一种航电体系架构与系统架构需求传递方法与流程

本发明属于体系架构与系统工程领域，特别涉及一种航电体系架构与系统架构需求传递的方法。

背景技术：

1、随着航空装备从以平台为中心模式向体系化、分布式协同应用模式的发展，航空电子系统正从单平台航电系统架构设计向多平台航电体系架构设计演变，传统的单平台航电系统架构设计方法广泛采用基于harmony的系统工程(se)方法，多平台航电体系架构设计方法往往采用基于dodaf的体系架构设计方法，但是目前缺乏从航电体系架构向航电系统架构进行需求传递的方法，导致航电体系级设计与航电系统级设计出现断层问题，无法打通自顶向下的一体化设计。所以，如何实现航电体系架构与系统架构的需求映射与追溯，已成为航电架构设计过程中的重中之重。

2、基于dodaf的航电体系架构设计一般包括能力视角、任务视角、系统视角等视图模型，其中系统视角通过系统接口表述模型(sv-1)、系统功能表述模型(sv-4)、系统事件跟踪模型(sv-10c)等模型描述了多个航空平台中航电系统的组成、接口、系统功能、交互关系、运行逻辑等信息；基于harmony的系统工程方法包括系统需求分析、系统功能分析、系统设计综合等环节，其中系统需求分析通过建立系统用例图描述系统边界、外部参与者、用例、用例与参与者的关联关系等信息。

技术实现思路

1、针对航电体系架构与系统架构设计断层问题，通过基于“系统视角-系统需求分析”的航电体系架构与系统架构需求传递方法，实现多平台航电体系需求与单平台航电系统需求的关联与映射，打通自顶向下的“体系-系统”架构设计通路，为“平台-系统”的一致性物理实现提供可追溯的一体化需求，从而提升航电系统设计与开发的高效性与可靠性。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

3、一种航电体系架构与系统架构需求传递方法，所述方法包括基于系统接口表述模型sv-1的外部参与者定义方法、基于系统事件跟踪模型sv-10c与外部参与者的业务用例划分方法、基于系统功能表述模型sv-4与业务用例的系统用例划分方法，形成航电“体系架构-系统架构”一体化贯通式需求传递过程。

4、进一步的，所述基于系统接口表述模型的外部参与者定义方法具体为：

5、首先明确航电系统架构设计的对象与边界；然后针对系统对象，提取航电体系架构系统接口表述模型sv-1中与系统对象相关的其他外部系统，作为系统对象的外部参与者；完成系统需求分析环节的系统边界与外部参与者分析，实现航电体系架构与系统架构中系统描述的一致性标准化传递。

6、进一步的，基于系统接口表述模型的外部参与者定义方法，其实现步骤如下：

7、1.1)明确航电系统架构设计对象；依据工作目标与任务，确认需要开展单平台航电系统详细设计的系统对象及其边界，为后续参与者与用例分析明确范围；

8、1.2)定义系统对象的外部参与者集合；承接体系架构模型，从sv-1视图中捕获提炼与系统对象存在接口交互的所有其他系统，形成外部参与者集合；

9、1.3)构建系统用例图框架；绘制步骤1.1)中的系统对象边框，根据步骤

10、1.2)中的参与者集合构建系统对象的外部参与者，其中系统对象、外部参与者名称需与体系架构模型sv-1中的系统名称保持一致。

11、进一步的，基于系统事件跟踪模型与外部参与者的业务用例划分方法，具体为：

12、将系统需求分析环节中的用例分为业务用例和系统用例；业务用例从激励航电系统对象行为的用户即外部参与者使用视角出发，依据航电体系架构系统事件跟踪模型sv-10c中的运行逻辑，描述参与者可以通过系统对象完成的各种任务场景；通过业务用例的定义，实现对航电体系架构中参与者针对系统对象使用需求的捕获与追溯。

13、进一步的，基于系统事件跟踪模型与外部参与者的业务用例划分方法，其实现步骤如下：

14、2.1)定义各参与者运用系统对象的任务场景集；基于步骤1.2)中的外部参与者集合，承接体系架构模型，从sv-10c视图中梳理各个参与者生命线与航电系统对象生命线之间的交互事件与运行逻辑，定义形成各个参与者通过系统对象完成的任务场景集；

15、2.2)定义业务用例及其与参与者的关联关系；将步骤2.1)中所有参与者形成的任务场景集进行合并与归类，从实现系统对象的用户目标功能的维度定义业务用例集，针对每个业务用例，添加其与相关参与者的关联关系。

16、进一步的，基于系统功能表述模型与业务用例的系统用例划分方法，具体为：

17、系统用例从航电系统对象的功能实现视角出发，依据航电体系架构系统功能表述模型sv-4中系统对象的功能描述，定义系统对象能够实现的尽量相互独立且完全穷举的功能行为；通过系统用例的定义，实现对航电体系架构中系统对象功能需求的直接传递与继承；一个业务用例应当通过一个或者多个系统用例来实现，通过系统用例与业务用例实现关系描述体系架构使用需求向功能需求的间接传递与映射。

18、进一步的，基于系统功能表述模型与业务用例的系统用例划分方法，其实现步骤如下：

19、3.1)定义系统对象功能集；承接体系架构模型，从sv-4视图中提取步骤1.1)中系统对象的所有系统功能，形成系统对象的功能集，为自顶向下的系统对象功能直接传递提供顶层输入；

20、3.2)定义系统用例；将步骤3.1)中系统对象功能集进行合并与归类，依据预设规则，从系统对象的功能实现维度定义系统用例集，实现系统对象功能从体系级向系统级的科学可信传递；

21、3.3)定义系统用例与业务用例的实现关系。系统用例需要能够覆盖支撑全部业务用例的系统对象使用场景，以实现功能需求向使用需求的覆盖性追溯；针对步骤2.2)中的每个业务用例开展功能分析，至少包括构建业务用例的活动图、顺序图、接口图；依据业务用例功能分析中的功能实现流程，将功能实现分配到相关系统用例，添加相关系统用例与业务用例的实现关系，若现有系统用例不能完全实现业务用例使用需求，则依据步骤3.2)中的原则新定义系统用例，实现基于使用需求的功能需求查漏补缺。

22、进一步的，步骤3.2)中的预设规则为：

23、a)系统用例必须与参与者存在数据交互；

24、b)系统用例必须是完整的功能描述，可由一系列动作组成；

25、c)系统用例需要相互独立、完全穷举；

26、d)一个或多个系统用例必然与某个业务用例存在实现关系，业务用例只需进一步开展功能分析，系统用例需要在功能分析环节后进一步向系统逻辑架构设计分配系统功能。

27、本发明的有益效果为：本发明提出了一种航电体系架构与系统架构需求传递方法，能够基于模型通过系统视角与系统需求分析环节连接上层航电体系架构与下层航电系统架构，实现需求的无缝链接与追溯，从而降低由于上层或下层需求变更导致的全局维护成本与代价；能够通过多平台航电体系中系统间的标准化一致性描述与接口设计，实现各个单平台航电系统间的高度交互，从而增强体系的灵活性、互操作能力以及体系集成能力。