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Capella — 基于Arcadia 的复杂系统MBSE 设计工具

        法国Thales 企业所提出的基于DSML 语言、Arcadia 方法论、Capella 建模工具的体系是为数不多的全系统MBSE 平台解决方案之一。Capella 提供了一整套建模环境使用户可以完全按照Arcadia 方法进行复杂系统设计。该工具自2005 年开始被广泛应用于Thales 企业所设计的航电、轨交、航天以及雷达系统等。飞机研制是涉及多个学科和可靠性、安全性等多专业协同、交叉及融合的复杂系统工程,随着飞机复杂度的不断提高,传统的基于文件的系统工程已经难以驾驭需求定义、运行方案设计、功能设计、架构设计、方案权衡等过程,基于模型的系统工程(MBSE)为解决复杂系统需求分析、功能分析和架构设计问题提供了有效途径。

 

 

产品特点

主要特点

        Capella 基于图形化建模,为工程师开发系统、App和硬件体系结构提供了丰富的方法引导和更高的效率。Capella 支撑大约十多种不同类型的图表类型,包括数据流图、场景图、状态和模式图、组件分解图、功能分解图等。

        工具优势:

     ♦  通过共享相同的参考体系结构保证工程范围的合作
     ♦  自由掌握系统和体系结构的复杂度   
     ♦  通过成本-收益分析定义优化的体系结构
     ♦  通过自动的转换个信息提炼,掌握转换和可追溯性
 
主要功能
• 方法论向导
        Capella 提供了一种方法论向导界面,该界面为用户提供了向导式的环境,使得用户可以快速入门并掌握Arcadia 方法。
 
 
• 语义浏览器
        Capella 提供了语义浏览器的功能,可以快速分析出当前数据对象与其他对象的关联关系。
• 链接关系计算
        Capella 可以自动将更低层次模型中的数据交互显示在高层次模型中。这减轻了架构师管理中间信息交换和手动维护多个抽象层级间一致性的代价。
• 高级图形管理功能
     ♦  自动上下文图:内容根据预选元素和预定义语义规则自动更新
     ♦  图的同步/不同步:对系统显示的元素进行精细控制(功能端口,组件之间的交换,类的属性等)
     ♦  过滤器通过选择显示选项和自动隐藏/显示元素来帮助提高图形的可读性
     ♦  显示层可以根据不同的考虑(例如专业观点)来定制图中元素的图形呈现的手段
• 模型校验功能
        Capella 提供了自动校验功能,用户可以通过定制对模型的校验规则对模型进行校验。

• 影响分析功能

        Capella 提供的影响分析功能,可以在模型元素被修改前提供预览,分析出模型元素的变更会造成哪些影响。

• 模型复用及模型库

        Capella 提供了对模型进行复用的机制,可以通过模型库的方式,将设计好的模型入库。

• 系统与子系统的转换

 

 

        在进行系统设计和功能分解过程中,系统与分系统的自动转换可以很大提高设计人员的效率,同时能够保证不同级别模型的一致性。

• 多视点支撑

 

 

        Capella 提供了多视点的支撑,支撑不同角色人员的建模以及对模型的进一步分析使用。原生系统还提供了包括对重量、成本以及延迟等指标分析的视点。同时Capella 提供了视点扩展的能力,用户可以根据需要扩展自己的视点。

 

 

应用&案例

机载娱乐系统建模和早期验证

        通过操作分析(Operational Analysis)建模、功能需求分析(Functional Need Analysis)建模、逻辑系统结构(Logical Architecture) 建模和物理体系结构(PhysicalArchitecture)建模四个过程最终得到机载娱乐系统软、硬件分配、功能分配、界面定义和成本效益分析等层面的设计输入。分析得到40 个操作、150 个功能、400 个组件和130张图实现对机载娱乐系统进行清晰的描述,加快了系统设计的进度,便于灵活的管理系统的复杂性。

 

 
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