12、自主需求工程：从目标到自我目标的实现

自主需求工程：从目标到自我目标的实现

1. 自主需求工程概述

自主需求工程（Autonomy Requirements Engineering，ARE）是一种在航天任务中确定系统自主需求的方法。它可以用更精确的方式表达模型，该模型包含了自主需求的更多细节，可用于各种分析活动，如需求验证和确认。虽然形式化模型并非必需，我们也可以用自然语言描述需求细节，但形式化模型相比自然语言具有显著优势，主要在于自然语言的模糊性和形式化符号语义所提供的数学精确性。

1.1 ARE 在工作流程中的应用

ARE 可应用于从任务概念启动到航天器建造和发射的多个阶段：
- 生成高层模型 ：结合高层任务目标和通用自主需求（GAR）模型，生成包含自主需求（自我目标）的高层模型。该模型可与推理引擎结合，以确定所有需求是否相互兼容，也可用于需求沟通。
- 协助编写需求文档 ：帮助编写系统需求规格文档中的自主需求（AR）部分。目标模型和每个目标引出的自主需求将构成这一部分，最终有助于轻松推导出一些功能和非功能需求。
- 完善 ARE 模型 ：编写 AR 的过程也可用于为 ARE 模型添加更多细节。
- 验证和确认 AR ：如有需要，借助必要的工具对 AR 进行形式化验证和确认，也可从形式化模型中导出用自然语言编写的 AR。
- 确保软件准确实现 ：将自然语言编写的 AR 和形式化模型同时提供给软件设计工程师，有助于确保软件更准确地实现，减少错误。

2.