[发明专利]装备体系概念模型的构建方法

说明书

本发明提供了一种装备体系概念模型的构建方法，装备体系概念模型的构建方法包含以下步骤：任务场景构建步骤；关键能力构建步骤；能力指标构建步骤；运用方式构建步骤；装备构成构建步骤；性能指标构建步骤；概念演示验证步骤。本发明建立了“任务场景→关键能力→运用方式→装备构成”、“关键能力→能力指标”、“装备构成→性能指标”、“能力指标→性能指标”关联映射关系，通过上述关联映射关系，在装备体系概念模型构建过程中更好的保证概念模型的完备性和一致性。

技术领域

本发明涉及概念设计及建模领域，具体地，涉及一种装备体系概念模型的构建方法。

背景技术

概念设计是产品设计的一个重要阶段。概念设计是设计者的思维中已具备了一个初步设计方案的设想，但尚未形成具体方案的阶段，其目的是尽快帮助设计者将其头脑中的设想转变成具体的方案，构建概念模型对方案进行描述。当前，概念设计方法研究主要面向单个装备系统的概念设计问题，如：基于“功能-行为-结构”的概念设计方法(卢曼泽等的论文“基于FBS与基元模型的机械装备概念设计研究”，《机械设计》2018年第5期)、基于公理设计理论的概念设计方法(黄斌达等的论文“基于公理设计理论的机加夹具概念设计”，《组合机床与自动化加工技术》2017年第2期)、基于“产品-功能-结构”的概念设计方法(宫琳等的论文“融合设计过程与设计知识的产品概念设计方法”，《计算机集成制造系统》2016年第3期)等，但对由多型/多个不同功能、可独立运行的装备构成的装备体系的概念设计及建模方法研究较少，现有研究主要面向军事领域的装备体系结构设计与建模，如：模型驱动的设计方法(陆法等的论文“基于SysML的模型驱动武器装备体系结构设计与分析”，《指挥控制与仿真》2017年第1期；李龙等的论文“模型驱动的武器装备体系结构设计”，《装甲兵工程学院学报》2015年第6期)。装备体系较单个装备的复杂程度大大增加，装备体系中各装备在作用上互为补充，在功能上互相联系又相互制约，各装备需要紧密配合才能使装备体系完成其使命任务。在装备体系的概念设计中，需要从使命任务出发，对装备体系结构和指标进行协同设计与建模，形成包含装备的组成、功能、运行规则、工作流程、性能指标等的完整概念模型，在装备体系的任务场景中，检验装备体系中各装备在规则、流程、指标等方面能否紧密配合并完成装备体系的使命任务，对装备体系的概念进行迭代设计完善。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种装备体系概念模型的构建方法。

根据本发明提供的装备体系概念模型的构建方法，包含以下步骤：

任务场景构建步骤：根据设定的装备体系的使命任务，构建装备体系的任务场景；

关键能力构建步骤：根据装备体系的任务场景，构建装备体系的关键能力；

能力指标构建步骤：根据装备体系的关键能力和任务场景，构建关键能力中能力的能力指标；

运用方式构建步骤：根据装备体系的关键能力，构建装备体系的运用方式；

装备构成构建步骤：根据装备体系的运用方式，构建装备体系的装备构成；

性能指标构建步骤：根据装备体系的能力指标与装备构成，构建装备体系中装备的性能指标；

概念演示验证步骤：根据装备体系的任务场景、装备构成以及装备的性能指标，对装备体系的概念进行演示验证；若通过验证，则结束，形成装备体系的概念模型；若未通过验证，则返回任务场景构建步骤，直至通过验证。

优选地，任务场景构建步骤中，所述装备体系的任务场景包含以下任一个或任多个内容：装备体系所处的时间阶段、装备体系所处的地理区域、装备体系所处的环境、装备体系所受的约束、装备体系作用的对象、装备体系的主要任务、装备体系运行的目的、装备体系期望达到的效果。

优选地，关键能力构建步骤中，所述装备体系的关键能力包含装备体系在任务场景下需要具备的固有能力种类、能力以及能力水平；