[发明专利]基于图形化模型的飞机前轮转弯控制盒设计方法

摘要

提供一种基于图形化模型的飞机前轮转弯控制盒设计方法，基于模型的设计方法采用模型对系统进行描述，通过需求分析、功能分析和设计综合三大步骤，在产品投入制造前通过对系统原理和功能逻辑进行仿真和分析，全面细致地掌握系统特性并进行仿真试验，从而减少研制迭代次数，降低成本，缩短周期，提高设计质量，提高研制效率。

主权项

1.基于图形化模型的飞机前轮转弯控制盒设计方法，其特征在于：对飞机前轮转弯控制盒系统进行需求分析、功能分析和设计综合，具体步骤如下：1)需求分析：即识别所要求的系统功能，通过分析相关利益攸关者需求，从中捕获系统需求，针对系统需求建立用例模型；2)功能分析：即识别相关系统的状态，前轮转弯控制盒系统是一个复杂的系统，在黑盒状态下分析每一个系统用例的功能流程，分析功能流程、进行场景分析、定义端口和接口、定义行为、通过执行模型确认并验证功能逻辑的正确性；3)设计综合：即将系统功能分配到物理架构，将前轮转弯控制盒系统拆分成子系统，然后基于统一系统架构对每一个用例按子系统进行功能分解与分配并建立白盒模型，最终动态执行系统状态机模型，验证系统功能逻辑的准确性和完整性；上述步骤1)中，所述需求分析包括创建需求、定义系统用例和将需求链接到用例三个步骤，具体内容如下：1)创建需求：在系统功能逻辑建模之前，识别前轮转弯控制盒系统的利益攸关者，定义利益攸关者需要，站在用户的角度获取利益攸关者需求，分析利益攸关者需求，将利益攸关者需求转化为技术视角的系统需求，在需求管理系统中初始化需求数据库，在需求数据库的层级结构中建立相应的正式模块和链接模块、链接集，并为每一条需求定义验证方法实现需求的追溯管理体系，并将需求数据库中系统级功能需求导入系统建模工具中建立需求的矩阵视图，作为系统功能逻辑建模的输入；2)定义系统用例：确定系统边界和环境、界定系统功能范围、识别与系统交互的外部参与者，前轮转弯控制盒系统属于飞机前轮转弯控制系统的控制器子系统，前轮转弯控制系统包括控制器、传感器、反馈机构、执行机构；该系统上电后，由传感器检测飞机的转弯指令信号，采集地速信号，并将这些信号发送给前轮转弯控制盒系统，控制盒系统根据飞机当前的运行状态、指令信号和转弯控制律进行逻辑运算，将控制信号发送给执行控制机构驱动液压系统按指令动作，同时发送信号灯控制信号指示系统当前的工作状态；反馈机构采集飞机前轮位置信息，并将其发送给前轮转弯控制盒系统，作为控制盒系统进行逻辑解算的输入；在维护状态时，由地面维护计算机发送维护指令信息，控制盒系统将维护和故障信息发送给地面维护计算机，由此识别前轮转弯控制盒系统的边界，与控制盒系统相互交联的外部参与者包括电源、转弯开关、传感器组、导航系统、指示灯、伺服阀组及地勤维护人员，同时，确定控制盒系统与所有的外部参与者之间的功能接口和物理接口定义；用例模型考虑飞机前轮转弯控制盒系统全生命周期的所有运行场景，考虑飞机前轮转弯控制盒系统在控制转弯运行场景下、故障运行场景下、维护运行场景下的不同的活动，将系统划分为控制转弯用例、检测和响应故障用例、接受维护用例，分析与各个用例相互关联的外部参与者，建立各个用例与外部参与者之间的交互关系；3)将需求链接到用例：分析前轮转弯控制盒系统需求和三个用例之间的关联关系，将系统需求分别链接到三个用例，并建立需求追踪矩阵。