[发明专利]面向SysML的系统安全性分析方法和装置

说明书

本发明提供一种面向SysML的系统安全性分析方法和装置，该方法包括：步骤一：将SysML设计模型转换到AltaRica3.0分析模型；步骤二：调用OpenAltaRica平台的分析引擎对AltaRica3.0模型进行安全性分析并获取分析结果；步骤三：在窗口绘制故障行为动态演示图。实现SysML设计模型到AltaRica3.0分析模型的自动转换，并基于AltaRica3.0模型进行安全性分析。

技术领域

本发明涉及系统安全性分析领域，具体涉及一种面向SysML的系统安全性分析方法。

背景技术

SysML(Systems Modeling Language)是系统工程的标准建模语言，由对象管理组织(Object Management Group)发布，可集成在众多领域以构建设计良好，层次清晰且可维护的复杂系统。SysML是UML语言(Unified Modeling Language，统一建模语言，一种面向对象的标准建模语言，用于软件系统的可视化建模)在系统工程应用领域的延续和扩展，是用于系统体系结构设计的多用途建模语言，用于对由软硬件、数据和人综合而成的复杂系统的集成体系结构进行可视化的说明、分析、设计及校验。

SysML是一种支持对系统进行规范、设计、分析和验证的通用图形建模语言。通过分析系统的层次、结构、行为及属性，借助SysML图可表示系统所有相关信息及各组件间的复杂关系。一共有9种SysML图，分别为模块定义图、内部模块图、用例图、活动图、序列图、状态机图、参数图、包图和需求图，对系统的观察视角不同，用来描述的图也会不同。图1为SysML模型图分类。

SysML具有良好的模型交互能力。可以从某些SysML建模工具中，将模型存储库中捕获的SysML模型导出为XML元数据交换XMI(XML Metadata Interchange)的标准格式，若其他模型同样支持XMI，则可以以此交换模型信息。目前，应用较为广泛且支持这一交互功能的建模工具有Enterprise Architect，Rhapsody等。Enterprise Architect是SparxSystems公司发布的旗舰产品，它适用性强，并广泛应用于航空航天，工程和教育培训等各行业中。作为一个集成建模平台，它覆盖了系统开发的整个周期，旨在构建强大且可维护的系统。

AltaRica是由法国工业和学术协会专门为工业系统设计的用于安全性分析的高级形式化建模语言，由可重用组件根据层次结构建立，图形表示与组件相关联，使模型在视觉上非常接近系统的建造过程。AltaRica已经被用于多个大型公司的项目，例如空客、阿莱尼亚航空公司等公司，并且成为近十年来事实上的欧洲工业标准。目前AltaRica最新版本为AltaRica3.0，它是一种用于复杂系统事件驱动建模的高级语言，特别适用于安全分析和性能分析。AltaRica3.0模型在数学上由卫士转换系统GTS(Guarded Transition Systems)描述，GTS建立在面向原型的构造上，以促进建模过程和建模知识的重用。

下面对GTS模型元素进行简要说明。

(1)domain：域是命名常量的集合，可用于定义基本类型之外的枚举数据类型。

(2)block：块是表示原型的结构，即在模型中具有唯一性的组件。

(3)class：类是用来定义通用组件的结构，它通过实例化在模型中使用。如果系统的若干子组件是相同的，复制模型既繁琐又容易出错，因此可以用class定义一个通用组件在模型中多次实例化。

(4)init：用来对状态变量进行初始化。状态变量用于描述系统的状态。这些变量将其值转换为有限域(例如布尔值或符号常量的枚举)或无限域(例如整数，浮点数或符号常量)。

(5)reset：用来对流变量进行初始化。流变量用于描述进出系统的变量，如能量，液体等。

(6)event：用于描述系统中可能发生的事件。