基于MBSE的复杂装备系统设计:理论与实践
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1.3.2 国内MBSE的研究与发展

虽然国内起步较晚,但近年来国内各领域研究机构大量引入了国外先进思想和技术,MBSE已经越来越受到关注,其中最典型的是中航工业成都飞机设计研究所。该所是一个多学科融合的综合性研究所,主要从事飞行器的研究设计,其研究范围覆盖飞行器设计的全寿命周期。该所协同中航工业信息技术中心于2014年率先启动了MBSE的试点项目,并与IBM构建了战略合作关系,使用IBM Rational Doors搭建了需求管理平台,采用Harmony-SE方法论和IBM Rational Rhapsody建模工具,实现了需求、设计、建模、仿真、测试等的集成开发。试点项目取得成功后,中国航空工业集团有限公司将这种开发模式全面推广到其下属各研究所。此外,各高校也相继开展对MBSE的实践应用研究。南京航空航天大学的曹云峰团队运用MBSE理论,以Rhapsody为开发环境,对无人机飞控管理系统展开顶层建模,并与MATLAB、Petri网等结合展开联合仿真。电子科技大学的黎业飞副教授将MBSE引入北斗接收机的建模仿真开发中,使用SysML在Rhapsody建模环境中建立了完整的北斗接收机系统模型,并对其进行了动态仿真。

北京航空航天大学基于MBSE在飞控系统中设计出了包含三层的飞控系统虚拟环境。周潇雅等人使用MBSE进行了运载火箭能源系统开发,设计系统分析和逻辑架构模型。唐小峰等人基于MBSE开发了航空装备测试自动化研究,并对所建模型进行了测试分析。赵良玉等人将SysML模型与Simulink模型进行联合仿真,并运用于民机起飞仿真中。北京航空航天大学的李新光等人提出了一种基于SysML的系统设计-仿真模型可视化转换方法,通过对转换规则和转换活动元模型的实例化层次建模,确定了SysML源模型与Modelica目标模型之间的转换关系,并执行动态转换活动实现转换,并以惯性-弹簧-阻尼器(Inertia-Spring-Damper,ISD)机械系统作为实例进行该方法的可行性验证。北京航空航天大学杨国辉等人提出了一种基于设计结构矩阵和SysML的建模与优化方法。先利用SysML对复杂产品进行需求分析获得系统初步设计方案,再利用设计结构矩阵对产品研制流程进行层次化分解并优化,通过SysML对产品研制流程进行图形化建模表达与分析,以保证模型的一致性和可重用性,提高了建模准确率和效率。北京机电工程研究所也通过基于模型的协同仿真平台,满足了某型号总体方案阶段所需的方案快速响应、快速研发和方案优化需求,助力某型号的研制工作,推动企业数字化转型。