基于模型的系统工程在民机领域的应用

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1、第29卷第4期2012年8月沈阳航空航天大学学报JournalofShenyangAerospaceUniversityV01．29No．4Aug．2012文章编号：2095—1248(2012)04—0047—05基于模型的系统工程在民机领域的应用丁鼎(上海飞机设计研究院，上海200052)摘要：介绍了在民用飞机系统顶层设计中基于模型的系统工程方法的应用。该流程由需求分析、功能分析和设计综合阶段构成。对每一个用例的功能分析中得到活动图、顺序图和可执行的状态机。执行状态机可验证需求的符合性，同时形成系统功能和非功能性需求。储存在数据库中的需求逐条与模型元素建立链接关系，保证可追溯性。黑盒模型

2、完成之后，将功能与流程分配系统架构中，形成子系统白盒模型和子系统接口。相比传统设计方法，该流程更好地保证了系统可测试性、可追溯性和功能的完整性。关键词：系统工程；顶层设计；基于模型；民用飞机中图分类号：V221文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．2095—1248．2012．04．011Applicationofmodel-basedsystemengineeringincivilaircraftdesignDINGDing(ShanghaiAircraftDesignandResearchInstitute，Shanghai200052)Abstract：Thispaper

3、presentsanapplicationofModel-BasedSystemEngineeringinthetop—levelsystemde—signofcivilaircraft．ThepresentedMBSEworkflowconsistsofrequirementanalysis，functionalanalysis，anddesignsynthesis．Foreachusecase，activitydiagrams，sequencediagrams，andexecutablestatema—chinesareobtainedinfunctionalanalysisphase．

4、Statemachinesareexecutedtoverifycompliancetore—quirements．Inthemeantime，functionalandnon-functionalrequirementsarederived．Linksbetweenthoserequirementsandmodelelementsarethenestablishedtoensuretraceabifity．Afterblack—boxmodeliscorn—plete，modelelementsareallocatedtoasystemarchitecture，which"alsogene

5、ratessub-systemlogicalinter-faces．Bycomparisonwithtraditionalsystemdesignmethods，thepresentworkflowismorecapableofensa—ringsystemtestability，traceability，andcompletenessofsystemfunctions．Keywords：systemengineering；top-leveldesign；model—based；civilaircraft传统的系统设计方法依赖文档形式的需求管理。在形成需求之后开发系统架构，并由设计师人工建立

6、设计结果与需求之间的链接关系。如果出现不满足需求的情况，必须作出更改并重新建立链接关系。这一迭代过程随着设计进程的推进会在顶层设计、子系统设计和设备级设计层次不断重复。经验表明这一方法存在周期长、验证需求符合性困难、系统间接口不明确以及更改流程复杂耗时等诸多问题。基于模型的系统设计方法¨1(Model—BasedSystemEngineering)是复杂系统开发领域企业和研究机构目前正在广泛应用和推广的现代系统开发流程。这一方法依靠大型软件平台，将各个级别的需求与相应的系统方案元素建立链接，并以图形化的方式展示设计者对系统的认识。因为摒弃了繁缛的文档管理方式，系统模型与需求之间的关系更加明确

7、，系统更改造成的影响也更加透明。设计者之间通过易于理解的图形交流系统设计方案，减少了误解造成的隐患。可执行的功能模型使得在设计的各个阶段都能分析系统对需求收稿日期：2012—06—08作者简介：丁鼎(1986一)，男，上海人，助理工程师，主要研究方向：民机气动设计、系统总体设计，E—mail：dingding@colnac．cc。48沈阳航空航天大学学报第29卷的符合性，并验证系统需求是否符合利益相关方的原始