(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210655296.5 (22)申请日 2022.06.10 (71)申请人 北京航空航天大 学 地址 100191 北京市海淀区学院路37号 (72)发明人 吴玉美　胡逸群　 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 8/30(2018.01) (54)发明名称 一种基于SysML的设备通用质量特性和功能 特性试验流 程一体化建模方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于SysML的设备通用质 量特性和功能特性试验流程一体化建模方法， 其 步骤包括： 步骤A： 对武器设备性能试验阶段的需 求进行分析归纳， 使用自然语言描述组成的试验 内容和形式化需求； 步骤B： 通过MBSE方法和 SysML建模语言， 针对通用质量特性和功能特性 相关的试验内容建模， 描述一体化试验流程内 容， 形成一体化模型； 步骤C： 基于SysML 建模语言 特性， 利用状态机图对模型进行验证。 本发明实 现了武器设备试验流程一体化设计， 使对武器设 备系统结构、 功能、 性能、 参数等各试验 方面的描 述更加清晰明了， 提高了沟通效率和理解力， 有 利于在试验需求分析阶段对武器设备试验实现 试验快速反演， 为试验设计提供理论参考； 同时 也为后续武器设备作战试验和在役考核试验提 供有效的数据支撑 。 权利要求书1页 说明书6页 附图6页 CN 115062464 A 2022.09.16 CN 115062464 A 1.一种基于SysML的设备通用质量特性和功能特性试验流程一体化建模方法， 其步骤 包括： 步骤A： 对武器设备性能试验阶段的需求进行分析归纳， 使用自然语言描述组成的试验 内容和形式化需求； 步骤B： 通过MBSE方法和SysML建模语言， 针对通用质量特性和功能特性相关的试验内 容建模， 描述 一体化试验流 程内容， 形成一体化模型； 步骤C： 基于SysML建模语言特性， 利用状态机图对 模型进行验证。 2.根据权利要求1所述的一种基于SysML的设备通用质量特性和功能特性试验流程一 体化建模方法， 其特 征在于步骤A中 需求分析 得出需求图、 用例图完成需求分析设计。 3.根据权利要求1所述的一种基于SysML的设备通用质量特性和功能特性试验流程一 体化建模方法， 其特征在于步骤B所述的一体化模 型表现形式包括： 模 型总体框架、 活动图、 状态图和序列图。 4.根据权利要求3所述的一种基于SysML的设备通用质量特性和功能特性试验流程一 体化建模方法， 其特 征在于步骤B分为两步： 步骤B1： 根据性能试验阶段的实际情况， 采用SysML中的模块定义图建立模型的总体框 架； 步骤B2： 进一步运用状态机图和内部模块 图等SysML语言对各个试验内部环境已经各 个试验之间的接口关系进行描述， 根据用例图和需求图， 完成一体化试验阶段的功 能需求 和约束要素， 完成初步建模。 5.根据权利要求4所述的一种基于SysML的设备通用质量特性和功能特性试验流程一 体化建模方法， 其特征在于步骤B2所述的功能要素间的关系包含： 包含、 组合关联， 采用黑 盒描述将用例与执 行者联系起 来， 建立功能要素和性能要素之间的关系。 6.根据权利要求1所述的一种基于SysML的设备通用质量特性和功能特性试验流程一 体化建模方法， 其特征在于步骤C具体内容为利用SysML建模语言的动态 图中包含状态机 图， 用来描述 这个类的实例的状态转换。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115062464 A 2一种基于SysML的设 备通用质量特性和功能特性试验流程 一 体化建模方 法 技术领域 [0001]本发明提供一种基于SysML的通用质量特性和功能特性试验流程一体化建模方 法， 尤其是涉及一种基于模型的系统工程方法和SysML建模语言来描述某型武器设备在进 入性能试验阶段 各个试验流 程一体化的方法， 属于系统建模方法领域。 背景技术 [0002]在21世纪科技快速发展的大背景下， 现代 战争和过去战争发生了根本变化。 从早 期的冷兵器战争、 近代热兵器战争到半信息化战争， 再到现代科技的发展应用到军事领域， 战争形式也发生了根本变化。 现代社会军事领域的时代烙印体现在 “技术至上论 ”思潮中， 高科技被大量运用于战争， 武器设备成为战争胜负的决定因素。 随着武器设备的发展， 伴随 着科技含量不断的上升， 设备系统结构也逐渐复杂。 目前， 武器 设备通用质量特性和功能特 性两方面的设计、 分析与测试试验各成体系， 最终导致设备在贮存和使用的过程中故障频 发， 难以检测与维修， 无法满足保障要求。 因此， 需要将武器设备通用质量特性和功能特性 的重要性置于同一位置， 对武器设备 的通用质量特性和功 能特性进行综合分析、 试验与评 估。 传统的设备试验与鉴定方法越来越难以满足周期短， 耗资少的新要求， 因而以缩短试验 周期、 节约试验资源的一体化试验与评估思想成为了 重要的发展方向。 [0003]相较于联合试验阶段， 试验流程的一体化具有 “加速武器设备研制周期， 降低研制 风险和费用， 提高设备试验效率和效益 ”的显著优势。 在设备试验中， 一体化试验从整个系 统的角度出发， 实现对各类试验资源的最优配置， 主要分别从以下三点来提高试验效率， 缩 短武器设备 的研制周期。 首先是通用质量特性和功 能特性验证实验和分析脱节， 主要症结 在于现有的通用质量特性理论技术方法的工程适应性不强， 无法很好的结合功能特性试 验， 借助一体化流程建模， 将两性试验有效融合在一起； 其次是信息闭塞问题， 在联合试验 阶段中， 各个试验内容所得出 的数据仍然处于不流通的情况， 导致分析阶段无法综合前述 试验数据得出全面的结论； 最后一体化试验强调减少冗余， 充分利用每次试验机会， 避免重 复， 以减少试验消耗。 [0004]基于模型的系统工程能有效的将一体化思想完整表达出来。 传统的系统工程建模 方法采用的是基于文档的系统工程方法， 通过一系列基于自然语言的、 以文本格式为主的 文档组成系统架构， 然而随着实践的推进， 基于文档的系统工程必然会产生大量的不同版 本的文档， 这不仅会给文档的管理和信息的查找、 更改带来困难， 而且难以保证相关信息在 不同文档中的一致性。 因此， 基于模型的系统工程(MBSE， Model ‑Based Systems   Engineering)成为一种解决上述问题的重要手段。 此外， 基于模型的系统工程多用可视化 的建模语言， 其中系统建模语言是比较常用的一种。 相比起SysML(System  Modeling   Language)， 另一种图形化 建模语言UML(United  Modeling  Language)在软件工程领域有着 广泛运用的， 成熟案例和被熟悉程度名校要远超前者。 SysML正是作为UML的扩展建模语 言， 用于更精准、 更贴切的描述系统工程所需的各种模型。说　明　书 1/6 页 3 CN 115062464 A 3