MBSE技术架构初探

前段时间小编讲了MBSE的概念，这次咱们讨论一下MBSE的技术架构。前面讲过MBSE就是采用模型的表达方法来描述系统的整个生命周期过程中需求、设计、分析、验证和确认等活动。那原先不是采用什么呢？当然是文档了！目前咱们装备或者复杂系统研发过程中还是文档为主。

1、文档带来的问题

随着系统的规模和复杂程度的提高，传统的基于文档的系统工程将产生大量的各种不同的文档，它面临的困难越来越明显：

1)信息的完整性和一致性以及信息之间的关系难于评估和确定，因为它们散布于各种不同的数量巨大的文档中。

2)难于描述各种活动。活动是动态的，有交互的，仅用文字描述对于相对简单，参与方不多的活动还能胜任，但对于复杂活动就很难描述清楚了。

3)更改的难度很大。由于文档的数量巨大，要确保所有需要更改的内容都得到更改，将是个很难很大的工程。

2、洛克希德马丁公司的技术架构

从文献情报分析中可以看出，洛克希德马丁公司是最早提出MBSE类似想法的工业部门，该公司提出了一个MBSD的概念，D is forDesign。洛克希德马丁公司在DARPA和INCOSE的支持下开展基于MBSE的航天器快速概念设计，其中的核心思想是利用SysML为数字样机提供准确的系统框架，通过一个定义好的系统框架模型将大量的数字信息交织在一起，而系统框架模型有助于紧密连接系统逻辑和行为设计的需求。洛克希德马丁公司提出的技术架构如下图所示。

洛克希德马丁公司的技术框架还可以满足不断增加的域内特定模型的细节水平；通过将SysML模型和领域专业模型之间建立双向数据映射和交换，以实现多个领域模型与系统框架模型之间的跨域集成。

洛克希德马丁公司在导弹设计过程中MBSE的应用主要体现在系统工程的模型和领域工程模型的映射和对应上，通过一种叫做MBSE工具包的自行开发的软件包，实现了将原本只能用来静态描述系统架构的SysML模型转换成为可执行和可分析的模型，这样就可以将SysML设计的顶层设计模型和各个专业人员自己设计的特定领域的模型进行有效的映射和集成，并可以连接起来将SysML参数模型进行执行分析，并将分析结果反馈给顶层设计模型。

3、洛克希德马丁MBSE应用效果

洛克希德马丁公司在导弹和宇航系统快速概念设计中大量使用MBSE技术，集成分析框架MBSE工具包也被应用于多个系统方案的选择分析过程中，使用效果表明，在20小时之内就可以将飞行器的设计重点参数分析出来，然而如果使用传统的方法将会花费数个星期，优化结果显示在保证飞行性能的前提下，飞行器的尺寸减小了33%。除了在总体设计过程中使用，在洛克希德马丁公司SysML也被应用于驱动子系统的需求验证、方案分析和设计的集成过程中，并且能够优化试验方案设计，成立架在领域（体系）工程和系统工程之间的一个有效的桥梁。

洛克希德马丁公司的MBSE工具真不错，我们的小团队正在努力消化和创新之，你懂得 :)。如果感兴趣，小编会继续提供MBSE的相关技术和应用素材供大家参考。

 

备注：

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