MATLAB et Simulink pour le Model-Based Systems Engineering (MBSE)

Concevez, analysez et testez des architectures systèmes et logicielles.

Le Model-Based Systems Engineering (MBSE) permet aux ingénieurs de gérer la complexité des systèmes, d'améliorer la communication et de produire des systèmes optimisés. Une approche MBSE réussie nécessite la synthèse des exigences des parties prenantes dans des modèles d'architecture afin de créer des descriptions de systèmes intuitives.

MATLAB®, Simulink® et System Composer™ forment un environnement unique pour la création de modèles d'architecture descriptifs qui se connecte sans effort aux modèles d'implémentation détaillés. Cet environnement connecté permet d’assurer la synchronisation entre les éléments issus de l'architecture et du design. Les ingénieurs système peuvent créer un lien numérique pour naviguer entre les exigences système, les modèles d'architecture, les modèles d'implémentation et le logiciel embarqué.

MATLAB, Simulink et System Composer vous permettent d'effectuer les opérations suivantes :

  • Capturer et gérer les exigences système pour l’analyse d'impact et de couverture
  • Optimiser des architectures système en capturant des métadonnées d'architecture et en se connectant directement à la solution analytique MATLAB pour réaliser des études de compromis spécifiques à votre domaine
  • Créer des vues de modèle personnalisées et simplifiées afin d'isoler les composants qui présentent un intérêt pour les différents problèmes à étudier
  • Valider les exigences et vérifier les architectures système en utilisant des tests basés sur la simulation
  • Affiner les exigences et les traduire dans des architectures avec des composants prêts pour la simulation et l'implémentation à l'aide du Model-Based Design dans Simulink

« La modélisation avec Simulink est essentielle au travail de notre équipe associé à la norme ARP 4754, notamment la validation des exigences système, le développement de tests basés sur les exigences et la définition d'exigences logicielles de bas niveau que notre fournisseur utilise pour produire du code de vol conforme à la norme DO-178 DAL A avec Simulink et Embedded Coder. »

Rodrigo Fontes Souto, Embraer

Utiliser MATLAB et Simulink pour le Model-Based Systems Engineering

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En vedette : l’approche Model-Based Design et les processus collaboratifs

Développer des modèles d'architecture et gérer les exigences système

Utilisez System Composer pour esquisser de façon intuitive des systèmes hiérarchiques d'architectures à l'aide d'une approche de modélisation à base de composants, ports et connecteurs. Travaillez au niveau d'abstraction qui correspond à vos besoins actuels et ajoutez les détails à mesure que vous les obtenez. Pour définir formellement les informations qui sont échangées entre les composants, vous pouvez créer des interfaces afin de vérifier que les données échangées possèdent des propriétés compatibles telles que les types de données, les dimensions ou les unités.

Il est possible de réutiliser les artefacts de design existants et les informations des documents de contrôle d'interface (ICD) en utilisant une API MATLAB pour importer des répertoires et des fichiers externes. Vous pouvez également extraire un modèle d'architecture à partir des modèles systèmes Simulink existants.

Tout en développant des modèles d'architecture, vous pouvez directement capturer, afficher et gérer les exigences système à l'aide de Simulink Requirements. Les exigences système peuvent être liées à différents éléments architecturaux afin de créer un lien numérique pour la traçabilité des exigences et de réaliser une analyse de couverture des exigences. Les exigences liées maintiennent un historique des changements, vous permettant ainsi de réaliser une analyse d'impact et de communiquer les changements importants aux équipes en aval.

Liez les exigences système aux modèles d'architecture afin d'établir la traçabilité des exigences et de réaliser une analyse de couverture des exigences ou d'impact.

Liez les exigences système aux modèles d'architecture afin d'établir la traçabilité des exigences et de réaliser une analyse de couverture des exigences ou une analyse de l'impact.


Créez des vues personnalisées pour gérer la complexité architecturale et communiquer avec les différentes parties prenantes.

Réaliser des études de compromis et analyser des architectures à l'aide de vues

Vous pouvez utiliser des stéréotypes pour enrichir vos modèles d'architecture avec des données de design spécifiques au domaine comme la taille, le poids, la puissance ou le coût. Les stéréotypes associés peuvent être regroupés dans des profils qu'il est possible d'appliquer dans votre architecture ou de réutiliser dans d'autres architectures. Pour gérer la complexité architecturale, vous pouvez créer des vues personnalisées afin d'isoler les composants qui présentent un intérêt pour les différentes parties prenantes ou de simplifier des activités spécifiques d'analyse.

MATLAB vous permet de réaliser directement des analyses et des études de compromis sur votre architecture. Par exemple :

  • Synthèse bottom-up ou allocation top-down (taille, poids, puissance, coût, etc.)
  • Analyse de réseaux ou de flux (latence de bout en bout, chemin le plus court, flux de matières, etc.)
  • Analyse personnalisée
  • Études de compromis (identification de la solution la plus acceptable)

Se connecter au Model-Based Design dans Simulink

Reliez directement des composants architecturaux à des modèles Simulink pour définir des comportements à l'aide du Model-Based Design, une approche qui consiste à utiliser des modèles de façon systématique tout au long de votre processus de développement. À l'aide d'un processus top-down, les modèles Simulink peuvent être automatiquement générés à partir des composants architecturaux. Inversement, vous pouvez créer un composant architectural directement à partir d'un modèle de composants Simulink. Le fait de lier des modèles d'architecture à des modèles comportementaux Simulink vous garantit que vos modèles d'architecture et d'implémentation restent synchronisés et vous permet de simuler le comportement du système.


Vérifier le système pour débugger les designs et identifier les exigences incohérentes.

Vérification du système

La simulation vous permet d'explorer des architectures, de prototyper des composants et de créer des spécifications de composant, mais également de comprendre et d'affiner les comportements du système dès le début du processus de développement. Pour étendre la vérification aux systèmes volumineux et complexes, vous pouvez automatiser la vérification en utilisant des suites de test pour valider des exigences et vérifier de manière itérative les comportements du système tout au long du processus MBSE. 

Vous pouvez spécifier des tests au niveau du système pour vérifier la cohérence et l'exactitude des exigences qui peuvent être utilisées par les équipes d'implémentation en aval. Vous pouvez traduire des exigences avec une logique de signaux complexe et dépendant du timing en évaluations comportant une sémantique claire et définie qui peuvent être utilisées pour débugger les designs et identifier les exigences incohérentes.