[发明专利]基于SysML模型的级联失效传播效应动态分析方法

权利要求书

1.一种基于SysML模型的级联失效传播效应动态分析方法，其特征在于，基于SysML模型构造系统功能运行状态模型并从中提取出功能逻辑关系和运行状态级联关系，生成模型交互关系矩阵集合；再根据级联失效搜索算法从集合中的交互信息中生成失效传播链条；最后将失效传播链条整合为级联失效动态图形化结构以实现失效传播路径和影响范围的可视化；

所述的功能运行状态模型，以SysML为表达方式，使用模块定义图对系统的功能运行过程进行建模，从中提取功能逻辑关系，再使用状态图对系统的功能运行状态进行建模，从中提取功能运行状态间的级联关系，最后汇总为模型交互关系矩阵集合；

所述的模块定义图自上而下包括：功能模型、运行过程模型和物理模型，其中：功能模型由若干运行过程模型组成，物理模型为运行过程模型所匹配的物理部件。

2.根据权利要求1所述的基于SysML模型的级联失效传播效应动态分析方法，其特征是，所述的运行过程模型进一步组合为包含逻辑关系的运行过程框架，该功能逻辑关系是指：通过有向连线对所述的功能运行过程模型进行组合，所表现的功能实现的逻辑流向关系，并由相衔接的上下游运行过程模型的状态推测功能的整体完成情况。

3.根据权利要求1所述的基于SysML模型的级联失效传播效应动态分析方法，其特征是，所述的功能运行状态为功能运行模型的现有状态，通过状态图表现，包括：闲置、运行、降级和失效模式，其中运行模式可表征系统综合机制和安全性机制；

所述的系统综合机制的维度包括：输入参数、资源、能源、控制指令和物理部件；安全性机制通过状态转移关系判定机制表述系统的安全性预防和处理行为；

所述的运行状态级联关系是指：不同状态之间的可转移性，包括：基于失效模式的触发事件和影响事件机制与事件广播机制描述全局运行状态间的显式级联关系和隐式级联关系，其中：显式级联关系是指：在状态转移关系始末端状态间引入表现失效模式的触发事件语句和影响事件语句以描述同过程内部状态间的显式转移条件与影响；隐式级联关系是指：事件广播机制在转移关系被触发时提取影响事件语句中的失效事件进行全局广播，由下游状态转移关系进一步响应。

4.根据权利要求1所述的基于SysML模型的级联失效传播效应动态分析方法，其特征是，所述的模型交互关系矩阵集合包括：功能逻辑矩阵和状态转移矩阵，其中：功能逻辑矩阵通过提取运行过程模型的上下游结构关系得到；状态转移矩阵通过提取状态显式级联关系和隐式级联关系，将触发事件语句与影响事件语句嵌入转移关系矩阵的对应节点得到。

5.根据权利要求1所述的基于SysML模型的级联失效传播效应动态分析方法，其特征是，所述的级联失效搜索算法是指：以所建立的运行状态模型为对象，根据模型交互关系矩阵集合的状态转移关系，对以触发事件形式存在的失效影响的级联关系开展动态搜索，设置初始失效事件，通过动态事件队列存储级联影响，实时刷新队列中的触发事件并生成失效传播链条。

6.根据权利要求1或5所述的基于SysML模型的级联失效传播效应动态分析方法，其特征是，所述的失效传播链条包括：失效影响传播过程中途经的状态节点和由节点组合而成的失效传播路径。

7.根据权利要求1所述的基于SysML模型的级联失效传播效应动态分析方法，其特征是，所述的级联失效动态图形化结构通过动态状态激活图、动态事件队列、状态切换时序图表现建模环境中所有运行过程模型中的各个状态的激活情况、级联失效传播步骤，通过影响范围雷达图表现失效影响范围。