【技术实现步骤摘要】
一种基于SysML定义无人机系统架构元模型的方法
[0001]本专利技术属于无人机(UAS：Unmanned Aerial Vehicle)领域，涉及SysML(Systems Modeling Language)语言、无人机系统与子系统的架构和元模型，具体是一种基于SysML定义无人机系统架构元模型的方法。
技术介绍
[0002]国际开放组织(OMG)定义的SysML是一种可视化建模语言，它扩展了UML 2.0，支持复杂系统的需求、分析、设计、验证和确认，SysML中包含的9种模型图如图1所示。
[0003]系统结构由块定义图和内部块图表示，块定义图描述系统层次结构和系统/组件的分类。内部块图根据系统的部件、端口和连接器来描述系统的内部结构。《block》是SysML中的基本结构单元，可用于表示硬件、软件、设施、人员、数据或任何其他系统元素。
[0004]无人机系统架构元模型是完整地描述了UAV(Unmanned Aerial Vehicle)系统、子系统组成层级以及关键的属性、行为、接口和数据等多维度的模...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于SysML定义无人机系统架构元模型的方法，其特征在于，具体步骤包括：首先，定义无人机系统的包括飞行器平台、有效载荷、控制元素、通信、支持设备和人因元素在内的六个架构元素；然后，利用SysML的块定义图定义六个架构元素的属性和行为；每个架构元素的属性都包括值属性和操作属性；进一步，用SysML的内部块图定义六个架构元素之间的接口关系，并利用接口模块定义六个架构元素之间交互的数据；接口关系包括：飞行器平台与支持设备之间的接口，飞行器平台与载荷之间的接口，飞行平台与通信之间的接口，支持设备与载荷之间的接口，通信与载荷之间的接口；通信与控制单元的即可，控制单元与人因元素之间的接口；接口模块包括：卫星与通信的接口模块，控制单元与通信的接口模块，平台与支持设备的接口模块，指挥中心与控制单元的接口模块，载荷与平台的接口模块，通信与平台的接口模块，通信与载荷的接口模块，人因与控制单元的接口模块，载荷与支持设备的接口模块；最后、不同用户根据各自的实际需求，从六个架构元素中选择自己需要的元素，并按照元素的接口关系进行数据的交互，搭建含有不同架构元素的无人机系统。2.如权利要求1所述的一种基于SysML定义无人机系统架构元模型的方法，其特征在于，所述的六个架构元素中，飞行器平台包括平台本身、推进系统、航电系统、燃油系统、天线和导航系统；有效载荷是允许UAS完成其使命的设备，分为传感器、中继、武器和货物四类；控制元素通常为地面控制系统；通信包括飞行器平台与控制元素之间进行通信的各种方式；支持设备包括运输、维修、发射和回收UAS所需的各种设备；人因元素包括但不限于操作人员(飞机和/或有效载荷)、维护人员、使命任务指挥官和图像分析人员，以及相应的人机交互界面。3.如权利要求1所述的一种基于SysML定义无人机系统架构元模型的方法，其特征在于，所述的飞行器平台的值属性包括：机长，翼展，机高，最大燃油重量，耗油率，最大起飞重量，最大着陆重量，正常着陆重量，最大电流，最大电压，起飞滑跑距离，着陆滑跑距离，平均故障时间MTBF，平均维修时间MTTR和工作半径；操作属性包括：起飞，爬升，巡航，下降，着陆，飞行控制，导航飞行，自检和装载；载荷的值属性包括：重量，功耗，尺寸，最大连续工作时间，探测距离，跟踪距离，MTBF和MTTR；操作属性包括：搜索，跟踪，成像，测算，监视，存储数据，发送数据，接收数据和中继；通信属性的值属性包括：传输率，误码率，通信距离，重量，功率，尺寸，容量，发送时延，MTBF和MTTR；操作属性包括：接收数据和发送数据；控制元素属性包括无人机系统的属性和UAS的属性；其中无人机系统的值属性包括：续航时间，巡航速度，最大平飞速度，最大飞机重量，最大着陆重量，正常着陆重量，实用升限，巡航高度，起飞滑跑距离，着陆滑跑距离，目标定位精度，工作半径，探测距离，跟踪距离，MTBF和MTTR；操作属性包括：A点飞行至B点，侦察，打击，运载，航线规划和通信；UAS属性的值属性包括：功耗，多机控制数量，单架飞机装订最大航线数，单条航线最大航点数，数据存储容量，单架飞机任务规划最大时间，控制指令发送时延，MTBF和MTTR；操作属性包括：显示，存储，规划和监控；
支持设备的值属性包括：功耗，MTBF和MTTR；操作属性包括：运输，发射，回收，维护，检测和回收数据；人因元素的值属性包括：...
【专利技术属性】
技术研发人员：常创业，王卓奇，刘海云，高星海，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。