SysML和Petri網(wǎng)對艦艇C4ISR系統(tǒng)建模與仿真研究.pdf

1、系統(tǒng)建模語言SysML(SystemsModelingLanguage)是由UML2.0發(fā)展而來的，憑借其在解析用戶需求等方面的優(yōu)勢，已經(jīng)成為了分析與建立復(fù)雜系統(tǒng)模型的重要建模工具。Petri網(wǎng)分析工具具有嚴格的數(shù)學(xué)定義，并且對于系統(tǒng)并發(fā)控制、分布式資源共享等方面有著先天的優(yōu)勢，利用Petri網(wǎng)對系統(tǒng)建模后，可以對系統(tǒng)進行動態(tài)的仿真，方便地觀察系統(tǒng)的動態(tài)特征。由于SysML與Petri網(wǎng)在特定問題背景下，可以優(yōu)勢互補，即SysML語言用

2、于系統(tǒng)初步需求的獲取，并建立模型，然后將SysML模型轉(zhuǎn)換為Petri網(wǎng)模型，并在Petri網(wǎng)模型的基礎(chǔ)上進行定量的仿真分析，因而把兩種工具聯(lián)合使用變得更加具有優(yōu)勢。
　　艦艇C4ISR系統(tǒng)是涉及信息處理、數(shù)據(jù)處理、控制、人員等多方面的復(fù)雜系統(tǒng)，其中的信息流非常復(fù)雜，對信息流進行建模和分析是研究艦艇C4ISR作戰(zhàn)系統(tǒng)的關(guān)鍵。信息流構(gòu)成的復(fù)雜網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，存在信息流分布式、離散化、資源并發(fā)控制等特征，同時對于作戰(zhàn)反應(yīng)時間與武器打擊精度定

3、量分析需要更加有效的數(shù)學(xué)工具。本文正是基于這些特點，采用SysML與Petri網(wǎng)結(jié)合來對艦艇C4ISR系統(tǒng)信息流進行建模和仿真分析。主要的研究工作如下：
　?。?）在分析、研究SysML模型與Petri網(wǎng)模型各自的優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上，探討了將SysML模型轉(zhuǎn)換為Petri網(wǎng)模型的可行性，并對轉(zhuǎn)換的必要性及關(guān)鍵技術(shù)進行了深入的研究。
　　（2）設(shè)計了將SysML模型轉(zhuǎn)換為Petri網(wǎng)模型的映射規(guī)則，其中包括用例圖到Petri網(wǎng)的映

4、射規(guī)則、狀態(tài)圖到Petri網(wǎng)的映射規(guī)則、活動圖到Petri網(wǎng)的映射規(guī)則以及順序圖到Petri網(wǎng)的映射規(guī)則。
　?。?）對艦艇C4ISR系統(tǒng)的監(jiān)察子系統(tǒng)、指揮控制子系統(tǒng)和武器打擊子系統(tǒng)分別利用SysML進行建模，并給出了將所建的SysML模型轉(zhuǎn)換為Petri網(wǎng)模型的實例。
　?。?）設(shè)計并實現(xiàn)了SysML用例圖到Petri網(wǎng)的自動轉(zhuǎn)換工具。
　?。?）將艦艇C4ISR系統(tǒng)SysML用例圖轉(zhuǎn)換為Petri網(wǎng)模型，并利用改模