国产民用飞机SINS/BDS组合导航MBSE设计及航路段运行仿真

刘瑞华; 张翔

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国产民用飞机SINS/BDS组合导航MBSE设计及航路段运行仿真

更新时间：2026-04-17

- 国产民用飞机SINS/BDS组合导航MBSE设计及航路段运行仿真
- MBSE architecture of SINS/BDS Integrated navigation system for civil aircraft and route operation simulation
- 航空工程进展 2026年页码：1-15
- 作者机构：
  
  中国民航大学电子信息与自动化学院，天津 300300
- 作者简介：
  
  张翔(2001-), 男, 硕士研究生。 E-mail: zxiang0717@163.com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(U2233215)
- DOI：
  中图分类号： V37
- 收稿：2025-12-04，
  
  修回：2026-04-11，
  
  网络首发：2026-04-17，
- 稿件说明：
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刘瑞华,张翔. 国产民用飞机SINS/BDS组合导航MBSE设计及航路段运行仿真[J]. 航空工程进展.

LIU Riuhua,ZHANG Xiang. MBSE architecture of SINS/BDS Integrated navigation system for civil aircraft and route operation simulation[J]. Advances in Aeronautical Science and Engineering.(in Chinese)
刘瑞华,张翔. 国产民用飞机SINS/BDS组合导航MBSE设计及航路段运行仿真[J]. 航空工程进展. DOI：

LIU Riuhua,ZHANG Xiang. MBSE architecture of SINS/BDS Integrated navigation system for civil aircraft and route operation simulation[J]. Advances in Aeronautical Science and Engineering.(in Chinese) DOI：

摘要

国产民用飞机组合导航系统传统文档式设计方法在航路运行阶段存在的需求追溯性差、性能验证困难，以及系统架构所需导航性能（RNP）信息传递不一致。提出一种基于MagicGrid方法论的模型驱动架构设计方法。构建覆盖需求分析、行为建模、结构设计与参数仿真的多层次系统架构模型，满足航路段RNP 2的运行要求；在此基础上，面向SINS/BDS（捷联惯性导航系统/北斗卫星导航系统）松组合导航系统，提出一种基于系统建模语言（SysML）与MATLAB的联合仿真方法，构建国产民用飞机组合导航系统从需求分析到仿真验证的全流程MBSE实施路径与框架。结果表明，该方法能够有效弥补传统设计在需求追溯与动态性能验证方面的不足，支撑组合导航系统在航路段满足RNP 2运行要求。

Abstract

Insufficient requirement traceability， performance validation， and inconsistent RNP information flow in traditional document-based designs hinder the navigation accuracy of domestic civil aircraft during en-route operations. In contrast to existing research focusing on terminal area RNP 1， this paper introduces a model‑driven architecture design method based on the MagicGrid methodology to develop a multi‑level system architecture model that spans requirements analysis， behavior modeling， structural design， and parametric simulation， thereby satisfying the en‑route RNP 2 operational requirements. Focusing on the SINS/BDS loosely coupled navigation system， a co-simulation approach using the Systems Modeling Language （SysML） and MATLAB is proposed. This establishes an end-to-end MBSE implementation framework from requirements analysis to simulation validation， offering a reusable methodology and practical reference for designing complex civil aircraft navigation system architectures. Simulation results demonstrate that the proposed method effectively enhances requirements traceability and dynamic performance validation， ensuring that the integrated navigation system meets RNP 2 requirements during en-route operations.

关键词

Keywords

references

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