理论教育 系统体系工程的关键特点与挑战

系统体系工程的关键特点与挑战

时间:2023-05-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:SoS工程不同于通常的系统工程。例如,如果我们认为一个SoS是由一些相互依赖的系统组成的,这些系统相互关联以提供给定的性能,那么失去部分系统将导致整个SoS的性能显著下降。从一般系统工程的角度来看,与“基本”系统相比,系统体系的含义通常指以下特定属性:更广泛的技术范围、更高的集成工作复杂性、动态和挑战性设计、系统架构的可重新配置性、SoS仿真和建模的特点、严格的接口设计和管理。

系统体系工程的关键特点与挑战

根据国际系统工程理事会(INCOSE),体系(SoS)的定义适用于系统元素本身就是系统的相关系统。通常,这些系统涉及多个、多样化、分布式系统的大规模跨学科问题。这些交互的系统集合通常产生单个系统无法实现的结果。

随着系统技术的发展,系统工程最终演变为系统体系工程,以设计和管理一组复杂系统的集成,从而提供系统体系架构中任何单一系统都无法提供的能力。系统体系的关键架构特征是支持现有系统和新系统集成的框架。该架构的特点决定了系统体系组件系统在初始开发期间和之后的集成中是否更容易。

在专业文献中,根据可能的系统体系应用范围,可以找到对SoS的不同定义,它们基本上反映了三个要素:产品(即SoS架构的特征)、过程(设计/集成/测试)和人员(首席系统集成商,即监督SoS定义、开发和集成的组织)。

在SoS结构中,每个系统都有能力以独立模式运行,并有助于实现更高级别的任务请求。单个系统的生命周期可能会显示出一些差异,为了满足系统需求,可以进行系统元素的集成或替换。如果考虑到这些需求,则必须在每个具体情况下适当评估不同SoS元素之间集成的效果。

SoS工程不同于通常的系统工程。例如,如果我们认为一个SoS是由一些相互依赖的系统组成的,这些系统相互关联以提供给定的性能,那么失去部分系统将导致整个SoS的性能显著下降。此外,虽然系统体系活动类似于更传统的系统工程活动,但其长度、广度、深度和相关复杂性要高得多。(www.daowen.com)

系统体系的一个例子是飞机制造系统。虽然飞机可以作为一个单独的系统来开发,但它可以涵盖为其他飞机开发的子系统(例如,现有飞机的雷达可以并入正在开发的飞机中,而不是开发一个新的雷达)。因此,新飞机可以被视为一个系统体系,该体系由机身、发动机、雷达、航空电子设备和满足飞机能力需求的所有其他元件组成。

在系统体系广泛的国防应用中,另一个具体的例子是开放系统体系架构的当前发展。由于其固有的灵活性,这些体系架构被认为能够带来创新、缩短周期和降低总体成本的效果。

从一般系统工程的角度来看,与“基本”系统相比,系统体系的含义通常指以下特定属性:更广泛的技术范围、更高的集成工作复杂性、动态和挑战性设计(尤其是在风险/不确定性问题和对设计优化的强调方面)、系统架构的可重新配置性、SoS仿真和建模的特点、严格的接口设计和管理。

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