一种基于python模型的飞机复杂系统设计方法
技术领域：
：1.本发明属于飞机复杂系统设计
技术领域：
：，具体涉及一种基于python模型的飞机复杂系统设计方法。
背景技术：
：：2.飞机具有多领域、高复杂、高精度以及高集成性等特点，由实现不同功能的复杂系统组成，飞机复杂系统的设计由具有不同功能的系统耦合而成，多领域协同设计，实现飞机层级同一语言、平台的集成，保证了能够在低成本、短周期内研制高安全、高可靠的飞机。3.公开号cn106682298a的发明中公开了一种航空液压舵机系统故障仿真模型库的构建方法，该发明通过simulink建立了液压舵机的故障模型库，建立了各故障条件下的故障仿真模型。但是该发明中并未对机械、液压、电气、控制专业的多专业系统的集成模型以及设计的说明，也没有对系统需求、模型以及参数之间的接口，重点在于故障仿真。4.公开号cn106681726a的发明中公开了一种python模型转换为modelica模型的方法，该发明对python模型进行梳理，通过c语言生成模块和modelica语言生成模块的支持，自动封装生成c语言函数模型和modelica语言模型。但该发明中未对系统的集成模型以及设计的说明，也没有对系统需求、模型以及参数之间的接口，重点在于生成c语言函数集成modelica模型。5.随着科学技术的发展，基于模型驱动的系统设计越来越广泛的应用于系统设计中，而模型、需求以及参数之间不再是独立存在的行为，而是强调应用模型表达需求，并建立模型与需求的链接，将需求已文本以及模型的形式传递到各专业。而且在系统设计过程中，经常会遇到系统需求中的参数，出现在模型中，会出现参数不一致的问题，以及模型表达需求不正确的现象，如何将系统需求、参数以及模型建立链接以及参数唯一话是必须解决的重要问题之一。技术实现要素：6.为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种基于python模型的飞机复杂系统设计方法，首先在polarion平台中对每一条系统需求中所涉及的参数应用统一的命名规则进行表达，然后在polarion平台中建立数据库，对系统需求中所涉及的参数进行赋值；建立每个系统需求和数据库中对应参数的链接；再根据polarion平台数据库中所涉及的参数，建立python模型；接下来根据polarion平台的功能和性能需求建立simulink的行为模型，将polarion平台的功能和性能需求与对应建立的simulink行为模型进行链接；最终将python模型与建立的simulink行为模型进行链接，python模型作为simulink模型的.m文件支持simulink模型运行仿真。本发明实现了系统设计过程中参数的唯一性，避免了同一参数在设计、建模仿真过程不一致造成的错误，减少了系统设计时间以及人力成本。7.本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括如下步骤：8.步骤1：在polarion平台中对每一条功能和性能需求中所涉及的参数应用统一的命名规则进行表达，不会因为参数值的变化而引起系统需求的更新；9.步骤2：在polarion平台中建立数据库，对系统需求中所涉及的参数进行赋值，即参数值；10.步骤3：建立每个系统需求和数据库中对应参数的链接；11.步骤4：根据polarion平台数据库中所涉及的参数，建立python模型，将polarion数据库中的参数名和参数值一一映射到python模型中；12.步骤5：根据polarion平台的功能和性能需求建立simulink的行为模型，simulink的行为模型中所涉及的参数均与系统需求对应；13.步骤6：将polarion平台的功能和性能需求与对应建立的simulink行为模型进行链接；14.步骤7：将python模型与建立的simulink行为模型进行链接，python模型作为simulink模型的.m文件支持simulink模型运行仿真。15.进一步地，所述数据库包含系统需求中所涉及的所有参数，数据库中的参数与系统需求中的参数表达相同，但是数据库中的参数具有属性即参数值和参数状态。16.进一步地，所述参数状态包括已确定状态和假设状态。17.进一步地，所述步骤3中的链接即属性，需求有链接属性能够指示其关联到数据库中对应的参数，同样的，参数有链接属性能够指示其关联到需求。18.进一步地，所述simulink的行为模型表达了系统功能、性能所描述的输入信息、输出信息以及输入与输出之间的逻辑关系，所涉及到的参数与系统需求中的表达一致。19.进一步地，所述步骤6中polarion平台的功能和性能需求与simulink行为模型进行链接时首先建立simulink行为模型与polarion平台之间的接口，将simulink行为模型以图片和链接的形式呈现在polarion平台的对应需求后，完成链接；实现了在polarion平台能够打开系统需求对应的simulink模型，在simulink模型中能够查看对应的系统需求，实现了将系统需求以文本和模型的形式传递到各领域。20.进一步地，所述步骤7中python模型包含了运行simulink行为模型所用到的所有参数值，运行python模型将参数值作为输入传递到simulink的workspace。21.本发明的有益效果如下：22.本发明实现了系统设计过程中参数的唯一性，避免了同一参数在设计、建模仿真过程不一致造成的错误；建立了系统设计以及建模仿真的工具链，解决了模型与设计的脱离现象；建立了需求，参数，模型之间的链接关系，需求的变更能够快速定位到需求对应的参数以及模型，减少了系统设计时间以及人力成本；并且实现了需求和模型在同一平台的显示，以文本及模型的形式实现了在不同领域系统需求的传递，避免了因理解不一致造成的设计错误。附图说明23.图1为本发明基于python模型的系统设计流程图。具体实施方式24.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。25.由于模型、系统需求以及参数之间不能直接调用，本发明通过python模型，将python模型直接调用polarion数据库中的参数名及参数值，并作为输入赋值给simulink模型，支持simulink模型仿真。同时，将simulink中的模型以图片及链接的形式映射到polarion需求中，并建立链接。26.一种基于python模型的飞机复杂系统设计方法，包括如下步骤：27.步骤1：在polarion平台中对每一条功能和性能需求中所涉及的参数应用统一的命名规则进行表达，不会因为参数值的变化而引起系统需求的更新；28.所述polarion平台的作用是系统所生命周期的管理，可对系统需求进行管理，对每一条需求中所涉及的参数进行分析。29.步骤2：在polarion平台中建立数据库，将系统需求中的参数进行梳理，对系统需求中所涉及的参数进行赋值，即参数值；30.所述数据库包含系统需求中所涉及的所有参数，数据库中的参数与系统需求中的参数表达相同，但是数据库中的参数具有属性即参数值和参数状态，包括已确定状态和假设状态。31.步骤3：建立每个系统需求和数据库中对应参数的链接，链接即属性，属于需求以及参数，需求有链接属性能够指示其关联到数据库中对应的参数，同样的，参数有链接属性能够指示其关联到需求。32.步骤4：根据polarion平台数据库中所涉及的参数，建立python模型，将polarion数据库中的参数名和参数值一一映射到python模型中；33.所述python模型与polarion平台中的数据库建立链接，将polarion平台中的参数名和参数值映射到所建立的python模型中。34.步骤5：根据polarion平台的功能和性能需求建立simulink的行为模型，simulink的行为模型中所涉及的参数均与系统需求对应；35.所述simulink的行为模型表达了系统功能、性能所描述的输入信息、输出信息以及输入与输出之间的逻辑关系，所涉及到的参数与系统需求中的表达一致。36.步骤6：将polarion平台的功能和性能需求与对应建立的simulink行为模型进行链接；37.首先建立simulink行为模型与polarion平台之间的接口，将simulink行为模型以图片和链接的形式呈现在polarion平台的对应需求后，完成链接；实现了在polarion平台能够打开系统需求对应的simulink模型，在simulink模型中能够查看对应的系统需求，实现了将系统需求以文本和模型的形式传递到各领域。38.步骤7：将python模型与建立的simulink行为模型进行链接，python模型作为simulink模型的.m文件支持simulink模型运行仿真。39.python模型包含了运行simulink行为模型所用到的所有参数值，运行python模型将参数值作为输入传递到workspace。40.综上所述，本发明提供了一种基于python模型的飞机复杂系统设计方法，其中，通过polarion平台实现了系统设计的全生命周期的管理，实现了系统需求的管理，并对需求中涉及的参数进行提取到数据库中，在数据库中对参数进行赋值，并建立赋值参数到对应需求的链接。根据polarion平台中的系统需求，通过simulink建立需求对应的模型，并链接simulink模型到polarion平台的需求中，其中模型与对应需求中涉及到的参数的命名是相同的。根据polarion平台的数据库中的参数，建立python模型，链接到polarion平台的数据库中，将参数以及参数值一一映射到python模型中，实现数据库中的值更新python模型中的值自动更新。建立python模型到simulink模型的接口，实现python模型作为simulink模型的.m文件支持simulink模型仿真。41.具体实施例：42.1、在polarion平台中将机轮刹车系统需求进行条目化管理，机轮刹车系统需求中涉及参数时，用参数名进行代替；43.如系统需求：bcssys‑1709‑机轮刹车系统应根据脚蹬位移压力曲线pedal_brake_curve输出脚蹬位移对应的刹车压力到机轮。其中bcssys‑1709为该需求的编号，具有唯一性。44.在需求中脚蹬位移压力曲线的名字为pedal_brake_curve。45.2、在polarion平台中建立机轮刹车系统数据库，数据库命名为bcsdatadictionary，数据库中包含polarion平台中建立的机轮刹车系统需求所涉及的所有参数,数据库中参数名命名规则为：系统.需求.名字；46.数据库中的参数属性包含：编号，名称，说明，单位，数值，链接，状态；47.数据库中参数脚蹬位移压力曲线为bcssys‑1800‑bcs.req.pedal_brake_curve；数值为[0,50,100；0,1500,3000]；其中bcssys‑1800为数据库中该参数的编号，具有唯一性。[0048]3、将机轮刹车系统需求和数据库中参数进行链接；[0049]将系统需求bcssys‑1709与数据库参数bcssys‑1800链接，系统需求bcssys‑1709的属性链接中将显示链接到数据库参数bcssys‑1800，数据库参数bcssys‑1800的属性链接中将显示链接到系统需求bcssys‑1709。[0050]4、建立python模型bcsparameters.py，运行bcsparameters.py读取polarion平台bcsdatadictionary中参数的名称，以及参数的数值；[0051]5、根据polrion平台的功能和性能需求建立simulink行为模型，如系统需求bcssys‑1709，采用simulink中的1‑dlookuptable，设置tabledata为bcs.req.pedal_brake_curve(2,:)，设置breakpoints1为bcs.req.pedal_brake_curve(1,:)。[0052]6、通过polarion‑simulink建立polarion和simulink的平台接口，将simulink建立的功能性能模型发布到polarion平台的机轮刹车系统需求中，形成需求模型bcssys‑1801‑脚蹬刹车，将需求模型bcssys‑1801链接到系统需求bcssys‑1709，系统需求bcssys‑1709的属性链接中将显示链接到数据库参数bcssys‑1800以及需求模型bcssys‑1801。[0053]7、运行python模型将python模型读取的bcsdatadictionary中的参数名和参数值传递到simulink的workspace中，为simulink模型仿真提供参数值。当前第1页12当前第1页12