[发明专利]基于MBSE的智能感知体系的可靠性设计方法和系统

说明书

本发明提供了一种基于MBSE的智能感知体系的可靠性设计方法和系统，包括：基于智能感知体系的结构，建立智能感知体系的实体域；基于实体域和业务需求驱动的建模方法，分域建立智能感知体系的逻辑模型；基于逻辑模型和模型驱动方法，构建智能感知体系的物理仿真模型；基于物理仿真模型，计算智能感知体系的响应可靠度；基于响应可靠度，优化智能感知体系的可靠性设计。本发明缓解了现有技术中存在的效率低下、迭代不易的技术问题。

技术领域

本发明涉及感知体系设计技术领域，尤其是涉及一种基于MBSE的智能感知体系的可靠性设计方法和系统。

背景技术

近些年来随着云计算、物联网等技术的不断发展和应用，使得实现全面感知、可靠传递和智能化处理已经成为可能，对由众多传感器、终端组成的感知体系的研究越来越成为研究重点，例如智慧城市感知体系、航空装备感知体系等。然而智能感知体系是一类复杂开放的巨系统，其包含丰富多源、复杂异构的各类服务场景以及用户、目标和感知终端。一方面复杂多源、错综复杂的感知体系结构和关系造成了智能感知体系的可靠性难以得到提高的问题，使得其构建需要考虑多场景、多模块的耦合问题，致使智能感知体系的可靠性设计成为重中之重；另一方面，智能感知终端设计的迭代速度越来越快，变化的周期越来越短，产品研制过程也变得越来越复杂且相关工作高度交叉，因此，对于动态研制需求的认知和消化，往往要延续整个产品设计开发阶段，这就意味着系统必须拥有灵活的逻辑框架以及接口关系，这样才能对需求的变化做出快速响应。因此，综上，为进一步探究智能感知体系的可靠性设计和仿真验证方法，对智慧城市感知体系和航空装备感知体系等进行规范的系统化的设计尤为重要。

随着云计算、物联网等技术的不断发展和应用，设计一套包含各类服务场景、用户、感知终端，能够全面感知、可靠传递和智能化处理的智能感知体系成为目前迫切的需要和研究的重点。传统基于文档的系统工程设计方法因其基于自然语言的、以文本格式为主的文档组成系统架构，然而随着时间的推进，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，基于此，传统基于文档的系统工程存在着效率低下、迭代不易的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于MBSE的智能感知体系的可靠性设计方法和系统，以缓解现有技术中存在的效率低下、迭代不易的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于MBSE的智能感知体系的可靠性设计方法，包括：基于智能感知体系的结构，建立智能感知体系的实体域；基于实体域和业务需求驱动的建模方法，分域建立智能感知体系的逻辑模型；基于逻辑模型和模型驱动方法，构建智能感知体系的物理仿真模型；基于物理仿真模型，计算智能感知体系的响应可靠度；基于响应可靠度，优化智能感知体系的可靠性设计。

进一步地，实体域包括：智能感知体系的用户角色域、信息服务域、感知控制域、目标对象域和实体之间的映射关系。

进一步地，逻辑模型包括：需求模型、用例模型、活动模型、时序模型、结构模型、正常故障状态转移模型和参数模型；基于实体域和业务需求驱动的建模方法，分域建立智能感知体系的逻辑模型，包括：基于信息服务域，建立智能感知体系的需求模型；基于需求模型和信息服务域与用户角色域之间的映射关系，构建智能感知体系的用例模型；基于智能感知体系的业务功能逻辑关系，深化用例模型中的功能用例，并建立智能感知体系的活动模型和时序模型；基于信息服务域和感知控制域之间的功能分配关系，建立智能感知体系的结构模型；基于可靠性设计需求，捕捉智能感知体系的各模块的状态并建立正常故障状态转移模型；基于目标对象域和需求模型，建立参数模型。

进一步地，基于逻辑模型和模型驱动方法，构建智能感知体系的物理仿真模型，包括：基于结构模型，搭建智能感知体系的多智能体仿真的架构；基于活动模型，构建多智能体仿真中各智能体的行动图；基于正常故障状态转移模型，构建多智能体仿真中各智能体的状态图；基于时序模型，构建多智能体仿真中各智能体的协议图；基于参数模型，设计多智能体仿真的输入输出参数。