一种用于系统能力的SysML v2元模型：在数字孪生复杂系统中的应用

《IEEE Open Journal of Systems Engineering》：A SysML v2 Metamodel for -Ilities: Application to a Digital Twin Complex System

　　

摘要：

在数字工程和基于模型的系统工程（MBSE）环境中，跨学科的知识交流和信息共享是复杂系统设计中最重要的两个方面。由对象管理组（OMG）开发的下一代系统建模语言SysML v2改进了基于模型的方法的实现和成熟度。本文重点介绍了如何使用SysML v2对非功能性需求（称为“-ilities”）进行建模，使其能够像功能性需求一样得到严格处理，并直接从数字工程和MBSE环境的需求工程阶段映射出来。“-ilities”所选包括安全性、人机系统集成和网络安全三个方面。这一选择的理由基于过去的研究，这些研究表明需要评估涉及人类的安全风险以及网络安全问题。元模型设计采用了SysML v2的语法来定义“-ilities”的通用属性，并将其应用于数字孪生复杂系统架构模型，以展示在数字工程和MBSE环境中的实现案例。最终的元模型由SysML v2的参数化需求结构、分析和验证的符号以及可与ISO/IEC/IEEE 29148标准（系统和软件需求工程的标准）对齐的实施步骤相关的关系组成。这些贡献降低了采用SysML v2的障碍，支持了MBSE领域内的标准化建模，并推动了跨学科分析的发展。