1、需求背景

現代工程系統伴隨著技術精細化與管理思想的發展，復雜性迅速增長，其軟件密集的特性越來越突出，單位成本急劇增加，研發組織中幾乎沒有人或單個團隊能夠理解整個系統，而且，與其相關的運轉支撐環境也越來越復雜，這些特點都對復雜產品設計提出了新的要求。具體表現如下：

（1）、高端制造業復雜產品及其運轉系統已從分立式演變為高度綜合式，其復雜性帶來開發周期和成本的增加；

（2）、軟件密集導致的龐大信息與數據難以管理。傳統系統工程方法以文檔作為基線來組織架構系統工程活動，使得產品開發過程中會生成大量各個方面、層面的文檔，由于眾多信息分散于不同文檔中，因此難以保證信息的完整性與一致性，同時，也帶來文檔版本眾多、技術狀態難以控制等問題；

（3）、傳統設計重方案、輕需求，往往在系統設計開始前未能全面了解需求，無法形成需求牽引的研發流程，時常會造成南轅北轍的嚴重后果，浪費大量的人力、物力；

（4）、傳統設計缺乏準確描述目標（無歧義）的手段，對復雜的、動態交互性強的活動難以描述，表達力不足，有時會產生歧義，導致工程人員交流時的誤解；

（5）、傳統設計中早期驗證發現問題不到位。

2、解決方案

針對當前復雜產品研發中存在的問題，基于MBSE的系統開發體系提供了很好的解決方案。MBSE是一種新的系統工程方法——基于模型的系統工程方法，該方法引入特定的建模語言與工具、建模規范與流程，以模型為基線來組織系統工程活動。工程中所有相關人員都著眼于公共認同的系統模型，在需求分析、結構分析、功能分析、性能分析、仿真驗證等方面圍繞該模型進行設計、加工、反饋修改等活動，不斷利用該模型來指導工程，也不斷通過工程實踐的反饋，來維護更新模型，從而使得模型與工程并行前進。

基于MBSE的系統開發解決方案，通過進行需求分析、系統功能分析、系統設計及系統仿真，對系統問題進行全面的表達，將頂層的系統問題逐層分解成可被硬件、軟件解決的各個小問題，并將小問題的解決方案逐層集成整合到系統中以解決頂層的系統問題。

基于模型的系統開發過程

系統開發體系的整體業務框架如下圖所示：

系統開發體系整體業務框架

（1）、根據作戰需求、運行方案等，識別需求和驗證策略，遞給出結構化的需求，建立追蹤體系，輸出需求規范和用例模型；

（2）、分析系統靜態結構和動態活動，完成需求和功能邏輯的驗證和確認，輸出系統功能模型；

（3）、選擇最優架構，基于模型開展功能分解和分配，識別系統內外接口，執行模型對需求和功能邏輯進行驗證和確認；

（4）、進行多物理場統一建模與聯合仿真，實現功能（性能）樣機的協同。

3、客戶價值

• 強大的表達能力，使得知識表達無歧義；

• 提供多視角、多剖面對系統的審視，有助于在設計初期進行系統驗證，從而盡可能少地引入錯誤，降低風險與設計修改成本，有效提高產品質量并縮短產品開發周期；

• 系統仿真使得仿真技術的應用從單學科、零組件級向多學科、系統級乃至體系級進化，與底層工程仿真分析結合，形成系統的行為仿真與零部件物理仿真互動的閉環，真正實現對研發早期階段和系統工程全過程的支持，實現需求在復雜產品系統全生命期各階段的分析、定義、追蹤和驗證。