概述
新一代飛機對航電系統的設計提出了更高的要求，系統規模大，互聯複雜，設計和整合難度高。航電系統MBSE設計與驗證平臺為研發人員提供了一套完整的面向系統工程的航電系統設計和驗證工具，支援航電系統功能分解和建模實現，提供符合V流程的ICD、DD、POP迭代設計和驗證環境，提供模擬模型實時執行和解算的平臺，提供航電系統常用介面，支援真件參與的半實物驗證。
解決方案
按照MBSE的方法論，採用模型對電子系統的頂層設計進行描述，可以使設計開發的成果在不同階段得到高度複用，實現各階段的平滑過渡：
• 保證設計的一致性，避免重複性的勞動，提高工作效率
• 幫助工程師擺脫程式碼編寫和底層除錯等繁雜瑣碎的工作，集中精力關注於系統設計
• 在設計過程中持續對設計進行驗證，保證設計的正確和可靠

1. 總體方案
   航電系統MBSE設計和驗證的總體流程如下圖所示：
   
   航電系統MBSE設計與驗證的工作流程，可大體分為三個階段：需求及功能分析設計與驗證階段、功能分解及邏輯架構設計與驗證階段、分系統介面及功能設計與驗證階段。在每個設計驗證階段，基於V模式的設計確認與驗證貫穿始終。
   ♦ 需求及功能分析設計與驗證階段
   在需求及功能分析設計與驗證階段，設計人員主要對航電系統進行需求分析，經過用例分析和場景分析，得到系統的主要功能和行為，這個分析過程可以通過資料模擬配合進行驗證，保證對系統行為分析的準確性。
   ♦ 功能分解及邏輯架構設計與驗證階段
   完成系統的需求及功能分析後，以上一個階段的分析結果為基礎，通過功能分配實現在系統架構基礎上系統功能的分解，將每一個功能實現分配到系統內部的各個模組中，定義出系統部件的功能要求。
   以系統的邏輯架構為基礎，設計系統模組的具體內容，細化系統模型內部邏輯和演算法，完成DD設計，配合模擬驗證手段，保證設計結果的正確性和一致性。
   ♦ 分系統介面及功能設計與驗證階段
   在完成系統級設計並驗證通過的基礎上，繼續對航電系統模型細化，設計各個電子系統之間的匯流排型別和匯流排介面，將系統之間互動的變數分配到各個系統之間的ICD介面上，並且遵循設計與模擬迭代進行的原則，進行模擬驗證。
   在完成介面級設計與並驗收通過的基礎上，支援利用實時模擬手段，將各個模擬模型遷移到主模擬伺服器，使用POP執行介面和模擬監控介面，通過高速乙太網控制實時模擬的各模型， 通過專用的匯流排採集監控裝置，直接面向真實的物理匯流排，對總線上傳輸的資料進行實時採集、解析、顯示、儲存、回放等操作，從外部資料介面驗證設計與需求的符合性。
2. 主要功能
   ♦ 通過條目化的需求管理工具，實現對需求的管理，在設計過程中對需求覆蓋程度進行驗證
   ♦ 基於模型對航電系統功能和介面進行設計，模型基於系統工程語言SysML搭建，依託於IBM Rational Rhapsody開發平臺，設計的結果可方便的進行驗證
   ♦ 基於VAPS XT進行 POP的設計和開發
   ♦ 基於ICD Workbench進行ICD介面的設計和開發，並提供匯流排負載模擬分析和優化
   ♦ 基於資訊流模擬工具進行資訊流模擬驗證
   ♦ 模型可持續迭代設計，支援多人並行協同開發，通過模型合併的方式對多人設計結果進行整合
   ♦ 設計過程中，通過與複雜整合模組化模擬平臺IMSS的整合，將DD設計、POP設計、ICD設計進行有機整合，大幅度提高設計開發效率
   ♦ 支援文件自動生成，包括ICD文件、DD模型描述文件等
   ♦ 具備聯合模擬驗證功能，DD、ICD、POP的設計成果，可通過乙太網互動的方式，進行符合ICD資料介面規範的聯合模擬驗證，對設計結果進行檢驗
   ♦ 提供研發管理工具，包括流程管理、許可權管理、問題管理、 配置管理等
3. 主要特點
   航電系統MBSE設計與驗證平臺基於Harmony的系統工程方法構建，使用Rhapsody工具作為頂層設計開發的平臺。
   
   基於Harmony系統工程方法，以需求為基本設計輸入， 通過黑盒設計和白盒設計，使用用例圖、活動圖、順序圖等設計方法，實現對系統功能架構的設計和分解，並在設計過程中利用Rhapsody的程式碼生成技術，在Windows平臺上進行數字模擬驗證。設計過程中可與ICD設計工具、POP設計工具進行互動，通過資料檔案互動的方式，將ICD、DD、POP的設計流程進行整合，保證設計的一致性。 頂層設計結果除了可對詳細設計提供輸入之外，還可在系統整合階段的測試過程中複用，與航電系統整合測試解決方案之間進行無縫整合。整合測試階段的模擬系統和輸入輸出系統，可複用頂層設計階段和模擬模型和資料介面，為系統功能驗證提供支援。