背景
随着科学技术的不断发展，船舶系统的组成结构及其相关的技术复杂度不断增加，给舰船的研制工作带来了非常严峻的挑战。MBSE是船舶领域支撑构建跨越式发展新工业体系，促进行业高质量发展的新一代系统工程方法，尤其大幅提升了多层次、多领域的系统协同设计能力，满足未来船舶多业务领域的复杂性、协作性迫切要求。采用MBSE的手段，通过标准系统建模语言从需求、功能、到架构对舰船的总体架构进行正向设计，规范化、形式化表达系统的设计要求，并通过仿真验证对系统功能和性能的合理性进行校验，进而确保总体架构的设计合理性。
挑战
•传统以文档的方式开展系统设计，无法建立数据追溯和早期验证；
•设计要求的提出缺乏有效支撑，过于依赖过往的型号经验，其完备性、一致性无法保证；
•方案架构设计与性能仿真验证存在信息壁垒，系统设计的合理性缺乏闭环验证能力。
解决方案
采用MBSE的手段，通过标准系统建模语言从需求、功能、到架构对船舶的总体架构进行正向设计，规范化、形式化表达系统的设计要求，并通过仿真验证对系统功能和性能的合理性进行校验，进而确保总体架构的设计合理性。借鉴国内外先进工程研发经验，基于系统工程思想，建立MBSE实践流程，构建从系统需求、系统设计到系统仿真验证的闭环，使进行产品开发时以结构化的流程实现从需求到产品的转换，实现复杂产品的整体性功能。
项目成果
•结合船舶领域的业务特点，定义了适配的MBSE方法论、流程和规范，为开展基于模型的型号系统研制工作奠定基础；
•基于用户需求的系统建模，将系统功能逐步细化到系统架构和设计指标，实现由顶层需求到系统架构的功能分解与指标分析，建立性能需求的约束和参数追踪，功能需求和接口需求的分解下发；
•基于统一规范的需求平台，实现型号产品全生命周期研制相关需求数据的管控，通过建立需求及其相关设计元素之间的全局追溯，实现对需求自上而下开发过程的管控，有效支持需求的验证和变更影响分析；
•通过集成多种异构的仿真验证工具，实现系统设计联合仿真验证和多方案权衡，有效构建系统设计的仿真验证闭环。
•联合仿真实现了多专业、多种异构仿真工具的集成，实现了系统设计方案的合理性分析和多方案的权衡；
•通过模型框架继承与性能需求传递，进行性能参数仿真计算，实现需求早期验证。
•通过需求指标与仿真验证结果的追溯，构建系统设计的仿真验证闭环，有效确保需求的满足性
客户收益/成效
结合船舶领域的业务特点，定义适配的MBSE实践流程和规范，并基于此，完成船舶系统从需求、功能到架构、接口、参数的建模设计工作；
定义全生命周期的需求管理规范，实现各层级需求的条目化管理和全局追溯；
通过集成多种异构的仿真分析工具，实现系统设计的联合仿真分析，构建系统设计的验证闭环。
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
•SPDM：多异构仿真软件联合运行流程设计与仿真管理
苏公网安备 32059002002276号
