机载系统设计与模型验证一体化平台 技术规范

ICS35.080

CCSL67

CASME

中国中小商业企业协会团体标准

T/CASMEXXXX—XXXX

机载系统设计与模型验证一体化平台技术

规范

Technicalspecificationsforintegratedplatformforairbornesystemdesignandmodel

validation

征求意见稿

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

中国中小商业企业协会  发布

T/CASMEXXXX—XXXX

机载系统设计与模型验证一体化平台技术规范

1范围

本文件规定机载系统设计与模型验证一体化平台的通用要求、平台架构、抽象层次、验证与仿真执

行、平台模块功能以及质量控制的要求。

本文件适用于机载系统设计与模型验证一体化平台的设计、建设与质量验证。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T25000.10系统与软件工程系统与软件质量要求和评价（SQuaRE）第10部分：系统与

软件质量模型

GB/T25000.51系统与软件工程系统与软件质量要求和评价（SQuaRE）第51部分：就绪可

用软件产品（RUSP）的质量要求和测试细则

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

机载系统设计与模型验证一体化平台integratedplatformforairbornesystemdesignand

modelverification

采用面向对象理论和“服务化”思想对航电任务系统进行多层抽象，利用扩展的UML/SysML模型语

言构建的航电系统设计简易化、模块化模型设计的全新服务流程视图，以Petri网为模型基础，支持航

电任务场景的精准模型设计和仿真执行验证的平台。

3.2

Petri网petrinet

一种适合于航电系统描述和具备严谨推理的数学模型，能有效支持离散、连续、周期、条件执行、

事件通知、自驱和多速率（时序）等航电任务场景的建模和仿真。

3.3

面向对象理论object-orientedtheory

一种基于对象的软件开发方法，将问题看作一些个体对象的集合，这些对象通过相互发送消息来协

作完成任务。

4平台设计与模型验证通用要求

4.1模块化设计

平台设计应该采用模块化设计思想，将系统功能划分为不同的模块，每个模块负责特定的任务。模

块之间应当进行清晰的接口定义，以便实现模块之间的协作与信息传递。

4.2服务化建模

平台设计应支持将航电机载任务系统的功能划分为服务，实现系统的模块化设计和复用。通过服务

化建模，可以提高系统的灵活性和可维护性，同时促进系统功能的复用。

4.3UML/SysML模型语言

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平台设计应采用扩展的UML/SysML模型语言，以简化航电系统的设计过程。使模型语言应能够有效

描述机械系统的各个功能模块。

4.4Petri网模型基础

平台设计应以Petri网为模型基础，利用其作为数学模型，实现精准的系统描述和严谨的推理。

4.5精准模型设计

平台设计应基于面向对象理论，支持用户进行精准的模型设计，确保系统的正确性、性能和安全性。

模型设计工具应提供丰富的建模功能，帮助用户快速创建准确的系统模型。

4.6仿真执行验证

平台设计应提供仿真执行验证工具，用于验证机载系统的设计。通过仿真执行验证，检验系统在不

同场景下的行为，确保系统能够按照预期运行。

4.7数据流程与管理

平台设计应包括数据流程与管理模块，负责管理平台数据的流程与管理。应包括项目管理、模型文

件管理和仿真结果管理等功能，以确保数据的完整性和安全性。

5平台架构

5.1技术框架

技术框架是机载系统的基础设施，用于支持系统的功能实现和运行，应包括：

——扩展的UML/SysML模型语言：基于UML/SysML的部分扩展，以满足机载系统的建模需求。

——Petri网：作为数学模型基础，用于描述离散、连续、周期、条件执行、事件通知、自驱和多

速率等航电任务场景。

——模型设计与验证工具：提供创建项目、活动图创建、服务化建模等功能，支持机载系统的建

模与验证。

——仿真执行验证工具：用于执行航电系统的模型设计，并进行仿真验证，确保系统的正确性和

可靠性。

5.2系统组成模块

机载系统由多个组成模块构成，每个模块负责特定的功能。主要的系统组成模块应包括：

——建模模块：提供创建项目、活动图创建等功能，支持用户进行系统的建模与设计。

——验证模块：包含模型设计与验证工具和仿真执行验证工具，用于验证机载系统的正确性、性

能和安全性。

——服务化模块：支持将航电机载任务系统的功能划分为服务，进行系统的模块化设计和复用。

——数据管理模块：负责管理平台数据的流程与管理，包括项目管理、模型文件管理、仿真结果

管理等功能。

5.3交互与通信机制

机载系统通过交互与通信机制实现不同模块之间的协作与信息传递。该机制应包括：

——接口定义：定义模块之间的接口规范，确保模块之间的有效交互和信息传递。

——数据传输：通过合适的数据传输方式（如共享内存、消息队列、网络通信）实现模块之间的

数据交换。

——事件通知：当系统中的某些事件发生时，通过事件通知机制将相关信息发送给相应的模块，

以触发相应的处理过程。

5.4数据流程与管理

数据流程与管理模块负责管理平台数据的流程与管理，具体应包括：

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——项目管理：提供创建、打开、保存和关闭项目的功能，管理项目文件结构，确保项目数据的

完整性和安全性。

——模型文件管理：负责模型文件的管理，包括创建、编辑、保存和删除模型文件，便于用户对

模型进行管理和维护。

——仿真结果管理：管理仿真执行过程中产生的结果数据，包括保存、查询和分析仿真结果，为

用户提供方便的结果管理和查看方式。

6抽象层次

6.1抽象层次划分

6.2根据航电任务系统的需求和复杂度，合理划分不同的抽象层次。

6.3每个抽象层次之间应当有清晰的接口和关联，确保系统整体的一致性和完整性。

6.4划分抽象层次时应考虑未来系统扩展和变化的可能性，保证系统的可扩展性。

6.5每层抽象的功能与关键特性

6.6对每个抽象层次明确其功能和关键特性，确保每个层次的独立性和完整性。

6.7每个抽象层次应明确定义的输入和输出，以及对外部环境的依赖和约束。

6.8抽象层次之间的数据流和交互关系应符合系统设计的整体逻辑和需求。

6.9抽象层次对应的模型设计要求

6.10应根据每个抽象层次的功能和特性，设计相应的模型表示其结构和行为。

6.11模型设计应符合UML/SysML建模语言的规范，且清晰地表达每个抽象层次的关键信息。

6.12模型设计要求应当包括模型元素的定义、关系的描述、行为的约束等方面。

7验证与仿真执行

7.1验证方法

7.1.1确定适合系统模型验证的方法和技术，应包括形式化验证、模拟验证、测试验证等方法。

7.1.2验证方法应符合机载系统的特点和需求，确保验证结果的准确性和可靠性。

7.1.3针对不同类型的系统模型，探索并应用多种验证方法相结合的方式，提高验证效率和全面性。

7.2模型验证流程

7.2.1模型的建立应符合GB/T25000.10的规定。

7.2.2制定系统模型验证的详细流程和步骤，包括验证计划制定、验证数据准备、验证执行和结果分

析等。

7.2.3确保验证流程中每个环节的质量和可追溯性，及时记录验证过程和结果，便于问题排查和改进。

7.2.4结合实际项目情况和经验总结，不断优化验证流程，提高验证效率和质量。

7.3仿真执行环境搭建

7.3.1设计和搭建适合机载系统模型仿真执行的环境，包括硬件平台、软件工具、仿真数据等。

7.3.2确保仿真环境的稳定性和可靠性，符合系统模型的要求，能够有效支持仿真执行和结果分析。

7.3.3定期检查和维护仿真执行环境，确保其正常运行和性能优化，满足系统模型验证的需求。

7.4验证结果分析与评估

7.4.1对验证结果进行详细的分析和评估，包括验证覆盖率、错误检测率、性能指标等方面。

7.4.2根据验证结果的分析，及时发现和解决系统模型中存在的问题和缺陷，确保系统设计的正确性

和稳定性。

7.4.3结合验证结果评估，不断改进验证方法和流程，提高系统模型验证的效率和质量。

8平台功能模块

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8.1创建项目功能

8.1.1提供创建项目的功能，包括输入项目名称、描述等信息，并进行项目初始化。

8.1.2对输入的项目信息进行合法性校验，确保项目信息的准确性和完整性。

8.1.3自动生成项目文件夹结构和配置文件，方便后续的项目管理和开发工作。

8.2活动图创建功能

8.2.1提供活动图创建工具，支持用户通过图形化界面创建活动图。

8.2.2提供丰富的活动图元素和连接线类型，满足不同业务需求。

8.2.3支持活动图的编辑、保存和导出功能，方便用户进行协作和共享。

8.3服务化建模功能

8.3.1提供服务化建模工具，支持用户定义服务接口和数据模型。

8.3.2支持通过图形化界面进行服务接口和数据模型的设计和编辑。服务化建模过程可参见附录A。

8.3.3自动生成相关代码和配置文件，提高开发效率和一致性。

8.4模型设计功能

8.4.1提供模型设计工具，支持用户进行系统模型和数据模型的设计。

8.4.2支持通过图形化界面进行模型的创建、编辑和关联。

8.4.3自动生成相关文档和代码，方便后续的系统开发和维护工作。

8.5仿真功能

8.5.1提供系统仿真工具，支持用户对系统模型进行仿真和测试。利用仿真工具

8.5.2支持设置仿真参数、运行仿真和结果分析等功能。

8.5.3生成仿真报告和结果，帮助用户评估系统性能和优化设计。

8.6服务化功能

8.6.1提供将系统功能和服务进行服务化的功能。

8.6.2支持将系统模块封装成独立的服务，并提供服务注册和发现机制。

8.6.3支持服务间的通信和协作，实现系统的分布式和可扩展性。

9质量控制

9.1设计审查

9.1.1进行设计审查，对系统设计文档和相关设计图进行评审。

9.1.2确保设计符合系统需求和规范，满足可扩展性、可维护性等要求。

9.1.3发现并修复设计中存在的问题和缺陷，提出改进意见和建议。

9.2验证与确认

9.2.1应依据GB/T25000.50建立测试细则并验证平台质量。

9.2.2进行功能验证和确认，确保系统功能符合用户需求和规范要求。

9.2.3设计合适的测试用例，对系统进行全面的功能测试和性能测试。

9.2.4验证测试结果，发现并修复系统中的缺陷和问题，确保系统质量和稳定性。

9.3风险管理

9.3.1进行风险分析和评估，识别系统开发和运维过程中的潜在风险。

9.3.2制定相应的风险管理计划，包括风险预警、风险控制和风险应对措施。

9.3.3监控和跟踪风险的实施情况，并及时采取相应的措施来降低风险影响。

9.4验证文档

9.4.1编写详细的验证文档，包括测试计划、测试用例、测试结果等内容。

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9.4.2确保验证文档覆盖了所有需验证的功能和场景，保证测试的全面性和有效性。

9.4.3验证文档需要经过审查和批准，确保测试工作符合规范和质量要求。

9.5变更控制

9.5.1建立变更控制流程，包括变更申请、评审、批准、实施和验证等环节。

9.5.2每项变更都需要有明确的变更单，记录变更的内容、原因和影响分析。

9.5.3变更控制需要严格执行，确保系统变更的安全性和稳定性。

5

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A

A

附录A

（资料性）

服务化建模

A.1导入服务化文件

导入服务化文件包括如下程序：

a)在线获取服务化描述文件；

1)先配置好在线访问索贝API的地址、账号、密码；

2)<Model>NewModel/导入模型/通过索贝API导入（机型与版本），选择机型版本，点击

Import即可。导入模型过程如图A.1所示。

b)导入成功后，弹窗展示数据统计；