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基于SysML的载人月球探测任务人-系统整合设计研究
1
作者 初建杰 原炳坤 +3 位作者 王刚 王波 丁少闻 安启源 《机械设计》 北大核心 2025年第7期213-218,共6页
载人航天器研制过程中,人因要素在早期阶段融入设计仍有待提升,且常规的基于模型的系统工程(model based systems engineering,MBSE)体系缺少将人与系统其余部分进行整合的充分考虑,导致开发迭代周期变长,也大幅增加了研制成本。针对这... 载人航天器研制过程中,人因要素在早期阶段融入设计仍有待提升,且常规的基于模型的系统工程(model based systems engineering,MBSE)体系缺少将人与系统其余部分进行整合的充分考虑,导致开发迭代周期变长,也大幅增加了研制成本。针对这一问题,提出载人月球探测任务人因领域元模型构建方法,在人-系统整合的框架下,采用MBSE将人因需求整合至载人航天器的开发过程中,并基于系统建模语言SysML建立人因领域元模型,以实现在载人月球探测产品开发的全生命周期中融入人因需求,为产品的规划、设计和开发提供支持,有效减少研制中出现人因设计问题,降低研制成本。通过载人月球探测任务的典型案例进行建模,验证人因领域元模型建立方法的有效性,为类似系统设计的MBSE扩展应用提供参考。 展开更多
关键词 载人月球探测 人-系统整合 MBSE 元模型 sysml
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SysML:一种新的系统建模语言 被引量:40
2
作者 蒋彩云 王维平 李群 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1483-1487,1492,共6页
SysML(SystemsModelingLanguage)是国外正在研究的一种新的系统建模语言,是为系统工程应用开发的标准建模语言,它的内容包括SysML语义和SysML表示法两个部分。介绍了SysML的产生背景、元模型理论、语言体系结构和语言形式,重点介绍了Sy... SysML(SystemsModelingLanguage)是国外正在研究的一种新的系统建模语言,是为系统工程应用开发的标准建模语言,它的内容包括SysML语义和SysML表示法两个部分。介绍了SysML的产生背景、元模型理论、语言体系结构和语言形式,重点介绍了SysML的九种基本图形:类图、装配图、用例图、需求图、参数图、顺序图、活动图、状态机图和时间图,总结了SysML的主要特点和应用领域。 展开更多
关键词 sysml sysml语义 sysml表示法 系统工程
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基于SysML的空中分布式作战体系建模研究 被引量:2
3
作者 王小龙 王暖臣 +2 位作者 穆歌 张旭东 李新津 《电光与控制》 北大核心 2025年第2期1-6,共6页
为开展带有智能、无人特征的空中分布式作战体系研究,支撑装备和能力建设发展,提出一种基于SysML的体系建模方法。在梳理概念发展的基础上,总结空中分布式作战体系特点,分析其制胜机理。借鉴元建模思想,以DoDAF2.0元模型为基础构建空中... 为开展带有智能、无人特征的空中分布式作战体系研究,支撑装备和能力建设发展,提出一种基于SysML的体系建模方法。在梳理概念发展的基础上,总结空中分布式作战体系特点,分析其制胜机理。借鉴元建模思想,以DoDAF2.0元模型为基础构建空中分布式作战体系数据元模型,结合SysML图形特点遴选体系模型、构建建模框架、梳理建模流程。通过智能无人机集群作战体系的示例验证所提方法的有效性,为新型作战体系建模提供思路和技术支撑。 展开更多
关键词 空中分布式作战 体系建模 sysml DoDAF2.0 元模型
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SysML建模方法在火控系统中的应用
4
作者 程冰 侯麒麟 +2 位作者 闫建鹏 代跃胜 凌振国 《火力与指挥控制》 北大核心 2025年第7期185-191,共7页
探索了SysML在火控系统复杂性管理中的应用,通过分析需求管理、系统架构设计、行为建模和性能优化等方面,验证SysML在火控系统应用的有效性。采用多视图建模方法,结合实际案例,对火控系统进行系统化建模和分析。结果表明,SysML能够显著... 探索了SysML在火控系统复杂性管理中的应用,通过分析需求管理、系统架构设计、行为建模和性能优化等方面,验证SysML在火控系统应用的有效性。采用多视图建模方法,结合实际案例,对火控系统进行系统化建模和分析。结果表明,SysML能够显著提高设计效率并降低开发风险,为火控系统复杂性管理提供了新的方法与工具。 展开更多
关键词 sysml建模 火控系统 系统工程 多视图建模 复杂性管理
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复杂空间飞行任务SysML模型设计研究
5
作者 侯振东 黄震 +2 位作者 程子龙 刘炎东 项迪 《宇航学报》 北大核心 2025年第9期1863-1874,共12页
针对复杂飞行任务设计过程中面临的系统间协同耦合强、故障应急分支多、规划约束复杂、程序指令交错等难题,应用系统论方法建立飞行任务模型体系,提出一种应用SysML活动图建模的飞行任务设计方法,通过纵向4级分层、横向关联利益相关方... 针对复杂飞行任务设计过程中面临的系统间协同耦合强、故障应急分支多、规划约束复杂、程序指令交错等难题,应用系统论方法建立飞行任务模型体系,提出一种应用SysML活动图建模的飞行任务设计方法,通过纵向4级分层、横向关联利益相关方的矩阵式架构,覆盖从飞行阶段到程序指令的全研制周期设计内容,实现正常和应急飞行方案的同规划、同设计。针对该设计方法,从云协同、输入输出传递、标准化、复用等维度提出相匹配的数字化设计方法,对结合逻辑仿真和参数仿真的设计结果仿真验证方法、基于网页版模式的一体化质量确认方法进行探讨分析。该方法已在载人航天器工程研制中得到落地应用,相较于传统基于文档的设计方法在逻辑表达、要素覆盖、显性设计、数据传递、拓展应用等方面均有优势,为推动载人航天器数字化设计模式转型提供了参考。 展开更多
关键词 飞行任务 sysml建模 数字化设计 仿真验证
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基于SysML的模型驱动复杂产品设计的信息集成框架研究 被引量:16
6
作者 刘玉生 袁文强 +1 位作者 樊红日 曹悦 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1438-1445,共8页
针对如何为复杂机电产品建立不同层次、不同物理域的设计信息及其与仿真信息间的关联这一重要问题,以系统建模语言SysML为基础,提出了支持模型驱动多域复杂产品多层次设计与仿真信息集成框架;建立了基于SysML扩展的核心集成信息模型,以... 针对如何为复杂机电产品建立不同层次、不同物理域的设计信息及其与仿真信息间的关联这一重要问题,以系统建模语言SysML为基础,提出了支持模型驱动多域复杂产品多层次设计与仿真信息集成框架;建立了基于SysML扩展的核心集成信息模型,以支持系统设计与仿真集成及不同层次设计过程的信息集成。以此为基础,重点研究了SysML和Simscape建模语言的元模型及其间的映射规则,以及基于三元图文法的系统层设计信息与仿真信息动态关联与集成的方法。最后给出了实例进行分析验证。 展开更多
关键词 模型驱动 复杂产品 sysml 系统设计 设计与仿真集成
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基于SysML的作战行动序列建模方法 被引量:12
7
作者 钱猛 胡升泽 +2 位作者 刘忠 姚莉 张维明 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2008年第8期15-19,共5页
为了达到组织目标和任务使命,必须建立一系列彼此相互关联的、具有层次结构的活动和过程之间的关系。要实现对组织的有效管理,核心就在于通过计划建模和控制系统来协调这些关系。在介绍与分析SysML语言特点的基础上,建立了作战行动序列(... 为了达到组织目标和任务使命,必须建立一系列彼此相互关联的、具有层次结构的活动和过程之间的关系。要实现对组织的有效管理,核心就在于通过计划建模和控制系统来协调这些关系。在介绍与分析SysML语言特点的基础上,建立了作战行动序列(COA,Course of Action)的形式化定义,提出了基于SysML的作战行动序列建模方法,并给出了应用实例。应用该建模方法,有利于提高作战行动计划的适应性和开放性。 展开更多
关键词 计划建模 作战行动序列 sysml
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系统建模语言(SysML)及其在DoDAF产品描述中的应用 被引量:5
8
作者 田川 田罡 +1 位作者 刘笑达 田佳 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2008年第9期102-106,共5页
SysML(Systems Modeling Language)是目前国际上系统工程领域最新的标准建模语言,SysML在重用UML2.1的基础上,对其进行了特定的扩展,它对于系统分析中系统的需求、结构、行为、分配和属性约束等描述特别有效。在跟踪SysML的基础上,首先... SysML(Systems Modeling Language)是目前国际上系统工程领域最新的标准建模语言,SysML在重用UML2.1的基础上,对其进行了特定的扩展,它对于系统分析中系统的需求、结构、行为、分配和属性约束等描述特别有效。在跟踪SysML的基础上,首先深入分析了该语言的体系结构;接着对该语言的10大建模图形给出实例,逐一介绍;最后创造性地给出了使用该语言描述美军DoDAF产品的方法。 展开更多
关键词 系统工程 UML sysml C^4ISR系统 DODAF
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基于SysML的反卫作战体系可视化模型 被引量:5
9
作者 杨娟 罗小明 王洪 《兵工自动化》 2010年第11期27-31,共5页
为了更有效地反击卫星作战,对基于系统建模语言(System Modeling Language,SysML)的反卫作战体系可视化模型进行构建。分析了将DoDAF和SysML相结合并用于复杂军事系统设计的合理性;借鉴美军海基反卫试验的相关成果,设计了在DoDAF框架下... 为了更有效地反击卫星作战,对基于系统建模语言(System Modeling Language,SysML)的反卫作战体系可视化模型进行构建。分析了将DoDAF和SysML相结合并用于复杂军事系统设计的合理性;借鉴美军海基反卫试验的相关成果,设计了在DoDAF框架下的反卫作战体系,描述了相关军事需求,构建了其在DoDAF框架下最小产品集的SysML模型。该模型为下一步进行定性和定量相符合的分析和评价打下了基础。 展开更多
关键词 DODAF sysml 反卫作战体系 作战体系结构
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基于SysML的联合火力打击方案建模方法 被引量:6
10
作者 朱延广 胡艮胜 朱一凡 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2011年第3期139-143,共5页
为了达成联合火力打击的作战目标,必须在决策层面上确定科学的作战方案,从而指导作战计划的制定。通过对联合火力打击方案建模,一方面可以在顶层控制和协调联合火力打击作战计划的制定,另一方面可以支持联合火力打击方案对作战使命目标... 为了达成联合火力打击的作战目标,必须在决策层面上确定科学的作战方案,从而指导作战计划的制定。通过对联合火力打击方案建模,一方面可以在顶层控制和协调联合火力打击作战计划的制定,另一方面可以支持联合火力打击方案对作战使命目标完成效果的评估分析。在对当前常用建模语言的对比分析的基础上,提出基于SysML的联合火力打击方案建模方法,并给出了相关视图的描述范式。实际应用表明,该方法有利于提高作战方案决策的适应性和开放性。 展开更多
关键词 联合火力打击 作战方案 作战计划 sysml
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DoDAF产品集的SySML模型支持 被引量:8
11
作者 吴娟 王明哲 《兵工自动化》 2006年第2期13-15,共3页
系统建模语言SySML(SystemModelingLanguage)基于UML2.0对DoDAF产品描述模型进行支持。SySML在图形上进行了调整,包括改进活动图和组合结构图,增加需求图和参数图,与删除合作图和配置图。实例证明SySML能够很好的支持DoDAF产品的生成,... 系统建模语言SySML(SystemModelingLanguage)基于UML2.0对DoDAF产品描述模型进行支持。SySML在图形上进行了调整,包括改进活动图和组合结构图,增加需求图和参数图,与删除合作图和配置图。实例证明SySML能够很好的支持DoDAF产品的生成,和满足对结构分解、功能分析的需求。 展开更多
关键词 sysml DODAF 产品描述
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基于SysML的应急空间军事任务概念建模 被引量:3
12
作者 张海波 苏明 《兵工自动化》 2012年第12期5-7,24,共4页
为了给应急空间军事任务的分析和规划、应急空间作战理论的研究以及下一步应急空间作战模拟的开展提供理论支撑,提出基于SysML的应急空间军事任务概念建模方法。在介绍分析SysML语言及其概念建模方法的基础上,建立应急空间军事任务的抽... 为了给应急空间军事任务的分析和规划、应急空间作战理论的研究以及下一步应急空间作战模拟的开展提供理论支撑,提出基于SysML的应急空间军事任务概念建模方法。在介绍分析SysML语言及其概念建模方法的基础上,建立应急空间军事任务的抽象概念模型,并以典型应急空间侦察为例进行分析。结果表明:该方法是可行的,能为应急空间军事任务的分析和规划、应急空间作战理论的研究提供理论参考。 展开更多
关键词 应急空间 军事任务 概念建模 sysml
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基于SysML的船厂堆场作业系统建模与仿真 被引量:1
13
作者 金淳 李雪 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2010年第10期3779-3782,共4页
研究了基于系统建模语言SysML的船厂堆场作业系统建模及仿真实现问题。首先基于SysML的系统建模方法建立了堆场作业系统的系统需求、结构及行为模型;然后利用仿真系统ARENA解决SysML模型的实现问题,并设计了从SysML模型到ARENA模型的转... 研究了基于系统建模语言SysML的船厂堆场作业系统建模及仿真实现问题。首先基于SysML的系统建模方法建立了堆场作业系统的系统需求、结构及行为模型;然后利用仿真系统ARENA解决SysML模型的实现问题,并设计了从SysML模型到ARENA模型的转换方法。实例验证结果表明,SysML在系统建模方面具有良好的表达性,利用ARENA对SysML模型进行仿真实现是可行的。 展开更多
关键词 船厂堆场作业系统 系统建模 sysml 仿真 ARENA
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基于新活动演算的SysML活动图形式化描述
14
作者 惠文涛 周雁舟 +1 位作者 邵楠 严亚伟 《计算机应用与软件》 CSCD 2015年第10期49-53,共5页
针对Sys ML(Systems Modeling Language)活动图自身缺乏精确语义描述的不足,提出使用新活动演算来表示Sys ML活动图形式化语义的方法。通过分析Sys ML活动图的基本图符及其特点,对活动演算进行重新设计,增加了概率因子,并且在新活动演... 针对Sys ML(Systems Modeling Language)活动图自身缺乏精确语义描述的不足,提出使用新活动演算来表示Sys ML活动图形式化语义的方法。通过分析Sys ML活动图的基本图符及其特点,对活动演算进行重新设计,增加了概率因子,并且在新活动演算中针对性地定义相应语法和操作语义。利用改进后的新活动演算实现了对Sys ML活动图的形式化描述,最后通过实例证明了所提出方法的有效性和实用性。 展开更多
关键词 sysml 活动图 活动演算 形式化描述
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基于扩展SysML活动图的嵌入式系统设计安全性验证方法研究 被引量:6
15
作者 黄传林 黄志球 +2 位作者 胡军 徐丙凤 曲长亮 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2015年第3期408-417,共10页
能源、交通等领域中复杂嵌入式系统设计的安全性分析与验证工作已经成为当前的重要研究热点之一;本文提出一种结合MARTE语义信息的扩展Sys ML活动图模型,用于描述安全关键应用中的嵌入式系统动态行为的设计,并对此扩展模型展开基于模型... 能源、交通等领域中复杂嵌入式系统设计的安全性分析与验证工作已经成为当前的重要研究热点之一;本文提出一种结合MARTE语义信息的扩展Sys ML活动图模型,用于描述安全关键应用中的嵌入式系统动态行为的设计,并对此扩展模型展开基于模型转换的系统设计安全性特征的形式化分析与验证方法的研究;包括:构建了Sys ML活动图与MARTE中非功能性质建模语义相结合的元模型,以及验证工具UPPAAL的时间自动机元模型,并且给出了二者之间的语义映射规则;建立了从时间自动机模型描述到UPPAAL工具输入格式之间的语法转换方法;设计了一个基于AMMA平台的面向扩展Sys ML活动图的模型转换与验证框架;最后,给出了一个高铁控制系统设计模型的安全性验证的实例分析. 展开更多
关键词 嵌入式系统安全性分析 sysml活动图 MARTE 模型转换 形式化方法
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基于SysML和Modelica的复杂机电产品系统设计与仿真集成 被引量:15
16
作者 周书华 曹悦 +1 位作者 张政 刘玉生 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期728-738,共11页
系统仿真是辅助系统设计的一种重要手段,如何将系统设计与系统仿真有机结合,从而支持设计工作的高效开展,是一项重要的研究课题.针对这一问题,基于系统工程标准建模语言SysML和多领域仿真建模语言Modelica提出一套系统层设计与仿真集成... 系统仿真是辅助系统设计的一种重要手段,如何将系统设计与系统仿真有机结合,从而支持设计工作的高效开展,是一项重要的研究课题.针对这一问题,基于系统工程标准建模语言SysML和多领域仿真建模语言Modelica提出一套系统层设计与仿真集成方法.首先基于元对象机制分析和比较了SysML和Modelica的元模型;然后以Modelica元模型为基准,构造了面向Modelica的SysML扩展包M-Design;最后依据扩展的SysML和Modelica元模型定义了二者之间的映射规则,从而实现SysML设计模型向Modelica仿真模型的自动转换.以储水池系统为例,展示了复杂机电系统的设计和仿真的集成过程. 展开更多
关键词 基于模型的系统工程 sysml MODELICA 设计与仿真集成 模型转换
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基于Spin的SysML活动图验证框架 被引量:6
17
作者 胡良文 马金晶 孙博 《计算机科学与探索》 CSCD 2014年第7期836-847,共12页
系统建模语言(systems modeling language,SysML)缺乏精确的形式化分析和验证手段,造成模型存在死锁、活锁等诸多问题,可以通过形式化验证方法来提高模型的正确性。然而,受制于传统的形式化方法需要复杂的公式推理,并且不易理解等方面... 系统建模语言(systems modeling language,SysML)缺乏精确的形式化分析和验证手段,造成模型存在死锁、活锁等诸多问题,可以通过形式化验证方法来提高模型的正确性。然而,受制于传统的形式化方法需要复杂的公式推理,并且不易理解等方面局限性,大多数验证仅限专家使用并且很耗时。为了克服SysML模型中存在的问题,提出了一种针对SysML多层次活动图的分析验证框架。它可以根据已构建的模型,将多层次活动图分解转换为Spin的输入模型,并对相关子图进行重组和验证。实验表明,该方法可以有效识别多层次活动图,并准确实施转换,为模型验证的演化提供支持。 展开更多
关键词 系统建模语言(sysml) 活动图 模型验证 SPIN PROMELA
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基于SysML模块定义图的集成测试序列生成方法 被引量:2
18
作者 郑春 舒坚 +2 位作者 牛文生 杨丰玉 黄勤涛 《计算机工程与设计》 北大核心 2016年第8期2067-2071,共5页
如何通过各应用系统之间的逻辑关系将嵌入式实时系统有序的集成起来,是嵌入式系统测试领域的热点问题。针对这一问题,提出一种以多应用间功能分解为依据、自底向上的集成测试策略。结合嵌入式实时系统功能分解的特点,采用SysML模块定义... 如何通过各应用系统之间的逻辑关系将嵌入式实时系统有序的集成起来,是嵌入式系统测试领域的热点问题。针对这一问题,提出一种以多应用间功能分解为依据、自底向上的集成测试策略。结合嵌入式实时系统功能分解的特点,采用SysML模块定义图对其进行建模。由于测试序列的生成是以覆盖准则为导向的,因此,通过对SysML模块定义图进行形式化定义,分析模块之间的关系对测试顺序的影响,提出相关模块分支覆盖准则。实例分析结果表明,相较于组合覆盖准则,相关模块分支覆盖准则能在一定程度上减少测试序列的数量,提高测试效率。 展开更多
关键词 sysml 模块定义图 集成测试策略 覆盖准则 测试序列
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基于故障扩展SysML活动图的软件安全性分析方法研究 被引量:5
19
作者 曹德建 黄志球 +1 位作者 阚双龙 黄传林 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2015年第9期2067-2074,共8页
随着嵌入式系统在能源、交通等安全关键领域的广泛应用,针对软件模型的安全性分析与验证方法一直是学术界和工业界的研究热点之一.功能模型和安全需求分析模型是分析嵌入式安全关键系统的两个重要方面,但两种模型一般都被分开使用.提出... 随着嵌入式系统在能源、交通等安全关键领域的广泛应用,针对软件模型的安全性分析与验证方法一直是学术界和工业界的研究热点之一.功能模型和安全需求分析模型是分析嵌入式安全关键系统的两个重要方面,但两种模型一般都被分开使用.提出了一种将故障树分析扩展到Sys ML活动图模型的方法和故障扩展Sys ML活动图的概念,统一了系统的功能模型与安全需求分析模型.在保留故障树和Sys ML活动图两种模型的语义描述的基础上,给出了故障树逻辑门的转换规则和故障树模型到Sys ML活动图模型的转换步骤.最后,运用文中提出的方法,通过对一个小型燃气灶控制系统进行案例分析,证明了文中方法的可行性和有效性. 展开更多
关键词 嵌入式系统 安全性分析 sysml活动图 故障树分析 故障扩展Sys ML活动图
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面向SysML模型的安全性分析与验证方法 被引量:4
20
作者 李宛倩 胡军 +1 位作者 陈松 张维珺 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2019年第11期100-108,共9页
近年来,随着航空、交通、医疗等安全关键系统的规模越来越大,涉及到的复杂度也越来越高,基于模型的系统安全性分析与验证成为安全关键系统工程领域的一个重要研究方向,因而如何对以SysML为典型的系统模型进行安全性分析与验证是一个非... 近年来,随着航空、交通、医疗等安全关键系统的规模越来越大,涉及到的复杂度也越来越高,基于模型的系统安全性分析与验证成为安全关键系统工程领域的一个重要研究方向,因而如何对以SysML为典型的系统模型进行安全性分析与验证是一个非常重要的问题。文中以基于模型的安全性分析(MBSA)为框架,设计了一个面向SysML模型的系统安全性分析与验证方法,实现了从模型构建到安全性分析与属性验证的完整过程。首先,从需求层面和设计层面对SysML系统架构设计模型和最新系统安全性建模语言AltaRica3.0进行了介绍,构建了从SysML的核心模型元素到AltaRica3.0模型的语义等价的转换规则,给出了转换规则的形式化描述并分析证明转换规则的正确性;然后,基于模型驱动的方法设计了一个原型工具平台来完成模型的自动转换和安全性分析过程,该原型工具集成了转换、编译生成故障树、故障树分析、单步仿真及故障路径动态演示等功能,实现了系统设计和安全性分析的同步性,并在此基础上给出了AltaRica3.0至Promela模型的转换关键点,结合穷尽式模型验证工具SPIN对模型的属性进行安全性验证;最后,根据4761标准中对机轮刹车系统的体系结构设计描述和安全性的需求建立SysML模型,依据原型工具平台和属性验证工具实现模型的自动转换和安全性分析验证,进而来说明此转换方法的有效性。 展开更多
关键词 安全关键系统 sysml AltaRica3.0 PROMELA 机轮刹车系统
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