基于四变量模型的飞管系统需求建模与分析研究

摘要

近年来，为了确保军用和民用飞机的飞行管理系统的安全可靠性和高性能，对其需求进行建模与分析研究已经成为一种重要的方法，也是模型驱动软件体系结构的重要组成部分。飞行管理系统是现代军用和民用飞机的航空电子设备的基本组成部分，可以实现各种飞行任务的自动化，减少人工工作负载，降低飞行员的驾驶负担，从而确保高效率地完成飞行任务。由此，对飞行管理系统进行需求建模及分析研究在飞机适航审定过程中显得极为重要；而在进行飞行管理系统需求建模及分析研究的过程中，如何利用形式化的方法对飞行管理系统进行有效地需求分析并根据需求结果进行模型设计成为当前对飞行管理系统需求轻量化分析的一个重要问题，这些信息对飞行员的操作和系统安全性尤为重要。
　　本文针对的主要工作是在系统需求层面以及设计层面上基于轻量级形式化方法对飞行管理系统的系统需求进行分析与研究并且建模，研究了一种基于四变量模型的系统需求建模与分析方法，并在工程化的需求形式化建模及其分析去寻找一种有效地途径，最后根据形式化结果使用T-vector工具对该模块进行模型设计和需求分析，具体工作如下所示：
　　(1)针对系统需求分析层次以及模型设计层次的建模问题，对四变量模型与T-VEC模型进行了分析研究。在系统需求分析方面，我们分析了四变量模型中所具有的四类变量以及四层关系结构，并结合SCR需求分析方法研究了四变量模型方法的形式化语义。在模型设计层面，我们概要介绍了T-VEC模型的工具和建模方法。
　　(2)针对系统需求与设计模型之间的转换问题，本文研究了四变量模型与T-VEC模型之间的对应关系，包括四类变量以及四种关系在T-VEC模型中对应的行为，基于该对应关系我们可实现系统需求的建模到设计模型之间的转换。
　　(3)对飞行管理系统做了简单综述，并且针对飞行管理系统中的导航控制模块结合上述的轻量化需求分析方法与建模方法对其进行四变量模型构建和T-VEC模型转换，最后根据T-VEC工具对模型进行具体分析生成测试向量和具体的需求评估报告。

目录

声明

缩略词

第一章 绪论

1.1研究背景

1.2国内外研究现状

1.3研究意义

1.4本文主要工作

1.5 本文组织结构

第二章 相关基础知识

2.1基本概念

2.2模型驱动系统工程

2.3 基于模型的系统需求分析

2.4从需求分析到模型设计的系统需求分析与测试框架

2.5本章小结

第三章 基于四变量模型的系统建模

3.1四变量模型概述

3.2 SCR方法及形式化语义

3.3 四变量模型需求分析实例

3.4 本章小结

第四章 T-VEC工具简要介绍以及基于T-VEC的模型转换设计

4.1 T-VEC工具简要介绍

4.2 基于T-VEC模型的模型转换设计

4.3 T-VEC模型转换实例分析

4.4 本章小结

第五章 飞行管理系统中的导航控制模块实例建模与分析研究

5.1 飞行管理系统（FMS）概述

5.2 FMS系统中导航控制模块相关介绍

5.3 FMS系统需求的四变量模型分析

5.4 FMS系统中的SCR表设计

5.5 FMS系统中的T-VEC模型设计

5.6 FMS系统需求的一致性和完备性分析结果

5.7 本章小结

第六章 总结与展望

6.1本文主要工作总结

6.2下一阶段工作展望

6.3 本章小结

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文