对于复杂系统产品的整个生命周期,从需求分析、设计、开发到验证和维护全过程,以传统的瀑布模型作为支撑难以确保产品在整个生命周期内满足规格要求和质量标准。正向设计(TDD)作为一种快迭代和强交互的设计过程,能够解决系统的高度复杂性和耦合度的设计困难和仿真验证困难。在正向设计过程中,设计过程会受到验证结果的反馈和调整,而验证过程也会受到设计过程的影响和指导,从而不断完善产品。同时能尽早识别和解决潜在的问题,减少后期修改和成本,并确保最终产品能够满足用户需求和市场要求。
复杂系统架构集成设计仿真系统,是支撑正向设计全流程的应用框架,是一种集成系统工程设计和多物理耦合仿真的设计仿真系统。该产品建设的内容包括两方面:实现基于系统工程方法的功能架构设计,以及基于功能架构设计的逻辑物理映射和仿真验证。目前市面上大部分产品未能很好地将正向设计的设计和仿真集成起来。这对于正向设计过程而言缺乏整体性,无法对系统进行全面的管理和维护。同时,设计和仿真过程中存在大量的复杂度和不确定性,对系统进行可靠的验证和测试也困扰着许多设计师。该产品建设的主要目的正是解决复杂系统设计和仿真过程的分工协作、数据交换和沟通协调管理的痛点。
该产品主要提供需求建模功能(侧重于建模)、功能建模功能、逻辑建模功能、物理建模功能,能够实现完整的RFLP流程。通过可视化建模、层级解决方案、多维度封装模型、系统级仿真评估和综合评估分析等功能,帮助工程师快速理解系统架构、优化设计方案、降低项目开发成本和周期、增加团队协作效率、提高工作效率。总体架构如图所示:
该产品实现的主要逻辑如下:
由指标/功能建模模块实现系统功能的配置资源,该资源配置将发送到系统逻辑建模模块,该模块将定义子功能是如何通过逻辑组件实现的(这将为后续的仿真铺设基础)。在物理建模模块,会定义真实的、标准化封装的物理模型(包括仿真软件的调度),这将映射到逻辑组件中。具体如图所示:
产品的优势主要有以下几点:
打通复杂系统设计和仿真的全过程,在统一的集成环境中进行建模和分析,提高信息流通效率,加快产品的设计和开发。
支持基于统一标准的模型封装,完成复杂系统的物理级仿真与性能验证;
支持需求库、指标/功能库、逻辑库、物理模型库管理,提高系统设计可复用性,加速复杂系统设计
具备丰富的专业仿真软件接口和数据管理功能,并支持自定义的模型扩展,实现多物理的联合仿真
具备全流程数据分析模块,为系统设计师提供专业的权衡决策参考。
通过复杂系统架构集成设计仿真系统的建设,在项目的早期阶段即能发现并解决系统问题,并在迭代的过程中高效地修复和优化产品,避免在后期发现并纠正缺陷带来的高成本和时间压力,以确保产品能够按照计划按时发布,主要的价值体现在以下几点:
1. 提高产品开发效率和质量,实现系统工程正向设计的全流程闭环;
2. 降低系统设计风险和成本,提前识别和解决系统缺陷和不足;
3. 实现不同领域、不同制造商的系统集成,提高系统集成的可靠性和一致性;
4. 提高工程师的设计和仿真效率,缩短产品开发周期,降低开发成本。
安世亚太未来在复杂系统架构集成设计仿真系统产品设计及规划上,将进一步融合仿真系统的校核、验证与确认技术,最大程度满足产品研发过程中设计、仿真与真实产品的贴合度。
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