MBSE 驱动的 E／E 架构开发的优势

简介

随着OEM开发的高级平台的自动化和连通性水平不断提高，各领域的车辆复杂性都在增长。为了应对这种日益增长的复杂性，汽车、航空航天和商用车辆OEM必须发展架构设计流程，以利用MBSE和数字化流程。当今的E/E系统工程解决方案通过提供稳健的数据连续性、高级自动化能力、闭环验证和设计优化来帮助公司实现MBSE。借助此类解决方案，工程师可以使用现有功能模型来生成车辆架构和更详细的系统设计，并持续从上游流程扩充数据，以确保从功能到实现以及实际组件或系统的可追溯性。这种可追溯性对于证明高级车辆平台的合规性和安全性至关重要。

随着车辆技术朝着更高水平的自主性和连通性方向发展，汽车、航空航天和重型/非公路车辆行业的原始设备制造商(OEM)开始面临共同的挑战（图1）。人们希望这些先进技术能够改善乘用车、飞机、农业和其他重型设备的安全性、生产率及能力。然而，支持这些技术需要复杂的电气、电子和机电系统，这促使所有领域的车辆复杂性急剧提高。

到目前为止，车辆的架构演变是由对更好的车辆功能、新型且更高级的特性的需求驱动的。例如，考虑过去20年中汽车电气电子(E/E)架构的演变。以前，车辆架构由几十个通过低带宽网络和低保真度信号连接的ECU组成。这些架构支持车辆的基本特性和功能，例如立体声音响、电动车窗、巡航控制和防抱死制动系统。相比之下，现代中档汽车包含约90个ECU，这些ECU通过各种高速和低速网络连接到数十个传感器和执行器。这种现代架构在规模和复杂性方面有很大的增长，目的是支持新特性，例如先进驾驶辅助系统(ADAS)、高级信息娱乐系统、导航等。

现在，更高级的车辆自动化、电气化和连接系统正在推动车辆OEM厂商将新技术整合到车辆中。其中特别值得注意的是，制造商正在尝试整合新的通信技术，以便将车辆连接到5G网络、WiFi并实现“车辆到一切”(V2X)的通信。利用这些通信技术，OEM将能对车辆软件进行空中更新(OTA)，这样哪怕车辆已售出，也能解锁更多功能。但是，车辆架构中也需要额外的基础设施来保障安全，防范来自车辆外部及其所连接的网络的安全威胁。随着车辆自动化程度的提高，这一点尤其重要。