Modelook在無人機(jī)研發(fā)中的應(yīng)用研究

1、Modelook在無人機(jī)研發(fā)中的應(yīng)用項(xiàng)目背景當(dāng)前，隨著無人機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，面對多域聯(lián)合作戰(zhàn)場景，無人機(jī)系統(tǒng)的功能、結(jié)構(gòu)、行為和信息交聯(lián)的復(fù)雜度呈現(xiàn)著指數(shù)性增長的趨勢。傳統(tǒng)的基于文檔的研發(fā)方式的弊端越來越明顯，本項(xiàng)目采用基于模型的系統(tǒng)工程方法和流程，基于系統(tǒng)建模語言SysML和多物理統(tǒng)一建模和仿真語言Modelica，從模型、方法和工具三個(gè)維度探索MBSE在無人機(jī)架構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的實(shí)踐方案，構(gòu)建一個(gè)以架構(gòu)為中心的、多視角的模型庫，并形成一套演示驗(yàn)證環(huán)境支持方法論及模型的搭建及驗(yàn)證。解決方案針對項(xiàng)目的需求，基于杉石自研的Modelook和索為自研的SysModelica兩個(gè)工具，通過工具集成及插件擴(kuò)

2、展的方式，為課題研究提供了軟件解決方案?；诒窘鉀Q方案的典型的研制流程如下所示?；跓o人機(jī)本體模型庫的架構(gòu)設(shè)計(jì)基于Modelook的模型庫插件Modelib，可以將SysML模型封裝為可復(fù)用的模型。如下圖所示，基于課題研究成果最終在Modelib中形成一套無人機(jī)本體模型庫，基于本體模型庫可以支持拖拽式無人機(jī)架構(gòu)快速建模。一鍵生成 Modelica 模型基于定制開發(fā)的SysML4Modelica插件，可以將Modelook中基于無人機(jī)本體庫創(chuàng)建的無人機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)模型自動(dòng)生成Modelica模型，確保生成的Modelica與SysML模型層級(jí)、組成、拓?fù)潢P(guān)系的一致性。物理方案快速設(shè)計(jì)在Modeloo

3、k中集成無人機(jī)賽博物理組件表，在Modelook中可以發(fā)起實(shí)例檢索，基于條件表達(dá)式快速的在無人機(jī)賽博物理組件表中找到滿足條件的無人機(jī)組件，檢索結(jié)果如下圖所示。基于檢索結(jié)果可以排列組合形成多組待確認(rèn)的物理方案并以SysML實(shí)例規(guī)約的形式保存。方案驗(yàn)證基于Modelook的仿真場景圖支持SysML模型和Modelica模型的聯(lián)合仿真場景，支持關(guān)聯(lián)SysML模型和Modelica模型并自動(dòng)創(chuàng)建模型間的參數(shù)關(guān)聯(lián)關(guān)系，如下圖所示。完成仿真場景配置后，編譯仿真，Modelook會(huì)基于方案結(jié)果后的結(jié)果，逐個(gè)將方案的參數(shù)傳遞給Modelica模型進(jìn)行仿真解算，解算結(jié)果以csv的形式保存下來，可以對各方案的仿真結(jié)果進(jìn)行查看分析。收益l 基于模型庫的無人機(jī)架構(gòu)建模，提高設(shè)計(jì)效率，避免重復(fù)造輪子；l 基于部件表的快