李志鹏 郑晓光 张丽波 马学娜 张凤伟 薛莉莉

摘要：系统设计过程中的概念设计是关键阶段，通过对系统的功能-原理分析建立系统架构，系统架构决定了后续系统开发的工作难度。公理设计理论为设计过程分解提供了理论依据，应用功能独立性公理的分析框架，通过在功能域和结构域的“之字形”映射变换，进行功能结构分解，建立相对独立的产品功能结构等级树。根据设计分解得到的功能结构等级树、完整设计矩阵和产品设计流程图，在考虑产品设计任务之间相互影响关系的前提下，确定其顺序及其组织形式，从而构建系统架构。本文用该方法对智能船舶的锚泊辅助决策系统的开发进行分析，建立相对独立的功能架构，降低系统的复杂性并优化系统。

关键词：公理设计;产品设计过程重组;并行工程;锚泊;辅助决策

引  言

船舶在进行检疫、候潮、锚地过驳、避风、等泊位等情况下，常需抛锚停泊。而锚泊船由于受风、浪、流等外力因素的作用可能发生走锚，从而导致碰撞、触礁、搁浅等事故发生。

公理设计是一种基于数学原理的设计理论，通过数学原理的描述或符号化处理建立数学模型或设计方程和基于规则的方法，实现产品的功能属性到结构属性的复杂设计过程。本文是基于公理设计辅助进行智能船舶的锚泊辅助决策系统的开发，能够更好地对船员提供信息及进行操作指导，尽量去除锚泊操作的人为不利因素，提高锚泊安全性。……