基于模型的系统工程统一架构建模语言的标准体系构建

标准化是基于模型的系统工程的基础,随着多架构建模语言已经被应用于多领域、全周期、多层级的架构建模,多架构建模语言的标准化体系也逐渐受到重视。基于国家标准计划《系统与软件工程基于模型的系统工程统一架构建模语言》,提出架构建模语言的标准规范框架,重点阐述两种核心语言规范、支撑规范及领域规范。最后,提出标准的未来发展路径,进而推动多架构建模语言、工具及方法论的标准化进程。

基于模型的系统工程方法在载人航天任务中的应用探讨

针对基于文档的航天任务设计中设计数据分散、一致性差、跟踪难度大等问题,引入了基于模型的系统工程(MBSE)方法。首先,介绍了MBSE方法理念,即通过构建图形化的模型来支持系统的需求捕获、设计、分析、验证和确认等全生命周期活动。然后,给出了MBSE方法的一般工作流程,即先构建系统的需求模型,用于指导功能模型、物理架构模型等的构建,按照事先制定好的逻辑规则建立模型间的关系,依靠模型间的关系实现设计过程中的关联性分析、参数查询等工作。最后,应用MBSE方法于载人飞船交会对接任务中。结果表明,此方法改善了人员沟通,提高了设计效率,降低了设计风险,可为MBSE方法在航天任务设计中的进一步应用提供参考。

基于模型的系统工程在航天器研制中的研究与实践

针对基于文档的传统航天器研制模式,存在着信息表示不准确、信息查找/更改困难等不足,指出基于模型的系统工程(MBSE)是解决这些问题的有效途径。根据MBSE的定义,分析其内涵;在继承国外实践成果的基础上,在航天器研制过程中进一步创新MBSE的理论,并应用MBSE理论指导航天器研制,以推动系统工程理论和实践的发展。

基于模型的系统工程在通用质量特性评估验证中的应用研究

基于模型的系统工程(MBSE)及其应用是近年来的研究热点。分析了MBSE的基本理论及其在试飞阶段通用质量特性评估验证流程优化过程的应用需求,从MBSE的通用质量特性评估验证设计目标、设计内涵、设计要素、模型、工作项目及内容等方面,对MBSE在试飞阶段通用质量特性评估验证流程的优化中的应用进行阐述。结果表明,该方法合理可行,可用于试飞阶段通用质量特性评估验证流程设计和优化。

基于模型的系统工程技术探析

介绍了基于模型的系统工程(MBSE)技术基本概念,结合飞机研制过程,分析了MBSE技术的实施方法,详细阐述了MBSE技术的需求定义、功能分析、逻辑设计、物理设计以及测试、集成和验证的数字化设计与验证流程。

基于模型的系统工程方法用于海上编队指挥控制系统概要设计

信息化海战的复杂性决定了海上编队作战活动日益表现为体系与体系之间的对抗,通过分析目前海上编队指挥控制系统概要设计中存在的问题和需求,引入基于模型的系统工程(MBSE),并根据归纳MBSE的流程、实现方法和应用特点,分析了MBSE解决海上编队指挥控制系统概要设计问题的技术可行性,并指出了MBSE的发展趋势及其应用在技术、管理和思想等方面的诸多挑战。

基于模型的系统工程的系统设计方法

本文提出一种基于模型的系统工程的设计、开发、验证的工作思路,通过该方法在需求的驱动下,从需求、功能、逻辑等维度对系统进行架构设计,在逻辑架构的基础上进行多专业的联合仿真,实现系统的数字化集成测试,自动生成系统接口文档及仿真报告,实现需求与系统架构、仿真模型、文档的映射及可追溯性。

基于模型的系统工程方法在卫星总体设计中的应用实践

针对基于文档的卫星总体设计信息离散、关联性差、不易追溯等问题,将基于模型的系统工程(Model-based Systems Engineering,MBSE)方法引入卫星总体设计过程,运用MagicGrid系统建模框架,提出了基于模型的卫星总体设计方法与流程。文章从用户期望定义、卫星任务运行方案、系统功能划分与物理划分、性能参数的工程分析4个方面进行了论述,并以微重力科学实验卫星系统为例,采用系统建模语言(System Modeling Language,SysML)对卫星任务的需求、行为、结构、参数进行建模。结果表明:该方法利用系统模型,能够提高设计信息的一致性和可追溯性,可为MBSE方法在卫星总体设计中的应用提供参考。

面向场景的航空发动机基于模型的系统工程设计

在分析当前主流基于模型系统工程(MBSE)设计方法的基础上,针对商用航空发动机研制的复杂性及其系统设计中需求分析与物理模型交互难的问题,提出一种面向航空发动机全生命周期运行场景的MBSE设计方法。结合商用航空发动机设计研发特点,构建了一套面向全生命周期运行场景的MBSE设计流程,基于发动机全生命周期运营阶段、内外部环境、状态模式3个维度组合的场景全面捕获系统需求;基于可扩展标记语言的数据交换格式,对SysML模型和Modelica模型转换技术进行研究,实现了从需求模型到物理性能模型的转换,从而支撑基于同一架构开展系统功能和性能设计,进而建立面向商用航空发动机运行场景的一体化多学科仿真环境,实现对商用航空发动机研制需求的闭环验证。以某型号大涵道比涡扇航空发动机的地面起动场景为例,验证了所提方法和技术的可行性与有效性。

基于模型的系统工程在导弹系统研制中的实践

信息化和智能化的系统中,多学科分化以及软件代码规模的指数增长,导致需求分析和设计错误增加、研制进度拖延、研制成本超支。分析了现有导弹系统研制中的问题成因,采用基于模型的系统工程(MBSE)方法论在V型程模型中以建模及仿真代替传统多级规范和试验。提出模型包含作战、系统、部件3个层次和性能、测试、设计3个视角,展示了按照系统建模语言创建的模型样例,提出了理想的MBSE过程活动、研制保障环境的组成和关键指标。结果表明:MBSE能够减少需求和设计错误,减少对飞行试验的依赖,降低研制成本,推动信息化智能化技术的发展。

基于模型的系统工程在机载武器发射系统应用研究

机载武器发射系统是军用航空器和机载武器之间的纽带和桥梁。将基于模型的系统工程(model based system engineering,MBSE)的研发思路和流程与机载武器发射系统应用相结合,通过需求分析、功能分析和系统设计综合对其进行应用分析,并对MBSE在机载武器发射系统的应用提出建议。试验结果表明,该研究对加快推进MBSE在机载武器发射系统的应用有一定的支持和工程意义。

基于模型的系统工程(MBSE)应用于飞机概念设计探讨

通过分析目前飞机概念设计中存在的问题和设计需求,引入基于模型的系统工程(MBSE),并根据归纳MBSE的流程、实现方法和应用特点,分析了MBSE解决飞机概念设计问题的技术可行性,并指出了MBSE的发展趋势及其应用在技术、管理和思想等方面的诸多挑战。

基于模型的系统工程方法在导弹总体设计中应用

阐述了传统导弹设计中存在的问题,将基于模型的系统工程(MBSE)方法引入导弹设计过程,归纳了MBSE的流程及实现途径,分析了MBSE应用在导弹总体设计中的可行性,给出了MBSE在导弹设计中实现的方法。实践应用表明,基于模型的系统工程能解决传统导弹总体设计中的弊端,可大幅度提升导弹总体设计的水平。

试论基于模型的系统工程(MBSE)的推进思路

现阶段推广应用系统工程已经是军方、机关和集团公司的统一要求,也是型号研制的必然选择。本文介绍了基于模型的系统工程(MBSE)的概念,分析了其推广过程中存在的问题及解决措施,最后提出了在型号研制中应用MBSE的思路。

基于模型的系统工程在大气数据系统中的应用

随着大气数据系统复杂度的提高,传统的基于文本形式的系统工程方法已无法完全满足大气数据系统研发的需要,暴露出诸多问题。通过将基于模型的系统工程方法引入到大气数据系统研发过程中,在项目概念阶段便对需求进行充分分析,并利用软件工具进行建模仿真和设计分析,对需求进行验证和确认,这样可以大大提高研发效率,降低研发成本,缩短研发周期。通过基于模型的系统工程在某型大气数据系统中的试点实践,说明了将基于模型的系统工程理论应用于大气数据系统研发的必要性、可行性和重要意义。

基于模型的人力资源管理系统工程:以某企业为例

针对企业面临的人力资源管理术语定义、职业发展通道系统建设、人才队伍结构优化等管理需求,提出了一种基于模型的企业人力资源管理方法,提升了人力资源管理队伍的分析能力、协同效率和人才队伍建设质量,并进一步选取了典型的应用场景,用基于本体语言的建模工具和较为多样化的建模方法,建立一组人力资源管理领域的实用模型.以某研究院的实践为案例,验证了基于模型的人力资源管理系统工程的相关技术.研究结果表明,基于模型的系统工程方法在人力资源管理领域具有良好的适用性,能够有效指导相关的人力资源管理实践.

基于多架构建模语言的系统工程建模方法

随着系统工程建模技术的进步,复杂装备生命周期所涉及的建模工具多样,模型数据异构为模型集成带来了重大技术挑战.因此,系统工程社区提出了语义建模规范并将其用于解决建模工具之间的模型数据集成难题,提升各工具建模语言的数据互用性.提出一个新的语义式系统工程建模语言KARMA,采用双语义机制支持复杂装备研发过程中的架构建模,并提出了该语言的技术发展路线.最后,通过工程验证案例,从定性及定量角度对语言进行技术验证,结果表明KARMA语言可支持多种复杂装备的体系及系统的架构设计.

基于模型系统工程在全舰计算环境集成框架的应用概览

"全舰计算环境"(TSCE)作为当今软件密集型复杂武器系统的典型代表,需要从研制模式上转变传统的系统工程实践,采用基于模型的系统工程(MBSE)解决方案,从以文档为中心转变为以模型为中心,实现系统的快速开发以应对需求和环境的变化。首先,介绍MBSE的发展概况及国内外相关研究情况,然后,结合TSCE集成框架并参考经典的V模型,梳理系统工程过程,初步建立各个阶段与美国国防部体系结构框架(Do DAF)视点或模型的对应关系。重点讨论为了得到合适的TSCE系统模型应该采用的建模规范和标准,主要包括:系统建模语言(Sys ML)、可扩展标记语言(XML)模式、面向服务架构(SOA)、业务流程模型与标注(BPMN)、军事想定定义语言(MSDL)、联合作战管理语言(C-BML)等。形式化建模方法的应用预期将在构建TSCE集成框架的过程中发挥重要作用。

国内基于模型的系统工程面临的挑战及发展建议

本文在对国外重点行业重点领域MBSE研究与应用进行探索与分析的基础上,从其本土化角度出发,结合国内中航工业集团成都飞机设计研究所的应用实践情况,对国内MBSE可能面临的困难与挑战进行了分析与讨论,并对国内MBSE的发展与推广工作给出了针对性建议。

基于模型的综合能源系统工程规划设计方法

随着中国“双碳”目标的提出,中国能源生产消费革命迫切需要推进综合能源建设。综合能源建设对能源系统规划的全局性、系统性提出了新的要求。同时,可再生能源的飞速发展和各种新型能源单元的出现使得能源系统的规模和复杂性不断提高,传统的能源系统规划方法已经难以满足新形势下综合能源系统规划的诉求。中国能源系统规划领域迫切需要引入系统工程方法来改造传统规划方法,因此借鉴系统工程理论中的基于模型的系统工程(model-based system engineering,MBSE)概念,从MBSE在中国其他行业的实践应用出发,依托系统工程理念提出采用MBSE的综合能源规划路线。相比于传统系统工程方法下的能源系统规划设计,基于模型的系统工程综合能源规划设计方法从概念性设计开始包含了能源系统的全生命周期,由单元设计、能源子系统设计、综合能源系统评价、实际应用验收4个阶段组成。各个单元模型之间相互关联,保证对于不同系统的结构、需求、行为存在差异时快速迭代。采用MBSE手段对综合能源系统进行规划,有助于解决目前综合能源系统规划中能源与产业规划脱节的难题。