一种基于MBSE模型的接口表单生成系统及方法与流程

本发明涉及液体火箭发动机建模过程的接口设计，具体涉及一种基于mbse模型的接口表单生成系统及方法。

背景技术：

1、液体火箭发动机的设计效率及可靠性具有严苛的要求，传统意义上的系统工程越来越难以应对，因此在需求的牵引及数字化技术的驱动下，基于模型的系统工程(mbse)在国内高新复杂技术领域得到迅速推广，其在建模语言、建模思路、建模工具上较传统系统工程均有较大转变，有着诸多不可替代的优势，是系统工程重大改革。

2、接口是系统与外界系统或组件的交互点，在系统设计中，接口设计的好坏关系到是否能够与其他模块进行交互完成特定的功能，所以在设计时，系统的接口类型必须清晰明了，采用mbse对系统进行建模时，虽然系统的接口部分属性和接口之间的交互关系能够被直观的展示出来，但是在实际生产中，并不是所有的设计人员都熟悉了解mbse模型，所以设计人员还是需要提供完善的接口文档；但是任何产品在设计时都会存在反复迭代，导致接口文档的手工编写浪费了设计人员的设计时间，效率低且容易出错，降低了生产效率。

技术实现思路

1、本发明目的在于解决现有接口建模过程中接口信息手工编写时间成本高、效率低及易出错的技术问题，提出一种基于mbse模型的接口表单生成系统及方法，用于液体火箭发动机建模过程中获取接口表单。

2、本发明提供的技术方案为：

3、一种基于mbse模型的接口表单生成系统，用于液体火箭发动机系统建模，液体火箭发动机系统包括多个待接口建模模块，其特殊之处在于：包括提取模块、解析模块、生成模块及备份模块；

4、待接口建模模块包括按照sysml建模语言划分的多个sysml元素，同时待接口建模模块中各个组件及接口均进行组件定义和接口定义，形成内部交互图；

5、所述提取模块输入端与待接口建模模块的输出端相接，用于获取待接口建模模块的内部交互图和sysml元素，并输出给解析模块；

6、所述解析模块的输入端与提取模块的输出端相接，解析模块的输出端与生成模块的输入端相接，解析模块用于根据预先设置的映射模板对待接口建模模块的内部交互图和sysml元素进行解析，获取待接口建模模块的接口信息；

7、所述映射模板用于实现内部交互图格式和sysml元素格式到接口信息格式的转换；

8、所述生成模块的一个输出端与备份模块的输入相接，另一个输出端用于输出接口表单；生成模块用于获取接口信息自动生成接口表单，并在备份模块进行备份和输出为excel格式的接口表单。

9、进一步地，还包括对比模块，对比模块的输入端与备份模块的输出端相接，用于将同一待接口建模模块多次生成的接口表单中任意两个进行比较。

10、在实际操作中，采用本发明提供接口表单生成系统生成的接口表单后，若后续待接口建模模块的仿真模型有接口或结构的调整更新，会对相关接口造成影响，需要再次采用生成更新后的接口表单，可以通过对比模块获取原接口表单及更新后的接口表单的备份，进行比较，获取接口的增、删、改信息及接口连接关系的增、删、改信息，方便评估待接口建模模块的更新对整个液体火箭发动机系统仿真模型的影响。

11、进一步地，还包括转换模块，转换模块的输入为接口表单，转换模块的用于输出与输入的接口表单对应的sysml内部交互图。

12、在液体火箭发动机系统仿真建模过程中，在前生成的接口表单可以作为当前液体火箭发动机系统的模板，一方面在前生成的接口表单对应的内部交互图可能被后续改进覆盖，另一方面在前生成的接口表单对应的内部交互图不易导出，而接口表单方便获取，因此使用储存的在前生成的接口表单通过转换模块直接转换成sysml内部交互图，提高了对当前液体火箭发动机系统的仿真效率。

13、进一步地，还包括同步模块，同步模块的一个输入端输入接口表单，另一个输入端连接对应的待接口建模模块，同步模块的输出端与备份模块的另一个输入端相接，用于当待接口建模模块中的接口调整时，接口表单能实现同步调整。

14、进一步地，所述接口信息包括接口名称，接口类型、接口内可传输的介质和接口的关联对象。

15、本发明还提供了一种基于mbse模型的接口表单生成方法，采用上述基于mbse模型的接口表单生成系统，其特殊之处在于，包括以下步骤：

16、s1、液体火箭发动机系统按照sysml建模语言构建包含多个sysml元素的待接口建模模块，同时对待接口建模模块中各个组件及接口均进行组件定义和接口定义，形成当前内部交互图；

17、s2、采用提取模块提取待接口建模模块中的sysml元素和当前内部交互图，并输出给解析模块；

18、s3、解析模块根据预先设置的映射模板对待接口建模模块的当前内部交互图和sysml元素进行解析，获取待接口建模模块的当前接口信息，并传输给生成模块；

19、s4、生成模块获取当前接口信息自动生成当前接口表单，并导出为excel格式的当前接口表单，同时在备份模块对当前接口表单进行备份；

20、s5、液体火箭发动机系统根据当前接口表单获得最终仿真参数接口表单。

21、进一步地，步骤s4中还包括，当备份模块中备份的接口表单数量大于等于2时，可根据需要对备份的接口表单进行对比，具体为采用对比模块对备份模块中的任意两个接口表单进行比较，并输出结果，该输出结果包括在后的接口表单与在前的接口表单中接口的增、删、改信息及接口连接关系的增、删、改信息。

22、进一步地，步骤s5具体为：

23、判断当前接口表单是否为最终仿真参数接口表单，若是，则结束；若否，则调整待接口建模模块中的接口位置和数量，返回步骤s1，直至当前接口表单为最终仿真参数接口表单；

24、或者，判断当前接口表单是否为最终仿真参数接口表单，若是，则结束；若否，则采用同步模块，将待接口建模模块中的接口位置和数量更新后，直接同步为更新接口表单，并通过备份模块进行备份，直至更新接口表单为最终仿真参数接口表单。

25、进一步地，步骤s5中，所述同步模块通过将待接口建模模块的元素、字段和当前接口表单的元素、字段分别进行对应的绑定，以监听的方式进行同步，待接口建模模块中接口设置发生变更则会触发当前接口表单发生变化，从而实现数据同步。

26、进一步地，步骤s4中，导出为excel格式的当前接口表单后，判断是否需要进行格式转换，若是，则通过转换模块将当前接口表单转换为sysml内部交互图；若否，则执行步骤s5。

27、本发明的有益效果：

28、1、在液体火箭发动机仿真过程中，难免会出现设计迭代的现象，液体火箭发动机系统架构发生变更时，待接口建模模块中组件的接口信息也会随之发生变化，而每一次的接口变更及变更依据都是设计人员后续设计的经验输入，难以准确保存。本发明采用备份导出的形式对每次接口的变更进行存储，以方便通过不同备份间的比对，从增、删、改及变更原因等四个维度查验接口的变更，更好的获取接口变化信息及评估接口变化对整个液体火箭发动机系统仿真设计的影响，避免传统系统工程以文档的形式对接口信息的变更进行备份，存在的工作量太大，设计人员操作困难，而导致三维变更信息被忽视，造成设计经验不会被累积，接口编写的出错概率高，进而间接性的降低液体火箭发动机设计效率及质量的问题，同时，就算进行了传统备份(纸质版及电子文档)，也会存在查找繁琐，比对困难等问题。

29、2、本发明提供的方法通过将每次获得的当前接口表单均进行备份，可以建立每次修改设计的溯源关联，同时也方便根据每次的接口表单寻找仿真设计的关联。

30、3、本发明提供的方法通过选择需要的待接口建模模块，通过提取模块、解析模块及生成模块可以自动的生成接口表单，操作方便，效率高。

31、4、基于excel接口表单反向生成内部交互图(ibd)：无论是传统系统工程还是基于模型的系统工程，液体火箭发动机的设计形式还是会以正向设计及经验相结合的为主导；在实际项目实施上，会遇到早期的液体火箭发动机或其组件的设计文档中接口表单上对其接口及接口信息均有详细的描述，这些对现研型号的设计有着重要的意义，而现阶段我们引用这些经验的方式是设计人员手动转换成模型，这样大大增加了设计人员的工作量，同时可能会存在误输入等问题而导致设计迭代。本发明通过转换模块锁定excel接口表单的表头，读取表头下的相关信息，随后将普通文本转换成sysml元素并基于元素间关联关系合成ibd图以呈现转换效果。