[发明专利]基于飞行过程的面向参数功能模型的仿真实现方法

说明书

一种基于飞行过程的面向参数功能模型的仿真实现方法，以多个系统功能状态之间的运行参数关系为中心，通过将内部功能与外部环境(即飞机的实际飞行过程)结合起来，支持飞机功能状态的全面评估，从而跨系统抽象级别，并通过飞机集成监视系统在考虑飞行过程的几种故障情况下得到验证。本发明支持飞机功能状态的全面评估，从而实现功能相关性的早期仿真，有助于更好地理解考虑飞行过程的多个系统的运行机理，有利于后续开发过程中的功能分解和优化。

技术领域

本发明涉及的是一种航空控制领域的技术，具体是一种基于飞行过程的面向参数功能模型的仿真实现方法。

背景技术

功能模型描述设计者的意图，展示如何通过系统中的子功能通过实现子目标来实现系统的总体目标，它通过桥接需求来在系统开发中发挥重要作用。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种基于飞行过程的面向参数功能模型的仿真实现方法，通过结构内部功能与外部环境(即飞机的实际飞行过程)，支持飞机功能状态的全面评估，从而实现功能相关性的早期仿真，有助于更好地理解考虑飞行过程的多个系统的运行机理，有利于后续开发过程中的功能分解和优化。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种基于飞行过程的面向参数功能模型的仿真实现方法，包括：

步骤1、对航电系统内的所有功能进行分析，建立主干功能组合而成的功能运行框架；

步骤2、通过逻辑参数，从不同维度对功能模型框架中的元素进行组合，并结合飞行场景，以表现不同约束因素对于功能完成的影响

步骤3、基于运行参数功能状态关系搜索网络对级联告警进行搜索验证模型。

所述的功能模型框架表现为功能组织、行为组织和物理部件映射几个层次的组合，其中：包括：功能/子功能、过程行为、物理部件，其中：功能/子功能是为达成任务/需求的行为组织(动、名词)，可逐层下分为更具体的活动；过程行为是为达成上层功能任务需求而进行的一系列具体活动；是物理部件是为执行过程行为的具体物理部件。

所述的功能运行框架以过程行为模型作为媒介，开展功能到物理部件的映射，实现从抽象功能到具象行为的传递。基于功能模型组合作用对象，可将功能细化为具体的客观行为链条，进而实现功能、行为与物理部件的链接。

所述的功能模型组合包括：主干功能和辅助功能的组合，其中主干功能为框架建立过程中的基本元素，以链条或环路的形式存在。进而根据实际运行关系将辅助功能嵌入到主干功能模型的上下游，并通过与门、或门结构建立功能之间的关联。

所述的运行参数是对于功能架构中各个功能模块间所传递的信息，本发明通过运行参数来表现功能之间的传递关系。对于运行参数的建模，根据功能模块的实际用途，将参数划分为能源物质、控制指令、数据信息、状态变量类别，并分别以property的形式嵌入到运行过程模型中。此外对于性能关键系统，可将运行参数表达为性能参数的形式，以更准确地表达物理部件的不同失效模式对功能运行过程的不同影响。功能运行过程参数的传递受到上游输入参数、控制指令、能源供应、物理部件因素的影响，其中：

所述的上游输入参数为上游运行过程所传递的参数，以及外界系统传递至本系统的参数。

所述的控制指令为系统内的自动控制、或通过驾驶舱面板进行手动控制时的指令。

所述的能源为支持过程运行所需的电能、机械能物质。

所述的物理部件为执行功能运行过程的具体对象。

本发明涉及一种基于SysML模型参数传递的级联搜索方法，基于SysML建立面向参数的功能关系，然后再建立相关飞行场景的飞行阶段表达，使用级联失效搜索算法生成级联告警链条，该级联告警链条整合为级联告警的树形结构，再从图中提取级联告警映射关系，具体包括：