基于模型的载人航天器研制方法研究与实践

发布时间：2024-02-15 11:55

　　载人航天器具有系统规模大、技术难度高、单件小批量、无法通过多次飞行持续完善设计、可靠性要求高等特点。当前载人航天器研制中仍存在着参数化和模型化程度不高、基于模型的系统综合仿真验证不足、研制各环节缺乏数字化集成等问题,传统基于文本的系统工程方法已无法满足研制需求,亟需采用基于模型的系统工程方法。本文针对载人航天器的研制现状和应用需求,提出了面向载人航天器全生命周期的模型体系,定义了需求模型、功能模型、产品模型、工程模型、制造模型、实做模型等六类模型,提出了基于模型的研制流程,包含系统设计闭环验证、产品设计闭环验证、实做产品闭环验证3个验证环节,并深入探索了各研制环节中不同模型间的传递与关联关系。以某型号载人航天器为应用基础,系统地验证了提出的方法。

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【部分图文】：

图1载人航天器研制过程中的3大闭环验证

在载人航天器研制全流程的各环节中，以模型作为研制数据承载于传递的载体，各类模型在各研制环节所应用的软件平台中产生、传递和分析应用，从而驱动型号的系统工程研制过程。图2给出了全生命周期中6类模型和相关数据在各软件平台间的具体传递和交互关系。1.3.1需求模型的产生、传递和使用

图2业务模块间模型交互关系

功能模型可用于辅助在轨数据分析及健康管理系统进行在轨状态的分析，例如故障仿真模拟。同时，在轨数据也可用于对功能模型进行修正。1.3.3产品模型的产生、传递和使用

图3型号顶层系统的用例图

基于Modelica功能模型和FMI(FunctionalMock-upInterface）模型接口技术，开展了舱段转位方案跨厂所联合仿真工作，将GNC(Guidance,NavigationandControl）分系统控制功能模型、机械臂功能模型、转位与对接机构分系统转....

图4基于Modelica的功能模型图

图3型号顶层系统的用例图2.3全三维协同设计（产品模型）

本文编号：3899704