本發(fā)明涉及仿需求分析方法，具體地，涉及基于mbse的數(shù)字衛(wèi)星需求分析系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、目前，隨著裝備數(shù)字化需求的不斷膨脹，數(shù)字衛(wèi)星跨專業(yè)聯(lián)合仿真的要求也愈來愈多，而數(shù)字衛(wèi)星模型系統(tǒng)的規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需求分析作為數(shù)字衛(wèi)星研制的第一步，其指示了產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)方向，從用戶角度、技術(shù)角度、管理角度等多方面分析用戶需求，為設(shè)計方案的制定提供有力的支撐。傳統(tǒng)的文檔型需求描述既有需求指向不明確又有不利于需求追蹤和檢查更新的弊端，本發(fā)明結(jié)合數(shù)字衛(wèi)星模型建設(shè)特點(diǎn)，采用基于模型的系統(tǒng)工程(mbse)對用戶需求進(jìn)行映射、轉(zhuǎn)化、衍生和驗(yàn)證，形成通用性強(qiáng)、可執(zhí)行性高的數(shù)字衛(wèi)星需求分析方法，準(zhǔn)確識別用戶需求和期望，提高系統(tǒng)開發(fā)效率和質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種基于mbse的數(shù)字衛(wèi)星需求分析系統(tǒng)。

2、根據(jù)本發(fā)明提供的一種基于mbse的數(shù)字衛(wèi)星需求分析系統(tǒng)，包括：

3、模塊m1，用于將文檔型用戶需求轉(zhuǎn)化為整星任務(wù)需求；

4、模塊m2：用于將整星任務(wù)需求轉(zhuǎn)化至整星研制需求；

5、模塊m3：用于將整星研制需求轉(zhuǎn)化為數(shù)字衛(wèi)星模型系統(tǒng)研制需求和分系統(tǒng)研制需求，形成數(shù)字衛(wèi)星需求研制體系。

6、優(yōu)選地，所述模塊m1采用：用于基于數(shù)字衛(wèi)星業(yè)務(wù)應(yīng)用場景，通過用戶需求模型、系統(tǒng)上下文模型、任務(wù)場景模型以及頂層性能參數(shù)模型將文檔型用戶需求轉(zhuǎn)化為整星任務(wù)需求；

7、其中，所述用戶需求模型是對用戶頂層需求進(jìn)行抽象歸納和細(xì)化分解；

8、所述系統(tǒng)上下文模型是在用戶需求建?；A(chǔ)上，以衛(wèi)星應(yīng)用體系視角，分析捕獲衛(wèi)星應(yīng)用體系下各個外部系統(tǒng)以及與外部系統(tǒng)間交互信息；

9、所述任務(wù)場景模型是在用戶需求模型和系統(tǒng)上下文模型的基礎(chǔ)上，將衛(wèi)星作為黑盒構(gòu)建任務(wù)場景，覆蓋衛(wèi)星與外部系統(tǒng)間的業(yè)務(wù)邏輯流程及信息流動過程，捕獲衛(wèi)星功能；

10、所述頂層性能參數(shù)模型是利用用戶需求模型、系統(tǒng)上下文模型、任務(wù)場景模型的建模結(jié)果，捕獲并定義衛(wèi)星關(guān)鍵頂層性能參數(shù)，采用塊模型定義頂層性能參數(shù)模型，并利用衛(wèi)星模型繼承頂層性能參數(shù)模型的方式進(jìn)行性能捕獲定義。

11、優(yōu)選地，所述用戶需求模型是基于文本的需求建模方法，建立層次性需求模型，通過需求圖或者需求表的建模視圖呈現(xiàn)需求模型；建模對象包括衛(wèi)星發(fā)射入軌需求、衛(wèi)星離軌需求、衛(wèi)星業(yè)務(wù)需求、衛(wèi)星運(yùn)維需求、時間同步需求、在軌壽命需求以及衛(wèi)星質(zhì)量需求。

12、優(yōu)選地，所述系統(tǒng)上下文模型是采用塊模型定義衛(wèi)星應(yīng)用體系、衛(wèi)星、外部系統(tǒng)及交互信息，通過塊定義圖和內(nèi)部塊圖建模視圖進(jìn)行呈現(xiàn)；建模對象包括衛(wèi)星、發(fā)射場系統(tǒng)、測控中心、運(yùn)控中心、其他衛(wèi)星實(shí)體系統(tǒng)，以及遙控遙測信息、星間數(shù)據(jù)、空間環(huán)境交互信息。

13、優(yōu)選地，所述任務(wù)場景模型采用用例模型方法描述任務(wù)場景，并輔以活動模型、序列模型及狀態(tài)模型描述場景業(yè)務(wù)流程，通過用例圖、活動圖、序列圖及狀態(tài)圖建模視角進(jìn)行呈現(xiàn)；建模對象包括通信應(yīng)用場景、導(dǎo)航應(yīng)用場景、衛(wèi)星入軌/升軌/在軌/離軌、碰撞規(guī)避活動場景；

14、所述頂層性能參數(shù)模型的建模對象包括衛(wèi)星質(zhì)量、衛(wèi)星功耗指標(biāo)。

15、優(yōu)選地，所述模塊m2采用：通過功能分析模型、衛(wèi)星邏輯架構(gòu)模型、白盒性能指標(biāo)模型將整星任務(wù)需求轉(zhuǎn)換至整星研制需求；

16、其中，所述功能分析模型是在任務(wù)場景模型的基礎(chǔ)上，以任務(wù)場景模型下各衛(wèi)星滿足預(yù)設(shè)要求的功能為頂層場景，細(xì)化分解建模；

17、所述衛(wèi)星邏輯架構(gòu)模型是將衛(wèi)星從邏輯上劃分成為各個分系統(tǒng)，并完成內(nèi)外部接口設(shè)計及內(nèi)部信息流設(shè)計；

18、所述白盒性能指標(biāo)模型是對關(guān)鍵性能指標(biāo)進(jìn)行建模，采用塊模型定義性能參數(shù)模型，并利用模型繼承參數(shù)模型的方式進(jìn)行性能捕獲定義。

19、優(yōu)選地，所述功能分析模型采用活動模型、序列模型及狀態(tài)模型對任務(wù)場景模型中的活動模型、序列模型及狀態(tài)模型進(jìn)行細(xì)化，通過活動圖、序列圖及狀態(tài)圖建模視角進(jìn)行呈現(xiàn)；建模對象包括鏈路傳輸、信號捕獲、協(xié)議轉(zhuǎn)換；

20、所述衛(wèi)星邏輯架構(gòu)模型使用《block》定義分系統(tǒng)模型，包括熱控、測控、供電等分系統(tǒng)；通過《composite?assoication》組成關(guān)系定義邏輯分系統(tǒng)與衛(wèi)星間關(guān)系；使用《interfaceblock》建立接口模型，包括地面站接口、業(yè)務(wù)終端接口的外部接口和包括能源接口、熱接口的內(nèi)部接口，并用《flowproperty》屬性定義接口模型上輸入輸出信息，衛(wèi)星模型及分系統(tǒng)模型上實(shí)例化接口用《port》建模并用《interfaceblock》定義；使用《block》定義交互信息模型，《itemflow》建立流模型，交互信息包括熱、能源、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，通過ibd建模視圖組織呈現(xiàn)衛(wèi)星內(nèi)部信息流；

21、所述白盒性能指標(biāo)模型的對象包括姿態(tài)確定精度、姿態(tài)穩(wěn)定度指標(biāo)。

22、優(yōu)選地，所述模塊m3采用：通過需求模型、行為模型、結(jié)構(gòu)模型、性能參數(shù)模型將整星研制需求衍生出系統(tǒng)研制需求和分系統(tǒng)研制需求，形成數(shù)字衛(wèi)星需求研制體系；

23、其中，所述需求模型是系統(tǒng)/分系統(tǒng)需求規(guī)格模型；

24、所述行為模型是以衛(wèi)星系統(tǒng)/分系統(tǒng)研制特點(diǎn)為基礎(chǔ)，建立覆蓋衛(wèi)星系統(tǒng)/分系統(tǒng)全生命周期工作模式的動態(tài)模型，為系統(tǒng)/分系統(tǒng)功能分解和分系統(tǒng)功能集成建立框架基礎(chǔ)；

25、所述結(jié)構(gòu)模型是以衛(wèi)星系統(tǒng)/分系統(tǒng)研制特點(diǎn)為基礎(chǔ)，建立衛(wèi)星系統(tǒng)/分系統(tǒng)架構(gòu)模型，包括組成、內(nèi)外部接口、內(nèi)外部交互物質(zhì)；并需要建立與衛(wèi)星邏輯架構(gòu)模型的追溯關(guān)系，實(shí)現(xiàn)設(shè)計傳遞及自下而上設(shè)計覆蓋分析；

26、所述性能參數(shù)模型是以頂層性能參數(shù)模型作為約束，設(shè)計指標(biāo)分解方法，捕獲可以度量的指標(biāo)，對關(guān)鍵性能指標(biāo)進(jìn)行建模。

27、優(yōu)選地，所述需求模型使用《requirement》定義需求模型，使用《interfacerequirement》定義接口需求模型，使用《functionrequirement》定義功能需求模型，使用《performancerequirement》定義性能需求模型，通過req圖或者req表組織呈現(xiàn)需求模型；建模對象包括架構(gòu)需求、工作模式需求、平臺需求、載荷需求；

28、所述行為模型采用《statemachine》模型建立覆蓋生命周期模型，對包括飛行模式、安全模式、業(yè)務(wù)模式的工作模式進(jìn)行建模，通過stm圖組織呈現(xiàn)；采用《activity》和《interaction》模型對進(jìn)入工作模式行為、退出工作模式行為、該工作模式下執(zhí)行行為進(jìn)行建模，通過activitydiagram和sequencediagram組織呈現(xiàn)；

29、所述結(jié)構(gòu)模型使用《block》定義組成模型，《composite?assoication》組成關(guān)系定義組成關(guān)系，通過block?definition?diagram建模視圖組織呈現(xiàn)模型；使用《interfaceblock》建立接口模型，并用《flowproperty》屬性定義接口模型上輸入輸出信息，實(shí)例化接口用《proxy?port》建模并用《interfaceblock》定義，通過block?definitiondiagram建模視圖組織呈現(xiàn)模型；使用《block》定義交互物質(zhì)模型；通過《itemflow》建立流模型，通過internal?block?diagram建模視圖組織呈現(xiàn)系統(tǒng)/分系統(tǒng)內(nèi)部信息流模型；

30、所述性能參數(shù)模型使用《block》定義性能參數(shù)模型，使用《contraintblock》定義數(shù)學(xué)算法模型，包括重量分解算法、功耗分解算法、精度分解算法，其中使用《parameter》定義輸入輸出參數(shù)，《contraints》定義算法，通過block?definition?diagram組織呈現(xiàn)指標(biāo)分解。

31、優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括：對需求研制體系的需求覆蓋性、應(yīng)用滿足度進(jìn)行驗(yàn)證；

32、驗(yàn)證通過mbse數(shù)字化建模構(gòu)建的數(shù)字衛(wèi)星模型描述的數(shù)字衛(wèi)星業(yè)務(wù)場景、組成、架構(gòu)是否滿足預(yù)設(shè)要求，需求研制體系是否覆蓋數(shù)字衛(wèi)星模型應(yīng)用、構(gòu)建需求，形成需求覆蓋分析模型，建立需求關(guān)系矩陣圖，對需求關(guān)系矩陣圖的完整性以及滿足度進(jìn)行判斷。

33、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

34、1、本發(fā)明通過采用mbse數(shù)字化建模方式，避免傳統(tǒng)文檔型用戶需求可能帶來的的表達(dá)二義性，使得用戶需求可以更清晰的體現(xiàn)到系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能、性能中；

35、2、數(shù)字衛(wèi)星工程涉及多領(lǐng)域、多學(xué)科，例如軌道動力學(xué)、通信技術(shù)等，mbse可以支持多學(xué)科的集成，能夠支撐多領(lǐng)域?qū)＜以诮y(tǒng)一模型框架下進(jìn)行協(xié)作，更好的實(shí)現(xiàn)需求分析的全面性和一致性；

36、3、本發(fā)明通過層級式需求遞進(jìn)分析，結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)性將復(fù)雜的數(shù)字衛(wèi)星需求問題分解為多個層級和因素，使得需求分析的步驟和邏輯更加清晰明了，且結(jié)果更加具有可執(zhí)行性；

37、4、本發(fā)明通過數(shù)字化、模塊化模型構(gòu)建，使得數(shù)字衛(wèi)星更具有可重用性，具有更為便捷的修改、擴(kuò)展和重用。