中国空间科学技术 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (1): 48-58.doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0008
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贾晓冬1,崔玉福1,*,刘静宇1,李春光2,刘朋雨1,曹丽君1,辛旭1
JIA Xiaodong1,CUI Yufu1,*,LIU Jingyu1,LI Chunguang2,LIU Pengyu1,CAO Lijun1,XIN Xu1
摘要: 针对低轨巨型星座大规模批产背景下,传统基于文档的卫星系统设计方法存在系统性不足、迭代效率低、批量测试困难等问题,旨在构建基于模型的系统工程(MBSE)的卫星系统敏捷设计方法,以实现设计流程的高效迭代与批量验证,满足大规模星座短周期研制需求。研究采用多层次模型复用架构与增量开发模式相结合的技术路径:首先构建系统级-分系统级-单机级的三级模型体系,通过元模型基础库、单机单元库与卫星架构库的多层次复用机制,实现设计经验的模型化固化;其次提出基于用例的增量开发模式,将需求变更映射为场景迭代,通过SysML模型实现需求到指标的动态传递;最后建立基于系统验证模型的批测试设计方法,构建测试用例与需求的关联矩阵,实现设计与测试的全链路闭环验证。以光学遥感卫星批产项目为案例,通过模型输入参数迭代、分系统方案权衡及总体指标验证,完成方法的工程验证。应用验证表明,该方法使卫星方案论证效率提升约80%。提出的MBSE敏捷设计方法通过模型复用机制实现了设计经验的数字化传承,基于用例的增量开发模式解决了需求变更的高效响应问题,测试闭环机制提升了大规模星座的批量验证能力。研究成果为卫星系统工程的数字化转型提供了可推广的技术框架,拓展模型在卫星批产全生命周期中的应用深度。