基于模型的系统工程实用方法_【美】Jose L. Fernandez（何塞·L.费尔南德斯）【美】Carlos Hernandez （卡洛斯·埃尔南德斯）_9787515923987

本书的主要目标是为系统工程师和从业者提供集成系统工程和面向对象架构方法中的流程 (ISE & PPOOA)方法的分析、设计和建模工具.该方法将基于模型的系统和软件工程方法集成在一起,用于进行复杂产品的开发.其次,利用基于模型的系统工程 (MBSE)方法和 SysML 标准符号的优势进行交流,并创建一个高质量的设计,避免全面开展 MBSE 的复杂性.因此,我们使用了一套SysML概念,最终目的是为读者提供足够的案例和练习,使他们能够将ISE & PPOOA和SysML示意图应用于自己的系统工程活动中。

本书的主要目标是为系统工程师和从业者提供集成系统工程和面向对象架构方法中的流程（Integrated Systems Engineering and Pipelines of Processes in ObjectOriented Architectures，ISE & PPOOA）方法的分析、设计和建模工具。该方法将基于模型的系统和软件工程方法结合在一起，用于进行复杂产品的开发。本书的另一目标，是利用基于模型的系统工程（Modelbased systems engineering，MBSE）方法和SysML语言的优势实现高质量的设计，避免全面开展MBSE的复杂性。因此，我们使用了一套SysML概念，最终目的是为读者提供足够的学习案例，使他们能够将ISE & PPOOA和SysML示意图应用于自己的系统工程活动中。

ISE & PPOOA是经过25年以上研发取得的成果。PPOOA是20世纪90年代末为实时系统创建的一种软件架构框架，它提出了构建元素的词汇表，以及如何在构建实时系统的软件架构时使用这些元素。

关于PPOOA的开创性论文发表于1998年（第五届国际软件重用会议，加拿大维多利亚，IEEE1998），题为一种面向对象的实时系统的架构形式。本文首次提出PPOOA并描述了其框架，强调了协调机制的使用方法以及为该框架设计的架构指南。

PPOOA是在UML标准发布之前开发的，随着UML的普及，作者意识到使用UML语言的重要性。随后，在欧盟第五框架计划的部分资助下，完成了CARTSIST项目，在该项目中，为基于PPOOA的实时系统开发了UML配置文件，以及一个称为PPOOA的架构过程（PPOOA_AP）。PPOOA和PPOOA_AP在由CARTS项目（19992001）的工业合作伙伴开发的自主机器人和地面空间系统中得到了验证。

2004年，PPOOA作为通用绘图工具在MicrosoftVisio中实现应用，提供了实现多种工程方法的机制，并为商业CASE提供了良好的工具，这些工具支持UML表示法以及PPOOA的语义和元模型。

在软件生命周期的早期阶段（例如在架构阶段之后）预测软件性能，并基于UML模型对其进行评估是一种有效方法，可以节省后期系统测试和软件修复阶段的费用。PPOOACASE工具使用了一种新模块（Visio插件），该模块将系统的PPOOA_UML架构图转换为可由Cheddar读取的XML文件。Cheddar是由布列斯特大学（法国）开发的一种调度分析器和模拟工具。随后通过新功能对PPOOA工具进行了增强，例如使用智能代理来指导软件架构师，并在架构开发阶段进行早期的死锁检测。

最后，PPOOA软件架构被扩展用于软件密集型及非密集型的复杂产品或系统开发。新的MBSE被称为面向对象架构方法中的流程（ISE & PPOOA）。

ISE & PPOOA是为使用SysML符号标准子集的独立工具而创建的。

该过程的ISE部分包括适用于任何类型系统的系统工程过程的第一步，而不仅仅是软件密集型系统。ISE子流程集成了传统的系统工程最佳实践和MBSE。

PPOOA部分支持在集成流程中尽可能早地进行并发建模。ISE & PPOOA提供了一系列指导方针和启发式方法帮助工程师构建系统。

ISE & PPOOA提供的主要成果之一是使用SysML块定义图功能层次结构的功能架构。该图与主要系统功能流的活动图相辅相成。N2图表被用作识别主功能接口的界面图。系统功能的文本描述也作为一部分可提供的成果。

该流程提供的另一个产出是物理架构，它使用SysML块定义图将系统分解为子系统和部件。该图补充了每个子系统的SysML内部框图以及所需的活动图和状态图。此外，该流程还提供了系统块的文字说明，用于确定和记录特定体系结构的解决方案。

软件子系统架构在PPOOA中使用两个视图进行描述，这两个视图由一个或多个使用UML符号的图表表达，一个是静态的结构视图，另一个是动态的行为视图。系统架构图除了表示系统组件以及它们之间的组成和使用关系之外，还表示用作连接器的协调机制。UML/SysML活动图支持系统的行为视图，它表示系统响应事件而执行动作流的内部视图。ISE & PPOOA/energy是这种MBSE方法的最新流程，用于处理过程中的能效问题。

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