已實現要素的集成通常根據預定義的策略執行。集成策略的定義基于系統的架構,并依賴于系統架構的設計方式。描述的策略是一個集成計劃,定義預期的最低配置總量,這些聚合物的組裝順序以支持有效的后續驗證和確認操作(例如,檢查和/或測試),技術檢查或評估接口,集成環境支持和必要的功能聚合的組合。因此,從所選擇的驗證和確認策略開始詳細闡述集成策略。請參閱系統驗證和系統驗證主題。
要定義集成策略,有幾種可能的集成方法/技術可以單獨使用,也可以組合使用。集成技術的選擇取決于幾個因素;特別是系統要素的類型、交付時間、交付順序、風險、約束等。每種集成技術都有優缺點,應該在系統利益(SoI)環境中加以考慮。下面的表1總結了一些集成技術。
表1。集成技術。
| 集成技術 | 描述 |
| 全局集成 |
也被稱為大爆炸集成;所有交付實現的要素只在一個步驟中組裝。 這種技術很簡單,不需要模擬當時不可用的已實現要素。 難以檢測和定位故障;接口錯誤被延遲檢測到。 |
| “與流”集成 |
交付實現的要素在可用時進行組裝。 允許快速啟動集成。 實現起來很復雜,因為需要模擬還沒有實現的要素。無法控制端到端的“功能鏈”;因此,全局測試被推遲到非常晚的時間。 應該保留給沒有技術風險的知名和受控系統 |
| 增量集成 |
按照預定義的順序,在已經集成的增量中添加一個或很少幾個已實現的要素實現。 故障的快速定位:一個新的故障通常定位在最近集成實現的要素中,或者依賴于一個錯誤的接口。 對于沒有實現的要素需要模擬器。需要許多測試用例,因為每個被實現的添加要素都需要驗證新的配置和回歸測試。 適用于任何類型的架構。 |
| 子集的集成 |
實現的要素由子集組裝,然后將子集組裝在一起(子集就是集合);也可稱為“功能鏈集成”。 子集并行集成節省時間;有可能交付部分產品。比增量集成需要更少的方法和更少的測試用例。 設計過程中應定義子集。 適用于由子系統組成的架構。 |
| 自頂向下集成 |
已實現的要素或聚合按其激活或利用順序集成。 骨架的可用性和架構錯誤的早期檢測,接近現實的測試用例的定義,以及測試數據集的復用。 需要創建許多存根/帽;很難定義葉實現要素的測試用例(最低層面)。 主要用于軟件領域。從更高層次的實施要素出發;低層實現的要素被添加到分支要素實現。 |
| 自底向上集成 |
已實現的要素或聚合以與其激活或利用相反的順序集成。 測試用例的簡單定義;早期檢測故障(通常局限于葉式實現的元件);減少要使用的模擬器數量。一個集合可以是一個子系統。 測試用例應該為每個步驟重新定義,驅動程序很難定義和實現,底層的實現要素被“過度測試”,并且不允許快速檢測到架構錯誤。 主要用于軟件領域,但可以用于任何類型的系統。 |
| 標準驅動的集成 |
與所選標準相比,最關鍵的實現要素首先是集成的(可靠性、復雜性、技術創新等)。標準通常與風險有關。 允許對關鍵實現要素進行早期和密集的測試;設計選擇的早期驗證。 測試用例和測試數據集很難定義。 |
通常,選擇混合集成技術作為上面列出的不同技術之間的權衡,從而允許優化工作并使流程適應開發中的系統。優化考慮了實施要素的實現時間、它們的交付計劃、它們的復雜性水平、技術風險、裝配工具的可用性、成本、截止日期、特定的人員能力等。
過程方法
過程的活動
在此過程中執行的主要活動和任務包括:
建立集成計劃(該活動與系統的設計活動同時進行),該計劃定義:
v優化的集成策略——使用適當的集成技術來實現集合的順序。
v為了集成的目的要處理的V&V操作。
v要裝配和驗證的聚合體的配置。
v集成方式和驗證方式(專用實現產品),可能包括裝配程序、裝配工具(線束、特定工具)、V&V工具(模擬器、樁/帽、發射裝置、測試臺、測量設備等)和V&V程序。
獲得集成計劃中定義的集成方法和驗證方法。方式的獲取可以通過采購、開發、復用和分包等多種方式實現;通常一整套方式的獲得是這些方法的混合。
接收每個實現要素的交付:
v解包并重新組裝已實現的要素及其附件。
v檢查交付的配置,實現要素的一致性和接口的兼容性,并確保強制性文檔的存在。
將實現的要素組裝到聚合中:
收集要裝配的已實現要素、集成方法(裝配工具、裝配過程)和驗證方法(V&V工具和過程)。
使用裝配工具將實現的要素相互連接起來,以按照集成計劃和裝配過程中規定的順序構成聚合。
添加或連接V&V工具到預定義的聚合。
完成焊接、上膠、鉆孔、攻牙、調整、調優、噴漆、參數化等最終操作。
驗證每個聚合:
檢查集料是否按照既定程序正確組裝。
執行使用驗證和確認程序的驗證過程,并檢查集合是否顯示了正確的設計特性/指定的要求。
記錄集成結果/報告和潛在的問題報告,變更請求,等等。
工件和本體要素
這個過程可能會創建一些工件,例如:
v一個集成的系統
v裝配工具
v匯編程序
v集成計劃
v集成報告
v問題/異常/故障報告
v變更請求(關于設計)
該過程利用表2中討論的本體要素。
表2。在系統集成中處理的主要本體要素。
| 要素 | 定義 | 屬性 |
| 聚合 | 聚合是由幾個系統要素或應用了一組驗證操作的系統組成的系統的子集。 | 標識、名稱、描述 |
| 裝配程序 | 裝配過程對一組基本裝配操作進行分組,以構建已實現的系統要素的聚合。 | 標識符,名稱,描述,持續時間,時間單位 |
| 裝配工具 | 裝配工具是一種物理工具,用于連接、裝配或鏈接幾個已實現的系統要素,以構建聚合(特定工具、工具等)。 | 標識、名稱、描述 |
| 風險 | 一種事件,具有發生的概率和其對系統任務或其他特征的后果的嚴重性(用于工程中的技術風險)。風險是脆弱性和危險或威脅的結合。 | 標識符,名稱,描述,狀態 |
| 基本原理 | 為工程要素的選擇提供正當理由的論證。 | 標識符、名稱、描述(基本原理、定義聚合的原因、裝配過程、裝配工具) |
注:驗證和確認本體要素在系統驗證和系統驗證主題中進行了描述。
本體要素之間的主要關系如圖2所示。

原文標題:系統集成策略
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