现的。规范中共 有五大类指令，其中，UA发往CDS的参数设置指令类，是最复杂的一类，本文的说明都是以 它为例的。UA发往CDS的数据包是一种称之为指令块的数据，它打包了在同一个图层中 的一些窗体部件的参数设置指令，而UA和CDS分别相当于指令块的源地址和目标地址。在 UA和CDS进行指令交互时，一方面，需要对通信过程进行实时监控，这时往往需要针对来自 某个UA(或者发往某个CDS)的指令进行监测，这就需要对总线中的指令进行过滤；另一方 面，在事后的数据分析中，需要从指令数据库中针对性地搜索指令记录，为此需要对指令集 进行过滤。因此，设计一种指令过滤的方法显得尤为重要，它能够筛选出符合条件的指令， 例如在监控一号显示器时，只采集发往一号显示器的指令。 目前还没有针对基于ARINC661规范的指令过滤方法的专门研究，本专利技术从工程 应用角度出发，设计了一种用于ARINC661规范的指令过滤方法和装置，既便于用户灵活地 设计过滤表达式，又具有很高的执行效率。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种用于ARINC661规范的指令过滤方法和装 置，用于对基于ARINC661的座舱显示系统通信指令进行过滤和搜索。 本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案： -方面，本专利技术提供一种用于ARINC661规范的指令过滤方法，包括如下步骤： 步骤1，设计过滤表达式：提取ARINC661指令块的若干特征属性，将其作为过滤规 则的关键字，并设计规范化的过滤表达式来描述过滤规则； 步骤2,解释过滤表达式：将步骤1中设计的过滤表达式解释成一种树形数据结 构，过滤表达式中所有过滤规则均存储在树形数据结构的树结点中； 步骤3,执行过滤：根据ARINC661规范对待过滤指令块进行协议解析，读取待过滤 指令块的特征属性值，并与步骤2中得到的树形数据结构中对应的过滤规则进行匹配，计 算过滤表达式的值，即为过滤的结果。 作为本专利技术的进一步优化方案，步骤1中所述特征属性包括消息号、用户应用id 号、图层ID号、窗体部件ID号、指令类型号，并分别用字母M、U、L、W、P作为它们的变量。 作为本专利技术的进一步优化方案，步骤1中所述过滤表达式由至少一个基本过滤表 达式构成，且符合如下自定义规范： (1)定义关键字集合A = {M、U、L、W、P}，定义关键字的层次关系：M>U>L>W>P，表示 关键字层次的1?低； (2)定义运算符集合B= { 〇、 = 、&、|}，定义运算符的优先级关系： I ，表示运算符在表达式中相继出现时计算的优先级； (3)定义Var = Value为基本过滤表达式，表示一条过滤规则，其中，Var为关 键字集合A中任一元素；Value为Var的过滤值；运算符=用于比较已经赋值的Var和 Value是否相等，其运算结果为表达式的布尔值； (4)若过滤表达式由至少两个基本过滤表达式组合而成时，基本过滤表达式通过 运算符（)、&、I 进行组合，其中： a.运算符&用于计算两个表达式的布尔值的逻辑与； b.运算符 I 用于计算两个表达式的布尔值的逻辑或； c.运算符（）用于改变运算优先级，（）内的表达式具有最高优先级； (5)定义或运算交换律，与四则运算中的交换律一致；定义与运算分配律，与 与四则运算中的分配律一致；定义与运算约束，进行与运算的两个表达式，左侧表达式中 关键字层次商于右侧的。 作为本专利技术的进一步优化方案，步骤2中过滤表达式解释成一种树形数据结构， 具体为：树形数据结构的树结点具有层次性，每个树结点中存放一条过滤规则；树结点按 照关键字的层次高低分布在树的各层，即关键字为M的过滤规则的结点在树的第一层，关 键字为P的过滤规则的结点在第五层；树结点间的连接关系表示对应过滤规则在过滤表达 式中的运算关系，其中，与运算表示父子关系，或运算表示兄弟关系。 作为本专利技术的进一步优化方案，当树形结构中缺少某个关键字的过滤规则的结点 即缺项，并引起树形结构的层次性被破坏时，则通过以下方法来保持树形结构的层次性： (1)、定义一种代沟结点，用于填补树形结构中的缺项，其本身不含有过滤规则， 只具有和缺项相同层次； (2)、用代沟结点补上缺项在树结构中的位置，以保证树的层次性。 作为本专利技术的进一步优化方案，计算过滤表达式的值的具体方法如下： (a)、使用一个先进先出的辅助队列，用于存放待匹配规则的树结点，采用关键字 为M的过滤规则初始化树第一层的结点入队，若树为空，转（f); (b)、选取待过滤指令块的消息号作为待匹配的特征属性； (c)、若队列为空，转（e);否则，队首结点出队，若结点中过滤规则的关键字不是 待匹配特征属性，转（d);否则，将待匹配特征属性的值与结点中的过滤规则匹配，如果该 结点是代沟结点，则匹配结果为true ;否则，将特征属性值与过滤规则中的过滤值比较， 若相等则匹配结果为true，否则匹配结果为false ;如果匹配结果为true，将该结点的孩子 结点都入队，若该结点没有孩子结点，转（f);当前过滤规则匹配结束，与队列中下一条过 滤规则匹配，转（C); (d)、按特征属性的层次高低，选取待过滤指令块的下一个特征属性作为待匹配的 特征属性，转（C)。如果所有特征属性都匹配完成，转（e); (e)、过滤表达式的值为false,结束； (f)、过滤表达式的值为true,结束。 另一方面，本专利技术还提供一种用于ARINC661规范的指令过滤装置，包括过滤规则 库模块、过滤规则配置模块、过滤表达式解释模块和过滤执行模块,其中， 所述过滤规则库模块，用于存储历史过滤表达式； 所述过滤规则配置模块，用于用户操作生成的过滤表达式，包括座舱显示器配置 单元、用户应用配置单元、指令类型配置单元、过滤表达式编辑单元、过滤规则库连接单 元； 座舱显示器配置单元，用于自动配置座舱显示系统显示器对应的消息号的过滤规 贝U，提供给用户对座舱显示器的选择，并利用导入的配置文件，把选择的座舱显示器生成以 消息号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于ARINC661规范的指令过滤方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，设计过滤表达式：提取ARINC661指令块的若干特征属性，将其作为过滤规则的关键字，并设计规范化的过滤表达式来描述过滤规则；步骤2，解释过滤表达式：将步骤1中设计的过滤表达式解释成一种树形数据结构，过滤表达式中所有过滤规则均存储在树形数据结构的树结点中；步骤3，执行过滤：根据ARINC661规范对待过滤指令块进行协议解析，读取待过滤指令块的特征属性值，并与步骤2中得到的树形数据结构中对应的过滤规则进行匹配，计算过滤表达式的值，即为过滤的结果。

【技术特征摘要】
1. 一种用于ARINC661规范的指令过滤方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1，设计过滤表达式：提取ARINC661指令块的若干特征属性，将其作为过滤规则的 关键字，并设计规范化的过滤表达式来描述过滤规则； 步骤2,解释过滤表达式：将步骤1中设计的过滤表达式解释成一种树形数据结构，过 滤表达式中所有过滤规则均存储在树形数据结构的树结点中； 步骤3,执行过滤：根据ARINC661规范对待过滤指令块进行协议解析，读取待过滤指令 块的特征属性值，并与步骤2中得到的树形数据结构中对应的过滤规则进行匹配，计算过 滤表达式的值，即为过滤的结果。2. 根据权利要求1所述的一种用于ARINC661规范的指令过滤方法，其特征在于，步骤 1中所述特征属性包括消息号、用户应用ID号、图层ID号、窗体部件ID号、指令类型号，并 分别用字母M、U、L、W、P作为它们的变量。3. 根据权利要求2所述的一种用于ARINC661规范的指令过滤方法，其特征在于，步骤 1中所述过滤表达式由至少一个基本过滤表达式构成，且符合如下自定义规范： (1) 定义关键字集合A={M、U、L、W、P}，定义关键字的层次关系：M>U>L>W>P，表示关键字 层次的高低； (2) 定义运算符集合B={ = }，定义运算符的优先级关系： 表示运算符在表达式中相继出现时计算的优先级； (3) 定义Var=Value为基本过滤表达式，表示一条过滤规则，其中，Var为关键字集合 A中任一元素；Value为Var的过滤值；运算符=用于比较已经赋值的Var和Value是否 相等，其运算结果为表达式的布尔值； (4) 若过滤表达式由至少两个基本过滤表达式组合而成时，基本过滤表达式通过运算 符（）、&、|进行组合，其中： a. 运算符&用于计算两个表达式的布尔值的逻辑与； b. 运算符|用于计算两个表达式的布尔值的逻辑或； c. 运算符（）用于改变运算优先级，（）内的表达式具有最高优先级； (5) 定义或运算交换律，与四则运算中的交换律一致；定义与运算分配律，与四则 运算中的分配律一致；定义与运算约束，进行与运算的两个表达式，左侧表达式中关键字 层次高于右侧的。4. 根据权利要求1所述的一种用于ARINC661规范的指令过滤方法，其特征在于，步骤 2中过滤表达式解释成一种树形数据结构，具体为： 树形数据结构的树结点具有层次性，每个树结点中存放一条过滤规则；树结点按照关 键字的层次高低分布在树的各层，即关键字为M的过滤规则的结点在树的第一层，关键字 为P的过滤规则的结点在第五层；树结点间的连接关系表示对应过滤规则在过滤表达式中 的运算关系，其中，与运算表示父子关系，或运算表示兄弟关系。5. 根据权利要求4所述的一种用于ARINC661规范的指令过滤方法，其特征在于，当树 形结构中缺少某个关键字的过滤规则的结点即缺项，并引起树形结构的层次性被破坏时， 则通过以下方法来保持树形结构的层次性： (1)、定义一种代沟结点，用于填补树形结构中的缺项，其本身不含有过滤规则，只具 有和缺项相同层次； (2)、用代沟结点补上缺项在树结构中的位置，以保证树的层次性。6. 根据权利要求1所述的一种用于ARINC661规范的指令过滤方法，其特征在于，计算 过滤表达...

【专利技术属性】
技术研发人员：王达，孙永荣，赵文献，王小梅，郑澄，丁勇，李荣冰，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32