打开项目

控件的新实例立方体卫星基于模型的系统工程项目中,选择创建项目在Simuli金宝appnk开始页．当项目加载时，立方体卫星的架构模型将打开。

打开(“asbCubeSatMBSEProject.sltx”）;

定义系统级需求

为任务定义一组系统级需求。您可以从第三方需求管理工具(如ReqIF(需求交换格式)文件)导入这些需求，或者直接在需求编辑器中编写它们。

此示例包含一组系统级需求，存储在SystemRequirements.slreqx．中打开此需求说明文件要求编辑器．访问要求编辑器从应用程序选项卡或双击SystemRequirements.slreqx在项目文件夹浏览器中．

我们对这项任务的最高要求是:

从这个顶级需求分解出额外的需求，为体系结构创建需求层次结构。

组成系统架构

System Composer为 基于模型的系统工程提供了体系结构的规范和分析。使用上面定义的系统级需求来指导在System Composer中创建体系结构模型。本例中的体系结构是基于立方体卫星参考模型(CRM)由国际系统工程理事会(INCOSE)空间系统工作组(SSWG)[1]开发。

该体系结构由组件、端口和连接器组成。组件是在体系结构上下文中实现明确功能的系统的一部分。它定义了一个体系结构元素，如系统、子系统、硬件、软件或其他概念实体。

端口是组件或体系结构上的节点，表示与其环境的交互点。端口允许信息流进出其他组件或系统。连接器是提供端口之间连接的线路。连接器描述了架构中组件之间的信息流动方式。

用原型和接口扩展体系结构

您可以使用原型和接口向体系结构添加额外的细节级别。

刻板印象

原型通过向每个元素添加特定于领域的元数据来扩展体系结构元素。原型应用于组件、连接器、端口和其他体系结构元素，为这些元素提供一组公共属性，如质量、成本、功率等。

一个或多个体系结构使用的原型包存储在概要文件中。此示例包括一个原型概要文件，称为CubeSatProfile.xml．要查看、编辑或向概要文件添加新的构造型，请在概要文件编辑器从建模选项卡。

该概要文件定义了一组应用于CubeSat体系结构中的组件和连接器的原型。

原型也可以从抽象基本原型继承属性。例如,BaseSCComponent在上面的配置文件中包含尺寸、质量、成本和功率需求的属性。我们可以在侧写中添加另一个原型，CubeSatTotal，并定义BaseSCComponent作为它的基本原型。CubeSatTotal添加了它自己的属性nominalVoltage，但也继承了它的基本原型的属性。

在体系结构模型中，应用CubeSatTotal立方体卫星系统组件原型(asbCubeSatArchModel/CubeSat任务企业/空间段/CubeSat)．选择模型中的组件。在属性检查器中，从下拉窗口中选择所需的原型。接下来，设置CubeSat组件的属性值。

接口

数据接口定义流经端口的信息类型。同一个接口可以分配给多个端口。数据接口可以是复合的，这意味着它可以包括描述接口信号属性的数据元素。控件中创建和管理接口接口编辑器．Simulink的现有用户可以在Sy金宝appstem Composer中的接口和Simulink中的总线之间进行并行。事实上，总线可以用来定义接口(反之亦然)。例如，数据字典asbCubeSatModelData.sldd包含多个总线定义，包括ACSOutBus，可在接口编辑器并应用于架构端口。

使用体系结构视图可视化系统

现在我们已经使用组件、构造型、端口和接口实现了我们的体系结构，我们可以用体系结构视图可视化我们的系统。在建模选项卡上,选择的观点．

使用组件层次结构视图显示我们的系统组件层次结构。每个组件还列出了它的原型属性值和端口。

您还可以在体系结构的不同深度查看层次结构。例如，导航到动力系统厂控件中的组件查看浏览器．

将需求链接到体系结构组件

要将需求链接到实现需求的体系结构元素，请使用要求经理。将需求拖放到相应的组件、端口或接口上。使用这种链接机制，我们可以确定如何在架构模型中满足需求。控件中标记为“已实现”的列要求经理显示文本需求是否已链接到给定模型中的组件。例如，我们的顶级需求“提供视觉图像”链接到我们的顶级组件CubeSat Mission Enterprise将分解的需求链接到各自分解的体系结构组件。

将架构连接到设计模型

随着设计过程通过分析和其他系统工程过程的成熟，我们可以开始用动态和行为模型填充我们的架构。System Composer是建立在Simulink之上的一个层，这使得我们所创建的组件可金宝app以直接引用Simulink模型。然后，我们可以将架构模型模拟为Simulink模型，并生成用于分析的结果。金宝app例如，GNC子系统组件包含3个Simulink模型引用金宝app立方体卫星模拟项目。

双击这些引用组件以打开底层Simulink模型。金宝app注意，体系结构中定义的接口映射到Simulink模型中的总线信号。金宝app

本例使用航天器动力学块，以传播立方体卫星的轨道和旋转状态。

模拟系统架构以验证轨道需求

我们可以使用模拟来验证我们的系统级需求。在此场景中，我们的顶级需求要求CubeSat机载摄像机以10米分辨率每天一次在[42.2775 N, 71.2468 W]处捕获MathWorks总部的图像。我们可以用各种任务分析工具手动验证这个需求。要获得这些分析的示例，请单击项目快捷方式使用映射工具箱进行分析而且用卫星场景分析。

中创建的卫星场景卫星场景分析快捷方式示例如上图所示。

使用Simulink测试验证轨道要求金宝app

虽然我们可以使用MATLAB来可视化和分析CubeSat的行为，但我们也可以使用Simulink Test来构建测试用例。金宝app这个测试用例通过使用测试框架来测试我们的CubeSat轨道和姿态是否满足我们的高级需求，从而自动化了基于需求的测试过程。测试用例方法使我们能够基于文本需求创建一个可伸缩的、可维护的、灵活的测试基础设施。

这个例子包含一个测试文件systemTests.mldatx。在项目文件夹浏览器中双击此文件以在测试经理．我们的测试文件包含一个测试来验证我们的顶级需求。“验证视觉图像”测试点被映射到需求“提供视觉图像”，并定义了一个MATLAB函数来用作测试的自定义标准。虽然这个测试用例并不是对我们整个任务的全面验证，但它在早期开发中很有用，可以确认我们最初的轨道选择是合理的，允许我们继续完善和添加我们的架构细节。

中的测试点运行测试经理并确认测试通过。通过结果表明，在模拟窗口期间，CubeSat机载摄像机对成像目标具有可见性。

参考文献

[1]“空间系统工作组。”INCOSE, 2019, https://www.incose.org/incose-member-resources/working-groups/Application/space-systems。