[发明专利]基于接口约束关系的系统功能模块划分方法

说明书

本发明涉及一种基于接口约束关系的系统功能模块划分方法，涉及遥控武器站系统技术领域。本发明根据接口特性用模糊理论对各接口的依赖程度进行量化和综合，得到相应的接口约束值，从最小的接口约束值处将零部件进行划分，从而划分成相应的功能模块，实现对武器系统功能模块的合理划分。

技术领域

本发明涉及遥控武器站系统技术领域，具体涉及一种基于接口约束关系的系统功能模块划分方法。

背景技术

模块化设计所依赖的是模块的组合，模块间的接口非常重要。为了保证不同功能模块的组合和相同功能模块的互换，模块应具有可组合性和可互换性两个特征，而这两个特征主要体现在接口上，模块间的接口实际上就是部分零件之间的接口。遥控武器站产品中零件之间的接口通常分为功能接口和几何接口两类。功能接口是各个模块间物质流、能量流和信息流传递方式，几何接口是机械的连接关系，许多零部件既有几何接口，又同时存在功能接口。

模块与模块之间、零件与零件之间的连接通过几何接口来实现，因而在模块之间或零件之间存在配合面。相对于功能接口，几何接口对模块划分的影响更为直接，因此在分配接口权重时，几何接口作为主要因素来考虑。

模块化产品设计中，对顾客进行需求分析，将需求根据功能分解成不同的部件和零件，然后定义其接口约束关系。根据公理化设计理论(Axiomatic Design,AD)中的独立公理原理(The Independence Axiom)，模块之间的功能必须保持独立，但是在实际中不可能实现功能的完全独立。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何实现对武器系统功能模块的合理划分。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于接口约束关系的系统功能模块划分方法，包括以下步骤：

将遥控武器站系统产品的功能零部件进行虚拟连接，形成产品的零部件连接图G，产品的零部件连接图用G＝(V,E)表示，V表示节点零件，E表示节点零件之间连接关系；

产品零部件连接图G中E的接口集为零件间的接口依赖程度，其大小可以通过功能接口和几何接口的依赖程度进行综合评定，其中功能接口可以通过功能相关性，几何接口通过零件间的配合关系，用隶属度函数确定接口依赖关系的相对程度；

设w_F表示功能接口权重系数，w_H表示几何接口权重系数，且w_F+w_H＝1，接口权重系数由层次分析法通过两两比较得到；

设F表示功能接口相关性隶属度，H表示几何接口依赖关系隶属度，设R^*＝(r_ij)_n×n表示所有零件之间是模糊接口约束关系，R是R^*的隶属函数，用加权平均法可求出μ_R＝μ_Fw_F+μ_Hw_H，μ_R∈[0,1]为归一化权向量，μ_F、μ_H为系数，n为整数；

接口约束关系矩阵R^*为

其中元素r_ij的构造方法为：当i＝j时，r_ij为0，当i≠j时，r_ij为0或不为0，为0值时表示第i个零件与第j个零件之间不存在接口约束关系；