【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及复杂装备系统工程，尤其涉及一种支持复杂系统指标关联融合与验证的方法及系统。
技术介绍
1、基于模型的系统工程(model-based system engineering，mbse)是从概念设计阶段开始对建模的正式应用，以支持系统需求、设计、分析、校核与验证活动，持续贯穿到开发以及后续的生命周期阶段。随着系统规模的不断扩大及复杂度的逐步提高，系统层级划分不断增加，系统所涉及的指标日益庞杂，系统各个层级指标的耦合程度高，指标间的关系繁复错杂，通常需要使用多种不同的建模语言来构建模型，而各个使用不同建模语言构建的模型底层语义语法异构。因此，难以使用单一建模工具统一构建多层级异构指标模型，难以实现多层级异构模型指标要素之间耦合关系的描述，在后续评估验证过程中，工程师在设计过程中难以捕获准确的指标依赖关系，难以实现多层级异构模型指标要素的管理与追溯验证，难以保证指标设计的有效性和系统设计的准确性。
2、针对上述难题，现有技术通过尽可能地支持多种通用建模语言的方法来覆盖多层级指标模型的构建，通过追溯矩阵来实现多层级指标模型要素之间的关联追溯描述和追溯验证。现有的mbse工具虽然可以支持特定建模语言下构建多层级模型，通过构建追溯矩阵来构建多层级指标之间的关联关系并支持对多层级指标开展追溯验证。但是，对于目前日益庞杂的复杂系统，需要使用多种异构建模语言来描述多层级指标，并且需要实现多层级异构指标要素间关联关系的构建与验证。在这一方面，现有的建模工具难以支持复杂系统多层级多领域异构指标模型的构建，难以支持多层级多领域异
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种支持复杂系统指标关联融合与验证的方法及系统，能够解决难于实现复杂系统多层级异构指标模型的构建、多层级异构指标模型要素间关联关系的表达以及对多层级异构指标进行追溯验证的技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种支持复杂系统指标关联融合与验证的方法，包括以下步骤：
3、s1、基于卫星通信系统的领域知识以及系统需求，梳理系统的多层级指标；对卫星通信系统指标按照使命任务-体系-系统进行逐层分解，得到系统指标体系；依据系统指标体系，构建多层级指标模型来统一描述各层级指标的构成与分解关系；
4、s2、根据已构建的系统多层级指标模型，梳理多层级指标之间的相互关联关系，得到指标关联谱系；基于指标关联谱系与多层级指标模型，构建指标追溯矩阵，实现多层级指标关联关系的表达；
5、s3、通过将已构建的系统多层级指标模型以及指标关联追溯模型转化为本体知识模型，实现系统指标的关联融合。
6、优选的，包括数据层、功能层及应用层；
7、数据层用于向功能层提供数据支撑数据层；其中，数据层被用于封装建模语言karma数据、设计结构矩阵dsm数据以及owl本体数据；
8、功能层包括：模型构建模块、指标关联追溯模型构建模块和指标关联融合与追溯验证模块；功能层通过获取数据层的数据，构建卫星通信系统使命任务指标模型、体系层级指标模型和系统层级指标模型；
9、应用层包括：卫星通信系统使命任务-体系-系统多层级指标模型构建模块、卫星通信系统使命任务-体系-系统多层级指标关联关系表达模块和卫星通信系统使命任务-体系-系统多层级指标模型关联融合与追溯验证模块；应用层用于与用户进行直接交互，在功能层的基础上，通过用户界面，支持用户进行使命任务-体系-系统多层级指标模型构建、指标间关联关系表达以及对构建的多层级指标模型进行关联融合与追溯验证。
10、优选的，在数据层中，具有以下功能：
11、(1)建模语言karma数据为功能层的模型构建模块中的使命任务指标模型构建子模块、体系层级指标模型构建子模块、系统层级指标模型构建子模块以及对卫星通信系统使命任务-体系-系统指标模型进行本体知识模型构建时提供数据支撑；
12、(2)设计结构矩阵dsm数据为功能层的指标关联追溯模型构建子模块构建指标关联追溯模型、对卫星通信系统使命任务-体系-系统指标模型进行本体知识模型构建时提供数据支撑；
13、(3)owl本体数据为功能层对卫星通信系统使命任务-体系-系统指标模型进行本体知识模型可视化、本体知识模型量化分析和本体知识模型推理查询提供数据支撑。
14、优选的，在功能层中，模型构建模块包括：使命任务指标模型构建子模块、体系层级指标模型构建子模块和系统层级指标模型构建子模块；
15、模型构建模块的体系层级指标模型设计子模块、系统层级指标模型设计子模块和子系统层级指标模型设计子模块，根据分析得出的卫星通信系统指标体系，分别梳理使命任务要素组成、体系层级指标要素组成和系统层级指标要素组成；基于卫星通信系统的领域知识以及建模规范，分别构建使命任务指标模型、体系层级指标模型和系统层级指标模型，得到卫星通信系统使命任务-体系-系统多层级指标模型。
16、优选的，模型构建模块的配置为基于卫星通信系统的使命、系统需求、领域知识、建模规范，对卫星通信系统指标按照使命-体系-系统进行逐层级分解；基于指标分解结果，构建卫星通信系统使命任务指标模型、卫星通信系统体系层级指标模型和卫星通信系统分系统层级指标模型。
17、优选的，在功能层中，指标关联追溯模型构建模块包括：指标关联追溯模型构建模块和一致性检查模块；
18、指标关联追溯模型构建模块中的指标关联追溯模型构建子模块，基于卫星通信系统使命任务-体系-系统指标模型中体系层级指标模型、系统层级指标模型和子系统层级指标模型之间的关联关系、设计结构矩阵dsm数据，构建指标关联追溯模型；指标关联追溯模型表达卫星通信系统使命任务-体系-系统多层级指标模型中体系层级指标模型、系统层级指标模型和子系统层级指标模型要素之间的关联关系，将指标关联追溯模型输出到模型一致性检查子模块；
19、模型一致性检查子模块根据卫星通信系统的使命任务指标模型、体系层级指标模型和系统层级指标模型，对指标关联追溯模型中的模型要素以及与模型要素对应的各层级模型要素进行一致性检查；其中，与模型要素对应的各层级模型要素是指卫星通信系统的使命任务指标模型、体系层级指标模型和系统层级指标模型中的元素；通过模型一致性检查子模块的一致性检查，保证指标关联追溯模型中的模型要素与各层级模型要素一致。
20、优选的，指标关联追溯模型构建模块的配置为针对卫星通信系统使命任务-体系-系统统一模型中使命任务指标模型、体系层级指标模型、系统层级指标模型之间的关联关系，构建指标关联追溯模型，并对多层级指标模型进行一致性检查。
21、优选的，在功能层中，指标关联融合与追溯验证模块包括：本体知识模型构建子模块、本体知识模型量化分析子模块和本体知识模型推理查询子模块；
22、本体知识模型构建子模块本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种支持复杂系统指标关联融合与验证的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种支持复杂系统指标关联融合与验证方法的系统，其特征在于：包括数据层、功能层及应用层；
3.根据权利要求2所述的一种支持复杂系统指标关联融合与验证方法的系统，其特征在于，在数据层中，具有以下功能：
4.根据权利要求2所述的一种支持复杂系统指标关联融合与验证方法的系统，其特征在于，在功能层中，模型构建模块包括：使命任务指标模型构建子模块、体系层级指标模型构建子模块和系统层级指标模型构建子模块；
5.根据权利要求4所述的一种支持复杂系统指标关联融合与验证方法的系统，其特征在于：模型构建模块的配置为基于卫星通信系统的使命、系统需求、领域知识、建模规范，对卫星通信系统指标按照使命-体系-系统进行逐层级分解；基于指标分解结果，构建卫星通信系统使命任务指标模型、卫星通信系统体系层级指标模型和卫星通信系统分系统层级指标模型。
6.根据权利要求2所述的一种支持复杂系统指标关联融合与验证方法的系统，其特征在于，在功能层中，指标关联追溯模型构建
7.根据权利要求6所述的一种支持复杂系统指标关联融合与验证方法的系统，其特征在于：指标关联追溯模型构建模块的配置为针对卫星通信系统使命任务-体系-系统统一模型中使命任务指标模型、体系层级指标模型、系统层级指标模型之间的关联关系，构建指标关联追溯模型，并对多层级指标模型进行一致性检查。
8.根据权利要求2所述的一种支持复杂系统指标关联融合与验证方法的系统，其特征在于，在功能层中，指标关联融合与追溯验证模块包括：本体知识模型构建子模块、本体知识模型量化分析子模块和本体知识模型推理查询子模块；
9.根据权利要求2所述的一种支持复杂系统指标关联融合与验证方法的系统，其特征在于：指标关联融合与追溯验证模块的配置为将卫星通信系统使命任务-体系-系统指标模型和指标关联追溯模型转换为本体知识模型；对本体知识模型中的指标要素进行量化分析和可视化；对本体知识模型中的指标要素进行追溯验证。
10.根据权利要求2所述的一种支持复杂系统指标关联融合与验证方法的系统，其特征在于，在应用层中，具有以下功能：
...【技术特征摘要】
1.一种支持复杂系统指标关联融合与验证的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种支持复杂系统指标关联融合与验证方法的系统，其特征在于：包括数据层、功能层及应用层；
3.根据权利要求2所述的一种支持复杂系统指标关联融合与验证方法的系统，其特征在于，在数据层中，具有以下功能：
4.根据权利要求2所述的一种支持复杂系统指标关联融合与验证方法的系统，其特征在于，在功能层中，模型构建模块包括：使命任务指标模型构建子模块、体系层级指标模型构建子模块和系统层级指标模型构建子模块；
5.根据权利要求4所述的一种支持复杂系统指标关联融合与验证方法的系统，其特征在于：模型构建模块的配置为基于卫星通信系统的使命、系统需求、领域知识、建模规范，对卫星通信系统指标按照使命-体系-系统进行逐层级分解；基于指标分解结果，构建卫星通信系统使命任务指标模型、卫星通信系统体系层级指标模型和卫星通信系统分系统层级指标模型。
6.根据权利要求2所述的一种支持复杂系统指标关联融合与验证方法的系统，其特征在于，在功能层中，指标关联追溯模型构建...
【专利技术属性】
技术研发人员：王国新，李嘉伟，董梦如，马君达，吴绶玄，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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