本發(fā)明涉及航空發(fā)動機數(shù)字化和仿真，公開了基于元模型的航空發(fā)動機研制進(jìn)度分析方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、sysml(systems?modeling?language)是系統(tǒng)工程的標(biāo)準(zhǔn)建模語言，由對象管理組織(object?management?group)發(fā)布，可集成在眾多領(lǐng)域以構(gòu)建設(shè)計良好、層次清晰且可維護(hù)的復(fù)雜系統(tǒng)。sysml是一種支持對系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)范、設(shè)計、分析和驗證的通用圖形建模語言。通過分析系統(tǒng)的層次、結(jié)構(gòu)、行為及屬性，借助sysml圖可表示系統(tǒng)所有相關(guān)信息及各組件間的復(fù)雜關(guān)系?，F(xiàn)階段一共有9種sysml圖，分別為模塊定義圖、內(nèi)部模塊圖、用例圖、活動圖、序列圖、狀態(tài)機圖、參數(shù)圖、包圖和需求圖，對系統(tǒng)的觀察視角不同，用來描述的圖也會不同。

2、在航空發(fā)動機項目立項時，需要快速開展基于效能/成本/進(jìn)度一體化綜合權(quán)衡的航空發(fā)動機方案論證。如何快速、合理地預(yù)測項目進(jìn)度，有效識別項目難度和風(fēng)險，成為航空發(fā)動機立項論證和決策面臨的重要問題。目前，航空發(fā)動機項目研制進(jìn)度的預(yù)測多采用基于文檔或者簡單的信息化處理手段，依賴于型號研制人員的經(jīng)驗估算，缺乏一套相對系統(tǒng)、完善的數(shù)字化預(yù)測和評估方法，無法與技術(shù)方案同步快速迭代。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供基于元模型的航空發(fā)動機研制進(jìn)度分析方法及系統(tǒng)，實現(xiàn)用數(shù)字模型承載航空發(fā)動機研制進(jìn)度預(yù)測分析相關(guān)業(yè)務(wù)信息，能夠相對完善、準(zhǔn)確預(yù)測航空發(fā)動機產(chǎn)品研制進(jìn)度，解決傳統(tǒng)航空發(fā)動機產(chǎn)品研制進(jìn)度預(yù)測分析不全面、耗時長、評估不準(zhǔn)確等問題。

2、為了實現(xiàn)上述技術(shù)效果，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

3、基于元模型的航空發(fā)動機研制進(jìn)度分析方法，包括：

4、確定航空發(fā)動機研制項目中的領(lǐng)域業(yè)務(wù)對象，所述領(lǐng)域業(yè)務(wù)對象包括航空發(fā)動機研制所需要的工作分解結(jié)構(gòu)、研制技術(shù)和風(fēng)險事件，確定每個所述領(lǐng)域業(yè)務(wù)對象中影響航空發(fā)動機研制進(jìn)度的屬性以及各領(lǐng)域業(yè)務(wù)對象之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系；

5、基于國際系統(tǒng)工程學(xué)會以及對象管理組織發(fā)布的sysml建模語言描述規(guī)范，分別建立各所述領(lǐng)域業(yè)務(wù)對象的元模型，并采用sysml圖中的模塊定義圖來定義所述工作分解結(jié)構(gòu)的元模型及其相關(guān)屬性、所述研制技術(shù)的元模型及其相關(guān)屬性、所述風(fēng)險事件的元模型及其相關(guān)屬性，所述工作分解結(jié)構(gòu)的相關(guān)屬性包括工作分解結(jié)構(gòu)的預(yù)設(shè)工期；

6、基于航空發(fā)動機研制項目中每個工作分解結(jié)構(gòu)的預(yù)設(shè)工期、研制技術(shù)及其相關(guān)屬性、風(fēng)險事件及其相關(guān)屬性，根據(jù)sysml圖中的參數(shù)圖對航空發(fā)動機研制項目中的仿真計算算法建立算法元模型；所述算法元模型用于計算航空發(fā)動機研制項目中各個工作分解結(jié)構(gòu)的實際工期；

7、根據(jù)每個所述領(lǐng)域業(yè)務(wù)對象的元模型創(chuàng)建每個所述領(lǐng)域業(yè)務(wù)對象的模型實例，以獲得所述工作分解結(jié)構(gòu)的模型實例、所述研制技術(shù)的模型實例和所述風(fēng)險事件的模型實例；

8、根據(jù)航空發(fā)動機研制項目中工作分解結(jié)構(gòu)的模型實例的預(yù)設(shè)工期，通過所述算法元模型計算對應(yīng)工作分解結(jié)構(gòu)的模型實例的實際工期；

9、根據(jù)sysml圖中的活動圖創(chuàng)建航空發(fā)動機研制項目的網(wǎng)絡(luò)計劃圖，根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)計劃圖中各工作分解結(jié)構(gòu)節(jié)點項的預(yù)設(shè)工期，分析獲得表征航空發(fā)動機研制項目總工作持續(xù)時間最長的路線；

10、根據(jù)最長的路線中包含的工作分解結(jié)構(gòu)的模型實例，以及對應(yīng)工作分解結(jié)構(gòu)的模型實例的實際工期，采用累加方法計算獲得航空發(fā)動機研制項目的工期。

11、進(jìn)一步地，所述研制技術(shù)包括航空發(fā)動機總體性能匹配設(shè)計技術(shù)、壓氣機葉片造型設(shè)計技術(shù)，所述研制技術(shù)的相關(guān)屬性包括技術(shù)成熟度、研制技術(shù)影響值；所述風(fēng)險事件包括發(fā)動機技術(shù)需求變更事件、外購件供應(yīng)延期事件、算力不足事件，所述風(fēng)險事件的相關(guān)屬性包括風(fēng)險事件發(fā)生概率、風(fēng)險事件影響值。

12、進(jìn)一步地，所述算法元模型中根據(jù)計算航空發(fā)動機研制項目中各個工作分解結(jié)構(gòu)wbs模型實例的實際工期，其中為對應(yīng)工作分解結(jié)構(gòu)wbs的預(yù)設(shè)工期，為第個研制技術(shù)的影響因子，，為第個研制技術(shù)的技術(shù)成熟度，為第個研制技術(shù)的影響值，取值范圍為0～1，為航空發(fā)動機研制項目中研制技術(shù)的總數(shù)；為第個風(fēng)險事件的影響因子，，為根據(jù)航空發(fā)動機研制歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計得到的第個風(fēng)險事件發(fā)生概率，為第個風(fēng)險事件的影響值，取值范圍為0～1，為航空發(fā)動機研制項目中風(fēng)險事件的總數(shù)。

13、為實現(xiàn)上述技術(shù)效果，本發(fā)明還提供了基于元模型的航空發(fā)動機研制進(jìn)度分析系統(tǒng)，包括：

14、領(lǐng)域業(yè)務(wù)對象定義模塊，用于確定航空發(fā)動機研制項目中的領(lǐng)域業(yè)務(wù)對象，所述領(lǐng)域業(yè)務(wù)對象包括航空發(fā)動機研制所需要的工作分解結(jié)構(gòu)、研制技術(shù)和風(fēng)險事件，確定每個所述領(lǐng)域業(yè)務(wù)對象中影響航空發(fā)動機研制進(jìn)度的屬性以及各領(lǐng)域業(yè)務(wù)對象之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系；

15、元模型構(gòu)建模塊，用于基于國際系統(tǒng)工程學(xué)會以及對象管理組織發(fā)布的sysml建模語言描述規(guī)范，分別建立各所述領(lǐng)域業(yè)務(wù)對象的元模型，并采用sysml圖中的模塊定義圖來定義所述工作分解結(jié)構(gòu)的元模型及其相關(guān)屬性、所述研制技術(shù)的元模型及其相關(guān)屬性、所述風(fēng)險事件的元模型及其相關(guān)屬性，所述工作分解結(jié)構(gòu)的相關(guān)屬性包括工作分解結(jié)構(gòu)的預(yù)設(shè)工期；

16、模型算法構(gòu)建模塊，用于基于航空發(fā)動機研制項目中每個工作分解結(jié)構(gòu)的預(yù)設(shè)工期、研制技術(shù)及其相關(guān)屬性、風(fēng)險事件及其相關(guān)屬性，根據(jù)sysml圖中的參數(shù)圖對航空發(fā)動機研制項目中的仿真計算算法建立算法元模型；所述算法元模型用于計算航空發(fā)動機研制項目中各個工作分解結(jié)構(gòu)的實際工期；

17、模型實例構(gòu)建模塊，用于根據(jù)每個所述領(lǐng)域業(yè)務(wù)對象的元模型創(chuàng)建每個所述領(lǐng)域業(yè)務(wù)對象的模型實例，以獲得所述工作分解結(jié)構(gòu)的模型實例、所述研制技術(shù)的模型實例和所述風(fēng)險事件的模型實例；

18、第一分析模塊，用于根據(jù)航空發(fā)動機研制項目中工作分解結(jié)構(gòu)的模型實例的預(yù)設(shè)工期，通過所述算法元模型計算對應(yīng)工作分解結(jié)構(gòu)的模型實例的實際工期；

19、最長路徑分析模塊，用于根據(jù)sysml圖中的活動圖創(chuàng)建航空發(fā)動機研制項目的網(wǎng)絡(luò)計劃圖，根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)計劃圖中各工作分解結(jié)構(gòu)節(jié)點項的預(yù)設(shè)工期，分析獲得表征航空發(fā)動機研制項目總工作持續(xù)時間最長的路線；

20、第二分析模塊，用于根據(jù)最長的路線中包含的工作分解結(jié)構(gòu)的模型實例，以及對應(yīng)工作分解結(jié)構(gòu)的模型實例的實際工期，采用累加方法計算獲得航空發(fā)動機研制項目的工期。

21、進(jìn)一步地，所述領(lǐng)域業(yè)務(wù)對象定義模塊中，所述研制技術(shù)包括航空發(fā)動機總體性能匹配設(shè)計技術(shù)、壓氣機葉片造型設(shè)計技術(shù)，所述研制技術(shù)的相關(guān)屬性包括技術(shù)成熟度、研制技術(shù)影響值；所述風(fēng)險事件包括發(fā)動機技術(shù)需求變更事件、外購件供應(yīng)延期事件、算力不足事件，所述風(fēng)險事件的相關(guān)屬性包括風(fēng)險事件發(fā)生概率、風(fēng)險事件影響值。

22、進(jìn)一步地，所述模型算法構(gòu)建模塊中，構(gòu)建的算法元模型為，其中為工作分解結(jié)構(gòu)wbs模型實例的實際工期，為對應(yīng)工作分解結(jié)構(gòu)wbs的預(yù)設(shè)工期，為第個研制技術(shù)的影響因子，，為第個研制技術(shù)的技術(shù)成熟度，為第個研制技術(shù)的影響值，取值范圍為0～1，為航空發(fā)動機研制項目中研制技術(shù)的總數(shù)；為第個風(fēng)險事件的影響因子，，為根據(jù)航空發(fā)動機研制歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計得到的第個風(fēng)險事件發(fā)生概率，為第個風(fēng)險事件的影響值，取值范圍為0～1，為航空發(fā)動機研制項目中風(fēng)險事件的總數(shù)。

23、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具備的有益效果是：

24、1、本發(fā)明基于sysml規(guī)范建立航空發(fā)動機研制進(jìn)度領(lǐng)域業(yè)務(wù)對象元模型；并根據(jù)sysml規(guī)范中的參數(shù)圖建立航空發(fā)動機研制進(jìn)度仿真計算的算法元模型，以此建立了架構(gòu)統(tǒng)一、可復(fù)用、可升級、可擴(kuò)展的多要素領(lǐng)域元模型庫，通過在各要素領(lǐng)域元模型之間內(nèi)建屬性關(guān)聯(lián)關(guān)系，并與發(fā)動機概念技術(shù)方案緊密關(guān)聯(lián)，可面向不同類型的發(fā)動機項目快速實例化建模，構(gòu)建多層級wbs網(wǎng)絡(luò)計劃進(jìn)度模型，實現(xiàn)航空發(fā)動機研制項目的工期分析計算。

25、2、本發(fā)明的航空發(fā)動機研制進(jìn)度分析方法實現(xiàn)了用數(shù)字模型承載航空發(fā)動機研制進(jìn)度預(yù)測分析相關(guān)業(yè)務(wù)信息，能夠相對完善、準(zhǔn)確預(yù)測航空發(fā)動機產(chǎn)品研制進(jìn)度，解決傳統(tǒng)航空發(fā)動機產(chǎn)品研制進(jìn)度預(yù)測分析不全面、耗時長、評估不準(zhǔn)確等問題，滿足快速、精準(zhǔn)、不確定性分析、多因素綜合權(quán)衡等數(shù)字化時代的新型論證需求。