ANSYS基于模型的系统工程和安全性分析

1、ANSYS 基于模型的系统工程和安全性分析目录ANSYS 基于模型的系统工程ANSYS medini 安全性分析目录ANSYS 基于模型的系统工程AGeSys 和 SAVI 项目ANSYS MBSE/MBSwE 体系ANSYS medini 安全性分析/NSYSSystems Engineering WorkshopSystem Archite c ture Virtual Integration工业应用案例航空Airbus： 座舱控制显示报警系统 (CCDWS)Sagem：备用航电飞行指令 (SFCC)Snecma：航空发动机调整系统 (FADEC)Thales：自动驾驶 (AFCS)轨道A

2、lstom：关键功能模型化Thales：地铁速度控制 (CBTC)汽车 (Renault, PSA, Conti, Valo)电子和机电一体化系统设计车辆热舒适摩托推进组座舱控制，显示和告警系统（CDS）的子集。从高级操作需求到系统功能及其动态面貌。 目标：通过提供从操作需求到系统需求，具有可 追溯性和模拟能力的端到端基于模型的方法，改 进系统设计过程。使用SysML搭建系统功能架构将SysML模型耦合到行为模型，以便将架构连接到系统需求。通过模型表示需求，并连接到需求文档。AGeSys Airbus 案例座舱控制显示报警系统1/ 顶层需求分析 文本需求分析2/ 操作分析 操作场景建模3/ 功

3、能分析 功能架构建模4/ 行为分析软件和人机界面建模建模流程从操作场景中提取模型通过对预期的产品使用方法进行描述，来确定所需要的系统功能UML 活动图1/ 关注某个阶段2/ 起飞任务定义（多系统）操作功能3/ 确定起飞过程中和CDS相关的部分4/ 向系统级精化功能分解定义功能架构：确定功能和接口SysML BDD/IBD图持续精化直到功能 可以分配到设备软件设计软件建模：功能行为定义接口相同可能的架构变更Simulation仿真验证行为：是否操作场景符合预期?SCADE Suite 和 SCADE Rapid Prototyper / SCADE Display联合仿真/NSYSPredict

4、iveValidatedA IRBUS谷 立 妇 匹O 芦dolog lesO 空立 EMBRAER豆。HoneywellRoe.勺芬sn考 沁血.丘心 归 叩 I吐 lt ute 4叩 .SAVI PartnersThe SAVI P oe ram is work ire with seve a pan ne 飞 to le veraee existi ne and eT1ere 1nglBdngs e,;s,;ng p,o,en pmmses ;nto amode,n勹otln ( = 江古芯比霖如 tedSAVI Virtual Integration ProcessHigher Lev

5、el Verification ChecksHigher Level Models,耜盟IU一.,一, 一techro loe 1es入俎v entium书 uroste1r. Co 11lin 110 11s lu teg r a li o 11系统开发的需求AGESYSSafran, Sagem, Thales, Airbus, 1) 全局方法，混合模型和文本需求2) 系统架构设计的工具需求3) 从架构到软件、安全分析、系统仿真的工具工作流程支持美国国防部门Boeing, Northtrop Grumman, UTAS, GE, Honeywell, .4) 和FACE兼容5) 支持AAD

6、L，连接SysMLANSYS MBSE/MBSwE 体系三维物理场仿真基于模型的系统工程多物理场和系统仿真基于模型的软件工程降阶模型系统/软件 架构ANSYSSimplorer系统架构 系统安全验证ANSYS medini安全分析MBSE系统工程用户需求操作需求分析系统需求功能分配系统功能系统架构系统设计SCADE Architect安全分析Medini软件设计Su系ite统&设计Display系统仿真Simplorer行为图系统需求行为分析结构图功能分解架构设计功能分配数据传播功能分解和架构设计SCADE Architect 数据管理导入/导出数据字典自动生成 ICD c双向拷贝 vSCAD

7、E Architect 专业领域定制SCADE Architect ConfiguratorSCADE Architect Modeler配置插件生成部署专家用户定制行业领域专用对象定制的建模对象可直接使用SCADE Architect Configurator经过配置的模板和属性定制SCADE Architect，用于特定用户或者领域，如IMA、AUTOSAR等等。隐藏SysML语言的复杂性加速MBSE部署SCADE System Configurator嵌入式系统安全分析航空ARP4754汽车ISO26262Medini analyze基于模型的集成方法基于系统架构和设计模型，集成质量、可

8、靠性和安全分析方法系统模型功能, 架构, 设计, 硬件, 软件安全分析相关属性扩展基于模型的方法保证了无与伦比的一致性、可追溯性和高效率PHA / HARAFMEAFTAMetricsSafety RequirementsHAZOP系统需求安全分析转换合并Architect与Medini 同步追溯性系统设计SCADE ArchitectMedini analyseArchitect与Simplorer 同步0- +Batterym pEngineTorqueEngineSpeedThrottletransEnginebattpulleyAlternatorOnSpeedrottleCmdCru

9、iseSpeed ThCruiseStateCarSpeedCruiseSpeedCruiseStateThrottleCmdAccelerator AccelBrake BrakeOnQuickAccel QuickAccelelQuickDecel QuickDecOffOffResume ResumeSetSetSysML到Simplorer自动生成在Simplorer中进行 系统需求验证SIMPLORERSimplorer 系统仿真（包括嵌入式控制和显示控制）0- +BatterympEngineTorqueEngineSpeedThrottletransEnginebattpulle

10、yAlternatorTransmissiondriv etrainFlangev ehic leSpeedv ehDrivetrainv ehrho=1.259 s=1.7 cd=0.45AeroDragOnOffResumeSpeedrottleCmdCruiseSpeed ThCruiseStateCarSpeedCruiseSpeedCruiseStateThrottleCmdAccelerator AccelBrakeBrakeOnSetSetQuickAccel QuickAccelelResumeQuickDecel QuickDecOff控制器（由SCADE Suite建模）引

11、擎模型车辆气动阻力模型交互式显示控制（由SCADE Display建模）电子子系统电池，电机，负载传动系统基于高精度仿真系统模型，验证控制算法和嵌入式软件采用模型在环、软件在环技术架构 - 设计 - 代码软件架构软件设计AutoAdaC软件代码AutoAuto软件系统ANSYS MBSE/MBSwE 体系三维物理场仿真基于模型的系统工程多物理场和系统仿真基于模型的软件工程降阶模型系统/软件 架构ANSYSSimplorer系统架构 系统安全验证ANSYS medini安全分析目录ANSYS 基于模型的系统工程ANSYS medini 安全性分析应用背景Medini 工具功能介绍优势应用背景目的

12、不存在不可接受的由E/E系统失效所导致的的风险安全危险不可接受的风险低风险高风险ASIL严重度暴露率可控度QMASILBASILCASILDASILA应用背景解决的问题系统失效（systematic failure）随机硬件失效(Random Hardware failure)应对的措施过程：研发，生产，管理技术：监控措施，控制措施ANSYS medini 全流程支撑工具安全生命周期&支撑方法概念阶段开发相关项定义概念阶段开发危害分析和风险评估系统/硬件/软件阶段开发系统/硬件/软件阶段开发需求开发和管理跟踪性，一致性，正确性系统/硬件/软件阶段开发安全架构设计（SysML）系统/硬件/软件阶段开发流程安全架构设计（SysML）1.结构化、分层设计；2.标准化、模块化、可复用系统/硬件/软件阶段开发流程架构验证（FMEA/FMEDA）系统/硬件/软件阶段开发架构验证（ FMEA/FMEDA ）1.分层,结构化；2.关联性3.模块化、复用性系统/硬件/软件阶段开发架构验证（FTA）PMHFCut Set系统/硬件/软件阶段开发架构验证传统方法：单点工具支持独立任务1.一致性很难保证；2.数据的共享很难实现，导致时间和精力的浪费ANSYS medini 开发流