背景
随着系统复杂度的提高以及研制周期的逐渐缩短，由传统的研制方式向数字化研制方式转变尤为迫切和关键，实现需求分析模型化、方案设计精细化、仿真验证数字化，从而缩短设计周期，降低设计成本，提高设计效率和设计质量。采用基于模型的系统工程(MBSE)思想、方法、工具和手段，提升设计的系统性和完备性,规范数字化设计工作，提高过程精细化管理水平和研制效率,形成先进的航天系统设计研发能力。
挑战
•型号系统的设计业务仍然是基于文档开展，各业务环节的数据无法建立追溯链接；
•需求的定义非常依赖于工程师的经验，准确性无法有效保证；
•系统设计的合理性缺乏有效的仿真验证；
•仿真验证结果无法与需求关联追溯形成闭环。
解决方案
通过对用户业务现状的分析，以及与用户业务专家的详细沟通与交流，同时为了解决当前航天器研制过程中面临的挑战，实现“系统设计闭环验证”，面向未来基于模型的研制体系，提出了新的MBSE实践业务流程，包含系统架构设计、系统仿真验证等，指导实际业务的系统/分系统需求分析、系统/分系统架构设计、任务书下发、系统/分系统功能模型构建、系统仿真验证、需求闭环管理等过程，帮助用户建立MBSE研发能力，完善相关设计规范体系，建立了具有航天系统领域特色的MBSE业务流程体系，推动现有研发模式向基于模型的系统工程研发模式迁移，并快速落地。
项目成果
•建立了从需求分析到架构设计、仿真验证的一整套MBSE全流程建模方法论。
•基于用户业务输入，结合成熟的MagicGrid方法论，为用户定制SysML需求模型建模方法论；
•在用户系统仿真没有应用基础的情况下，帮助建立了基于Modelica语言的功能模型系统仿真建模规范；
•将验证结果基于统一平台与需求进行关联，形成需求闭环验证的标准流程规范。
•为用户建立了基于MBSE的产品系统设计能力。
•从飞行任务场景出发，基于上级下发的技术要求，开展需求分析、捕获系统需求，通过功能分解，识别各分系统功能，进而形成分系统技术要求进行下发，支撑下级单位研制活动；
•将产品顶层指标逐层分解，明确各分系统及单机指标，实现产品性能指标的关联追溯；
•基于模型化的手段，实现各层级需求的关联和追溯，便于开展需求管理、变更影响性分析等工作。
•为用户建立了基于MBSE的产品系统仿真能力。
•参考建立的需求模型，构建系统Modelica仿真模型，对系统重要指标进行系统仿真验证；
•根据用户的组织结构，建立了适用于用户的协同机制，以及模型协同规范。
•建立了基于MBSE的全流程业务规范。
•为用户定义了需求模型、仿真模型、需求管理交互的业务规范流程；
•基于统一平台，实现自顶向下的产品需求分解、系统总体级设计、分系统级设计、模块级设计以及各层级仿真验证设计，形成完整的数字化样机。
客户收益/成效
建立MBSE研制能力，可以实现需求分解、架构设计、系统仿真等相关业务的贯通，构建了适用于用户相关建模及设计规范。
通过模型化的方式进行系统正向设计与分析，构建统一的、数据连续的数字化模型，从而提升产品总体设计的规范化程度，在提高型号研制质量、降低研制风险的同时，为型号打造正向研发的能力。
软件平台
•需求管理软件
•TRM：用于需求条目化管理
•TRY：用于全局需求追溯
•系统架构设计软件
•Magic：用于系统功能分析与架构设计，支持SysML、DoDAF、UAF等标准
•TWC：用于基于模型的协同设计
•系统仿真软件
•Dymola：基于Modelica语言的系统仿真建模与分析验证
苏公网安备 32059002002276号
