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方案:MBSE(基于模型的系統(tǒng)工程)

 wkggsddu 2019-08-04

俎濤,火龍果軟件工程技術(shù)中心 方案簡(jiǎn)介 MBSE(基于模型的系統(tǒng)工程)是對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行分析設(shè)計(jì)和開發(fā)的有效方法。為了幫助客戶有效實(shí)施MBSE,由教練采用客戶行業(yè)案例, 帶領(lǐng)客戶團(tuán)隊(duì),實(shí)施完整的MBSE過程,包括:系統(tǒng)需求建模、系統(tǒng)設(shè)計(jì)建模、軟件需求建模/軟件設(shè)計(jì)建模/基于模型的代碼生成、硬件需求建模/硬件設(shè)計(jì)建模/基于模型的代碼生成、基于模型的質(zhì)量驗(yàn)證。在實(shí)施過程中,采用基于建模工具EA或者其他支持MBSE的建模工具,結(jié)合相關(guān)的建模規(guī)范SysML和UML,實(shí)現(xiàn)如下環(huán)節(jié):建模、文檔生成、模型仿真與驗(yàn)證、代碼生成、質(zhì)量跟蹤、變更管理。 MBSE路線圖 1. MBSE(模型驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)工程)概覽
  1. · MBSE的目標(biāo)


  2. · MBSE涉及的角色


  3. · MBSE的過程


  4. · MBSE的工件


  5. · MBSE的支持工具


  6. · MBSE在各個(gè)行業(yè)的發(fā)展情況

2.系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)、開發(fā)與驗(yàn)證。
  1. · 系統(tǒng)需求分析建模


  2. · 系統(tǒng)分析與建模


  3. · 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)與建模


  4. · 模塊設(shè)計(jì)與建模


  5. · 軟件和硬件接口建模,劃分軟件和硬件邊界


  6. · 模型仿真與驗(yàn)證


3. 軟件分析、設(shè)計(jì)、開發(fā)與驗(yàn)證
  1. ·軟件需求分析與建模


  2. ·軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)與建模


  3. ·軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)與建模


  4. ·代碼生成


  5. ·模型仿真與驗(yàn)證

4.物理系統(tǒng)建模與仿真
  1. ·靜態(tài)結(jié)構(gòu)建模


  2. ·動(dòng)態(tài)邏輯建模


  3. ·模型仿真與驗(yàn)證

基于SysML進(jìn)行系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)建模 Sys ML是OMG推出的專門面向系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)的建模語言,可以對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行自頂向下的分解建模,可以幫助系統(tǒng)工程師分解復(fù)雜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),如下是Sys ML的結(jié)構(gòu)定義圖。 Sys ML還可以對(duì)一個(gè)系統(tǒng)的內(nèi)部各個(gè)結(jié)構(gòu)的構(gòu)成進(jìn)行建模,如下是系統(tǒng)的內(nèi)部模塊定義圖 Sys ML還可以對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)邏輯進(jìn)行建模,如下是用來描述控制邏輯的參數(shù)圖: 基于UML進(jìn)行系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)建模 UML是OMG定義的面向軟件建模的標(biāo)準(zhǔn)語言,可以幫助軟件工程師對(duì)軟件需求、軟件架構(gòu)、軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)、軟件代碼進(jìn)行建模。 如下是對(duì)軟件需求建模的用例圖: 如下是對(duì)軟件架構(gòu)進(jìn)行建模的部署圖 如下是對(duì)軟件架構(gòu)進(jìn)行建模的組件圖: 如下是對(duì)數(shù)據(jù)模型建模的表圖: 如下是對(duì)軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)進(jìn)行建模的類圖 如下是對(duì)代碼模塊之間交互建模的順序圖: 基于Modelica進(jìn)行物理建模 Modelica語言由瑞典的非贏利組織Modelica協(xié)會(huì)制定和維護(hù)的面向大規(guī)模復(fù)雜異構(gòu)物理系統(tǒng)的面向?qū)ο蠼UZ言,適用于多個(gè)領(lǐng)域,例如:機(jī)械裝置、電力設(shè)備、液壓控制系統(tǒng)等領(lǐng)域的物理系統(tǒng)建模。Modelica模型用微分、代數(shù)和離散方程描述,無需人工求解特定的變量,支撐Modelica的工具可以自動(dòng)求解(已有專門的算法可對(duì)超過10萬個(gè)方程的大型模型進(jìn)行處理)。Modelica適合并已用于半實(shí)物仿真和嵌入式控制系統(tǒng)。 Modelica是基于微分代數(shù)方程計(jì)算的動(dòng)態(tài)性能仿真模型二次開發(fā)語言,支持連續(xù)和離散系統(tǒng)建模與仿真計(jì)算,可跨越不同領(lǐng)域,方便地實(shí)現(xiàn)大型、復(fù)雜、多種學(xué)科組成的物理系統(tǒng)的建模。而Modelica語言則為工程領(lǐng)域建模工程師提供一種方便的,簡(jiǎn)單的,可用于仿真模型二次開發(fā)的語言和技術(shù)。 如下是Modelica建模的輪動(dòng)控制的熱損失模型:   MBSE的支持工具平臺(tái): 為了支持MBSE的方法論落地,火龍果選擇MBSE中的各個(gè)環(huán)節(jié)的主流工具,集成為MBSE工具方案,并開發(fā)了各個(gè)工具之間的接口,打通各個(gè)工具,實(shí)現(xiàn)MBSE貫穿數(shù)據(jù)流。 相關(guān)的服務(wù) 為了支持技術(shù)團(tuán)隊(duì)實(shí)施MBSE,火龍果軟件工程服務(wù)團(tuán)隊(duì)提供如下服務(wù):
咨詢服務(wù)咨詢:從傳統(tǒng)開發(fā)過渡到MBSE工程實(shí)踐
咨詢:MBSE工程體系構(gòu)建與工具平臺(tái)搭建
培訓(xùn)課程課程:MBSE工程實(shí)踐概覽
課程:基于Sys ML的系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)與建模
課程:基于UML的軟件分析設(shè)計(jì)與建模
課程:基于matlab的算法分析設(shè)計(jì)與建模
課程:基于Modelica的物理系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)與建模
課程:MBSE集成驗(yàn)證與管理平臺(tái)
軟件產(chǎn)品建模工具:
     ·UML和SysML建模工具:EA,Rhapsody,
    ·Modelica 建模工具 :OpenModelica
    ·算法建模工具:Matlab

基于模型的自動(dòng)化文檔生成工具:docGenerator

需求管理工具:iSpace/iWork,Doors

工程集成管理平臺(tái)integrator:支持需求管理、模型管理、文檔管理、工作流程管理
定制開發(fā)各種工具之間的接口

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