Model-based system engineering to enhance complex system lifecycle management: the rotorcraft Landing Gear System case

Leonardo S.p.A, a prominent European and global helicopter manufacturer, continually seeks innovation within its departments to maintain operational efficiency. In the everevolving landscape of technology, modern systems must adapt to incorporate advanced features, improved performance, and enhanced interoperability. Moreover, these systems are no longer self-contained; they operate as interconnected components within a broader System of Systems. Model-Based System Engineering (MBSE) aims to facilitate these adaptations by providing a shared source of truth to the system engineering ecosystem. It enhances efficiency and quality by establishing a dynamic model that evolves throughout the entire product lifecycle. This study employs a novel methodology, a fusion of two existing approaches, ObjectOriented Systems Engineering Method (OOSEM) and the MagicGrid framework. The primary tool used is CAMEO, with the SysML as the modeling language. The choice of SysML is particularly beneficial during the initial stages of innovation, owing to its simplicity, clarity, and widespread adoption within the sector. This thesis employs the Model-Based System Engineering (MBSE) methodology during the Preliminary Design phase of the AW169 landing gear. The process initiates by establishing high-level mission objectives and defining use cases. Employing an iterative approach, it systematically progresses towards the development of a comprehensive logical architecture that elucidates the behavior and structure of the System of Interest (SoI). Furthermore, it encompasses the internal subsystems and components linked to the SoI. Particular emphasis is placed on the Landing Gear Actuation Subsystem, leading to the formulation of a conceptual architecture for this subsystem, including its associated behavior. This endeavor aims to evaluate two potential variants for the subsystem. Each stage of this process rigorously undergoes verification against predefined model requirements, ensuring a robust traceability framework

Leonardo S.p.A, un importante produttore europeo e globale di elicotteri, cerca costantemente innovazioni all’interno dei suoi dipartimenti per mantenere l’efficienza operativa. Nel panorama tecnologico in continua evoluzione, i sistemi moderni devono adattarsi per incorporare funzionalità avanzate, prestazioni migliorate e una maggiore interoperabilità. Inoltre, questi sistemi non sono più autocontenuti; operano come componenti interconnessi all’interno di un sistema di sistemi più ampio. La Model-Based System Engineering (MBSE) mira a facilitare tali adattamenti fornendo una fonte condivisa di verità all’ecosistema dell’ingegneria dei sistemi. Migliora l’efficienza e la qualità stabilendo un modello dinamico che si evolve lungo l’intero ciclo di vita del prodotto. Questo studio impiega una metodologia innovativa, una fusione di due approcci esistenti, l’Object-Oriented Systems Engineering Method (OOSEM) e il framework MagicGrid. Lo strumento principale utilizzato è CAMEO, con il linguaggio di modellazione SysML. La scelta di SysML è particolarmente vantaggiosa nelle fasi iniziali dell’innovazione, grazie alla sua semplicità, chiarezza e diffusa adozione nel settore. Questa tesi utilizza la metodologia Model-Based System Engineering (MBSE) durante la fase di Progettazione Preliminare del carrello d’atterraggio AW169. Il processo inizia stabilendo obiettivi di missione ad alto livello e definendo casi d’uso. Attraverso un approccio iterativo, procede sistematicamente verso lo sviluppo di un’architettura logica completa che chiarisce il comportamento e la struttura del Sistema di Interesse (SoI). Inoltre, comprende i sottosistemi interni e i componenti collegati al SoI. Particolare enfasi è posta sul Sottosistema di Attuazione del Carrello d’Atterraggio, che porta alla formulazione di un’architettura concettuale per questo sottosistema, comprensiva del suo comportamento associato. Questo sforzo mira a valutare due possibili varianti per il sottosistema. Ciascuna fase di questo processo è rigorosamente verificata in base ai requisiti del modello predefiniti, garantendo un solido quadro di tracciabilità