[发明专利]面向民机航电系统需求分析与确认的操作场景建模方法

说明书

本发明公开了一种面向民机航电系统需求分析与确认的操作场景建模方法，包括由系统需求团队开展的基于SYSML语言的航电系统功能需求和接口需求分析与确认，以及由人机接口设计团队开展的基于XAML语言的航电系统人机交互需求分析与确认，并基于模型生成经过确认的清晰一致的航电系统功能需求、接口需求和人机交互需求，从而提升设计效率，降低后期的设计更改。

技术领域

本发明属于民机航电系统设计领域，涉及一种面向民机航电系统需求分析与确认的操作场景建模方法。

背景技术

民机航电系统是飞机上所有电子系统的总和，包括通信系统、导航系统、显示系统、飞行管理系统、监视系统等,为机组人员提供通信、导航、监视等服务，支持驾驶员安全有效地驾驶飞机飞往目的地。航电系统包括多个子系统，并与其他众多系统(如飞行控制系统、机电系统等)进行交互，功能复杂且安全性可靠性要求高,民机航电系统设计是一门涉及多学科领域的复杂系统设计技术。

传统的民机航电系统设计是基于文档的系统工程，设计过程中的产出记录在需求规范、需求跟踪矩阵、接口控制文档、系统架构规范、系统设计说明书、测试用例说明书等文档中。基于文档的方法需要付出高昂的成本来维护这些彼此分离的文档，否则这些文档很可能在后期更改中出现彼此不一致的情况，导致产品缺陷。此外，基于文档的方法因为基于自然语言对设计进行描述，由于自然语言的二义性，也会导致不同团队对于设计理解的不一致性。

因此，国际工程协会提出了基于模型的系统工程方法(Model-based SystemEngineering，MBSE)，通过形式化的建模语言描述系统的结构、行为、参数，以模型驱动的形式结合现代设计方法进行系统综合设计，其贯穿整个设计周期。MBSE的产出是使用专门的系统建模工具创建的清晰一致的系统模型，以及使用建模工具从系统模型自动生成的其他产出物(如模型说明文档，需求规范文档等)。目前国外已经提出了Harmony-SE、INCOSEOOSEM等多种MBSE方法，并已应用到飞机设计、航天器设计、汽车设计等领域。

民机航电系统的MBSE方法就是将民机航电系统的行为、交互、架构、分配等信息用模型的方式进行表达，可以保证设计之间的一致性，并降低表达的二义性，同时可以在设计前期对模型进行仿真确认，降低后期设计更改的可能性，从而降低设计成本。

我国民用大型客机项目C919已经首飞，下一代民用大型客机项目CR929已正式立项，研制具有自主知识产权的民机航电系统设计技术是提升我国民机设计能力的重要任务，MBSE正是民机航电系统设计的关键技术之一。本发明所涉及的建模方法，就是将MBSE应用于航电系统需求分析与确认中，产出经过确认的清晰一致的航电系统功能需求、接口需求和人机交互需求，从而提升设计效率，降低后期的设计更改。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种面向民机航电系统需求分析与确认的操作场景建模方法，使航电系统设计人员能够通过基于模型的方式对航电系统的功能、接口和人机交互进行分析与确认，并基于模型生成经过确认的清晰一致的航电系统功能需求、接口需求和人机交互需求，从而提升设计效率，降低后期的设计更改。

本发明的发明目的通过以下技术方案实现：

一种面向民机航电系统需求分析与确认的操作场景建模方法，包括由系统需求团队开展的基于SYSML语言的航电系统功能需求和接口需求生成与确认，以及由人机接口设计团队开展的基于XAML语言的航电系统人机交互需求生成与确认；