兵器重工
基于MBSE的某单兵作战装备体系开发
采用MBSE方法,选用体系架构框架UAF标准视图产品对XX领域单兵作战装备体系架构开展建模。
  • 多种类
    提供解决方案
  • 规范化
    改善业务流程
  • 高效性
    设计方式
项目背景
采用MBSE方法,选用体系架构框架UAF标准视图产品对XX领域单兵作战装备体系架构开展建模。基于装备与发展部的体系模型通用开发方法,拟围绕某作战典型场景构建一套规范化的体系模型建模方法,并以此为基础开展设计与建模并行的正向设计过程,在体系模型设计的先期同步开展仿真验证,以确保设计的逻辑合理以及各项能力指标满足要求。
解决方案
该单兵作战装备体系设计建模方案以装备与发展部的体系模型通用开发方法为基础,进行适当的修改和裁剪以应对特定场景的复杂多变,强调系统和人员在体系中的角色和内在的交互关系,从多种维度来分析装备体系的运用从而实现对作战行动的精细化设计。建模方法包括建模流程(方法论)、模型视点的选择(视图)、模型元素的设置与表达(元模型)等内容,将MBSE相关理论和体系研究方法与单兵作战装备需求相结合,实现装备体系设计过程的数字化。
基于UAF的体系建模流程图
◆ 运用场景分析
体系运用场景分为五个部分:构想分析、使命任务、单元设计、行动分析、单元信息交互,主要考虑基于典型场景的体系逻辑描述,采用正向设计的思路在体系分析的初始构建顶层概念并由此延伸至任务规划、资源规划、单元规划;对运行过程的设计划分为几个阶段,将每个阶段拆分为若干个核心行动,考虑每个行动中涉及的关键活动和它们之间的逻辑交互;根据作战单元与作战活动之间的关系构建信息交互和时序,完成从场景出发的逻辑要素分析,形成覆盖完整运行过程的逻辑关系网络。
◆ 能力需求分析
体系能力需求分析包含5个主要部分:能力框架的生成、能力参数的分析、构建活动与能力的关系、能力参数指标的捕获、能力差距的分析。评估任务需求的能力与当前现有装备能力之间的差距,从而规划装备的能力发展需求,并在指标层面提出具体的要求。
◆ 装备体系结构设计
采用以下步骤开展装备体系结构设计:
(1)基于当前的装备体系,对装备本身的功能进行划分和归类,开展装备指标分析,得到初步的装备核心指标;
(2)分析能力与装备的关系,评估装备对能力的满足情况从而获得装备的优选结果;
(3)基于装备优选结果开展装备组成分析并形成装备组成,分析装备运用的规模数量以确定改进需求;
(4)设计人员-装备编配方案,构建装备层的信息交互关系,从装备角度设置装备的接口关系,分析交互的实际物理数据;
(5)基于构建的装备交互关系,开展装备运行的逻辑验证,结合装备功能(提供功能的输入输出)和运行逻辑,用活动图对执行的业务进行整合,开展装备的仿真验证分析。
案例成效
采用MBSE方法下的体系架构框架UAF标准视图产品完成了对某作战领域在复杂场景下的单兵装备体系模型的正向设计,消除了体系设计过程中前期的逻辑薄弱环节,构建了复杂的逻辑关系和交互网络。围绕作战任务、作战行动和能力需求开展了充分的论证和量化分析,建立了一套适合于用户业务需求的、针对复杂场景的体系装备设计与论证的流程与方法。
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