(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 202210816747.9 (22)申请日 2022.07.12 (71)申请人 中国商用飞机有限责任公司北京民 用飞机技 术研究中心 地址 102211 北京市昌平区昌平镇超前路9 号301室 申请人 中国商用飞机有限责任公司 (72)发明人 邢培培　朱少凡　谭文韬　汪澔　 唐剑　赵乐笛　 (74)专利代理 机构 北京金智普华知识产权代理 有限公司 1 1401 专利代理师 皋吉甫 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/15(2020.01) (54)发明名称 一种基于运行场景的飞机需求验证方法及 系统 (57)摘要 本发明涉及飞机总体技术领域， 提供了一种 基于运行场景的飞机需求验证方法及系统， 所述 方法包括S1建立飞机运行场景数据库； S2运行场 景分析， 建立飞机运行场景模型库； S3对待测飞 机运行场景模 型进行仿真试验， 检测特定的待测 飞机运行场景模型下飞机的实际响应是否满足 设定标准； S4循环验证。 所述系统包括飞机运行 场景生成子系统、 飞机运行场景建模平台和飞机 仿真试验平台。 本发明建立一套完整的飞机运行 场景捕获方法和系统， 可半自动化生成经过优化 的运行场景库， 提高场景捕获的完整性、 科学性 和效率， 便于运行场景向下游专业的传递； 建立 一套完整的建模到需求验证方法， 同时整套平台 进行支撑， 大大提高仿真试验的效率和需求验证 的充分性。 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 CN 115358045 A 2022.11.18 CN 115358045 A 1.一种基于运行场景的飞机需求验证方法， 其特 征在于， 所述方法包括： S1、 建立飞机运行场景数据库： 提取多维场景元素， 对所述多维场景元素进行叠加， 得 到完备的飞机运行场景 数据库； S2、 从所述飞机运行场景数据库中选取待测飞机运行场景， 基于第一飞机需求进行飞 机运行场景建模， 得到飞机运行场景模型； 多个所述飞机运行场景模型构成飞机运行场景 模型库； 所述第一飞机需求 为已捕获的飞机需求； S3、 在步骤S2中所述飞机运行场景模型库中选取待测 飞机运行场景模型， 对所述待测 飞机运行场景模型进 行仿真试验， 验证特定的所述待测飞机运行场景模型下飞机的实际响 应是否满足设定标准； 当不满足设定标准时， 进而捕获第二飞机需求， 转往步骤S4； 所述第 二飞机需求为潜在的飞机需求； 当所有所述待测飞机运行场景模型的飞行实际响应满足设 定标准时， 即完成基于运行场景的飞机需求验证； S4、 返回步骤S2， 同时以第一飞机需求和第二飞机需求为基础， 重新进行飞机运行场景 建模， 并对重新建模所得飞机运行场景模型进行仿真试验， 直至飞机的实际响应满足设定 标准。 2.如权利要求1所述的基于运行场景的飞机需求验证方法， 其特征在于， 步骤S1中， 多 维场景元素包括基础维度元素、 适航元素和运行问题元素； 所述基础维度元素包括飞机参 数、 气象数据、 地理地形 数据和飞机失效数据。 3.如权利要求1所述的基于运行场景的飞机需求验证方法， 其特征在于， 步骤S1中， 对 所述多维场景 元素进行叠加， 得到 完备的飞机运行场景 数据库， 具体方法为： S1.1依据飞行阶段， 匹配场景元素及其取值范围、 场景元素之间的行为逻辑， 将场景元 素按照排列组合的方式生成初步 运行场景清单； S1.2设置约束规则和剔除规则， 在所述初步运行场景清单中剔除无效运行场景， 筛选 出满足约束规则的运行场景； S1.3将筛 选出的满足约束规则的运行场景存 入飞机运行场景 数据库中。 4.如权利要求3所述的基于运行场景的飞机需求验证方法， 其特征在于， 步骤S1.1中， 所述排列 组合采用全排列的方式， 得到多维场景元素下 的所有可能排列 组合方式， 涵盖了 所有可能出现的实际场景。 5.如权利要求1所述的基于运行场景的飞机需求验证方法， 其特征在于， 步骤S2中， 飞 机运行场景建模采用SysML建模软件， 基于飞机需求， 利用模块定义图、 用例图、 活动图、 状 态机图以及需求图， 模型化表达飞机运行场景 的结构、 利益攸关方在飞机运行场景中的角 色、 以及场景活动时序， 建好的飞机运行场景模型存 储于飞机运行场景模型库中。 6.如权利要求1所述的基于运行场景的飞机需求验证方法， 其特征在于， 步骤S3中， 所 述仿真试验包括飞行仿真和 运行环境仿真， 所述飞行仿真使用飞行仿真模型， 所述飞行仿 真模型为飞机六自由度、 气动、 系统模型； 所述运行环境仿真使用运行环境仿真模型， 所述 运行环境仿真模型为飞机运行环境/机场/管制模 型； 所述仿 真试验借助飞机仿 真试验平台 进行。 7.如权利要求6所述的基于运行场景的飞机需求验证方法， 其特征在于， 所述飞机仿真 试验平台， 用于飞机集成与测试、 故障检测及故障注入的测试试验， 所述 飞机仿真试验平台 包括人机交互系统、 实时仿真测试网络、 集成仿真环境、 实时输入输出接口系统、 信号交联权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115358045 A 2系统、 数据采集记录和分析系统、 故障注入系统、 外部仿真测试系统交联接口、 用于场景模 型驱动仿真模型的接口转发插 件。 8.一种基于运行场景的飞机需求验证系统， 其特 征在于， 所述系统包括： 飞机运行场景生成子系统， 用以提取多维场景元素， 对所述多维场景元素进行叠加， 得 到完备的飞机运行场景 数据库； 飞机运行场景建模平台， 从所述飞机运行场景数据库中选取待测飞机运行场景， 基于 飞机需求进行飞机运行场景建模， 得到飞机运行场景模型； 多个所述飞机运行场景模型构 成飞机运行场景模型库； 飞机仿真试验平台， 用以对所述待测飞机运行场景模型驱动仿真模型进行仿真试验， 验证特定的所述待测飞机运行场景模型 下飞机的实际响应是否满足设定标准。 9.如权利要求8所述的基于运行场景的飞机需求验证系统， 其特征在于， 所述飞机运行 场景生成子系统包括多维场景元素提取模块、 场景叠加模块、 场景管理模块和场景校验模 块； 所述多维场景元素模块， 用以提取多维场景元素， 多维场景元素包括基础维度元素、 适 航元素和运行问题元素； 所述基础维度元素包括 飞机参数、 气象数据、 地理地形数据和飞机 失效数据； 所述场景叠加模块， 依据飞行阶段， 匹配场景元素及其取值范围、 场景元素之间的行为 逻辑， 将场景 元素按照排列组合的方式生成初步 运行场景清单； 所述场景校验模块， 内置约束规则和剔除规则， 在所述初步运行场景清单中剔除无效 运行场景， 筛 选出满足约束规则的运行场景， 并存 入飞机运行场景 数据库中； 所述场景管理模块， 用于添加或删除需要修改的运行场景条目， 快速检索特定的运行 场景条目。 10.如权利要求8所述的基于运行场景的飞机需求验证系统， 其特征在于， 所述飞机运 行场景建模平 台采用SysML建模软件， 基于飞机需求， 利用模块定义图、 用例图、 活动图、 状 态机图以及需求图， 模型化表达飞机运行场景 的结构、 利益攸关方在飞机运行场景中的角 色、 以及场景活动时序， 建好的飞机运行场景模型存 储于飞机运行场景模型库中。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115358045 A 3