MBSE在活动发射平台支承臂设计中的应用实践
杨 锋,王 南,卢官凯,姚博丹
(北京航天发射技术研究所，北京 100076)
运载火箭活动发射平台主要实现对火箭箭体及有效载荷的支撑、调平以及转场运输等功能，由台体、脐带塔、支承臂、防风装置等子系统组成，其结构复杂、涉及专业多、集成化程度高，是典型的复杂系统工程。
在传统的设计过程中，主要采用基于文档的系统工程(Text-Based System Engineering,TSE)方式，系统架构模型由自然语言表示的文档构成[1]，已形成了相对稳定的研制设计流程，但在数据传递和迭代过程中不易保持一致，沟通交流和协同设计的难度大；
随着活动发射平台集成功能越来越强大，技术越来越复杂，跨学科及多专业协同要求越来越高，传统的系统设计方式已不能满足新的研制需求。
基于模型的系统工程(Model-Based System Engineering, MBSE)方法使用统建模语言(System Modeling Language, SysML)来描述系统架构，是系统工程领域的一种基于模型表达和驱动的方法[2-5]，通过对系统的底层元素进行面向对象的、图形化的表示，从而逐步构建系统的其他模型；
通过对系统进行多层次分解，建立各模型信息间的联系，形成自动关联可追溯的系统模型，能够有效地解决信息追溯与一致性保证的问题，实现系统需求和功能逻辑的确认和验证，并驱动产品设计、仿真、测试、综合、验证与确认环节，提升产品全生命周期的协同设计效率。近年来，MBSE理论在航天器设计中得到成熟应用[6-11]。
本文将基于MBSE的正向设计方法应用到活动发射平台支承臂方案论证和详细设计过程中，并侧重不同系统/工具间数据的集成和关联层面探索技术可行性；
从顶层对活动发射平台系统级的任务进行分析，将系统建模框架和活动发射平台总体设计方法相结合，利用MagicDraw、Mworks、NX、Ansys、Teamcenter等工具/系统，实现了需求分析、方案论证和产品设计等阶段数据关联和映射。
基于MBSE的正向设计框架由方案设计、产品设计、协同设计3部分组成，如图1所示。在方案设计阶段，主要通过MagicDraw完成系统建模，通过Mworks完成物理建模，从顶层对活动发射平台的需求进行分类，转化为功能和约束，进一步对状态、活动、流程进行分析，并通过创建模块定义图指定系统的逻辑组成部分和各模块间交互所需的接口，通过建立系统的逻辑架构，明确各个子系统之间的接口；
通过Mworks进行物理建模分析，基于Modelica语言创建机、电、液多学科联合仿真模...
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