
背景
船舶武器装备是一项复杂且使用场景交互重叠的装置,用户想通过引入MBSE方法,探索某系统的正向系统架构设计模式,并能够基于模型进行某系统性能指标的定义和分析,同时借助已有仿真模型,对某系统各项战技指标进行仿真验证,并建立完整的追溯关系。
挑战
•以文档为中心开展系统设计,设计依赖人的经验,设计数据无法有效复用,无法开展协同设计
•需求以文档为载体进行管控,无法实现需求条目间的追溯,不便于需求的管控和变更。
•需求以文档形式管理,没有进行条目化和结构化,无法构建仿真结果与需求的闭环追溯。
解决方案
实现武器装备某系统基于模型的需求开发、需求管理以及需求验证的正向设计过程。在系统正向设计过程中,通过不同类型元素将需求区别描述,如功能需求、性能需求、接口需求等,并在模型中约束不同类型在设计中的实现方式,进而完成需求开发与某系统架构的设计任务。同时建立需求与设计元素、需求与需求之间的追溯关系,同步到3DE进行需求管理。最后通过SPDM调用已有仿真工具进行流程管理设计,完成指标闭环验证。
项目成果
通过建设需求管理平台,实现以下成果:
•基于统一规范的需求管理平台,实现某系统产品研制相关需求数据的管控,实现真正意义的基于产品需求单一源头的信息管理;
•通过分析需求中的指标值,创建指标参数值并定义约束,实现仿真验证结果自动与需求中的参数匹配,省去传统的数据反馈过程,提高了需求验证的效率和准确性;
•对需求的发布和审签过程进行结构化和模块化管控,通过定义流程模板,实现审签过程的可控、可视化;
•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,做到对任何设计元素的有迹可循,避免在变更时因考虑不充分带来的损失。
通过架构正向设计,实现以下成果:
•开展某系统层级的架构设计,保证了从技术要求开始设计信息的连贯性和一致性,便于变更追溯;
•实现基于需求的正向开发,验证完成“需求(R)-功能(F)-逻辑(L)-物理(P)”各个抽象层级的追溯与关联;
•基于统一建模语言,使不同学科领域可以在统一数据源的基础上开展工作,降低部门及学科之间的沟通成本。
通过应用SPDM平台的系统仿真的实施,实现了以下成果:
•提供了流程参数化,仿真自动化和工具集成化的系统仿真方案;
•仿真流程实现了系统仿真功能和多个仿真工具的集成;
•轻量化网页端的仿真模板,能够达成多人,多地理位置的协同仿真;
•对数据和流程进行了有效管理,规范仿真流程操作,提高工作效率;
•实现了针对覆盖率系统性能的自动仿真验证;
•完成了针对雷目场景的电磁等混合仿真,为更优的系统设计提供依据。