基于模型的系统工程方法在卫星总体设计中的应用实践

针对基于文档的卫星总体设计信息离散、关联性差、不易追溯等问题,将基于模型的系统工程(Model-based Systems Engineering,MBSE)方法引入卫星总体设计过程,运用MagicGrid系统建模框架,提出了基于模型的卫星总体设计方法与流程。文章从用户期望定义、卫星任务运行方案、系统功能划分与物理划分、性能参数的工程分析4个方面进行了论述,并以微重力科学实验卫星系统为例,采用系统建模语言(System Modeling Language,SysML)对卫星任务的需求、行为、结构、参数进行建模。结果表明:该方法利用系统模型,能够提高设计信息的一致性和可追溯性,可为MBSE方法在卫星总体设计中的应用提供参考。     

基于模型的系统工程在航天产品研发中的研究与实践

目前,基于模型的系统工程(MBSE)在工业界尤其在复杂装备领域,受到广泛关注。利用MBSE技术,发达国家在提升航天产品制造效率、生产力及装备的开发和部署上已经走在了世界前列。因此,深入理解MBSE概念,发展适用于我国航天工业的MBSE技术迫在眉睫。对MBSE概念及发展现状进行了深入分析,并结合初步实践经验,提出了航天MBSE技术发展方向和建议。     

基于模型的系统工程在航天器研制中的研究与实践

针对基于文档的传统航天器研制模式,存在着信息表示不准确、信息查找/更改困难等不足,指出基于模型的系统工程(MBSE)是解决这些问题的有效途径。根据MBSE的定义,分析其内涵;在继承国外实践成果的基础上,在航天器研制过程中进一步创新MBSE的理论,并应用MBSE理论指导航天器研制,以推动系统工程理论和实践的发展。     

MBSE在活动发射平台支承臂设计中的应用实践

针对基于文档的活动发射平台系统设计存在的信息离散、关联性差、不易追溯等问题，将基于模型的系统工程(Model-Based Systerm Engineering, MBSE)的正向设计方法引入活动发射平台支承臂方案设计和详细设计过程中，采用SysML语言进行系统建模，采用Modelica语言进行物理建模，采用NX和Ansys进行三维模型设计和仿真，并通过参数结构化和接口配置技术，实现了从系统设计到产品设计关键参数的闭环验证，提高了设计数据的一致性和可追溯性，验证了MagicDraw、Mworks、Teamcenter等系统集成应用的技术可行性，为活动发射平台和其他航天产品设计提供了指导和借鉴。     

基于模型的系统工程方法在载人航天任务中的应用探讨

针对基于文档的航天任务设计中设计数据分散、一致性差、跟踪难度大等问题,引入了基于模型的系统工程(MBSE)方法。首先,介绍了MBSE方法理念,即通过构建图形化的模型来支持系统的需求捕获、设计、分析、验证和确认等全生命周期活动。然后,给出了MBSE方法的一般工作流程,即先构建系统的需求模型,用于指导功能模型、物理架构模型等的构建,按照事先制定好的逻辑规则建立模型间的关系,依靠模型间的关系实现设计过程中的关联性分析、参数查询等工作。最后,应用MBSE方法于载人飞船交会对接任务中。结果表明,此方法改善了人员沟通,提高了设计效率,降低了设计风险,可为MBSE方法在航天任务设计中的进一步应用提供参考。     

“系统工程”辨析

系统工程(Systems Engineering)是成功实现系统的方法,也是应对技术复杂性的有效方法。系统工程从需求出发,综合多种专业技术,通过分析-综合-试验的反复迭代过程,开发出一个满足使用要求、整体性能优化的系统。在国内,对"系统工程"有不同的理解和定义,例如"社会系统工程"、"系统工程学"、"系统工程是工程项目"等概念。航天领域的系统工程(航天系统工程方法)具有如下特点:强调总体设计,遵循研制程序,是反复应用的系统工程过程和定量的方法。     

运载火箭基于模型的系统工程研究

阐述了航天系统工程概念的来源和实践方法,对基于模型的系统工程(Model Based Systems Engineering, MBSE)概念及其发展现状进行了综述。结合运载火箭的数字化研制进展,提出了运载火箭基于模型的系统工程设想及其可能产生的效益,分析了需要解决的关键技术、存在的问题与挑战,对未来发展进行了展望。     

一种基于MBSE的小卫星测控分系统建模设计方法

基于模型的系统工程MBSE思想和信息化手段，以模型为核心、关系追溯为手段，集合测控分系统技术指标、设计经验等知识信息，提出一种基于MBSE的小卫星测控分系统建模设计解决方案。利用模型承载文档，显性化经验、信息、关系，形成基于模型的知识管理工具，提高工作效率，解放设计师，实现知识经验的数字化模型化承载，为小卫星测控分系统由经验设计向仿真设计转变，由基于文档到基于模型的研制模式转变，由实物验证向虚拟和实物验证相结合转变进行了探索和尝试。     

航天数字化制造系统的标准化研究(二)

3 "数字化制造"系统信息化标准体系研究 3.1 "数字化制造"系统数字化设计对信息化管理的需求 "数字化制造"系统工程包括多学科综合优化设计、快速概念设计、分布式协同设计.掌握产品设计、制造、试验一体化全局建模,全系统试验仿真和全数字样机技术,突破敏捷制造、流程重组、资源管理和供应链管理技术.     

系统工程与总体设计部

正1978年9月27日,钱学森等在文汇报上发表了《组织管理的技术——系统工程》一文,明确提出了系统工程是组织管理系统的技术,是对所有系统都适用的技术和方法。这篇文章产生了广泛而深远的学术影响,具有里程碑的意义。系统科学和系统工程是现代科学技术体系中一个新兴的科学技术领域,并在迅速发展之中,而且越来越显出其强大生命力。钱学森是公认的我国系统科学和系统工程的开创者和奠基人,从系统思想到系统实践的整个创新过程,在工程、技术、科     

航天器系统工程技术发展思路

系统工程技术水平是航天器系统研制和创新能力的重要体现。对我国航天器系统工程技术发展问题进行了思考。首先对比分析了国内外航天器系统工程技术发展差距,阐述了国内面临的空间任务形势及系统工程技术发展要求;然后,研究构建了以系统工程过程和活动为核心,并包含任务能力支撑要素、发展基础要素和发展保障要素的航天器系统工程技术体系框架;随后,提出了航天器系统工程技术发展目标,并从专业技术发展、经验继承、活动过程研究、工具方法完善、标准规范开发和发展机制健全等方面梳理了航天器系统工程技术建设内容;此外,还探讨了航天器系统工程技术发展的实施途径。     

一种舱内/月面兼用登月航天服总体概念设计

航天员在月面驻留与活动离不开登月航天服的保护。文章考虑载人登月任务环境对登月航天服的各种特殊要求后,从满足环境适应性的服装工艺设计角度对登月航天服进行了总体概念设计:应用基于模型的系统工程（MBSE）方法,利用SysML搭建登月航天服模型,采取舱内/月面兼用设计模式;主要对其头盔、躯干主体部分、手套、靴子、生命保障背包,以及安全性可靠性等方面分别开展设计与说明。该设计思路和方案可为我国载人登月以及载人深空探测航天服设计提供参考。     

我国GEO航天器总体综合优化技术研究进展

总体综合优化设计是航天器研制持续追求的目标,多学科集成设计是有效途径之一。围绕航天器总体综合优化设计,总结了近年来我国在地球静止轨道(GEO)航天器系统与学科建模、多学科集成优化设计策略、寻优算法、软件工具开发及工程应用实施等方面研究进展,针对我国GEO航天器发展新需求以及现阶段综合优化设计技术发展的不足,结合系统工程技术发展新趋势,指出航天器综合优化设计后续应重点加强集成建模、工程化应用研究,为高轨航天器总体优化设计技术发展提供指导。     

中国空间事业发展的系统工程理论自信研究

航天器系统工程,是在中国航天事业开创和发展过程中,在钱学森系统科学思想指导下,探索形成的具有航天特色的系统工程技术和管理的理念、体系和方法,并在中国空间事业发展与实践过程中不断丰富创新。文章从系统工程的起源和内涵出发,深入分析了航天器系统工程发展历程及应用实践,提出了新时期坚定系统工程理论自信、推动空间事业新发展的思路。     

航天系统工程主线与技术要素简介

简述航天系统工程的系统寿命周期与阶段划分、工程目标与研制策略、系统工程技术过程及系统工程反复迭代过程、系统工程技术管理过程、系统工程跨学科专业技术、系统工程过程文件等要素,对其活动的目的、内容等要求及其在工程寿命周期中的位置作了说明。     

航天系统工程的哲学底蕴

正系统工程概念在中国的形成首先得益于中国航天事业的成功。现今,航天系统工程方法已经得到广泛认可。中国古人很早就有系统思维和工程的思想。关于我国在工程领域最早的系统工程应用这个问题,不可一概而论。但是得到世界公认的就是中国古代最伟大的系统工程——都江堰水利工程,它既是一个系统,也是一项工程,在千年历史中既无可替代也无法改变,是世界系统工程发展史上非常光彩、非常优秀的典范。谈及"系统工程"词汇与学科的由来,20世纪40年代就出现了,首先     

系统工程内涵、过程及框架探讨

旨在探讨系统工程内涵、过程及框架,初步思考航天器系统工程的建设内容。首先在对数个典型系统工程定义的分析基础上,概括了系统工程内涵及特点;然后分析了系统工程全寿命周期过程及系统研制阶段;最后提出了具有三层次结构的系统工程框架,分析了系统工程组成要素,并初步探讨了航天器系统工程建设思路。     

潜基导弹发射阵地优选辅助决策系统设计

在系统功能分析的基础上,运用UML建模技术从需求分析、系统结构以及系统交互过程3个方面对潜基导弹发射阵地优选辅助决策进行了建模设计。构建了系统需求描述的UML模型,通过分解用例模型,分析系统的类结构体系及关联关系建立了系统结构模型,运用顺序图构建了系统行为描述模型。该方法有效提高了系统设计效率,设计出的系统在实用性基础上,还具有复用性及拓展性。     

我国载人航天电源系统的技术发展成就及趋势

载人航天电源系统是一个庞大的系统工程，状态复杂、可靠性要求高、技术难度大。本文在阐述我国载人航天电源系统组成和特点的基础上，从电源系统架构、太阳电池翼、储能电池组、并网控制以及在轨维修与更换等方面，详细论述了我国载人航天电源系统的各阶段技术突破和技术引领，并对后续载人月球探测提出展望，梳理了能源系统重点研究方向和关键技术，为未来载人月球探测任务顺利实施奠定技术基础。     

系统工程技术在集成冷热源系统中的应用

系统工程技术在集成冷热源系统中的应用,很好地解决了中央空调冷冻站占地面积大、现场交叉施工周期长、接口协调复杂、能耗大、单点控制、维护成本高等难题,并改变产业模式,提高产品竞争力,增加经济效益和社会效益。本文通过分析系统工程技术在集成冷热源系统应用中的要素,并提出经验体会,可为系统工程技术在其他产品或系统中的应用提供参考。