2026/01/15
项目背景
某单位经过多年的数字化建设，建成了PDM、OA、质量管理、装备试验数据、安全邮件等信息化信息，具备了较好的数字化应用基础，支撑了各项科研生产任务顺利开展。但是，在推行MBSE数字化研制模式方面，无论是设计/仿真工具还是协同平台都存在非常明显的短板，急需补充和加强MBSE方面的数字化能力。
1）在新型号装备的多专业协同方案论证层面，目前某单位公司缺少统一任务协同和数据管控平台，总体、气动、弹道、结构等多专业协同方案论证手段传统，无法支持多方案快速协同，以及各个专业数据可追溯的设计师业务需求。
2）在装备任务场景推演层面，目前某单位公司缺少有效的战场作战仿真推演工具，无法围绕型号装备模拟对象突防打击、区域封控等典型作战模式。
3）在需求管理和功能模型层面，目前某单位公司采用Word或Excel文件作为载体进行描述、下发和传递；无法建立系统需求与各分系统、部件级的需求分解、分配关系。目前某单位公司已经具备较高的建模和仿真能力，但是由于软件工具许可数量有限，无法支持型号装备研发的工程化应用。
4）在多领域性能模型建模和仿真层面，目前某单位公司缺少多领域性能模型建模工具，无法实现系统方案快速论证与参数优化，全面形成基于模型的多级协同研制能力。
5）在AI的机器学习和深度学习层面，目前智能创新验证中心不仅缺少人工智能必要的软硬件实操环境，而且还缺少各专业领域的培训课程以及案例分享，从事人工智能技术研究的工程师提供学习与操作机会。
6）在气动热预测层面，目前某单位公司采用基于结构网格的气动热仿真工具，新型号装备气动外形复杂，气动热环境严酷，设计难度大。
客户需求
建设某单位基于MBSE的数字化协同设计平台，推行MBSE数字化研制模式，加强MBSE方面的数字化能力。
1）在线协同设计平台需求：彻底变革当前以安全邮件为载体的多方案多专业工程设计模式，将现有模式转变为基于流程、任务的协同协作模式，以模型和数据为核心驱动，实现不同专业设计师基于同一设计环境和平台的在线协同设计，保证各专业核心数据信息的及时获取，加速新型号装备方案论证和设计迭代过程。
2）多样化战场评估与仿真需求：围绕装备数字化建设中装备研制、装备试验、装备作战效能评估等需求，利用目标数据、装备数据、作战规则数据，构建威胁目标、作战环境等仿真应用对象，对联合作战突防打击典型想定方案进行推演评估，支撑装备作战效果展示分析，提供装备试验验证的外部激励和响应手段，搭建装备作战效能评估虚拟对抗作战环境条件，具备集作战概念研究、装备试验验证、战术战法创新等功能为一体的多样化任务场景构建与评估工具。
3）需求管理和功能模型建模需求：需求管理部分，提供需求文档导入、需求快速检索、需求下发及执行等功能；功能模型建模部分，提供功能架构模型建模及多人协同建模功能。通过将需求管理工具与系统建模工具的集成，并在系统模型中对需求、结构、行为、参数等设计要素通过验证、细化、满足、绑定等关系相互关联，通过架构建模和功能逻辑仿真，实现“需求规范可追溯、架构合理可验证、指标闭环可联动”的数字化建模目标。
4）多领域性能模型建模需求：基于系统仿真验证软件多领域建模环境基础环境建设，包括系统建模、编译分析、仿真求解以及后处理。包括：命令与脚本功能、数字仪表功能、三维动画功能、模型试验功能、参数灵敏度分析功能、模型参数标定功能、模型设计优化功能以及求解算法扩展接口配置功能。
5）AI应用需求：实现含智能算法开发、典型智能应用展示、开发人员学习培训的综合环境，牵引科技创新，孵化领域智能化服务，满足未来智能化型号装备发展需要。
6）气动热仿真工具需求：实现基于非结构化网格的气动热预测工具，提升复杂外形气动热环境预测能力，为飞行器热防护系统提供有力支撑。
系统功能
应用服务层，主要包括：
1）任务场景评估：任务场景构建、装备模型建模、任务推演评估、任务场景展示、装备/场景及评估指标库。
2）需求功能建模：需求管理、需求追溯、体系模型建模、系统需求设计、系统架构设计、系统功能设计、系统参数设计、协同建模。
3）多领域性能建模：构建型号装备仿真模型、构建系统仿真模型、模型试验与迭代、多领域性能模型协同建模。
4）AI研究：数据导入/清洗/扩充/分析、可视化建模/作业建模、AI模型集中管纳/评估/优化、在线服务管理/流量配置调度。
5）多专业协同设计：多个设想方案协同论证、4种设计模式(在线协同设计、离线设计、独立设计、单人论证)、专业方案数据自动流转/准确传递、基于专业方案开展多专业协同设计、专业方案数据追溯管理、自研APP和商用工具管理、自研APP和商用工具管理、专业模型库管理、论证流程可视化定义功能。
6）数字主线管理：任务场景模型管理、功能模型管理、需求模型双向同步、多领域性能模型管理、专业设计模型管理、AI验证模型管理。
7）共性组件层，主要包括：工作日历、个性看板、通知中心、任务中心、统一搜索、在线会议、参数配置、节点配置、任务配置、组织管理、用户管理、角色管理、权限管理、生命周期管理、安全管理。
应用效果
在线协同设计平台：已成功运行3XX、JXX等型号设计，支撑了项目总体、分系统总体，专业设计任务的研制过程。有效支撑中天动力新研型号方案快速生成、多方案比较及迭代寻优、研制过程状态有效控制、研制构型变更及时响应、历史型号研发知识充分共享、过往积累的工程经验有效复用。
装备任务场景评估：通过仿真模型、仿真想定、仿真推演，通过将物理空间的军事实体和军事活动映射到数字空间，实现虚拟互动的实现感知、决策、控制、交战、保障等资源跨域融合与协同运用，从而达到全面掌控态势、高效指挥决策、敏捷行动控制和精准支援保障的作战优势。
需求及功能模型建模工具：实现在需求分析管理阶段对产品设计需求进行统一管理，在系统设计过程中进行模型化正向设计，并将需求管理与系统设计过程关联，实现工具间的需求同步，并在建模工具内对需求进行前期验证。能够大大增加需求管理以及系统设计的效率。
多领域性能模型建模工具：提供复杂工程系统多专业统一建模、仿真及分析软件。基于国际多领域统一建模规范Modelica，多领域性能模型建模工具提供工业设计知识的模型化表达和模块化封装，实现基于物理拓扑的快速系统模型集成与设计验证，以知识可重用、系统可重构方式，为工业企业的设计知识积累与产品创新设计提供了有效的技术支撑，对及早发现产品设计缺陷、快速验证设计方案、全面优化产品性能、有效减少物理验证次数等具有重要价值。
AI工具：提供数据导入、数据清洗、数据扩充、数据标注和管理分析等功能，帮助客户解决数据采集难、标注成本高和清洗成本高等难题。提供Notebook建模、可视化建模、作业建模、自动化建模、智能产线建模等多种建模方式，多种调优后预训练模型。培养一批掌握人工智能技术的工程师，推动行业智能化发展。
气动热仿真分析工具：基于有限体积数值模拟技术，集成了国际上先进的数值格式、湍流模型和时间格式，并预置大气参数模型和包括地球大气、各类发动机推进剂及生成物的主要成分数据，支持包括量热完全气体模型、热完全气体模型等常用热力学模型和包括萨瑟兰模型、动力学模型等常用输运参数模型，可有效保证复杂流动的模拟精度。实现基于非结构化网格的气动热预测工具，提升复杂外形气动热环境预测能力，为飞行器热防护系统提供有力支撑。
