基于MBSE的智能感知体系的可靠性设计方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于MBSE的智能感知体系的可靠性设计方法和系统，包括：基于智能感知体系的结构，建立智能感知体系的实体域；基于实体域和业务需求驱动的建模方法，分域建立智能感知体系的逻辑模型；基于逻辑模型和模型驱动方法，构建智能感知体系的物理仿真模型；基于物理仿真模型，计算智能感知体系的响应可靠度；基于响应可靠度，优化智能感知体系的可靠性设计。本发明专利技术缓解了现有技术中存在的效率低下、迭代不易的技术问题。迭代不易的技术问题。迭代不易的技术问题。

Reliability design method and system of intelligent perception system based on mbse

【技术实现步骤摘要】
基于MBSE的智能感知体系的可靠性设计方法和系统


[0001]本专利技术涉及感知体系设计
，尤其是涉及一种基于MBSE的智能感知体系的可靠性设计方法和系统。

技术介绍

[0002]近些年来随着云计算、物联网等技术的不断发展和应用，使得实现全面感知、可靠传递和智能化处理已经成为可能，对由众多传感器、终端组成的感知体系的研究越来越成为研究重点，例如智慧城市感知体系、航空装备感知体系等。然而智能感知体系是一类复杂开放的巨系统，其包含丰富多源、复杂异构的各类服务场景以及用户、目标和感知终端。一方面复杂多源、错综复杂的感知体系结构和关系造成了智能感知体系的可靠性难以得到提高的问题，使得其构建需要考虑多场景、多模块的耦合问题，致使智能感知体系的可靠性设计成为重中之重；另一方面，智能感知终端设计的迭代速度越来越快，变化的周期越来越短，产品研制过程也变得越来越复杂且相关工作高度交叉，因此，对于动态研制需求的认知和消化，往往要延续整个产品设计开发阶段，这就意味着系统必须拥有灵活的逻辑框架以及接口关系，这样才能对需求的变化做出快速响应。因此，综上，为进一步探究智能感知体系的可靠性设计和仿真验证方法，对智慧城市感知体系和航空装备感知体系等进行规范的系统化的设计尤为重要。
[0003]随着云计算、物联网等技术的不断发展和应用，设计一套包含各类服务场景、用户、感知终端，能够全面感知、可靠传递和智能化处理的智能感知体系成为目前迫切的需要和研究的重点。传统基于文档的系统工程设计方法因其基于自然语言的、以文本格式为主的文档组成系统架构，然而随着时间的推进，基于文档的系统工程必然会产生大量的不同版本的文档，这不仅会给文档的管理和信息的查找、更改带来困难，而且难以保证相关信息在不同文档中的一致性，基于此，传统基于文档的系统工程存在着效率低下、迭代不易的问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于MBSE的智能感知体系的可靠性设计方法和系统，以缓解现有技术中存在的效率低下、迭代不易的技术问题。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于MBSE的智能感知体系的可靠性设计方法，包括：基于智能感知体系的结构，建立智能感知体系的实体域；基于实体域和业务需求驱动的建模方法，分域建立智能感知体系的逻辑模型；基于逻辑模型和模型驱动方法，构建智能感知体系的物理仿真模型；基于物理仿真模型，计算智能感知体系的响应可靠度；基于响应可靠度，优化智能感知体系的可靠性设计。
[0006]进一步地，实体域包括：智能感知体系的用户角色域、信息服务域、感知控制域、目标对象域和实体之间的映射关系。
[0007]进一步地，逻辑模型包括：需求模型、用例模型、活动模型、时序模型、结构模型、正
常故障状态转移模型和参数模型；基于实体域和业务需求驱动的建模方法，分域建立智能感知体系的逻辑模型，包括：基于信息服务域，建立智能感知体系的需求模型；基于需求模型和信息服务域与用户角色域之间的映射关系，构建智能感知体系的用例模型；基于智能感知体系的业务功能逻辑关系，深化用例模型中的功能用例，并建立智能感知体系的活动模型和时序模型；基于信息服务域和感知控制域之间的功能分配关系，建立智能感知体系的结构模型；基于可靠性设计需求，捕捉智能感知体系的各模块的状态并建立正常故障状态转移模型；基于目标对象域和需求模型，建立参数模型。
[0008]进一步地，基于逻辑模型和模型驱动方法，构建智能感知体系的物理仿真模型，包括：基于结构模型，搭建智能感知体系的多智能体仿真的架构；基于活动模型，构建多智能体仿真中各智能体的行动图；基于正常故障状态转移模型，构建多智能体仿真中各智能体的状态图；基于时序模型，构建多智能体仿真中各智能体的协议图；基于参数模型，设计多智能体仿真的输入输出参数。
[0009]进一步地，基于物理仿真模型，计算智能感知体系的响应可靠度，包括：利用如下算式计算所述智能感知体系的响应可靠度：算式计算所述智能感知体系的响应可靠度：其中，R
response
为所述响应可靠度，n为单位信号总数，r(t)为t时刻能及时正确响应单位信息的数量，1(T)是单位信息为超时状态的指示函数，T为单位信息时延，1(
△
)是单位信息为偏移状态的指示函数，
△
为单位信息精度。
[0010]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种基于MBSE的智能感知体系的可靠性设计系统，包括：第一建立模块，第二建立模块，第三建立模块，计算模块和优化模块；其中，第一建立模块，用于基于智能感知体系的结构，建立智能感知体系的实体域；第二建立模块，用于基于实体域和业务需求驱动的建模方法，分域建立智能感知体系的逻辑模型；第三建立模块，用于基于逻辑模型和模型驱动方法，构建智能感知体系的物理仿真模型；计算模块，用于基于物理仿真模型，计算智能感知体系的响应可靠度；优化模块，用于基于响应可靠度，优化智能感知体系的可靠性设计。
[0011]进一步地，实体域包括：智能感知体系的用户角色域、信息服务域、感知控制域、目标对象域和实体之间的映射关系。
[0012]进一步地，计算模块，还用于：利用如下算式计算所述智能感知体系的响应可靠度：其中，R
response
为所述响应可靠度，n为单位信号总数，r(t)为t时刻能及时正确响应单位信息的数量，1(T)是单位信息为超时状态的指示函数，T为单位信息时延，1(
△
)是单位信息为偏移状态的指示函数，
△
为单位信息精度。
[0013]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述第一方面的方法的步骤。
[0014]第四方面，本专利技术实施例还提供了一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，程序代码使处理器执行上述第一方面方法。
[0015]本专利技术实施例提供了一种基于MBSE的智能感知体系的可靠性设计方法和系统，通
过规范化的设计思路和方法体系，建立智能感知体系的实体域，并根据实体域创建图像化的智能感知体系逻辑模型，并基于逻辑模型建立仿真模型对智能感知体系可靠性设计进行验证，形成不断迭代不断更新的智能感知体系可靠性设计和验证方法论，为智能感知体系的可靠性设计问题提供普遍的解决思路，缓解了现有技术中存在的效率低下、迭代不易的技术问题。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术实施例提供的一种基于MBSE的智能感知体系的可靠性设计方法的流程图；
[0018]图2为本专利技术实施例提供的一种分域建立智能感知体系的逻辑模型的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于MBSE的智能感知体系的可靠性设计方法，其特征在于，包括：基于智能感知体系的结构，建立所述智能感知体系的实体域；基于所述实体域和业务需求驱动的建模方法，分域建立所述智能感知体系的逻辑模型；基于所述逻辑模型和模型驱动方法，构建所述智能感知体系的物理仿真模型；基于所述物理仿真模型，计算所述智能感知体系的响应可靠度；基于所述响应可靠度，优化所述智能感知体系的可靠性设计。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述实体域包括：所述智能感知体系的用户角色域、信息服务域、感知控制域、目标对象域和实体之间的映射关系。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述逻辑模型包括：需求模型、用例模型、活动模型、时序模型、结构模型、正常故障状态转移模型和参数模型；基于所述实体域和业务需求驱动的建模方法，分域建立所述智能感知体系的逻辑模型，包括：基于所述信息服务域，建立所述智能感知体系的需求模型；基于所述需求模型和所述信息服务域与所述用户角色域之间的映射关系，构建所述智能感知体系的用例模型；基于所述智能感知体系的业务功能逻辑关系，深化所述用例模型中的功能用例，并建立所述智能感知体系的活动模型和时序模型；基于所述信息服务域和所述感知控制域之间的功能分配关系，建立所述智能感知体系的结构模型；基于可靠性设计需求，捕捉所述智能感知体系的各模块的状态并建立正常故障状态转移模型；基于所述目标对象域和所述需求模型，建立参数模型。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述逻辑模型和模型驱动方法，构建所述智能感知体系的物理仿真模型，包括：基于所述结构模型，搭建所述智能感知体系的多智能体仿真的架构；基于所述活动模型，构建所述多智能体仿真中各智能体的行动图；基于所述正常故障状态转移模型，构建所述多智能体仿真中各智能体的状态图；基于所述时序模型，构建所述多智能体仿真中各智能体的协议图；基于所述参数模型，设计所述多智能体仿真的输入输出参数。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述物理仿真模型，计算所述智能感知体系的响应可靠度，包括：利用如下算式计算所述智能感知体系的响应可靠度：利用如下算式计算所述智能感知体系的响应可靠度...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘星，党宇恒，李尚函，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：