基于MBSE 的航天器建模应用研究
2021-09-17蒋维骆佳巍王振东
蒋维,骆佳巍,王振东
(1.中国核动力研究设计院,四川 成都 610213;2.浙江迪捷软件科技有限公司,浙江 绍兴 312000)
自从国际系统工程学会(International Council on Systems Engineering,INCOSE)在2007年提出基于模型的系统工程(MBSE)后,MBSE 在航空、航天、船舶等领域的研究逐渐深入,而航天器研制作为复杂的系统工程,具有研制周期长,质量与可靠性要求高、科研风险高,管理难度大等特点,传统的基于文档的系统工程方法已很难适应目前我国航天器研制数量大幅增加,研制周期不断缩短的情况,迫切需要利用MBSE 方法对我国的航天器研制流程进行创新。为了加强MBSE 在航天器研制中的推广落地和积累实操经验,本文针对火灾卫星的案例,以MBSE 方法为指导,使用MagicDraw19.0 工具,利用SysML 的需求图、活动图、时序图、_状态机图等,对航天器任务的任务分析、任务上下文、需求、接口、行为等方面分别进行捕获建模,最后通过建立一个相机开机对地拍摄的大场景仿真,对模型进行了集成仿真,验证建模逻辑过程是否合理。
1 航天器任务分析建模
本节首先识别火灾卫星项目的利益相关者,然后对卫星任务的任务需求、任务上下文、任务行为、任务事件进行分析和建模。
1.1 识别利益相关者及其关注问题
该项目的利益相关者有林业局、消防局、投资商、航天器开发商、航天器运营商等,其关注的问题如表1 所示。

表1 项目的利益相关者及其关注问题
利 用SysML 的stakeholer、viewpoint、view 元 素 依次创建上表中的利益相关者,如图1 所示。

图1 任务的利益相关者建模
进一步以用例图从另一个角度对利益相关者的关注问题进行建模,如林业局以最小财政支出探测和监控森林火灾,运营商实时提供森林火灾数据、保存数据、维持卫星正常运行等,如图2 所示。……
