[发明专利]一种基于RFLP的舰船动力蒸汽系统数字化构型设计方法

说明书

本发明公开了一种基于RFLP的舰船动力蒸汽系统数字化构型设计方法，属于舰船动力蒸汽系统设计技术领域，包括系统需求分析、系统功能分析、逻辑架构生成、逻辑到物理架构映射4个设计阶段。采用基于RFLP的设计模式，基本思想是用数字化建模替代文档进系统方案设计，将设计文档所描述的系统结构、功能、性能、规格和需求的词汇、参数全部以数字模型表达。以模型为中心，然后从中创建或生成其他工件，包括自动生成文档，报告，图表和表。这种方法增强了可追溯性和一致性，提高了设计效率。

技术领域

本发明属于舰船动力蒸汽系统设计技术领域，更具体地，涉及一种基于RFLP的舰船动力蒸汽系统数字化构型设计方法。

背景技术

现代化舰船动力系统日趋复杂化、自动化、智能化，其安全性、可靠性等方面的要求也越来越高，对其设计者提出更高要求。

传统蒸汽系统设计方法采用基于文档的系统工程方法，通过一系列的设计文档总结出设计所需的准则来设计系统架构。设计者捕捉和修改设计信息，这些信息被存放于一份称作为系统设计进展的文档集合中。而当设计者在进行迭代的过程中，捕获的设计信息在这些文档中会经常发生重叠，并且它们是被单独维护而没有明确引用一个统一的存储库。一些用于捕获系统的各子系统之间数据和功率流的图都是独立创建的，没有明确的可追溯性。这个过程对设计者提出了挑战。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提出了一种基于RFLP的舰船动力蒸汽系统数字化构型设计方法，可验证基于RFLP的数字化构型设计方法适用于舰船动力蒸汽系统，以支撑基于RFLP的舰船动力系统设计，增强了可追溯性和一致性，提高了设计效率。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于RFLP的舰船动力蒸汽系统数字化构型设计方法，包括：

(1)基于系统顶层要求从利益攸关方角度直接获取蒸汽系统的相关需求说明，通过需求分析，转化为蒸汽系统需求，对蒸汽系统需求进行条目化描述得到需求条目形成需求模型，并通过需求图对蒸汽系统需求进行图形化展示；

(2)通过reqIF模型将需求条目与功能分析关联，基于用例图对蒸汽系统需求进行定义和总结，得到蒸汽系统用例图，并确保每个蒸汽系统用例均有对应的需求条目；

(3)通过SysML活动图、时序图和状态机，由各蒸汽系统用例对蒸汽系统的功能进行分析；

(4)基于功能分析结果，在需求管理工具中更新蒸汽系统的需求条目；

(5)将步骤(3)中的功能分配至承担相应功能的蒸汽系统组件中，得到蒸汽系统的组成，并用SysML模块定义图和内部模块图来描述所设计的蒸汽系统的逻辑架构模型；

(6)基于SysML SMD元模型及Modelica SMD元模型之间的转换算法，将蒸汽系统的逻辑架构模型转化为可执行仿真的Modelica模型。

在一些可选的实施方案中，所述方法还包括：

通过基于数据库的需求管理技术，将蒸汽系统所有的需求数据都统一存储到单一的数据库中。

在一些可选的实施方案中，在步骤(1)中，通过需求图对蒸汽系统需求进行图形化展示，包括：

基于需求模型，建立需求跟踪关系，并通过需求图和需求跟踪矩阵对蒸汽系统需求进行图形化展示。

在一些可选的实施方案中，在步骤(2)中，通过reqIF模型将需求条目与功能分析关联，包括：

将各需求条目直接保存为reqIF文件，以实现将需求条目与功能分析关联。

在一些可选的实施方案中，在步骤(2)中，基于用例图对蒸汽系统需求进行定义和总结，得到蒸汽系统用例图，包括：