Model-Based Design, Verification and Validation of Systems using SysML and Modelica

Abstract

The increasing complexity of modern technical systems is challenging the system engineering domain extremely. Therefore the International Council on Systems Engineering (INCOSE) identified the Model-Based Systems Engineering (MBSE) as the key technology for successful systems engineering in the future. This work is a step towards the MBSE paradigm. The approach presented in this work is to combine the descriptive power of SysML and the simulation capabilities of Modelica, to develop an executable design model, for early prototyping, verification and validation of systems. A test specification and implementation language will be developed in Modelica, based on the standardized test specification language TTCN-3. It can be used as a test model framework. As a second objective, this work is based on well defined standard technologies. The reuse of existing technologies will not only support their global understanding and dissemination, but also reduce time and cost of developing and of finding acceptance by developers in projects. Parham Vasaiely

Die steigende Komplexität von modernen, technischen Systemen stellt eine extreme Herausforderung für die Systementwicklung dar. Deshalb hat das International Council on Systems Engineering (INCOSE) die model-basierte Systementwicklung (MBSE) als die Schlüsseltechnologie für die erfolgreiche Entwicklung von Systemen in der Zukunft identifiziert. Diese Arbeit kombiniert die Modellierungssprache SysML und die Simulationssprache Modelica, um ein ausführbares Design Model zu entwickeln, welches für erste Prototypen und der Verifikation und Validierung von Systemen verwendet werden kann. Eine Test Spezifikations- und Implementierungssprache in Modelica wurde auf der Basis von TTCN-3 Konzepten entwickelt. Diese kann als Test Model Framework verwendet werden. Des Weiteren werden in diesem Ansatz ausschließlich standardisierte Technologien verwendet. Die Verwendung von Standards reduziert nicht nur die Projektzeit und Kosten, sondern hilft deren Verständnis zu erhöhen und steigert damit die Chancen dieses Ansatzes in Projekten akzeptiert zu werden.