以飞机为例的MBSE系统架构入门系列(14)

MBSE架构框架在飞机构型制造开发中的作用如下：

1. 后缘襟翼不同结构的设计，包括制造约束;

2. 多配置供应链系统设计生产的水平尾平面不同架构的开发;

3.某支线飞机的常规和创新机载系统架构设计，包括认证约束;

4. 考虑认证约束的无人机(UAV)设计;

5. 某支线喷气机的改型

6. 设计系列公务机。

尽管如此，这里给出的MBSE架构框架仅用作示范，需要读者针对具体的细节应用环境进行详细分析和设计。具体而言，每个示例都关注于MBSE架构过程的某个特定部分。

功能架构示例

下面的应用示例集中展示了通用支线喷气式飞机的功能架构。图1中的功能架构过程是为了确定飞机应该具备的功能。一旦收集了飞机所有功能需求，就会确定用例，通过指定条件来细化每个需求的顶层功能。图2的SysML需求图显示了一些功能需求，每一个都由一个或多个用例细化。例如，两个用例通过指定“飞行中”和“地面上”两种条件，细化了“飞机应执行机动”的需求。

图 1 功能系统架构框架的过程

图2 采用SysML需求图描述的进一步细化支线喷气式飞机功能需求的用例

然后通过这些用例确定区域喷气式飞机应具备的功能。识别出的功能标注在图3的SysML块定义图中。例如，用例“在名义任务巡航中飞行”需要具备的具体功能包括：“产生升力”和“提供推力”。

图3 用SysML块定义图描述的喷气式飞机的一些系统功能

在敏捷MDAO系统的开发过程中，规定了一个功能列表，并指定了一个需求列表。然后，对这些功能到组件的映射进行了建模。图4表示为“系统结构”视点实例化的一个视图。

图4 敏捷MDAO系统-系统结构视图：构成敏捷MDAO系统的主要元素的高级表示。

个“MDAO元素”都有关联的特定属性和操作

该视图(表示为简化的SysML块定义图)显示了其中的主要元素组成了敏捷MDAO系统，具体内容如下：

• MDAO集成环境：MDAO进程的执行环境(即PIDO)。
• MDAO过程管理：MDAO进程和分区策略的自动生成器。
• 优化引擎：驱动MDAO过程执行策略的逻辑(如基于梯度的优化器、实验设计等)。
• 专业能力：MDAO过程中需要集成的设计和分析能力(例如动力求解器、任务性能分析、主题专家假设)。

未完待续