基于模型的系统工程(MBSE)使用数字模型的方式表达描述工程系统的完整生命周期中的需求和设计等活动,以无歧义、模块化等优点快速覆盖了如航空航天、船舶、卫星等相关安全关键领域。在系统工程的初期,系统产生的信息都以文档得形式描述。但是随着系统规模和复杂程度的不断提高,基于文档的系统工程面临的困难逐渐突出,如信息表示不准确造成的歧义、难以从大量的文档中查找所需要的信息、无法和其他工程领域的设计相衔接。于是基于模型的系统工程设计软件ModelCoder应用应运而生,MBSE也将是未来系统工程发展的必然趋势。
MBSE的优势
相对基于文档的系统工程方法,MBSE的优势主要体现在以下 4个方面:
(1)信息表达唯一性。系统模型具有直观、准确唯一、结构化的优点,可以准确统一地描述系统的各个方面,对整个系统内部的各个细节形成统一的理解。
(2)一体化设计。系统模型提供了一个覆盖全生命周期的完整的、信息一致且可追溯的系统设计方案,避免各组成部分间的设计冲突,降低风险。
(3)知识积累和沉淀。成熟型号的知识是以系统模型的形式表示和存储的,便于捕获、查询、理解和重用,而且重用的级别可以大幅度提高。
(4)早期全系统仿真。利用系统建模语言及支持软件,可以建立动态可执行的系统模型,对系统模型进行全系统仿真、随时仿真和全周期仿真,及时发现设计的问题并加以修改。
MBSE 过程最终的输出是一个可重用的系统数据模型。MBSE的落地实施依赖于3个方面:建模语言、建模工具和方法论。