南京航空航天大学学报

作者：王康星，胡军，王立松，丁鼎，董亚炯，戴嘉磊

单位：南京航空航天大学计算机科学与技术学院，南京 211106；,南京航空航天大学计算机科学与技术学院，南京 211106;软件新技术与产业化协同创新中心，南京 210007；,南京航空航天大学计算机科学与技术学院，南京 211106;软件新技术与产业化协同创新中心，南京 210007；,南京航空航天大学计算机科学与技术学院，南京 211106；,南京航空航天大学计算机科学与技术学院，南京 211106；,南京航空航天大学计算机科学与技术学院，南京 211106；

关键词：计算机软件与理论;需求工程;形式化方法;需求建模与分析;飞行控制系统

基金：国家自然科学基金（U2241216）。

越来越复杂的多层级功能需求给高安全机载软件的设计开发带来了重要挑战。本文给出了一个面向工程应用领域具有层次化语义特征的软件需求形式化建模与分析方法。首先，设计了一个层次化的形式化需求模型。层次化变量关系模型（Hierarchical variable relation model， HVRM）引入工程领域中典型的功能模块属性以及端口等概念来表达系统功能的层次化特征语义，同时也具备原有变量关系模型（Variable relation model， VRM）中基于表格形式的形式化语义，可表示包括条件型、事件型、多维度模式转换等多种类需求的语义信息。进而，基于需求的一致性完整性要求确立了VRM一致性完整性约束簇。其次，设计了一个将工程条目化需求建模为HVRM形式化需求模型的处理框架，并在一个机载软件需求工具平台（Hierarchical avionics requirement tools， HART）中进行了处理功能和需求追溯功能的实现和集成。最后采用某机型自动飞行系统中飞行模式转换软件逻辑需求进行了实例需求建模和模型分析。

来源：2025年第1期

《南京航空航天大学学报》期刊编辑部

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