系统建模语言SysML实用指南
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作者(美)桑福德·弗里德赛尔(Sanford Friedenthal)，(美)艾伦·摩尔(Alan Moore)，(美)瑞科·斯坦纳(Rick Steiner)著
出版社国防工业出版社
ISBN9787118118636
出版时间2021-09
装帧精装
开本16开
定价236元
货号11307926
上书时间2024-11-28
商品详情
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作者简介
陆亚东，中国空间技术研究院总体部研发副总师，研究员。现从事航天器系统方案设计和预先研究工作，主要研究方向为基于模型的系统工程、体系建模等。 陈向东，中国空间技术研究院总体部主任设计师，研究员，主要研究方向为基于模型的系统工程等。 张利强，中国空间技术研究院总体部不错工程师，主要研究方向为需求工程、多学科优化设计等。 范海涛，中国空间技术研究院总体部不错工程师，主要研究方向为工程数字化等。
目录
部分 介绍 章 系统工程概述 1.1系统工程起因 1.2系统工程过程 1.3系统工程过程的典型应用 1.4多学科系统工程组 1.5应用标准的系统工程实践 1.6小结 1.7问题 第2章 基于模型的系统工程 2.1基于文档与基于模型方法的比较 2.1.1基于文档的系统工程方法 2.1.2基于模型的系统工程方法 2.2建模原理 2.2.1模型与MBSE方法定义 2.2.2系统建模目的 2.2.3模型确认 2.2.4模型质量标准构建 2.2.5基于模型的度量 2.2.6其它基于模型的度量 2.3小结2.4问题 第3章 SysML入门 3.1SysML目标与关键特性 3.2SysML图概述 3.3SysML-Lite简介 3.3.1SysML-Lite图与语言特性 3.3.2SysML-Lite空气压缩机示例 3.3.3SysML建模工具 3.4一种简化的MBSE方法 3.5SysML与MBSE学习曲线 3.6小结 3.7问题 第4章 应用SysML基本特性集的汽车示例 4.1SysML基本特性集与SysML认证 4.2汽车示例概述 4.3汽车模型 4.3.1用于组织模型的包图 4.3.2应用需求图确定汽车规范4.3.3应用块定义图定义车辆及其外部环境 4.3.4应用用例图表示操作车辆 4.3.5应用顺序图规范驾驶车辆行为 4.3.6应用顺序图表示启动车辆 4.3.7应用活动图表示控制电源 4.3.8应用状态机图表示驾驶车辆状态 4.3.9应用内部块图表示车辆环境 4.3.10应用块定义图表示车辆层级 4.3.11应用活动图表示提供电源 4.3.12应用内部块图表示电源分系统 4.3.13应用方程定义分析车辆性能 4.3.14应用参数图分析车辆加速性能 4.3.15对车辆加速性能结果的分析 4.3.16应用车辆控制器动作定义优化发动机性能4.3.17车辆及其部件规范 4.3.18需求跟踪 4.3.19视与视点 4.4模型互换 4.5小结 4.6问题 第二部分 语言描述 第5章 以图视SysML模型 5.1概述 5.2SysML图 5.2.1图与模型比较 5.2.2SysML图分类 5.2.3图框架 5.2.4图标题 5.2.5图描述 5.2.6图内容 5.3图注释 5.3.1关键词 5.3.2节点标识 5.3.3路径标识 5.3.4图标标识 5.3.5注解标识 5.3.6其它标识 5.3.7标识类型选项 5.3.8图布局 5.4表格、矩阵和树的视5.5通用目的模型元素 5.5.1说明 5.5.2元素组 5.6视与视点 5.7小结 5.8问题 第6章 以包组织模型 6.1概述 6.2包图 6.3应用包图定义包 6.4包层级的组织 6.5包图可封包元素的表示 6.6作为命名空间的包 6.7包中模型元素的引进 6.8可封包元素间的依存关系表示 6.9小结 6.10问题 第7章 以块建模结构 7.1概述 7.1.1块定义图 7.1.2内部块图 7.2应用块定义图对块建模 7.3应用属性表示块的结构与特征 7.3.1应用组成表示块的构建层级 7.3.2应用参考属性表示块间关系7.3.3应用关联表示组成间连接器类型 7.3.4应用值属性表示块的可量化特征 7.4流的建模 7.4.1流经过的项建模 7.4.2流属性 7.4.3内部块图各组成间的流建模 7.5块行为建模 7.5.1块主行为建模 7.5.2块行为特性规范 7.5.3块定义方法建模 7.5.4经由连接器的路径请求 7.6以端口表示的接口建模 7.6.1全端口 7.6.2代理端口 7.6.3连接端口 7.6.4端口间流的建模 7.6.5以端口表示的接口 7.7以泛化表示分类层级建模 7.7.1块的分类与结构特性 7.7.2分类与行为特性7.7.3以通用集表示重叠分类建模 7.7.4应用分类对变量建模 7.7.5应用属性特定类型对特定环境的块特征建模 7.7.6对块配置以特殊块建模 7.8应用实例对块配置建模 7.9块的语义 7.10小结 7.11问题 第8章 以参数建模约束 8.1概述 8.1.1应用块定义图定义约束 8.1.2参数图 8.2应用约束表达表示系统约束 8.3应用约束块约束封装支持重用 8.4应用约束表达表示系统约束 8.5应用合成构建复杂约束块 8.6块值属性的约束 8.7块配置中值的提取 8.8时间依存属性的约束 8.9项流的约束8.10分析环境的描述 8.11可选项与权衡研究的评估建模 8.12小结 8.13问题 第9章 以活动建模基于流的活动行为 9.1概述 9.2活动图 9.3动作-活动的基础 9.4活动建模的基础 9.4.1规范活动输入输出参数 9.4.2应用调用行为动作构建活动 9.5应用对象流描述动作间的项流 9.5.1规划对象流路径 9.5.2规划由参数集而来的对象流路径 9.5.3缓冲与数据存储 9.6应用控制流规范动作执行顺序 9.6.1应用控制节点描述控制逻辑 9.6.2应用控制操作器使能非能动作 9.7信号与其它事件处理9.8活动结构创建 9.8.1可中断区 9.8.2应用结构化的活动节点 9.9先进流建模 9.9.1流速率建模 9.9.2流顺序建模 9.9.3概率流建模 9.10活动执行中的约束建模 9.10.1活动前后条件与输入输出状态建模 9.10.2动作中增加时间约束 9.11块与其它行为的相关活动 9.11.1应用分区连接行为与结构 9.11.2块环境中规范活动 9.11.3活动与其它行为的关系 9.12应用块定义图建模活动层级 9.12.1应用复合关联建模活动请求 9.12.2应用关联建模参数与其它对象节点 9.12.3活动增加参数约束9.13增强功能流块图 9.14活动执行 9.14.1功能型UML子集（fUML） 9.14.2功能型UML的动作语言（Alf） 9.14.3初始动作 9.15小结 9.16问题 0章 以交互建模基于信息的行为 10.1概述 10.2序列图 10.3交互的环境 10.4应用生命线表示交互参与 10.5生命线间的信息交换 10.5.1同步与异步信息 10.5.2丢失与找到信息 10.5.3弱序列 10.5.4执行 10.5.5生命线产生与终止 10.6序列图的时间表示 10.7应用绑定片段描述复杂语义 10.7.1基本交互操作器10.7.2增加的交互操作器 10.7.3状态不变量 10.8应用交互参考构建复杂交互 10.9分解生命线表示内部行为 10.10小结 10.11问题 1章 以状态机建模基于事件的行为 11.1概述 11.2状态机图 11.3状态机中的状态规范 11.3.1区域 11.3.2状态 11.4状态间转换 11.4.1转换基础 11.4.2应用伪状态的路径转换 11.4.3转换的图形表示 11.5状态机与运行调用 11.6状态层级 11.6.1单区域的复合状态 11.6.2多区域的复合状态 11.6.3嵌套状态层级中的转换点火顺序11.6.4应用历史伪状态返回先前中断区 11.6.5状态机重用 11.7离散状态与联系状态比较 11.8小结 11.9问题 2章 以用例建模功能 12.1概述 12.2用例图 12.3应用执行方表示系统用例 12.4应用用例描述系统功能 12.4.1用例关系 12.4.2用例描述 12.5以行为阐述用例 12.5.1环境图 12.5.2序列图 12.5.3活动图 12.5.4状态机图 12.6小结 12.7问题 3章 基于文本的需求及其与设计关系的建模 13.1概述 13.2需求图 13.3模型中的文本需求表示13.4需求关系类型 13.5SysML图内的交叉关系表示 13.5.1直接描述需求关系 13.5.2应用分区注释描述需求关系 13.5.3应用插图编号注释描述需求关系 13.6需求关系基本原理的描述 13.7表中需求及其关系的描述 13.7.1表内需求及其关系的描述 13.7.2矩阵形式的需求关系描述 13.8包形式的需求层级建模 13.9需求包含层级的建模 13.10需求派生建模 13.11需求满足性评估 13.12需求满足性验证 13.13应用提炼关系减少需求二义性 13.14通用目的跟踪关系的应用13.15需求关系重用 13.16小结 13.17问题 4章 以分配建模交叉关系 14.1概述 14.2分配关系 14.3分配注释 14.4分配类型 14.4.1需求分配 14.4.2行为或功能分配 14.4.3流分配 14.4.4结构分配 14.4.5属性分配 14.4.6小结 14.5重用规划 14.5.1分配用例 14.5.2分配定义 14.5.3非对称分配 14.5.4分配定义和用例指导 14.6应用功能分配将行为分配至结构 14.6.1用例的功能分配建模 14.6.2定义的功能分配建模 14.6.3应用功能活动分区的功能分配建模14.7分配行为流至结构流 14.7.1分配流的几点考量 14.7.2分配对象流至连接器 14.7.3分配对象流至项流 14.8独立结构层级间的分配 14.8.1用例的结构分配建模 14.8.2分配逻辑连接器至物理结构 14.8.3定义的结构分配建模 14.9结构流分配建模 14.10嵌套属性分配 14.11用例分配的评估 14.12任务分配 14.13小结 14.14问题 5章 特殊领域的SysML定制 15.1概述 15.2SysML规范与语言架构 15.2.1语言设计建模 15.2.2SysML语言规范与架构15.3支持可重用构建的模型库定义 15.4支持SysML概念拓展的元类定义 15.5应用Profiles的SysML语言拓展 15.6为使用元类的用户模型应用 15.7建模过程中的元类应用 15.8产生模型视的视点定义与使用 15.9小结 15.10问题 第三部分 基于模型系统工程方法示例 6章 应用功能分析的水蒸馏系统 16.1问题陈述 16.2基于模型系统工程方法定义 16.3模型组织 16.4需求确定 16.4.1利益相关方要求特征化 16.4.2系统需求特征化 16.4.3行为需求特征化 16.4.4行为提炼16.5结构建模 16.5.1蒸馏器块定义 16.5.2行为分配 16.5.3块端口定义 16.5.4内部块产生 16.5.5流分配 16.6性能分析 16.6.1项流热平衡分析 16.6.2热平衡分解 16.7设计改进 16.7.1行为调整 16.7.2分配与结构调整 16.7.3蒸馏器与用户操作控制 16.7.4用户接口与控制器开发 16.7.5系统启停 16.8小结 16.9问题 7章 应用基于面向对象系统工程方法的住宅安全系统 17.1方法概述 17.1.1起因与背景 17.1.2系统开发过程概述17.1.3OOSEM系统规范与开发过程 17.2居民安全系统示例概述 17.2.1问题背景 17.2.2项目启动 17.3应用OOSEM规范与设计居民安全系统 17.3.1模型建立 17.3.2利益相关方要求分析 17.3.3系统需求分析 17.3.4逻辑架构定义 17.3.5备选物理架构综合 17.3.6备选方案优化与评估 17.3.7需求跟踪能力管理 17.3.8系统集成验证的OOSEM支持 17.3.9使能系统开发 17.4小结 17.5问题 第四部分 向基于模型系统工程的转化 8章 系统开发环境中的SysML集成18.1开发环境中的系统模型 18.1.1作为集成框架的系统模型 18.1.2系统开发环境中的模型种类 18.1.3不同模型的相关数据 18.2集成系统开发环境规范 18.2.1系统开发环境中的工具 18.2.2系统建模工具与其它工具间的接口 18.2.3应用配置管理工具管理模型版本 18.3数据交换机制 18.3.1数据交换考虑因素 18.3.2基于文档的数据交换 18.3.3基于API的数据交换 18.3.4执行转换 18.4基于当前标准的数据交换示例 18.4.1SysML与Modelica模型转换18.4.2应用OSLC和连接数据支持数据交换与工具集成 18.4.3交换数据支持协同仿真 18.4.4SysML模型和本体互换 18.4.5模型文档与视创建 18.5系统建模工具选择 18.5.1工具选择标准 18.5.2SysML符合性 18.6小结 18.7问题 9章 组织中的SysML部署 19.1改进过程 19.1.1监视与评估 19.1.2改进规划 19.1.3对过程、方法、工具和培训的定义改变 19.1.4方法驾驭 19.1.5持续改进部署 19.2部署策略的元素 19.2.1组织化的部署策略19.2.2项目部署策略 19.3小结 19.4问题 附录：SysML参考指南 参考文献
内容摘要
本书由四部分组成。第一部分概述了系统工程概念与基于模型系统工程概念，并通过一个简单示例说明SysML的基本特性。第二部分语言描述为全书重点，基于语言概念之间的相互依赖关系对SysML语言做了详细描述。给出了SysML图和一些通用图注释，描述了与模型组织、块、参数、活动、状态、需求和分配等相关的关键概念。详细说明了SysML规范、语言架构和定制语言的拓展机制。第三部分通过两个示例说明SysML支持不同的MBSE方法。示例应用了面向对象的复杂系统工程方法，突出了如何通过语言强调系统工程关注范围。第四部分内容为向基于模型系统工程的转换，描述了如何将SysML集成入包含有多学科工程工具的系统开发环境。讨论了SysML建模工具的选取准则以及在组织内部应用SysML开发MBSE的过程和策略。
精彩内容
本书由四部分组成。部分概述了系统工程概念与基于模型系统工程概念，并通过一个简单示例说明SysML的基本特性。第二部分语言描述为全书重点，基于语言概念之间的相互依赖关系对SysML语言做了详细描述。给出了SysML图和一些通用图注释，描述了与模型组织、块、参数、活动、状态、需求和分配等相关的关键概念。详细说明了SysML规范、语言架构和定制语言的拓展机制。第三部分通过两个示例说明SysML支持不同的MBSE方法。示例应用了面向对象的复杂系统工程方法，突出了如何通过语言强调系统工程关注范围。第四部分内容为向基于模型系统工程的转换，描述了如何将SysML集成入包含有多学科工程工具的系统开发环境。讨论了SysML建模工具的选取准则以及在组织内部应用SysML开发MBSE的过程和策略。
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