可能令人惊讶的是,MSBE 并不强制要求任何特定的系统开发生命周期。MBSE 也没有说明需要对系统的哪些方面进行建模。开发团队应决定这些事项和模型的目的(例如需求捕获/系统设计/文档/所有这些?)以及如何开发模型。对于案例研究,遵循了 NPL 的软件开发程序 [15]。该程序为模型提供了一个很好的模板。图 2 说明了 [15] 中指定的迭代开发生命周期如何映射到使用 SysML 开发的模型示例。
• 产品(开发)生命周期不同阶段之间的互操作。传统的系统工程技术中,每个阶段的设计结果都是通过纸质文档传递到下一阶段的。而MBSE中,数字化模型成为设计工具和设计结果。在产品开发的不同阶段,从确定目标、定义需求、系统初步设计到逐步分解到不同子系统和领域的设计,由于设计目的不同,所采用的建模方法和工具存在很大差异。由于详细设计阶段的建模方法和工具相对成熟,需求和系统设计阶段的模型成为当前研究的重点。SysML是系统建模语言的主要发展方向。
摘要MBSE和敏捷软件开发都是国防部使用的重要方法,可促进成本降低的开发,并以高优先级的努力(例如机器人和自主系统)快速发展。尽管有共同的目标,但是使用两种方法所需的专业知识通常在具有不同技能的不同组合(例如系统工程师和软件开发人员)之间分开。为了弥合MBSE和敏捷软件开发之间的差距,我们开发了工具链,可帮助将软件开发与SYSML模型同步。这些工具链利用了我们创建的基于XML的开发人员维护模型导入文件(MIF)架构。MIF基于机器人操作系统概念,可用于根据程序需求在将来创建其他工具链。
关键系统必须满足认证标准提出的高水平要求。后者建议采用危害分析[1][2]和初步风险分析[3]等大阶段组织的流程,并建议使用经典方法,如模式分析失效及其影响(FMEA)[4] ]、故障树分析(FTA)[5]或事件树等。这些方法为安全工程师所熟知,但实施起来很麻烦,并且很难适应系统复杂性的增长以及相关部门高竞争力所带来的期限限制。有必要使用适当的工具来支持分析活动,最重要的是,更接近设计过程。在这种情况下,由于与系统建模的精细耦合,利用模型驱动工程(IDM 或 MBSE)领域的进步来实施协作安全评估策略 1(安全评估或 SA)可能会非常有趣环境。我们推出 Sophia,这是一个专门用于安全分析的建模和分析环境,与 Papyrus 系统建模工具紧密结合。它使得利用 SysML [7] 提供的不同建模方面并集成互补功能来进行 FTA 和 FMEA 分析成为可能,这将在本文后面进行描述。
国防部于 2018 年发布的数字工程 (DE) 战略以及 DE 方法在机械和电气工程领域的成功应用推动了 DE 方法在其他产品开发工作流程(如系统和/或软件工程)中的应用。预期的好处是改善沟通和可追溯性,减少返工和风险。组织已经多次展示了 DE 方法的优势,通过使用基于模型的设计和分析方法,如有限元分析 (FEA) 或 SPICE(以集成电路为重点的仿真程序),在流程早期进行详细评估(即左移)。然而,其他领域,如用于网络物理系统 (CPS) 的嵌入式计算资源,尚未有效地展示如何将相关的 DE 方法纳入其开发工作流程。尽管 SysML 得到了广泛支持,特定工具(例如 MathWorks ®、ANSYS ® 和 Dassault 工具产品)和 Modelica 和 AADL 等标准也取得了重大进展,但 DE 对 CPS 工程的好处尚未得到广泛实现。在本文中,我们将探讨 CPS 开发人员为何迟迟不愿接受 DE,应如何定制 DE 方法以实现利益相关者的目标,以及如何衡量支持 DE 的工作流程的有效性。
1. 目标关键系统必须满足认证标准的高水平要求。后者主张将流程组织成危害分析[1][2]和初步风险分析[3]等主要步骤,并建议使用经典方法,如故障模式和影响分析 (FMEA)[4]、故障树分析 (FTA)[5]或事件树等。然而,这些方法为安全工程师所熟知,但实施起来却十分麻烦,并且越来越不能适应系统复杂性的增长以及相关行业激烈的竞争所带来的时间限制。有必要使用合适的工具来支持分析活动,最重要的是更接近设计过程。在这种背景下,利用模型驱动工程(IDM 或 MBSE)领域的进步,通过与系统建模环境的精细耦合来实施合作安全评估策略 1(安全评估或 SA)可能会非常有趣。我们提出了 Sophia,这是一个专用于安全分析的建模和分析环境,与 Papyrus 系统建模工具紧密结合。它允许利用 SysML [7] 提供的不同建模方面,并集成互补功能来进行本文其余部分描述的 FTA 和 FMEA 分析。
1。定义嵌入式系统并与通用系统进行比较。2。欣赏适合开发典型嵌入式系统的方法。3。被引入RTO和相关机制。4。分类处理器和内存体系结构的类型5。区分嵌入式系统中组件和网络的特征6。开发不同的小规模和中规嵌入式系统的实时工作原型。7。在多任务模块中逮捕了各种概念:1嵌入式系统简介5小时嵌入式系统处理器,硬件单元,嵌入到系统中的软件,嵌入式系统的示例,嵌入式设计生命周期,嵌入式系统层。Module:2 Embedded System Design Methodologies 5 hours Embedded System modelling [FSM, SysML, MARTE], UML as Design tool, UML notation, Requirement Analysis and Use case Modelling, Design Examples Module:3 Building Process For Embedded Systems 4 hours Preprocessing, Compiling, Cross Compiling, Linking, Locating, Compiler Driver, Linker Map Files, Linker Scripts and scatter loading, Loading on the目标,嵌入式文件系统。模块:4使用通用系统设计
智能技术系统(ITS)的开发需要高级方法,以满足不断增长的系统复杂性和各种利益相关者要求的种类。基于模型的系统工程(MBSE)已被证明是一种有前途的开发方法,可以应对不断增长的系统复杂性和提高企业敏捷性(Friedenthal 2023)。通常,系统工程(SE)致力于开发整体解决方案和集成系统组件以满足客户需求和功能(Hitchins 2007)。se首先定义系统要求,然后设计系统元素,合成和复杂系统验证(Walden 2023)。MBSE是基于文档的SE的扩展,其中有关系统的信息在系统模型中被形式化。这种以模型为中心的方法可以为跨学科系统开发所需的一致且可追溯的系统设计(Friedenthal 2023)。系统模型有助于更深入地了解系统需求与系统新兴属性,内部结构和行为之间的联系。建模使整合易于管理的不同观点的复杂性。系统模型是在研讨会中设计的,其中随后将模型数字化,或者使用建模工具直接以数字形式进行数字化(Tschirner 2016)。正式的建模语言,例如Sysml(Delligatti 2014),用于以正式的方式捕获系统设计。
尽管我们为智能电网建模付出了巨大努力,但迄今为止我们还没有一种方法和相关工具,能够轻松、模块化地创建各种时空尺度的精确智能电网模型,并且这些模型是可扩展的。此外,现有的测试平台无法轻松链接到设计和操作的权衡和决策工具。最后,这是整个建模、综合和性能评估环境中最薄弱的组成部分,我们没有严格的需求和指标表示,可以轻松链接到此类建模环境,以测试和验证需求和性能指标。在本文中和演示中,我们将介绍我们正在开发智能电网集成建模中心的方法和框架,这些中心可以容纳各种空间和时间尺度的异构物理和网络组件。该中心采用了我们最近开发的现代而严格的基于模型的系统工程方法,并利用 SysML 来表示智能电网的各种结构和行为组件。我们展示了这种环境如何轻松链接到 OpenModelica 和 Matlab(或 SciLab)和 COMSOL 等流行工具来建模所涉及的异构物理。我们将描述这些模型如何通过分布式混合系统分析和端口汉密尔顿形式化来支持内置可组合性。后者理论的一部分涵盖了混合
摘要:本次会议将介绍此次活动和统一架构框架 (UAF)、其目的、采用和路线图(重点介绍即将推出的 UAF v2 中的新功能)。简介:Aurelijus 在系统和软件工程方面拥有 17 年的经验。他的专业领域是基于模型的系统、软件工程和防御架构(DoDAF、NAF 和 UAF)。Aurelijus 与航空航天公司、空中客车、BAE 系统、波音、MITRE 等公司合作。Aurelijus 获得了 INCOSE ASEP 和 OMG 认证(BPM、SysML 和 UML 2),也是当前 OMG UAF 标准的首席架构师、MagicGrid 框架的主要作者以及达索系统在 INCOSE 和北约架构能力团队的代表。Aurelijus 于 2013 年获得考纳斯理工大学信息系统工程博士学位,并担任该校教授。他也是文章和书籍作者以及演讲者。简历:Laura 是洛克希德马丁公司企业工程、工程研究高级经理,致力于数字化转型。Laura 拥有 30 多年的行业经验,负责在复杂软件和硬件系统的开发生命周期中应用基于模型的系统工程,承担了广泛的职责。Laura 目前的重点是领导基于模型的采购 (MBAcq) 用户组,以实现整个行业基于模型的采购的标准化。Laura 是 OMG 统一架构框架 (UAF) 规范团队的联合主席、德雷塞尔大学兼职教授和 NDIA 系统工程部副主席。