復(fù)雜工程系統(tǒng)建模仿真系統(tǒng)（Modelook）

產(chǎn)品定位

復(fù)雜工程系統(tǒng)建模仿真系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱Modelook）是基于的模型驅(qū)動(dòng)工程（MDE）和基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）理論、方法和實(shí)踐成果的基礎(chǔ)上，自主研發(fā)的面向系統(tǒng)級(jí)用戶的MBSE解決方案產(chǎn)品。Modelook定位于為復(fù)雜工程系統(tǒng)的系統(tǒng)級(jí)研發(fā)提供基于模型的建模仿真解決方案，用戶可以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段基于SysML模型進(jìn)行需求分析、架構(gòu)設(shè)計(jì)、仿真分析，改變?cè)械幕谖臋n的設(shè)計(jì)范式，有效的提高系統(tǒng)研發(fā)效率。

產(chǎn)品簡(jiǎn)介

Modelook及各種插件為用戶提供了系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)建模，分析、仿真和測(cè)試，協(xié)作，模型庫(kù)等功能。

1.     系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)建模

1.1  SysML建模

SysML建模是Modelook的核心功能，目前Modelook支持SysML定義的9張圖及131個(gè)元模型控件，對(duì)系統(tǒng)需求、功能、行為、架構(gòu)、接口、參數(shù)等元素進(jìn)行建模和展示。

Modelook支持的SysML9張圖

除上述SysML9類圖外，Modelook還支持以表格、矩陣及關(guān)系圖的等不同方式表達(dá)系統(tǒng)模型。例如表格，相較于圖的形式，表格的方式更適合管理和查看條目化的需求。

需求條目管理

系統(tǒng)模型關(guān)聯(lián)關(guān)系矩陣

需求追溯關(guān)系地圖

1.2  領(lǐng)域模型擴(kuò)展

Modelook支持基于概要文件及構(gòu)造型機(jī)制針對(duì)不同領(lǐng)域的業(yè)務(wù)特點(diǎn)進(jìn)行領(lǐng)域擴(kuò)展，同時(shí)支持領(lǐng)域模型標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展。

1.3  模型中繼

Modelook的模型中繼功能支持異構(gòu)模型的導(dǎo)入導(dǎo)出，例如支持從DOORS需求管理工具及word文檔導(dǎo)入需求數(shù)據(jù)模型，支持導(dǎo)入Rhapsody的SysML模型數(shù)據(jù)以及基于SysML模型導(dǎo)出生成modelica模型等。

導(dǎo)入需求示意

2.     系統(tǒng)仿真分析

2   

2.1  功能邏輯仿真

Modelook支持基于SCXML標(biāo)準(zhǔn)的狀態(tài)圖仿真和基于fUML標(biāo)準(zhǔn)的活動(dòng)圖仿真，借助活動(dòng)圖和狀態(tài)圖可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)邏輯的仿真驗(yàn)證。如下圖案例，以狀態(tài)圖和不透明行為描述汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的功能邏輯，通過(guò)執(zhí)行模型驗(yàn)證傳動(dòng)系統(tǒng)的功能運(yùn)行邏輯。

汽車傳動(dòng)系統(tǒng)仿真模型

2.2  參數(shù)圖仿真解算

Modelook支持SysML參數(shù)圖解算，借助內(nèi)置解算器或MATLAB等外部解算器對(duì)創(chuàng)建的參數(shù)圖進(jìn)行解算可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的性能需求驗(yàn)證及架構(gòu)選優(yōu)。如下圖案例所示，參數(shù)圖描述舵軸強(qiáng)度估算模型，Modelook通過(guò)參數(shù)圖仿真引擎調(diào)用外部解算器（此案例為用戶自己封裝APP），計(jì)算返回結(jié)果，驗(yàn)證此系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的舵軸強(qiáng)度是否滿足相應(yīng)的系統(tǒng)指標(biāo)。

舵軸強(qiáng)度估算模型

2.3  多學(xué)科模型聯(lián)合仿真

Modelook與國(guó)產(chǎn)支撐跨學(xué)科、跨領(lǐng)域復(fù)雜系統(tǒng)模型集成仿真的模型總線工具（Modelbus）集成，支持系統(tǒng)模型與專業(yè)模型的多學(xué)科聯(lián)合仿真。

Modelook與AMESim、Simulink模型聯(lián)合仿真

3.     模型庫(kù)

Modelook基于Modelib插件支持模型庫(kù)創(chuàng)建及復(fù)用功能，能夠支持用戶將系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段需要的系統(tǒng)級(jí)模型、專業(yè)算法、工業(yè)設(shè)計(jì)類APP等模型封裝為模型庫(kù)中的內(nèi)容進(jìn)行積累和復(fù)用建模。

Modelook支持的封裝到模型庫(kù)中的模型如下：

?   Modelook中創(chuàng)建的SysML模型

?   根據(jù)格式要求通過(guò)m文件封裝的約束模塊

?   基于Sysware.IDE的工業(yè)APP封裝的約束模塊

基于模型庫(kù)的建模示意

4.     團(tuán)隊(duì)協(xié)同

Modelook通過(guò)協(xié)同服務(wù)器為用戶提供基于統(tǒng)一模型數(shù)據(jù)源的團(tuán)隊(duì)協(xié)同，可以支持用戶進(jìn)行團(tuán)隊(duì)協(xié)同建模。

產(chǎn)品價(jià)值

?   基于SysML系統(tǒng)模型能夠消除原有基于文檔方式描述的二義性，較大的提升溝通效率；

?   基于Modelook完成需求追溯/驗(yàn)證，可以有效提升設(shè)計(jì)質(zhì)量，降低開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)；

?   以系統(tǒng)模型為核心可以有效管理系統(tǒng)研發(fā)的復(fù)雜度，系統(tǒng)模型正好處在銜接各個(gè)維度工作的中心位置，可以有效建立和管理各個(gè)業(yè)務(wù)模型及數(shù)據(jù)的關(guān)系；

?   通過(guò)模型實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)方案的知識(shí)化積累及模型復(fù)用。

應(yīng)用案例

1.     某無(wú)人系統(tǒng)研究院

用戶基于Modelook在無(wú)人機(jī)架構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域進(jìn)行MBSE實(shí)踐及方法研究。形成了一套支撐無(wú)人機(jī)架構(gòu)設(shè)計(jì)的本體模型庫(kù)，并依托工具在無(wú)人機(jī)架構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了SysML模型和STK模型的聯(lián)合仿真；實(shí)現(xiàn)了SysML模型和Modelica模型的模型傳遞及聯(lián)合仿真。

2.     某船舶研究所

在某無(wú)人艇項(xiàng)目中，使用Modelook通過(guò)用例圖描述無(wú)人艇的整個(gè)任務(wù)場(chǎng)景；選取核心的任務(wù)用例，分析其整個(gè)功能邏輯，并通過(guò)段實(shí)現(xiàn)了需求的早期驗(yàn)證；定義無(wú)人艇的結(jié)構(gòu)組成，將功能分配到結(jié)構(gòu)，建立整個(gè)無(wú)人艇模型的追溯關(guān)系，最終完整展示出需求-能力-任務(wù)-功能-結(jié)構(gòu)的整個(gè)正向設(shè)計(jì)過(guò)程。改進(jìn)基于文檔的形式無(wú)法對(duì)裝備進(jìn)行直觀展示的狀況，有效提升和需求方的溝通效率。