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综合模块化系统(IMA)是当前航空电子发展的主要方向,IMA基于应用分区,通过共享与重用功能独立的组件,构建开放式模块化的航空电子系统。在航电系统开发早期明确系统各模块的功能需求,从而设计系统模型,并且验证其是否满足性能需求,可以为系统开发人员改进设计提供参照。本文针对IMA需求验证面临的不能兼顾建模直观与分析便捷、验证结果无法及时反馈到系统设计图等问题,以可靠性与实时性两大性能需求为研究对象,通过结合当前广泛研究的系统建模语言(SysML、AADL等),综合分析验证IMA系统开发过程的多种需求模型,主要工作有以下几点:(1)针对IMA失效模式和故障传播难以描述与分析的问题,提出了基于扩展的FMEA的可靠性需求验证方法:基于IMA的架构组成和故障行为特点,改进了传统的失效模式与影响分析(FMEA)方法,结合系统架构模型设计了可靠性模型。然后采用SysML模型解析技术,基于可靠性模型分析并计算系统失效概率,进而验证可靠性。(2)针对在IMA设计初期无法获取系统时间延迟的问题,提出了基于SysML&AADL的实时性需求验证方法:首先结合MARTE的非功能性属性(NFP)描述规范,设计了带时间约束的行为模型。然后基于模式转换的思想,设计了AADL模式转换协议。接着通过建立模型文本规范之间的映射关系,将SysML/MARTE模型转化为AADL模型,最后利用分析工具仿真系统行为,验证实时性。(3)设计并实现了一个航电系统需求建模与验证平台,以集成在新一代IMA中的刹车控制系统为对象,在平台上进行了系统建模并验证可靠性与实时性的实例分析。