基于模型的载人登月飞船系统设计应用探讨

针对载人航天任务设计难度大幅增大和技术状态倍增的问题,采用基于模型的系统工程方法对载人登月飞船系统进行正向设计和应用研究。首先,按照基于模型的系统工程设计思路,从利益相关方和核心业务目标出发,逐项分解出任务需求;通过功能分析对问题域的功能点进行定义,形成系统需求;根据系统需求和飞行器通用功能将功能要求落实到系统组成和内部结构中,定义系统的逻辑结构。其次,利用行为图来开展载人飞船地月转移段飞行方案建模和动态逻辑仿真工作,实时显示登月飞行器的组合体状态及相互间的信号传递。最后,利用MagicDraw平台集成Matlab软件开展了变轨速度增量和推进剂消耗等总体参数设计与轨道设计性能仿真的联合设计工作,实现总体方案的快速迭代,同时利用活动图建立4种登月飞行模式并开展飞行模式的多方案权衡建模。整个载人登月飞船正向设计过程按照需求、架构、行为和参数仿真4个方面进行了基于模型的系统工程方法应用的初步探讨,为后续载人登月飞行器的基于模型的系统工程应用提供参考。