文章摘要:随着安全关键系统的规模和复杂性不断增长，单一建模语言无法完全覆盖该类异构系统的建模要求.近年来，多范式建模方法逐渐成为表达复杂异构系统的有力手段，而安全性分析则是保证安全关键系统质量的重要步骤.本文提出一种面向安全关键系统的多范式建模及安全性分析方法.首先，使用SysML和AADL两种建模语言对安全关键系统进行多范式建模，SysML定义系统需求和逻辑架构，AADL则用于表达系统实现的物理架构、执行平台和应用软件运行时.其次， 面向航空适航安全分析标准ARP4761的要求，对多范式模型进行安全性分析，即，为支持SysML系统定义层的安全性分析，提出安全性扩展附件SafetyProfile用于表达安全性信息，并将安全模型和SysML系统模型进行链接，自动生成功能危害评估报告和故障树;提出SysML系统模型和安全模型到AADL架构模型和错误附件模型的自动转换方法，并对AADL模型进行系统实现层的安全性分析.最后，设计实现了原型工具，并以航空领域的飞机空气增压系统(Airplane Air Compressor System)这一安全关键系统为案例，验证本文所提方法和工具的有效性.

文章关键词:安全关键系统,多范式建模,安全性分析,SysML,AADL,ARP4761,

项目基金:国家自然科学基金项目(62072233)资助,航空科学基金项目(201919052002)资助,中央高校基本科研业务费专项资金项目(NP2017205) 资助,