基于模型的系统工程(MBSE)使用数字模型的方式表达描述工程系统的完整生命周期中的需求和设计等活动,以无歧义、模块化等优点快速覆盖了如航空航天、船舶、卫星等相关安全关键领域。在系统工程的初期,系统产生的信息都以文档得形式描述。但是随着系统规模和复杂程度的不断提高,基于文档的系统工程面临的困难逐渐突出,如信息表示不准确造成的歧义、难以从大量的文档中查找所需要的信息、无法和其他工程领域的设计相衔接。于是基于模型的系统工程设计软件ModelCoder应用应运而生,MBSE也将是未来系统工程发展的必然趋势。
MBSE的优势
相对基于文档的系统工程方法,MBSE的优势主要体现在以下 4个方面:
(1)信息表达唯一性。系统模型具有直观、准确唯一、结构化的优点,可以准确统一地描述系统的各个方面,对整个系统内部的各个细节形成统一的理解。
(2)一体化设计。系统模型提供了一个覆盖全生命周期的完整的、信息一致且可追溯的系统设计方案,避免各组成部分间的设计冲突,降低风险。
(3)知识积累和沉淀。成熟型号的知识是以系统模型的形式表示和存储的,便于捕获、查询、理解和重用,而且重用的级别可以大幅度提高。
(4)早期全系统仿真。利用系统建模语言及支持软件,可以建立动态可执行的系统模型,对系统模型进行全系统仿真、随时仿真和全周期仿真,及时发现设计的问题并加以修改。
MBSE 过程最终的输出是一个可重用的系统数据模型。MBSE的落地实施依赖于3个方面:建模语言、建模工具和方法论。
系统建模语言SysML
为了支持 MBSE,INCOSE 和对象管理组织(Object Management Group,OMG)联合提出一种通用的针对系统工程应用的“标准系统建模语言”SysML(Systems Modeling Language),它可以支持系统工程应用的多领域系统,包含硬件、软件、信息等系统的需求分析、系统设计、功能描述及系统验证等。
系统建模、分析、仿真和验证软件工具ModelCodoer
在安全关键领域,基于模型的软件工程已逐渐进入了我国的装备研制过程中。使用SimuLink或者SCADE等嵌入式软件建模工具进行可视化建模,然后生成高可靠的二进制代码逐渐成为了安全关键领域的主流软件开发方式。由迪捷软件自主研发的系统建模、分析、仿真和验证软件工具ModelCodoer可以替代国外SimuLink或者SCADE实现基于模型的系统工程的开发。
ModelCoder简介
基于模型的系统工程设计软件ModelCoder是一款支持多种嵌入式系统建模并可以自动生成高安全可靠的C代码的软件设计和开发工具。ModelCoder支持同步数据流以及状态机等嵌入式模型,其从模型生成代码的过程经过了形式化验证,保证生成过程的正确无误性,能够用飞控,航电,核电DCS等多个安全关键领域的嵌入式软件的设计和开发。
ModelCoder的3大功能
- 仿真测试
- 生成C代码
- 模型搭建
Modelcoder的优势
- 代码生成全过程经过形式化验证,安全可靠
- 图形化方式建模,更直观
- 国产处理器和国产操作系统的支持
本文标题:基于模型的系统工程设计软件ModelCoder在航空发动机控制设计中的应用
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