ANSYS 基于模型的系统工程 和安全性分析

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1、ANSYS基于模型的系统工程和安全性分析冯钢/ANSYS高级技术咨询陈伟/恒润高级安全咨询目录•ANSYS基于模型的系统工程•ANSYSmedini安全性分析目录•ANSYS基于模型的系统工程–AGeSys和SAVI项目–ANSYSMBSE/MBSwE体系•ANSYSmedini安全性分析工业应用案例•航空–Airbus：座舱控制显示报警系统(CCDWS)–Sagem：备用航电飞行指令(SFCC)–Snecma：航空发动机调整系统(FADEC)–Thales：自动驾驶(AFCS)•轨道–Alstom：关键功能模型化–Thales：地铁速度控制(CBTC)•汽车(Renault,P

2、SA,Conti,Valéo)–电子和机电一体化系统设计–车辆热舒适–摩托推进组AGeSys–Airbus案例座舱控制显示报警系统▪座舱控制，显示和告警系统（CDS）的子集。▪从高级操作需求到系统功能及其动态面貌。目标：通过提供从操作需求到系统需求，具有可追溯性和模拟能力的端到端基于模型的方法，改进系统设计过程。➢使用SysML搭建系统功能架构➢将SysML模型耦合到行为模型，以便将架构连接到系统需求。➢通过模型表示需求，并连接到需求文档。建模流程1/顶层需求分析文本需求分析2/操作分析操作场景建模3/功能分析功能架构建模4/行为分析软件和人机界面建模从操作场景中提取模型➢通过对

3、预期的产品使用方法进行描述，来确定所需要的系统功能✓UML活动图1/关注某个阶段操作功能2/起飞任务定义（多系统）4/向系统级精化3/确定起飞过程中和CDS相关的部分功能分解➢定义功能架构：确定功能和接口✓SysMLBDD/IBD图持续精化直到功能可以分配到设备软件设计➢软件建模：功能行为定义可能的架构变更接口相同Simulation仿真➢验证行为：是否操作场景符合预期?✓SCADESuite和SCADERapidPrototyper/SCADEDisplay联合仿真系统开发的需求•AGESYSSafran,Sagem,Thales,Airbus,…–1)全局方法，混合模型和文本

4、需求–2)系统架构设计的工具需求–3)从架构到软件、安全分析、系统仿真的工具工作流程支持•美国国防部门Boeing,NorthtropGrumman,UTAS,GE,Honeywell,..–4)和FACE兼容–5)支持AADL，连接SysMLANSYSMBSE/MBSwE体系ANSYSmedini安全分析基于模型的系统工程多物理场和系统仿真ANSYSSimplorer系统架构系统安全验证系统/软件架构降阶模型基于模型的软件工程三维物理场仿真MBSE系统工程SCADEArchitect用户需求操作需求分析系统需求Simplorer系统设计系统仿真系统功能系统架构功能分配Medin

5、iSuite&Display系统设计安全分析软件设计行为图系统需求行为分析结构图功能分解和架构设计数据传播功能分解架构设计功能分配SCADEArchitect数据管理•导入/导出数据字典•自动生成ICDc双向拷贝vSCADEArchitect专业领域定制专家SCADEArchitectConfigurator用户SCADEArchitectModeler生成部署配置插件定制行业领域专用对象定制的建模对象可直接使用SCADESystemConfiguratorSCADEArchitectConfigurator经过配置的模板和属性定制SCADEArchite

6、ct，用于特定用户或者领域，如IMA、AUTOSAR等等。•隐藏SysML语言的复杂性•加速MBSE部署嵌入式系统安全分析航空汽车ARP4754ISO26262Medinianalyze–基于模型的集成方法基于系统架构和设计模型，集成质量、可靠性和安全分析方法PHA/HARA系统模型Metrics功能,架构,设计,硬件,软件安全分析相关属性扩展SafetyRequirementsFTAFMEAHAZOP基于模型的方法保证了无与伦比的一致性、可追溯性和高效率Architect与Medini同步系统需求追溯性系统设计安全分析转换合并SCADEArchitectMedinianalys

7、eArchitect与Simplorer同步SIMPLORER在Simplorer中进行系统需求验证SysML到Simplorermp-+battBattery自动生成pulleyAlternator0CarSpeedOnOnCruiseSpeedCruiseSpeedOffOffThrottleCmdCruiseStateResumeResumeCruiseStatetransThrottleCmdSetSetQuickAccelQuickAccelThrottleEngine