MBSE系統(tǒng)架構(gòu)的案例
MBSE產(chǎn)品模型架構(gòu)應用：基于模型的系統(tǒng)工程 (MBSE) 在汽車傳動系統(tǒng)子系統(tǒng)架構(gòu)中的應用
上下文圖/背景圖：
○ 代表系統(tǒng)與外部環(huán)境的交互
○ 交互系統(tǒng)被定義為“黑盒”
P-圖：
○ 擴展和細化上下文以獲得更詳細的黑匣子
○ 包括有關(guān)輸入信號、控制因素、噪聲因素、輸出和潛在故障模式的詳細信息
MBSE
○ 建模語言（SysML、UML 等）
○ 建模方法
○ 建模工具（Magicdraw、IBM Rational Rhapsody 等）
基于模型的系統(tǒng)工程概念：系統(tǒng)需求
● 需求以技術(shù)術(shù)語定義客戶和利益相關(guān)者的需求
● 在 SysML 中，系統(tǒng)需求陳述被定義為對象
● 每個對象都包含需求文本和唯一標識符
● 需求類型定義了需求可以關(guān)聯(lián)的特征
● 泛化通過繼承關(guān)系管理和分配需求
● 需求必須通過測試用例進行驗證
● 測試用例是檢查點，例如設(shè)計評審或物理測試
SysML中的標準類型需求用于在定義系統(tǒng)時提供嚴格性和清晰性
基于模型的系統(tǒng)工程概念：功能和邏輯架構(gòu)
● 功能定義必須完成或完成哪些動作/活動才能獲得預期結(jié)果
● 操作是塊的屬性
● 塊是系統(tǒng)任何部分的抽象表示，如物理硬件或信號
● 功能通過與各個子系統(tǒng)和組件的邏輯關(guān)系相互關(guān)聯(lián)
● 邏輯架構(gòu)描述了系統(tǒng)將如何實現(xiàn)
● 邏輯架構(gòu)抽象地定義了基于系統(tǒng)所需的子系統(tǒng)、組件及其關(guān)系的技術(shù)解決方案
● 邏輯架構(gòu)只能在明確定義系統(tǒng)的功能和需求后創(chuàng)建
● 邏輯架構(gòu)沒有定義任何特定的系統(tǒng)實現(xiàn)，而是定義通用指南，以保持解決方案中立
建模方法：功能分解
● 從 P 圖中識別出傳動系統(tǒng)的五個基本操作
● 系統(tǒng)需要
○ 傳遞扭矩
展開 MBSE體系架構(gòu)模型的理論研究：基于MBSE與SysML的空空導彈系統(tǒng)架構(gòu)建模研究
1 MBSE理論概述
本文展開基于MBSE 的空空導彈系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計工作。從需求分析和用例出發(fā)，利用RHAPSODY 建模工具，基于MBSE 方法和SysML建模語言，對空空導彈系統(tǒng)架構(gòu)進行建模與仿真，主要包括基于SysML 的需求分析、系統(tǒng)分析和系統(tǒng)設(shè)計三個部分，最終實現(xiàn)在空空導彈系統(tǒng)方案設(shè)計階段對其架構(gòu)進行仿真，獲得最優(yōu)系統(tǒng)架構(gòu)。
（1）需求分析
該階段目的是將軍方原始需求轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)需求，同時依據(jù)需求定義空空導彈用例，詳細描述系統(tǒng)的行為，主要通過SysML的需求圖和用例圖表達。
（2）系統(tǒng)分析
該階段主要是把系統(tǒng)需求分解為功能性需求和非功能性需求，同時將系統(tǒng)功能性需求轉(zhuǎn)化為若干個可執(zhí)行模型，利用SysML 的順序圖、活動圖和狀態(tài)來實現(xiàn)每一個用例的分析。
（3）系統(tǒng)設(shè)計
該階段分為架構(gòu)分析與架構(gòu)設(shè)計兩個階段。架構(gòu)分析階段是利用順序圖、活動圖和狀態(tài)圖對不同的系統(tǒng)架構(gòu)進行評估分析，獲得最佳系統(tǒng)架構(gòu)。架構(gòu)設(shè)計階段功能性需求分配到系統(tǒng)架構(gòu)的結(jié)構(gòu)中，從而完成系統(tǒng)設(shè)計。
2 需求分析
需求分析是指對空空導彈進行詳細的分析，弄清楚空空導彈的戰(zhàn)術(shù)要求，包括需要輸入什么命令、什么數(shù)據(jù)，最后應該輸出什么、做出什么機動動作。具體的需求分析包括功能需求、性能需求、接口需求和約束需求等。首先將DOORS中條目化的軍方需求和量化的性能需求逐條轉(zhuǎn)化為SysML的需求圖，使得每條細化后的需求都能夠以用例圖來進行動態(tài)行為分析。需求模型的功能主要是將軍方提出的戰(zhàn)術(shù)需求轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)需求，軍方需求是以自然語言表達的，如飛行速度達到馬赫數(shù)5等，其中系統(tǒng)需求的表達形式要符合空空導彈領(lǐng)域?qū)I(yè)術(shù)語規(guī)范。需求模型既包含軍方對空空導彈提出的各種需求，如空空導彈的功能需求和非功能性需求等，還包含相關(guān)的空空導彈設(shè)計規(guī)范和空空導彈設(shè)計相關(guān)的國軍標。
展開 MBSE架構(gòu)圖：一種集成系統(tǒng)建模與多學科分析的MBSE開發(fā)框架
圖2 整體MBSE集成方案架構(gòu)
此方案從需求出發(fā)（需求可以來自Excel或者Doors等），將需求導入到Sysml建模工具（如IBM Rational Rhapsody或NO Magic Magic Draw等），使用Rhapsody或Magic Draw創(chuàng)建系統(tǒng)架構(gòu)，使用領(lǐng)域?qū)I(yè)工具建立分析模型，在SysML參數(shù)圖中將系統(tǒng)模型與分析模型建立連接，使用Model Center的MBSE Pak建立中間連接層，執(zhí)行權(quán)衡分析等，并將分析后的結(jié)果反饋到描述模型以更新模型。
2
需要遵循的通用原則
集成建模和多學科分析的方案需要基于一些通用的原則。首先，需要具備支持不同抽象級別的模型。SysML提供了許多建模構(gòu)圖來支持抽象模型，但模型的抽象需要包含多學科分析模型。第二，需要尋求通用系統(tǒng)工程模型和領(lǐng)域特定模型之間適當?shù)钠胶猓驗樗麄冇懈髯缘膬?yōu)缺點。SysML在定義系統(tǒng)架構(gòu)和關(guān)系時非常有用，也需要結(jié)合很多專門特定領(lǐng)域的建模和分析工具。相比通用的SysML模型，領(lǐng)域特定模型可以更有效地準確地描述系統(tǒng)的特定方面。第三，工程分析需要更好的與整體系統(tǒng)開發(fā)的上下文關(guān)聯(lián)。因為當執(zhí)行一個復雜的系統(tǒng)的分析時，不能很好的把握大局。第四， 在創(chuàng)建模型時需要結(jié)合自頂向下和自底向上的方法。SysML模型通常使用自頂向下方法創(chuàng)建，從高度抽象演變到更多細節(jié)。但SysML模型可能基于負責創(chuàng)建分析模型的領(lǐng)域/多學科工程師的輸入去做更新。
展開 以飛機為例的MBSE系統(tǒng)架構(gòu)入門系列(2)
敏捷范式
研究和創(chuàng)新敏捷項目開發(fā)了一種方法，即所謂的敏捷范式，重點是加速協(xié)作MDAO系統(tǒng)的部署和運行，反過來可以加速復雜產(chǎn)品的開發(fā)，如新型航空航天系統(tǒng)。相對于傳統(tǒng)的MDAO方法，人們已經(jīng)證明為實現(xiàn)范例而開發(fā)的技術(shù)可以將部署和操作時間減少40%以上，但是在數(shù)字設(shè)計工程實踐中，還沒有將敏捷范例加以正式化和模型化處理。
這項工作介紹了一種新穎的方法，利用MBSE原則簡化敏捷MDAO設(shè)計系統(tǒng)的開發(fā)，并在MBSE和MDAO之間架起了一座橋梁。這里介紹的主要成果是MBSE驅(qū)動的所謂敏捷MDAO系統(tǒng)的模型，代表了MDAO系統(tǒng)的架構(gòu)、需求、組織方面以及在生命周期階段實施的所有交互和活動。MBSE架構(gòu)框架，定義了驅(qū)動敏捷MDAO系統(tǒng)模型開發(fā)的基本本體論概念和觀點，也被建模和呈現(xiàn)。
敏捷范式-MDAO系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)
當前一代MDAO系統(tǒng)的主要障礙在很大程度上與建立復雜協(xié)作框架所需的努力有關(guān)。據(jù)Ciampa等人的研究結(jié)果表明，可能60%~80%的項目時間來設(shè)置這樣的過程。歐盟委員會資助了一個敏捷項目，于2018年結(jié)束，開發(fā)了一種名為敏捷范式的新方法，以簡化協(xié)作MDAO系統(tǒng)的設(shè)置、部署和操作。敏捷范式的核心是加速MDAO系統(tǒng)的部署和操作，反過來可以有效地利用這一點來加速復雜產(chǎn)品(例如新型飛機)的開發(fā)。為實現(xiàn)這種方法而開發(fā)的技術(shù)已經(jīng)在多個協(xié)同飛機設(shè)計和優(yōu)化應用中得到證明，與傳統(tǒng)的MDAO方法相比，設(shè)置時間縮短了40%以上。
然而，盡管個別技術(shù)已經(jīng)以開源的方式發(fā)布，但敏捷范式還沒有通過利用數(shù)字設(shè)計工程實踐進行形式化和建模。
展開 
MBSE | 創(chuàng)新藍圖：系統(tǒng)架構(gòu)模型的重要性
因此，工程師和設(shè)計人員面臨著新的挑戰(zhàn)，而傳統(tǒng)的系統(tǒng)工程流程已難以為繼。此外，企業(yè)規(guī)模越來越大、越來越復雜，這會進一步加劇挑戰(zhàn)，因此需要可擴展且可供所有利益相關(guān)方訪問的解決方案。
以設(shè)計無人駕駛月球車為例，該月球車將探索月球表面，并為研究人員收集重要數(shù)據(jù)。月球車的復雜設(shè)計不僅依賴于最新技術(shù)，還依賴于具有多學科背景的大型研究團隊的專業(yè)知識。
月球上的月球車
為了正確地開展協(xié)作，研究人員需要一種有效共享信息的方法，確保他們都在使用最新的設(shè)計迭代，并確認所有設(shè)計階段都符合安全標準，而上述這些步驟都隨著設(shè)計的日益復雜而變得更具挑戰(zhàn)性。
什么解決方案有可能改善這種情況呢？航空航天與國防（A&D）、汽車、高科技和醫(yī)療等眾多行業(yè)的研究人員，都在利用系統(tǒng)架構(gòu)模型（SAM）來應對這些現(xiàn)代挑戰(zhàn)。為了一探究竟，我們來深入了解一下為什么各行各業(yè)的工程師都在使用SAM。
在快速變化的領(lǐng)域開發(fā)日益復雜的技術(shù)
首先，作為基礎(chǔ)背景，我們先來探討基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE），這是一種不斷發(fā)展的方法，它利用數(shù)字系統(tǒng)和模型而不是文檔，來設(shè)計、制造和維護復雜系統(tǒng)。
MBSE并不依賴傳統(tǒng)的靜態(tài)文檔，而是通過創(chuàng)建和使用數(shù)字系統(tǒng)和工程領(lǐng)域模型，來促進關(guān)鍵信息、反饋和需求的交換。
對于現(xiàn)代工程師而言，MBSE提供了一種結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化的方法來解決復雜的工程問題，從而簡化開發(fā)流程并提高效率。MBSE包括三個主要組成部分：
1. 統(tǒng)領(lǐng)性的SAM
在SAM中，所設(shè)計的系統(tǒng)由一系列描述系統(tǒng)物理和功能架構(gòu)的連接方框圖表示。SAM還包含系統(tǒng)所需達到的質(zhì)量和功能的綜合列表。
在MBSE中，SAM是待研究系統(tǒng)架構(gòu)的真相源。
展開 以飛機為例的MBSE系統(tǒng)架構(gòu)入門系列(1)
因此，航空航天和其他領(lǐng)域的幾家公司已經(jīng)開始向MBSE過渡，以開發(fā)復雜系統(tǒng)。
文章來源MBSE知識庫與應用案例
以飛機為例的MBSE系統(tǒng)架構(gòu)入門系列(3)
隨著待設(shè)計產(chǎn)品的功能和能力的增長，此類設(shè)計系統(tǒng)的復雜性也在增加，導致“缺乏靈活性”，無法有效部署。反過來，管理設(shè)計系統(tǒng)的復雜性成為關(guān)鍵挑戰(zhàn)，即管理開發(fā)中系統(tǒng)的復雜性。
下一代復雜系統(tǒng)（例如，新型飛機概念）的發(fā)展，需要得到下一代“設(shè)計系統(tǒng)”的支持。MDAO系統(tǒng)是設(shè)計系統(tǒng)中的一個專門類別
文章來源：MBSE知識庫與應用案例
MBSE系統(tǒng)架構(gòu)入門之DODAF全視圖模型介紹
MBSE領(lǐng)域有眾多關(guān)于復雜系統(tǒng)的方法論，這里重點介紹INCOSE認證的三種方法論Harmony-SE、NASA JPL狀態(tài)分析法及MagicGrid進行具體分析，根據(jù)系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)程度及特性選擇最合適的方法論。
01
全視圖概述
AV（All Viewpoint） DoDAF描述的模型中包含了體系結(jié)構(gòu)描述的一些重要方面。AV DoDAF描述的模型提供了與整個架構(gòu)相關(guān)的信息，而不是代表不同的觀點。AV DoDAF模型概述了架構(gòu)相關(guān)內(nèi)容，包括范圍、上下文、規(guī)則、約束、假設(shè)以及與架構(gòu)描述相關(guān)的派生詞匯。它描述體系結(jié)構(gòu)的用途，以確保其在開發(fā)過程中可能發(fā)生的領(lǐng)導、組織和其他變化時保持連續(xù)性。
全視圖模型介紹
AV-1概述和摘要信息
描述項目的愿景、目標、目的、計劃、活動、事件、條件、措施、效果和產(chǎn)生的對象。
AV-2集成詞典
架構(gòu)數(shù)據(jù)存儲庫，包含整個架構(gòu)數(shù)據(jù)和表示中使用的全部術(shù)語的定義。
所有視點DoDAF描述模型的使用。AV DoDAF描述的模型捕獲了體系結(jié)構(gòu)的范圍以及該體系結(jié)構(gòu)與其他體系結(jié)構(gòu)的關(guān)系。全視點的另一個用途是注冊架構(gòu)，以網(wǎng)絡(luò)為中心的架構(gòu)可見性中體現(xiàn)出來。
DoDAF描述的所有視點模型到DM2概念、關(guān)聯(lián)和屬性的映射在DoDAF描述的模型的DM2概念、關(guān)聯(lián)和屬性映射中。DoDAF元模型數(shù)據(jù)字典中描述了DM2的概念、關(guān)聯(lián)和屬性。
展開 MBSE產(chǎn)品模型架構(gòu)應用：基于模型驅(qū)動架構(gòu)概念的自主水下航行器控制器的MBSE應用（下）
表5描述了使用MBSE方法結(jié)合MDA組件對上述AUV應用的評估。
表 5.評估基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）方法結(jié)合模型驅(qū)動架構(gòu)（MDA）的魚雷形AUV控制應用
（CIM，獨立于計算的模型；PIM，獨立于平臺的模型；PSM，特定于平臺的模型；IDE，實現(xiàn)開發(fā)環(huán)境；OMG，對象管理組；XML，可擴展的標記語言；MOF，元對象工具；UML，統(tǒng)一建模語言；SysML，系統(tǒng)建模語言）。
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結(jié)論和未來工作
本文介紹了MBSE方法在集中部署AUV控制器中的應用，其動力學可以被認為是HDS。該應用模型基于MBSE方法，結(jié)合MDA概念、實時UML/SysML、EKF/UKF算法和HA系統(tǒng)化地實現(xiàn)控制器。
展開 MBSE產(chǎn)品模型架構(gòu)應用：基于模型驅(qū)動架構(gòu)概念的自主水下航行器控制器的MBSE應用（上）
對象管理組織（OMG）標準化了統(tǒng)一建模語言（UML），該語言是用于可視化，指定，構(gòu)造和記錄軟件密集型系統(tǒng)工件的行業(yè)標準。系統(tǒng)建模語言（SysML）由OMG標準化用于系統(tǒng)工程。SysML是UML的擴展，可以提供簡單但功能強大的構(gòu)造，用于對各種系統(tǒng)工程問題進行建模。然而，UML和SysML的缺點是它們?nèi)狈σ验_發(fā)系統(tǒng)的內(nèi)部連續(xù)行為的演變進行建模的能力。
另一方面，基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）方法由INCOSE形式化，以在復雜系統(tǒng)的開發(fā)生命周期中對整個工件進行穩(wěn)健建模。在對MBSE方法的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)了系統(tǒng)工程方法的例子，包括Magic Grid，Harmony-SE，面向?qū)ο蟮?em>系統(tǒng)工程方法（OOSEM），系統(tǒng)工程的合理統(tǒng)一過程（RUP-SE），狀態(tài)分析方法和對象過程方法（OPM）。模型驅(qū)動架構(gòu)（MDA）由OMG標準化，用于將系統(tǒng)操作規(guī)范與系統(tǒng)如何使用其平臺功能的細節(jié)分開。MDA 的三個主要目標是通過架構(gòu)關(guān)注點分離實現(xiàn)可移植性、互操作性和可重用性。在這里，可移植性允許在新的或多個平臺上實現(xiàn)相同的解決方案，互操作性創(chuàng)建了可以輕松與其他系統(tǒng)集成和通信并使用各種資源應用的系統(tǒng)，而可重用性構(gòu)建了可以在不同上下文中的許多不同應用中重用的解決方案。Sebastián等人通過在2008年至2018年期間對軟件工程中的MDA文獻進行系統(tǒng)映射來調(diào)查MDA應用。實際上，MDA的原則可以在統(tǒng)一架構(gòu)框架（UAF）中使用，以加強系統(tǒng)的互操作性。在許多商業(yè)應用中，實時SysML / UML已與上述基于模型的系統(tǒng)工程方法相結(jié)合。因此，MBSE方法和MDA的功能可以與實時UML和SysML結(jié)合使用，以詳細描述開發(fā)系統(tǒng)的工件。
在上述評估點的基礎(chǔ)上，本工作側(cè)重于構(gòu)建基于MBSE方法的混合控制模型，結(jié)合MDA概念、實時UML/SysML和HA，使我們能夠集中實現(xiàn)AUV控制器。
展開 MBSE建模語言學習：ARCADIA和SysML方法在自適應巡航控制系統(tǒng)架構(gòu)建模中的對比
近些年，基于模型的系統(tǒng)工程（Model-based Systems Engineering, MBSE）的概念，已在制造業(yè)逐漸普及，許多MBSE項目也在航空航天和國防、汽車、醫(yī)療和運輸?shù)刃袠I(yè)實施及開展。MBSE的核心是模型在執(zhí)行系統(tǒng)工程的所有活動中的正規(guī)化應用，以解決復雜系統(tǒng)的需求、設(shè)計、驗證等挑戰(zhàn)。
為了充分發(fā)揮MBSE的作用，必須具備專門用于建模的系統(tǒng)工程方法論，包括適當?shù)牧鞒獭⒎椒ê凸ぞ摺?em>系統(tǒng)建模語言（System Modeling Language, SysML）一直是許多企業(yè)MBSE項目的關(guān)鍵推動力量，SysML能夠通過從各種視角，展示系統(tǒng)的不同視圖。但采用SysML實現(xiàn)MBSE的過程并不輕松，常見的障礙包括：
SysML基于的是軟件工程特性，對于不具備軟件工程背景的、跨行業(yè)的工程師難于掌握。使用SysML開發(fā)一個系統(tǒng)架構(gòu)模型，對許多人來說仍然很有挑戰(zhàn)。
SysML缺少模型結(jié)構(gòu)元素和行為元素之間適當?shù)募桑讓е虏灰恢滦裕瑥亩黾?em>系統(tǒng)開發(fā)的復雜度。
針對上述問題，架構(gòu)分析和設(shè)計集成方法（Architecture Analysis and Design Integrated Approach, ARCADIA）方法應運而生。它是一種以系統(tǒng)架構(gòu)為中心、以基于模型的工程活動為基礎(chǔ)的系統(tǒng)和軟件架構(gòu)工程方法。而Capella/系統(tǒng)建模工作臺（System Modeling Workbench, SMW）是基于ARCADIA方法的系統(tǒng)架構(gòu)建模工具。ARCADIA方法深受SysML的啟發(fā)，旨在簡化和豐富SysML。如果應用得當，ARCADIA方法可以有效地開發(fā)系統(tǒng)架構(gòu)模型，解決傳統(tǒng)SysML應用所面臨的挑戰(zhàn)。
一、架構(gòu)定義: ARCADIA/Capella vs.SysML
1.
展開 
MBSE架構(gòu)設(shè)計分析方法和工具：使用ARCADIA方法和Capella工具的MBSE
簡而言之，主要信息如下：
除需求工程外，驅(qū)動操作需求分析，描述最終用戶期望、使用條件和實際的IVVQ（Integration, Validation, Verification, Qualification）條件，以及系統(tǒng)需求分析，描述正在研究的系統(tǒng)的請求行為及其外部接口；
通過尋找設(shè)計驅(qū)動因素和非功能約束之間的最佳折衷，構(gòu)建系統(tǒng)并構(gòu)建邏輯架構(gòu)。每個觀點都涉及一個特定的關(guān)注點，例如功能一致性、接口、性能、實時性、安全性、安全性、集成、重用、成本、風險、進度和易適應性；
通過處理技術(shù)和開發(fā)問題的物理架構(gòu)確保開發(fā)和IVVQ的安全，有利于分離關(guān)注點、效率和安全的組件的交互。
ARCADIA方法把系統(tǒng)工程活動分成多個工程層級：運行分析層、系統(tǒng)分析層、邏輯架構(gòu)層、物理架構(gòu)層和最終產(chǎn)品分解結(jié)構(gòu)層，如圖3所示。
圖3: ARCADIA 工程層級活動
運行分析是ARCADIA方法中的最高層級工程活動，主要定義“系統(tǒng)的用戶需要完成什么”。主要活動是識別與系統(tǒng)交互的參與者，參與者的活動和活動間的交互關(guān)系，來分析操作用戶的需要和需求問題。
系統(tǒng)分析是ARCADIA方法中的第二層級工程活動，主要定義“系統(tǒng)必須為用戶完成什么”。主要活動是開展系統(tǒng)外部功能分析，包括在非功能性屬性的限制下，識別用戶需要的系統(tǒng)功能（如“計算最佳路徑”，“檢測威脅”）。
邏輯架構(gòu)是ARCADIA方法中的第三層級工程活動，主要定義“系統(tǒng)如何工作才能滿足客戶期望”。主要活動是內(nèi)部系統(tǒng)功能分析，包括必須執(zhí)行哪些子功能，并將這些子功能進行組合，來滿足上一層級中確定的用戶需要的系統(tǒng)功能。以及考慮非功能性約束下，識別出邏輯組件來執(zhí)行這些內(nèi)部子功能。
展開 MBSE體系架構(gòu)模型的理論研究：基于MBSE的作戰(zhàn)概念建模框架研究
01
基于模型的系統(tǒng)工程方法
基于模型的系統(tǒng)工程方法是應對系統(tǒng)復雜性和創(chuàng)新設(shè)計的一種工程范式變革，是研究和設(shè)計具有非結(jié)構(gòu)、非線性、邏輯緊密、交互復雜等特點的一類系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。MBSE是相對于基于文件的系統(tǒng)工程方法而言的，傳統(tǒng)開展大型系統(tǒng)研究活動，各研究主體之間通過電子文檔格式的需求規(guī)格說明文本、方案概要設(shè)計文本、系統(tǒng)詳細設(shè)計文本等各類文件開展研究和交流活動，這種方式主要存在以下根本性的局限：１）基于自然語言描述的設(shè)計文件一致性差、準確度低，不易溝通且容易導致出現(xiàn)歧義；２）文本描述的作戰(zhàn)概念各設(shè)計要素之間無法實現(xiàn)追溯分析，對要素內(nèi)容變化的跟蹤和評估也不易達成；３）難以描述各種動態(tài)的作戰(zhàn)活動和作戰(zhàn)活動之間的信息交互；４）大量文檔難以進行管理維護，修改完善的成本極大；５）工程化轉(zhuǎn)化和驗證不易實施，需求、設(shè)計、實現(xiàn)、驗證等無法進行關(guān)聯(lián)，工程轉(zhuǎn)化效率低并且質(zhì)量也難以保證。基于模型的系統(tǒng)工程方法則可避免上述局限，其采取數(shù)字模型代替文本，可將描述系統(tǒng)的規(guī)劃、需求、結(jié)構(gòu)、功能、邏輯、交互、性能、參數(shù)等全部轉(zhuǎn)化為模型描述，并可貫穿系統(tǒng)設(shè)計開始以及持續(xù)整個開發(fā)階段和后期驗證優(yōu)化全過程，支持系統(tǒng)需求分析、設(shè)計、實現(xiàn)、驗證、優(yōu)化和確認的模型化，為開展需求分析、系統(tǒng)設(shè)計和檢驗驗證提供一體化的方法支撐，兩方法對比如表１所示。
MBSE本質(zhì)上是要形成以系統(tǒng)模型為核心的一個整合模型，基于這個整合模型，提供給生命周期不同階段、不同領(lǐng)域、不同學科的參與者從不同視角觀察同一個系統(tǒng)的唯一權(quán)威描述。MBSE最為經(jīng)典是V 型模型，如圖１所示。
上述Ｖ 型模型中，核心是反映系統(tǒng)規(guī)劃、需求、結(jié)構(gòu)、功能等系統(tǒng)數(shù)字模型。
展開 視頻：MBSE 數(shù)字線程中的電子電氣架構(gòu)
伴隨著認證對于提供文檔和證據(jù)的需求，這就需要新型簡化方法采用基于模型的系統(tǒng)工程 (MBSE) 原則來解決這些難題。Teamcenter 系統(tǒng)建模工作臺和同為西門子解決方案產(chǎn)品的 Capital Systems 整合了高級多域系統(tǒng)模型，實現(xiàn)了不同域在同一簡化方法中的優(yōu)化。此網(wǎng)絡(luò)研討會演示一種成熟、全面的電子電氣設(shè)計流，用于解決所有開發(fā)域涉及的復雜車輛功能的探索、設(shè)計、確認、驗證和認證。
學習內(nèi)容：
一種成熟、全面的電子電氣設(shè)計流如何幫助解決復雜車輛功能的探索、設(shè)計、確認、驗證和認證
如何在同一簡化方法中優(yōu)化不同電子電氣域
如何整合先進多域系統(tǒng)模型到 Capital Systems
參加對象：
電子電氣系統(tǒng)架構(gòu)師
電子電氣部門經(jīng)理
電子電氣工程主管
點擊鏈接 獲取完整內(nèi)容：http://avz6v7gw1lfs7v7u.mikecrm.com/9hNbL9z
展開 MBSE產(chǎn)品模型架構(gòu)應用流程——以火災衛(wèi)星為例
捕獲分系統(tǒng)接口及其連接關(guān)系
P4
P1到P3通過三個階段對火災衛(wèi)星系統(tǒng)由上到下、從里到外全面的進行系統(tǒng)架構(gòu)分析。P4階段開啟驗證行動，進行設(shè)計驗證與場景驗證。在P4階段，所有的模型在系統(tǒng)架構(gòu)分析完成之后，進行設(shè)計驗證工作。此時的驗證需求，包括形成完整的需求追溯。
同時我們在每個步驟都有相對應最為主要的計算分析主線。P1最為主要的“軌道分析”是為了捕獲早期關(guān)鍵需求性能需求，例如滿足火災衛(wèi)星檢測地球所需要航天器的數(shù)量是多少；P2“大場景仿真”用來檢驗邏輯過程是否合理；P3會進行參數(shù)配置的“權(quán)衡分析”，根據(jù)參數(shù)值的不同進行優(yōu)化比選更優(yōu)的參數(shù)配置。進入P4階段進行設(shè)計分析，會用到參數(shù)圖去驗證性能需求是否被滿足。
MBSE實施流程是對基于MBSE思想的系統(tǒng)設(shè)計愿景的擴展與開發(fā)，并且為數(shù)字化變革提供基礎(chǔ)，以確保整個未來狀態(tài)與其對應執(zhí)行的解決方案集保持一致。它初步定義了落地計劃，規(guī)范了各數(shù)字化項目需要實現(xiàn)的主線內(nèi)容，加快項目進程。
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