(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210800358.7 (22)申请日 2022.07.06 (71)申请人 中国航空综合 技术研究所 地址 100028 北京市朝阳区东 直门外京顺 路7号 (72)发明人 郭泰　江雨航　宫綦　宋涛　张昭　 张润静　 (74)专利代理 机构 北京孚睿湾知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11474 专利代理师 韩燕 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/15(2020.01) G06F 111/04(2020.01) (54)发明名称 基于运行场景的民用飞机功能识别方法 (57)摘要 本发明提供一种基于运行场景的民用飞机 功能识别方法， 其包括以下步骤， 步骤一： 确定飞 机运行概念； 步骤二： 识别利益相关方； 步骤三： 构建运行活动模型； 步骤四： 构建飞机与利益相 关方交互模型； 步骤五： 识别飞机功能行为； 步骤 六： 根据功能行为构建功能分解结构模型； 七： 构 建功能流模型； 步骤八： 确定最终的功能分解结 构； 步骤九： 功能定义及分配。 本发明将功能设 计、 典型体系架构框架及建模技术进行综合， 以 民用飞机运行场景为基础， 面向飞机与外部利益 相关方之间的所有交互开展功能识别 与分配， 确 保所有在场景中的飞机行为有相应的功能支持， 同时确保所有功能均有相应的应用场景， 从而保 证飞机功能正确性与完整性。 权利要求书3页 说明书11页 附图10页 CN 115186475 A 2022.10.14 CN 115186475 A 1.一种基于运行场景的民用飞机功能识别方法， 其特 征在于， 其包括以下步骤： 步骤一： 确定飞机运行概念； 首先根据民用飞机的使用用途以及飞机面临的自然环境、 地理环境、 机场设施环境、 航 线设施环境， 确定飞机在未来预期环 境下的运行任务； 再确定围绕运行任务应具备的维修/ 维护和对应急情况 的应对处置措施； 最后根据现行 的所有标准对运行任务的约束， 确定民 用飞机运行概念； 步骤二： 识别 利益相关方； 首先， 在确定民用飞机运行概念基础上， 根据运行概念中所描述的任务目标， 以及在任 务剖面、 面对外部风险事件、 勤务及维修保障方面的考虑， 对飞机运行过程中所涉及的利益 相关方进行识别， 明确飞机未来在使用过程中交 互的对象； 步骤三： 构建运行活动(Operati onalActivity)模型； 首先， 按照步骤一中确定的飞机运行概念， 结合步骤二中所识别的运行利益相关方， 围 绕民机运行的完整任务剖面， 划分飞机运行的阶段； 然后， 在划分运行阶段后， 确定每个运 行阶段下 的活动， 涵盖飞机从初始停机位置开始， 执行飞行任务， 并返回停机位置为止， 形 成能够覆盖完整任务剖面的顶层运行活动模型， 顶层运行活动模型包括完整的运行阶段下 所有运行活动的执行逻辑； 最后， 在顶层运行活动模型基础上， 针对 具体活动按照复杂程度 做进一步分解， 构建详细的运行活动模型； 步骤四： 构建飞机与利益相关方交 互模型； 首先， 根据运行活动与利益相关方之间的映射关系， 建立该运行活动下不同利益相关 方与飞机的Swimlanes或Lifeline， 对飞机和不同利 益相关方所执行的行为范围或主体进 行构建； 然后， 根据飞机与利益相关方完成活动的交互和执行的行为进 行建模， 在飞机与利 益相关方交互模型中将飞机行为和利益相关方行为拆分到最小的行为单元， 即一个动作， 把详细活动中需要飞机执行的动作进 行清晰描述， 并给出飞机执行此动作前后与利益相关 方交互的资源； 最后， 对所构建的飞机与利益相关方交 互模型进行正确性和完整性确认； 步骤五： 识别飞机功能行为； 首先， 在飞机与利益相关方的交互模型已确定利益相关方对飞机 需求的详细描述基础 上， 聚焦飞机作为执行者所实施的行为， 进一步确定飞机与利益相关方的交互模型中飞机 自身的行为单元， 识别出飞机的功能行为； 然后， 按照整个任务剖面下运行活动模型、 飞机 与利益相关方 交互模型的分解关系， 将 每个飞机与利益相关方交互模型识别出的飞机功能 行为进行时序排列， 形成飞机功能行为 集合； 步骤六： 根据功能行为构建功能分解结构模型； 首先， 根据基于运行场景识别出的底层功能行为集合， 按照相近原则对功能行为进行 归纳总结得到功能， 将功能按照统一的、 形式化的描述方式进行功能表达； 然后， 在功能定 义的基础上进一步将功能进行 组织， 形成初步的功能分解结构； 最后， 开展功能分解结构模 型构建； 步骤七： 构建功能流模型； 首先， 在步骤六功能分解结构模型基础上， 针对分解结构中的原子功能， 按照步骤三的 运行活动模型的组织逻辑， 针对每个飞机与利益相关方 交互模型， 开展功能流构建， 或对高 层级功能所包含的子功能之间的功能流进行建模， 构建飞机功 能与利益相关方、 功 能与功权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115186475 A 2能之间的输入输出关系； 然后， 针对已有功能进行功能流分析， 并站在飞机功能设计角度， 识别出为满足当前功能而 所需的功能， 进一步确定功能实现最终结果所需的其它功能的输 入， 构建功能与新增功能之间的关联关系， 从功能设计角度对功能进行完善和补充； 最后， 对已构建的功能流模型进行正确性和完整性确认； 步骤八： 确定最终的功能分解结构； 根据步骤七功能流分析过程中识别出的新功能， 按照 步骤六中的方式将其纳入功能分 解结构模型， 形成飞机最终完整的功能分解结构模型,完成对民用飞机功能的识别。 2.根据权利要求1所述的基于运行场景的民用飞机功能识别方法， 其特征在于， 还包括 步骤九： 功能定义及分配； 首先， 根据最终的功能分解结构模型， 围绕原子功能开展功能边界范围的确定， 基于运 行场景活动模型 的组织逻辑， 建立功能行为 ‑功能的关联追溯关系； 然后， 在此基础上结合 功能流分析中功能与功能之间的数据 交互关系， 最终实现对所有功能内涵及边界的定义， 即对飞机产品分解结构模型进行定义； 最后， 在产品分解结构定义完成后将飞机功 能分配 到系统， 最终 实现功能的定义及分配。 3.根据权利要求1所述的基于运行场景的民用飞机功能识别方法， 其特征在于， 所述步 骤一中民用飞机运行概念至少包括以下内容： 1)飞机运行的任务目标； 2)飞机运行的完整任务剖面及不同阶段 下飞机的状态； 3)适航规章中规定的运行活动； 4)飞机运行 过程中面临的地理环境， 以及设施 环境； 5)飞机运行 过程中面临的外 部风险事 件； 6)飞机的预期维修/维护方式、 勤务方式以及各种部件的拆装方式。 4.根据权利要求1所述的基于运行场景的民用飞机功能识别方法， 其特 征在于， 所述步骤三中详细的运行活动的识别包括以下维度： 1)时间维度， 以活动执 行的时间顺序为主 线， 对活动进行切割； 2)状态维度， 基于会出现的不同情形， 这些情形之间没有时间顺序； 3)环境维度， 基于不同活动会出现的外 部环境条件。 5.根据权利要求1所述的基于运行场景的民用飞机功能识别方法， 其特征在于， 所述步 骤四中对所构建的飞机与利益相关方 交互模型进 行正确性和完整性确认时， 应至少满足以 下要求： 1)连续性： 飞机与利益相关方交互模型通过控制流、 对象流的逐步流转， 完成从初始起 点到活动终点的执 行过程， 中间不允许 出现流的中断； 2)完整性： 飞机与利益相关方交互模型的范围应满足上一层级活动的范围， 明确场景 中飞机与外部利益相关方的初始状态与最终状态， 但为保证场景规模一个交互模型中行为 单元的数量应控制在5 0个以内； 3)边界性： 在一个飞机与利益相关方交互模型中， 行为单元应对应各自动作的执行者； 同时不同执行者行为单元之 间应通过对象流 实现不同行为单元之 间的资源交互， 以此进 行 资源的传递； 4)一致性： 在构建不同执行者的行为单元以及交互资源时， 应保证所交互的资源与行权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115186475 A 3