[发明专利]基于MBSE的顶层系统设计方案验证、优化和评估方法

权利要求书

1.一种基于MBSE的顶层系统设计方案验证、优化和评估方法，其特征在于，所述基于MBSE的顶层系统设计方案验证、优化和评估方法包括以下步骤：

步骤一，通过系统设计数据获取模块利用数据获取设备获取所述MBSE的顶层系统设计方案验证、优化和评估所需的数据；

步骤二，通过数据预处理模块利用数据预处理程序对获取的所述MBSE的顶层系统设计方案验证、优化和评估所需数据进行冗余处理，包括：

(1)获取所述MBSE的顶层系统设计方案验证、优化和评估所需数据，将所述数据映射到集合内；

(2)通过所述集合接收数据处理请求并在所述集合内执行数据处理，其中所述数据处理包括写入处理和读出处理；

(3)检测所述集合内的主节点和所述纠删码节点是否存在所述数据存储故障；若存在数据存储故障，对所述数据存储故障进行排除后完成数据冗余处理；

步骤三，通过中央控制模块利用中央处理器控制所述基于MBSE的顶层系统设计方案验证、优化和评估系统各模块的正常运行；

步骤四，通过设计方案建模与验证模块利用SysML图形化建模语言，根据预处理后的所述MBSE的顶层系统设计方案验证、优化和评估所需数据，按照需求、功能和结构的顺序建立模型描述顶层系统设计方案，并在建模过程中对设计方案进行验证；

步骤五，通过设计方案转换模块利用方案转换程序按照建模元素映射规则将SysML模型中用例图、活动图、状态图转换至Petri网模型；

步骤六，通过Petri网方案评估模块利用评估程序检查转换后Petri网模型中是否存在死锁或资源冲突，对初始令牌数量进行赋值，明确决策节点转换的分支结构中的选择条件；

步骤七，通过联合仿真模块利用仿真程序对所述顶层系统的Petri网模型进行联合仿真运行，并统计仿真运行结果；通过设计方案优化模块利用方案优化程序根据转换后的Petri网模型的仿真运行结果，对设计方案进行调整优化；

步骤八，通过数据存储模块利用存储器存储获取的所述MBSE的顶层系统设计方案验证、优化和评估所需数据、数据预处理结果、设计方案建模与验证结果、Petri网模型、Petri网方案评估结果、联合仿真运行结果设计方案优化结果；

步骤九，通过更新显示模块利用显示器对获取的所述MBSE的顶层系统设计方案验证、优化和评估所需数据、数据预处理结果、设计方案建模与验证结果、Petri网模型、Petri网方案评估结果、联合仿真运行结果设计方案优化结果的实时数据进行更新显示。

2.如权利要求1所述的基于MBSE的顶层系统设计方案验证、优化和评估方法，其特征在于，步骤二中，所述集合包括主节点和与主节点对应的纠删码节点，所述数据分别映射存储到所述主节点以及所述主节点对应的纠删码节点。

3.如权利要求1所述的基于MBSE的顶层系统设计方案验证、优化和评估方法，其特征在于，步骤四中，所述通过设计方案建模与验证模块利用SysML图形化建模语言按照需求、功能和结构的顺序建立模型描述顶层系统设计方案，包括：

(1)设计系统需求列表，通过需求建模与验证单元利用需求建模程序运用SysML根据系统需求列表建立需求图模型，根据需求模型图确认需求之间是否冲突，验证需求合理性；根据需求确定系统顶层功能，将系统划分为子系统；

(2)根据需求确定的顶层功能，通过功能建模与验证单元利用功能建模程序运用SysML建立用例图模型以及整个顶层系统的活动图模型；

(3)根据顶层系统功能流程，通过结构建模与验证单元利用结构建模程序建立SysML的块定义图模型以及带泳道的活动图模型，验证系统结构是否能支持整个系统功能子系统的划分。