于国斌

（1. 北京航空航天大学 宇航学院，北京 100191；2. 国家国防科技工业局，北京 100048）

引 言

基于模型的系统工程（Model-Based Systems Engineering，MBSE）逐渐成为复杂工程系统创新研制的指导性方法技术体系，经历了30年的持续发展。1990年，系统工程国际委员会（INternational COuncil on Systems Engineering，INCOSE）成立，致力于研究MBSE；2007年，INCOSE发布“系统工程愿景2020”[1]，给出了MBSE的完整定义，发布了SysML 1.0版本，MBSE开始进入国际工业界视野；2014年，INCOSE发布“系统工程愿景2025”[2]，MBSE开始在国内外引起工业界广泛关注，纷纷进行实践探索，普遍认为MBSE是新世纪装备产品研制的创新性方法论和技术体系；2018年，美国国防部发布“数字工程战略”[3]，将MBSE推进到了数字化工程生态的新阶段。

鉴于MBSE对于复杂装备研制的有效性，国内外纷纷开展研究探索与实践应用。国外方面，美国国家航空航天局（National Aeronautics and Space Administration，NASA）开发了MBSE的工程基础构架，欧洲航天局（European Space Agency，ESA）在虚拟航天器工程中使用了MBSE，美国国防部先进研究项目局（Defense Advanced Research Projects Agency，DARPA）在自适应车辆试验项目AVM中使用系统级设计与仿真技术实现“构造即正确”。洛克希德·马丁（Lockheed-Martin）公司[4]、喷气推进实验室（Jet Propulsion Laboratory，JPL）[5-6]、波音（Boeing）公司[7-8]等国外大型机构也在系统研发中开始使用MBSE技术。国内MBSE研究实践起步相对较晚，从2013年开始航空、航天先后开始MBSE探索和实践[9]，在MBSE概念普及、需求工程与系统设计、模型体系定义、大系统建模仿真[10]等方面取得显著成果，并且对于MBSE的应用研究从系统发展到分系统，如航天控制系统、飞机航电系统、飞控系统等[11-15]。

MBSE以架构为中心，以需求为出发点，以设计和验证的对偶贯穿研制全流程。目前需求建模和架构设计普遍采用系统建模语言SysML作为统一表达，验证则以基于模型的仿真为主，Modelica是系统仿真验证的事实规范。……