[发明专利]一种基于模型的舰船电子信息系统可靠性建模与分析方法

说明书

本发明公开了一种基于模型的舰船电子信息系统可靠性建模与分析方法，涉及舰船电子信息系统技术领域，方法包括，S1、构建舰船电子信息系统AADL结构模型、舰船电子信息系统AADL行为模型和舰船电子信息系统AADL错误模型；S2、以舰船电子信息系统AADL结构模型、舰船电子信息系统AADL行为模型和舰船电子信息系统AADL错误模型作为元模型，构建舰船电子信息系统AADL可靠性模型；S3、将舰船电子信息系统AADL可靠性模型映射到GSPN模型；S4、根据GSPN模型分析系统可靠性。本发明利用基于模型的可靠性分析方法解决目前新型体系结构的舰船电子信息系统故障传播规律不清晰、系统状态混沌、任务能力不确定等问题。

技术领域

本发明涉及舰船电子信息系统技术领域，更具体的说是涉及一种基于模型的舰船电子信息系统可靠性建模与分析方法。

背景技术

基于模型的可靠性分析方法(Model-Based Systems Engineering，MBSE)是与传统基于文档的可靠性分析方法相对应的概念。其目标是通过增强需求的可追溯性来加强不同设计者之间的沟通协调，同时提高知识提取能力、设计精确性和整体性，从而便于信息再利用，强化系统工程过程，降低研制风险。MBSE建模方法可以贯穿到功能开发与设计以及后来的所有的阶段。随着MBSE技术的不断发展，尤其是系统建模方法的不断规范化、统一化，为解决复杂装备系统特别是复杂电子信息系统的可靠性分析与评估提供了全新的解决思路。

新型架构的舰船电子信息系统相较于传统架构“专机专用”的特征，其具有“资源共享重用、功能按需重构、软硬件松耦合、业务一体化集成”等特征。也由此导致舰船电子信息系统组件故障传播规律不清晰、系统状态混沌、任务能力不确定等问题，导致其可靠性难以分析。

因此迫切需要一种基于针对于新型架构的舰船电子信息系统可靠性分析方法，实现舰船电子信息系统可靠性的分析，为系统设计人员和使用人员分析系统可靠性提供快捷有效的途径。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种基于模型的舰船电子信息系统可靠性建模与分析方法，其目的是利用基于模型的可靠性分析方法解决目前新型体系结构的舰船电子信息系统故障传播规律不清晰、系统状态混沌、任务能力不确定等问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于模型的舰船电子信息系统可靠性建模与分析方法，包括以下步骤：

S1、构建舰船电子信息系统AADL结构模型、舰船电子信息系统AADL行为模型和舰船电子信息系统AADL错误模型；

S2、以舰船电子信息系统AADL结构模型、舰船电子信息系统AADL行为模型和舰船电子信息系统AADL错误模型作为元模型，构建舰船电子信息系统AADL可靠性模型；

S3、将舰船电子信息系统AADL可靠性模型映射到GSPN模型；

S4、根据GSPN模型分析系统可靠性。

优选的，步骤S1中，构建舰船电子信息系统AADL结构模型具体包括：

根据结构功能特点将舰船电子信息系统中的组成结构划分为前端、中端及后端三个层级，所述前端包括雷达组件及其他感知设备硬件组件构成的舰船搜索感知系统，所述中端包括软件组件和公共计算服务设备硬件组件构成的舰船指挥系统，所述后端包括导弹组件及其他武器硬件组件构成的舰船武器系统；

将舰船电子信息系统中的各个组件按照层级关系映射到对应的AADL元模型中，生成AADL结构元模型；

将所述AADL结构元模型实例化，将实例化操作后的各个AADL结构元模型绑定到相应CPU上执行的软件进程，建立舰船电子信息系统AADL结构模型。

优选的，所述步骤S1中，构建舰船电子信息系统AADL行为模型具体包括：