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小型 UAV のシステム アーキテクチャのモデル化

概要

この例では、System Composer™ を使用して、6 つの最上位コンポーネントで構成される小型の無人航空機のアーキテクチャを設定する方法を説明します。インターフェイスをオーサリングしてアーキテクチャの設計を調整し、リンクされたテキストによる要件を検査し、プロファイルとステレオタイプを定義し、そうしたアーキテクチャ モデルに対して静的解析を実行する方法を説明します。

プロジェクトを開きます。

>> scExampleSmallUAV

Starting: Simulink

それぞれの最上位コンポーネントは、サブコンポーネントに分解されます。階層構造内を移動して各コンポーネントの構成を表示します。ルート コンポーネント scExampleSmallUAVModel には、システムと環境との間でのデータ交換を表す入力端子と出力端子があります。

インターフェイスのオーサリング

接続間のドメイン固有のデータのインターフェイスを定義します。インターフェイス要素のプロパティ値によって定義される 2 つの端子の間で共有される情報により、仕様はさらに拡大されます。Interface Editor (System Composer)を開くには、ツールストリップの [モデル化] タブで [インターフェイス エディター] をクリックします。

アーキテクチャ モデルの GS Commands 端子をクリックして [architecture_gsCommands] インターフェイスを強調表示し、インターフェイスの割り当てを示します。

要件の検査

System Composer アーキテクチャ モデルで要件を検査するには、Requirements Toolbox™ のライセンスが必要です。

アーキテクチャ モデル内のコンポーネントは、smallUAVReqs.slreqx で定義されるシステム要件にリンクします。[要件マネージャー] を開きます。モデル ペインの右下隅で [パースペクティブ ビューを表示します] をクリックします。次に、[要件] をクリックします。

モデルでコンポーネントを選択してそのコンポーネントがリンクされている要件を確認します。逆に、[要件] ビューで項目を選択して、その要件を実装するコンポーネントを確認します。要件は、コネクタまたは端子にリンクして、設計アーティファクト全体でのトレーサビリティを実現することもできます。smallUAVReqs.slreqx で要件を編集するには、メニューからRequirements Editorを選択します。

Carrying Capacity の要件は、航空機で運搬可能な合計質量を強調表示します。この要件は、航空機の重量と共に、早期の検証と妥当性確認のために実行される質量ロールアップ解析の一部です。

プロファイルとステレオタイプの定義

仕様を完成させ、後の設計プロセスでの解析を可能にするよう、ステレオタイプはアーキテクチャ モデルの要素にカスタム メタデータを追加します。このモデルには次の要素のステレオタイプがあります。

  • オンボード要素。コンポーネントに適用可能

  • RF コネクタ。端子に適用可能

  • RF 配線。コネクタに適用可能

ステレオタイプはプロファイルを使用して XML ファイルで定義されます。プロファイル UAVComponent.xml がこのモデルに付加されています。Profile Editor (System Composer)を使用してプロファイルを編集します。[モデル化] タブで、[プロファイル エディター] をクリックします。

次の画面が表示されます。

モデルの解析

システムの静的解析を実行するには、アーキテクチャ モデルから解析モデルを作成します。解析モデルとは、アーキテクチャ モデルの要素から生成されたインスタンスのツリーです。アーキテクチャ モデルでは、すべての参照モデルがフラット化され、すべてのバリアントが解決されています。

Instantiate Architecture Model (System Composer)ツールを開くには、[表示] メニューの [解析モデル] をクリックします。

このモデルについて質量ロールアップを実行します。ダイアログで、解析に含めるステレオタイプを選択します。utilities/massRollUp.m を参照して解析関数を選択します。モデルの反復モードを [ボトムアップ] に設定します。

Strict Mode のチェックを外して、すべてのコンポーネントで Mass プロパティがインスタンス化できるようにし、合計質量の計算を容易にします。[インスタンス化] をクリックして解析を生成します。

Analysis Viewer (System Composer)画面で [解析] をクリックします。この解析関数は、各コンポーネントの Mass プロパティをそのサブコンポーネントの Mass プロパティの合計として割り当てて、モデル要素をボトムアップで反復します。システム全体の重量は最上位コンポーネント scExampleSmallUAVModelMass プロパティに割り当てられます。

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