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建模设计系统解决方案

 

       在车电系统设计过程中,基于系统工程的设计方法,设计人员需经过以下几个步骤及活动完善及迭代设计,以保证设计的正确和完善:

 

       选择  需求采集分析

       选择  系统架构设计

       选择  系统行为逻辑详细设计

       选择  系统协同迭代设计

 

       但是在设计过程中,部分设计数据主要采用文字描述,准确性和一致性难以保障。为了适应综合电子研发新技术,力求推进电子系统的数字化设计,引进了国外基于模型设计的工具,但由于国内外研发体系的巨大差异,国外的点工具与上下游数据、工具、甚至研发习惯无法衔接,难以发挥其效能。尤其在详细设计阶段,没有适合国内研发习惯的工具支撑,大量的设计仍然依赖文档,基于模型的点工具事实上没有发挥提升效率和质量的作用。同时现有研发过程积累的宝贵经验、教训没有有效积累和再运用,严重影响企业的核心技术的沉淀,不仅年轻工程师培养过程漫长,而且无法避免错误的重复发生。

 

 

解决方案

幻灯片1

 

     介于以上情况,必须依靠集成化、协同化的综合设计平台,解决模型化设计、数据衔接、知识复用等问题。

       建模设计系统主要由以下几个模块构成:任务流程管理模块、概要设计模块、ICD设计模块、人机交互界面设计模块、接口模块、模型管理模块。其中接口模块包括Rhapsody接口模块和DOORS接口模块,任务流程管理模块能够根据项目的类型和状态定制化项目WBS;概要设计模块能够提供利用SysML语言草绘模型的功能并能具有解析SysML模型的能力,同时项目负责人可直接通过草图设计模块推送任务至任务流程管理模块;Rhapsody接口模块能够双向调用草绘模块和Rhapsody的接口,进行通信;DOORS接口模块可将DOORS中条目化需求与模型进行映射;ICD设计模块可对系统的接口数据进行设计和管理;人机交互界面设计模块可进行人机接口界面设计。

 

 

 

 

应用流程

 

       项目负责人在任务管理系统中新建项目,选择项目类型、项目阶段、项目人员及权限等,新建项目的同时,会在后台启动服务器端的Rhapsody及DOORS并分别建立项目的空白文件。在完成项目的初始化工作后进行设计阶段。设计分为两个阶段分别为方案设计阶段和工程设计阶段。方案设计阶段主要完成需求分析、系统顶层设计、人机交互界面设计,工程设计阶段主要完成DD设计和ICD设计。

       首先项目组通过平台查看总体下发的研制总要求、任务剖面等需求文档,进行需求的分析及用例图的设计。需求分析人员根据以上输入细化需求条目,进行需求文档的描述及需求模型的建立。项目负责人在此阶段参与讨论并进行产物的审核。在确定初始需求后,项目负责人根据经验及需求分析的结果,进行用例图的设计。定义研究对象即车电信息系统的范围、能力要求、作战场景及具有交互关系的乘员等,并在概要设计模块中设计出用例图。平台通过导出操作,将用例模型在Rhapsody中进行用例图的复现。项目负责人同时根据对用例的定义,将系统顶层设计、人机交互界面设计的子结构按照用例的名称进行定义,并制定特定的系统工程师对各个用例的设计,以便协同工作。

       各个系统工程师受领任务后,系统顶层设计人员根据需求能力条目,在Rhapsody中设计系统功能活动图;COP设计人员在此基础上,着重分析人机接口需求,在Rhapsody中设计乘员操作流程图、系统显控设备模块图、系统显控设备功能流程图,在Altia/QT的界面设计工具里设计显控界面,并能够与人机接口模型进行仿真;DD设计人员在系统顶层和COP设计输出后,在Rhapsody上对系统信息架构进行规划设计,同时进行功能和信息的分配,形成系统功能流模型、信息流模型。ICD设计人员通过分析系统信息流模型,完成系统逻辑ICD的设计,同时与ICDSys(ICD设计管理工具)里的物理ICD进行追踪和关联。

       在设计过程中,平台会将各软件中的工作产物(用例图、活动图、BDD图、IBD图等)以图片格式保存,同时能在指定时期进行批注修改,便于模型的迭代和管理。

 

应用价值

 

       选择  打通MBSE:系统逻辑接口设计到系统物理接口/通讯协议设计、系统物理接口/通讯协议设计到系统行为逻辑设计之间的数据传递,均通过导入/导出即可完成;

       选择  研发数据一键生成:ICD文档、.h头文件、系统顶层文档、DD文档等系统设计相关文档均可一键生成;

       选择  版本管理:支持基线版本发布;对数据变更进行管理,所有的变更操作均可记录和查询显示;通过历史库对历史版本进行管理,可对比任意两个版本的差异,以及将版本恢复到任意历史版本;

       选择  协同设计:所有人对同一套数据源进行设计,保证数据的一致性,同时使所有人最快时间获取最新设计数据。