基于特定域建模的起落架系统多架构设计方法

doi:10.3901/JME.2025.19.273

机械工程学报 ›› 2025, Vol. 61 ›› Issue (19): 273-289.doi: 10.3901/JME.2025.19.273

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基于特定域建模的起落架系统多架构设计方法

吴绶玄^1,2,3, 王国新^1,2, 梁赞⁴, 张涛⁴, 祁振强⁴, 鲁金直⁵, 阎艳^1,2, 龚逸辉^1,2, 张浩轩^1,6, 张臻^1,6

1. 北京理工大学机械与车辆学院北京 100081;
2. 北京理工大学工业知识与数据融合应用工业和信息化部重点实验室北京 100081;
3. 奥斯陆大学信息学系奥斯陆 0373, 挪威;
4. 北京宇航系统工程研究所北京 100076;
5. 北京航空航天大学航空科学与工程学院北京 100191;
6. 北京理工大学长三角研究院嘉兴 314019

收稿日期:2024-10-25 修回日期:2025-04-09 发布日期:2025-11-24
作者简介:吴绶玄，男，1998年出生，博士研究生。主要研究方向为基于模型的系统工程、数字主线。E-mail：shouxuanwu.bit@gmail.com
王国新(通信作者)，男，1977年出生，博士，教授，博士生导师。主要研究方向为系统工程、知识工程、体系工程等。E-mail：wangguoxin@bit.edu.cn
基金资助:
部委预研(50923010101)、技术基础科研(JCKY2021203A001)和国家留学基金委(202406030154)资助项目。

Multi-architecture Design Method for Landing Gear System Based on Domain Specific Modeling

WU Shouxuan^1,2,3, WANG Guoxin^1,2, LIANG Zan⁴, ZHANG Tao⁴, QI Zhenqiang⁴, LU Jinzhi⁵, YAN Yan^1,2, GONG Yihui^1,2, ZHANG Haoxuan^1,6, ZHANG Zhen^1,6

1. School of Mechanical Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081;
2. Key Laboratory of Industry Knowledge & Data Fusion Technology and Application of Ministry of Industry and Information Technology, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081;
3. Department of Informatics, University of Oslo, Oslo 0373, Norway;
4. Beijing Institute of Space System Engineering, Beijing 100076;
5. School of Aeronautical Science and Engineering, Beihang University, Beijing 100191;
6. Yangtze Delta Region Institute of Beijing Institute of Technology, Jiaxing 314019

Received:2024-10-25 Revised:2025-04-09 Published:2025-11-24

摘要/Abstract

摘要： 针对起落架系统总体设计过程中存在的架构模型多层次粒度不清、多阶段交互复杂、多领域耦合异构问题，提出基于特定域建模的起落架系统多架构设计方法。首先从系统-子系统-单机等多层级、需求-功能-逻辑-物理等多阶段、机-电-液-控等多领域3个维度分析起落架系统的架构设计过程，提出起落架系统多架构设计框架。结合特定域建模技术对起落架系统设计要素进行共性抽象，构建需求、功能、行为等认知域元模型以及物理产品方案等物理域元模型，并采用模型驱动技术实现起落架系统静态技术参数和动态系统行为的计算与仿真验证。最后以某型号飞行器起落架系统总体设计为例，通过该方法对起落架设计过程中的需求、功能、逻辑和物理等架构进行建模与仿真分析，验证了该方法能够提高起落架系统架构设计的可拓展性。

关键词: 基于模型的系统工程, 特定域建模, 系统架构设计, 起落架系统, 元模型

Abstract: Aiming at the problems of unclear multi-level granularity, complex multi-stage interaction and heterogeneous multi-domain coupling of architecture models in the overall design process for the landing gear system, a domain specific modeling-based multi-architecture design method is proposed. The architecture design process of landing gear system is firstly analyzed from three dimensions, including multi-level, multi-stage, and multi-domain dimensions, then the multi-architecture design framework of the landing gear system is proposed. By fusing domain-specific modeling technology, the cognitive domain and physical domain meta-models of the landing gear system are constructed to describe the system characteristics. The model driven technology is used to calculate and verify the static technical parameters and dynamic system behaviors of the landing gear system. Finally, taking the overall-design of certain landing gear system as an example, the requirements, functional, logical, and physical architecture of the landing gear system are modeled and analyzed by the proposed method to verify the proposed method. The results demonstrate that the proposed method can improve the scalability of the landing gear system architecture design.

Key words: model-based systems engineering (MBSE), domain specific modeling, system architecture design, landing gear system, meta-model

中图分类号:

N945

吴绶玄, 王国新, 梁赞, 张涛, 祁振强, 鲁金直, 阎艳, 龚逸辉, 张浩轩, 张臻. 基于特定域建模的起落架系统多架构设计方法[J]. 机械工程学报, 2025, 61(19): 273-289.

WU Shouxuan, WANG Guoxin, LIANG Zan, ZHANG Tao, QI Zhenqiang, LU Jinzhi, YAN Yan, GONG Yihui, ZHANG Haoxuan, ZHANG Zhen. Multi-architecture Design Method for Landing Gear System Based on Domain Specific Modeling[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2025, 61(19): 273-289.

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