《评估开放式系统架构的模块化：在导弹测试项目中的应用》最新145页

技术发展的步伐催生了对可容纳各种技术组合的开放式系统的需求。现有的研究主要集中在集成成熟技术的模块化系统的开发上，很少有关于可容纳实验技术的开放式系统的研究。本研究解决的问题是如何评估系统的模块化和开放性，特别是导弹组件试验台的模块化和开放性。本研究的目的是提出一种评估测试系统架构的方法，以确定其模块化和开放程度。本研究包括文献综述、方法建议、方法实施和结果分析。文献综述包括与模块化和开放性评估相关的著作。提出的方法结合了基于模型的系统工程（MBSE）和评估模块性和开放性的算法。建议的方法在两个理论系统和一个测试平台的四种情况下实施。结果表明，所提出的方法是有效的。所提出的测量方法可以捕捉模块性和开放性。MBSE 框架为实施评估和生成计算模块性和开放性指标所需的输入提供了有效的工具集。应进一步探索利用 MBSE 应用程序的现有功能纳入更多指标。还应考虑对 MBSE 应用程序的潜在改进。

模块化系统引起了工程师、建筑师和设计公司的极大兴趣，涉及多个学科。虽然研究主要集中在模块化系统的开发上，其中包含了广为人知且相对成熟的技术，但有关可容纳实验技术的开放式系统的研究却寥寥无几。与传统测试相比，模块化测试系统具有多种优势，虽然模块化开放系统的优势已被充分理解和接受，但很难确定系统的模块化程度。本研究提出了一种评估导弹实验组件测试平台模块化程度的方法。同时还考虑了接口的标准化和开放性，因为开放式标准接口可以实现更多的模块化设计并降低集成成本。关于本研究目的的一个重要说明是，它不是模块化架构设计的规范；相反，它提出了一种评估现有或拟议系统架构的方法，以确定其模块化和开放程度。

本研究包括文献综述、方法建议、方法实施和结果分析。文献综述包括与模块化和开放性评估相关的几部著作。建议的方法结合了基于模型的系统工程（MBSE）工具和算法来评估模块性和开放性。建议的方法在理论系统以及导弹组件测试系统的实例中实施，分为四种情况，尤其关注测试台子系统。

文献综述包括介绍和讨论与系统和组件模块化、模块化分析和系统架构相关的几部著作。文中介绍并讨论了模块化的定义、模块化的测量方法以及可用于辅助测量的工具。虽然本章介绍的方法并未全部纳入最终提案，但它们与模块化评估相关，值得考虑。

评估模块化程度需要对模块化一词进行定义。本研究将模块化系统定义为那些其组件显示出高度功能隔离和可分离性的系统。评估导弹组件试验台的模块化程度需要对其组件进行建模。本研究采用基于模型的系统工程（MBSE）工具来表示系统，更好地理解系统的交互和接口，并生成用于分析评估系统模块化程度的数据。建议的方法首先应用于两个理论系统模型--一个在设计上基本是整体的，另一个在设计上基本是模块化的。整体式系统的特点是连接度高，各组成部分之间缺乏功能独立性，而模块式系统的连接度较低，各组成部分之间的功能配对明显。将所提出的方法应用于这些系统，可以解决有关模块化测量有效性的问题。

然后，将该方法应用于导弹组件测试系统，重点关注四个不同环境下的导弹组件测试台子系统。首先讨论顶层系统模型，即 “导弹组件测试系统”。它有助于了解试验台在整个系统中的作用。然后对试验台本身进行建模，并在飞行试验、带有前端试验的弹体试验部分以及弹体和前端试验部分中进行讨论。此外，还对地面试验进行了建模和讨论。

结果表明，所提出的评估导弹部件测试系统模块性和开放性的方法是有效的。在 MBSE 应用程序中创建的系统模型的数据可以导出和处理，以推断组件和系统级模块化。通过对不同系统配置的指标进行比较，可以确定潜在的设计改进措施，以及实现合理接口标准化的机会。未来的工作还有很多机会。应探索利用 MBSE 应用程序的现有功能纳入更多指标的进一步工作。通过开发与本建议中使用的模型信息相同的算法，有可能获得有关系统和组件级模块化的更多见解。此外，还有机会改进分析中使用的 SysML 应用程序以及类似的应用程序。