基于MBSE的民机数据加载系统建模及模型验证
发布时间：2022-01-02 02:47
改革开放以来,中国民航产业迅速发展,国产大飞机的自主研发能力亟待提升以早日实现整机国产化。航电系统的安全性和可靠性是飞机综合化、信息化、模块化及智能化方向发展的重要指标,因此,自主研发飞机航电系统显得尤为重要。现阶段,在传统的基于文本的设计模式下,航电系统的设计、制造、测试和生产几个环节通过文档的形式进行数据传递,各个子系统相对孤立,缺乏对于系统层的架构设计,且文档之间的一致性得不到保障,严重制约了研制航电系统的可靠性和开发效率,因此我国亟需改进航电系统的设计研制模式。基于模型的系统工程（Model-Based System Engineering,MBSE）主要被应用到系统工程领域,本文研究MBSE在民机航电系统设计中的应用技术,以民机航电系统中数据加载系统（Data Loading System,DLS）为对象,研究基于MBSE的复杂大系统建模机制、模型确认及测试验证技术。论文主要思路为:首先深入分析主流MBSE建模方法,结合民机航电系统特性,给出符合需求的基于MBSE的建模机制;然后在IBM Rational Rhapsody平台上建立DLS系统的需求模型、顶层模型、组件模型;最...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SysML模型分类图
）是统一建模语言，具有面向对象特征，一般用于对软件系统的建模[15]。相较于SysML，UML所包含的模型图形式相对简单易懂，且格式统一，可视化特性强。UML模型图包含类、对象等静态元素，也包含行为、状态、顺序等动态元素，能够将软件系统中的动态信息和静态信息很好地描述出来，对实际编码有指导作用。另外，模型与代码具有双向关联性，模型可以通过工具生成代码框架，代码也可以转化成模型图。在软件开发过程中，UML可以在需求分析、软件设计、测试验证的整个生命周期使用，能够提高开发效率。图2-2为UML模型分类图。图2-2UML模型分类图如图2-2所示，UML图符总体上可划分为两大类：一类用于描述系统行为，包含活动图、序列图、状态图、用例图、通信图；一类用于描述系统结构，包含类图、组件图、部署图、对象图[16]。下面对UML中与SysML不同的模型图进行介绍：（1）类图（ClassDiagram）类图具有静态特征，不能反映系统的动态过程，可准确反映出类及其各类间的关系。类图主要产生于系统分析与设计阶段，类图的实现需要以需求分析为前提，当对需求进行系统分析后，将需求进行抽象化与模型化转变，为系统编码提供素材。类的属性对应编码中的参数，操作对应编码中的函数。类图中包含类、关联、端口、属性、操作等元素。（2）对象图(ObjectDiagram)对象图辅助反映类图所描述的关系，用于对类图中的各种关系进行举例说明，描述的是对象和对象之间的关系[17]。对象图具有生命周期，只存在于系统的某个时间段内，可以详细描述某个瞬态的对象状态。（3）组件图（ComponentDiagram）组件图由组件、接口和关系组成，组件是封装好的物理单元，具有可替换性和
第二章基于模型的系统工程理论基础13都可以加入SysML中，实现SysML的拓展，以便完善系统工程的功能设计。图2-3SysML与UML重用部分2.3主流建模方法论介绍2.3.1Harmony-SE方法介绍Harmony-SE（HarmonyforSystemEngineering）方法是支持MBSE的建模方法论之一，能够较好处理复杂与整体性问题，系统模型贯穿系统研发的整个生命周期。其运行需要依赖Rhapsody或Tau平台进行，IBMRational是这两种工具的主要供应商。Harmony-SE集成系统和软件开发过程如图2-4所示。图2-4Harmony-SE架构图从图2-4可以看出，Harmony-SE的设计过程显示出V字型特征，整个V模型
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于UML的工会信息系统的业务建模研究[J]. 陈道远. 信息技术与信息化. 2019(11)
[2]基于MBSE的民机飞行管理软件设计[J]. 薛芳芳,王亮亮,缪炜涛,刘文学. 航空计算技术. 2019(05)
[3]面向SysML模型的安全性分析与验证方法[J]. 李宛倩,胡军,陈松,张维珺. 计算机科学. 2019(11)
[4]基于模型的质量可靠性设计分析实践[J]. 马永耀,赖喆,方子豪. 电子产品可靠性与环境试验. 2019(03)
[5]基于模型的系统工程的应用及发展[J]. 邓昱晨,毛寅轩,卢志昂,夏倩雯. 科技导报. 2019(07)
[6]基于模型的卫星系统功能架构设计综述[J]. 张贺,魏强,陈余军,林骁雄. 科技创新导报. 2019(08)
[7]基于模块的运载火箭电气系统匹配验证仿真[J]. 李强,胡元威,董余红,邓梦然. 计算机测量与控制. 2019(02)
[8]一种航空电子系统安全性需求验证方法[J]. 丁明,张书玲,张琛,张军. 西安电子科技大学学报. 2019(03)
[9]MBSE在民用飞机刹车系统需求分析中的应用[J]. 杨弘,肖扬,李冰. 民用飞机设计与研究. 2018(04)
[10]浅析UML在软件工程中的应用[J]. 刘秋香,刘振伟. 电脑知识与技术. 2018(31)
硕士论文
[1]模型驱动开发在软件系统中的应用与研究[D]. 姚冬.北京邮电大学 2012
本文编号：3563315
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SysML模型分类图
）是统一建模语言，具有面向对象特征，一般用于对软件系统的建模[15]。相较于SysML，UML所包含的模型图形式相对简单易懂，且格式统一，可视化特性强。UML模型图包含类、对象等静态元素，也包含行为、状态、顺序等动态元素，能够将软件系统中的动态信息和静态信息很好地描述出来，对实际编码有指导作用。另外，模型与代码具有双向关联性，模型可以通过工具生成代码框架，代码也可以转化成模型图。在软件开发过程中，UML可以在需求分析、软件设计、测试验证的整个生命周期使用，能够提高开发效率。图2-2为UML模型分类图。图2-2UML模型分类图如图2-2所示，UML图符总体上可划分为两大类：一类用于描述系统行为，包含活动图、序列图、状态图、用例图、通信图；一类用于描述系统结构，包含类图、组件图、部署图、对象图[16]。下面对UML中与SysML不同的模型图进行介绍：（1）类图（ClassDiagram）类图具有静态特征，不能反映系统的动态过程，可准确反映出类及其各类间的关系。类图主要产生于系统分析与设计阶段，类图的实现需要以需求分析为前提，当对需求进行系统分析后，将需求进行抽象化与模型化转变，为系统编码提供素材。类的属性对应编码中的参数，操作对应编码中的函数。类图中包含类、关联、端口、属性、操作等元素。（2）对象图(ObjectDiagram)对象图辅助反映类图所描述的关系，用于对类图中的各种关系进行举例说明，描述的是对象和对象之间的关系[17]。对象图具有生命周期，只存在于系统的某个时间段内，可以详细描述某个瞬态的对象状态。（3）组件图（ComponentDiagram）组件图由组件、接口和关系组成，组件是封装好的物理单元，具有可替换性和
第二章基于模型的系统工程理论基础13都可以加入SysML中，实现SysML的拓展，以便完善系统工程的功能设计。图2-3SysML与UML重用部分2.3主流建模方法论介绍2.3.1Harmony-SE方法介绍Harmony-SE（HarmonyforSystemEngineering）方法是支持MBSE的建模方法论之一，能够较好处理复杂与整体性问题，系统模型贯穿系统研发的整个生命周期。其运行需要依赖Rhapsody或Tau平台进行，IBMRational是这两种工具的主要供应商。Harmony-SE集成系统和软件开发过程如图2-4所示。图2-4Harmony-SE架构图从图2-4可以看出，Harmony-SE的设计过程显示出V字型特征，整个V模型
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于UML的工会信息系统的业务建模研究[J]. 陈道远. 信息技术与信息化. 2019(11)
[2]基于MBSE的民机飞行管理软件设计[J]. 薛芳芳,王亮亮,缪炜涛,刘文学. 航空计算技术. 2019(05)
[3]面向SysML模型的安全性分析与验证方法[J]. 李宛倩,胡军,陈松,张维珺. 计算机科学. 2019(11)
[4]基于模型的质量可靠性设计分析实践[J]. 马永耀,赖喆,方子豪. 电子产品可靠性与环境试验. 2019(03)
[5]基于模型的系统工程的应用及发展[J]. 邓昱晨,毛寅轩,卢志昂,夏倩雯. 科技导报. 2019(07)
[6]基于模型的卫星系统功能架构设计综述[J]. 张贺,魏强,陈余军,林骁雄. 科技创新导报. 2019(08)
[7]基于模块的运载火箭电气系统匹配验证仿真[J]. 李强,胡元威,董余红,邓梦然. 计算机测量与控制. 2019(02)
[8]一种航空电子系统安全性需求验证方法[J]. 丁明,张书玲,张琛,张军. 西安电子科技大学学报. 2019(03)
[9]MBSE在民用飞机刹车系统需求分析中的应用[J]. 杨弘,肖扬,李冰. 民用飞机设计与研究. 2018(04)
[10]浅析UML在软件工程中的应用[J]. 刘秋香,刘振伟. 电脑知识与技术. 2018(31)
硕士论文
[1]模型驱动开发在软件系统中的应用与研究[D]. 姚冬.北京邮电大学 2012
本文编号：3563315
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/ruanjiangongchenglunwen/3563315.html
