航空武器裝備頂層論證技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)

李清， 閆娟， 朱家強(qiáng)， 黃濤， 臧精, *

1. 中國航空工業(yè)發(fā)展研究中心， 北京　100029

2. 中航工業(yè)航空總體論證科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京　100029

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航空武器裝備頂層論證技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)

李清1, 2， 閆娟1, 2， 朱家強(qiáng)1, 2， 黃濤1, 2， 臧精1, 2, *

1. 中國航空工業(yè)發(fā)展研究中心， 北京100029

2. 中航工業(yè)航空總體論證科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京100029

摘要:航空武器裝備頂層論證是航空武器裝備論證的重要內(nèi)容，是航空武器裝備發(fā)展的頂層設(shè)計(jì)與型號(hào)發(fā)展的先期論證。開展航空武器裝備頂層論證，是實(shí)現(xiàn)航空武器裝備體系對(duì)抗的需要，也是航空武器裝備由跟蹤發(fā)展向自主創(chuàng)新跨越的需要。分析了航空武器裝備頂層論證技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)，回顧了航空武器裝備頂層論證技術(shù)從產(chǎn)生到逐步完善的發(fā)展歷程，剖析了航空武器裝備頂層論證當(dāng)前面臨的技術(shù)難點(diǎn)與可能的應(yīng)對(duì)策略，探討了航空武器裝備頂層論證技術(shù)當(dāng)前及今后一個(gè)時(shí)期的研究重點(diǎn)與發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞:航空武器裝備； 頂層論證； 需求工程； 體系設(shè)計(jì)； 效能評(píng)估； 推演仿真

航空武器裝備頂層論證，是隨著航空武器裝備論證的內(nèi)涵不斷豐富、外延不斷擴(kuò)展而出現(xiàn)的新概念，目前尚無明確定義。綜合相關(guān)研究，本文將航空武器裝備頂層論證定義為航空武器裝備平臺(tái)之上和型號(hào)立項(xiàng)之前的各項(xiàng)論證工作的統(tǒng)稱，是航空武器裝備發(fā)展的頂層設(shè)計(jì)與型號(hào)發(fā)展的先期論證，主要包括航空武器裝備發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃論證、航空武器裝備體系論證、航空武器裝備型號(hào)研制立項(xiàng)綜合論證等。開展航空武器裝備頂層論證，是實(shí)現(xiàn)航空武器裝備體系對(duì)抗的需要，也是實(shí)現(xiàn)航空武器裝備由跟蹤發(fā)展向自主創(chuàng)新跨越的必然選擇。

1航空武器裝備頂層論證技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)

航空武器裝備頂層論證技術(shù)，是支撐航空武器裝備頂層論證的各種方法和手段的統(tǒng)稱，是航空武器裝備論證技術(shù)的豐富與擴(kuò)展。隨著航空武器裝備論證的內(nèi)涵外延的豐富與擴(kuò)展，航空武器裝備頂層論證技術(shù)主要面臨下列挑戰(zhàn)。

1.1論證范疇發(fā)生變化

囿于歷史原因，國內(nèi)航空武器裝備論證一度主要局限于瞄準(zhǔn)國外具體產(chǎn)品的型號(hào)技術(shù)論證。近年來，隨著環(huán)境、任務(wù)和自身能力的演變，航空武器裝備論證已經(jīng)明顯超出了型號(hào)技術(shù)論證的范疇。一般認(rèn)為，航空武器裝備論證包括宏觀綜合論證、型號(hào)論證和有關(guān)專項(xiàng)論證[1]。航空武器裝備頂層論證囊括了宏觀綜合論證的全部?jī)?nèi)容和型號(hào)論證中的立項(xiàng)綜合論證。隨著航空武器裝備論證范疇的演變，航空武器裝備頂層論證從無到有。如何支撐航空武器裝備頂層論證，就成為了航空武器裝備頂層論證技術(shù)面臨的首要問題。以型號(hào)立項(xiàng)綜合論證為例，近年來發(fā)生了兩大變化：①型號(hào)技術(shù)論證向型號(hào)綜合論證擴(kuò)展；②單一型號(hào)論證向體系論證擴(kuò)展。從而使得型號(hào)體系定位及其對(duì)體系整體作戰(zhàn)能力的貢獻(xiàn)率，成為型號(hào)立項(xiàng)綜合論證必須首先明確的問題。如何為應(yīng)對(duì)上述變化提供有效的技術(shù)支撐就成為了頂層論證技術(shù)必須關(guān)注和解決的重大現(xiàn)實(shí)問題。

1.2論證領(lǐng)域發(fā)生變化

如前所述，傳統(tǒng)的航空武器裝備論證關(guān)注的主要是技術(shù)問題。近年來，這種情況已經(jīng)不復(fù)存在，繼技術(shù)論證和經(jīng)濟(jì)性論證之后，軍事問題已經(jīng)成為航空武器裝備論證不可回避的重要領(lǐng)域。軍事想定貫穿需求論證、體系設(shè)計(jì)、產(chǎn)品概念方案設(shè)計(jì)和效能評(píng)估的全過程，作戰(zhàn)視圖是指導(dǎo)體系設(shè)計(jì)和產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)的重要工具，作戰(zhàn)流程、作戰(zhàn)時(shí)序與作戰(zhàn)信息交互關(guān)系等是確定產(chǎn)品功能、性能和戰(zhàn)技指標(biāo)的重要依據(jù)。面對(duì)上述變化，軍事素養(yǎng)已經(jīng)成為航空武器裝備頂層論證人員的必備素養(yǎng)，軍事想定編制、作戰(zhàn)視圖描繪等相關(guān)技術(shù)已經(jīng)融入航空武器裝備頂層論證技術(shù)體系中，如何主動(dòng)適應(yīng)上述變化，已經(jīng)成為航空武器裝備頂層論證技術(shù)必須面對(duì)和迫切需要解決的現(xiàn)實(shí)問題。

1.3論證方法發(fā)生變化

航空武器裝備論證具有一般產(chǎn)品論證的共性特點(diǎn)，也有自身的個(gè)性特點(diǎn)；及時(shí)吸納國內(nèi)外產(chǎn)品論證共性理論的新進(jìn)展，不斷總結(jié)自身實(shí)踐的新經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)建并不斷充實(shí)完善航空武器裝備頂層論證技術(shù)體系，是推動(dòng)航空武器裝備論證技術(shù)不斷創(chuàng)新的必由之路。近年來，國外相關(guān)領(lǐng)域的三大進(jìn)展值得關(guān)注：①起源于大型復(fù)雜軟件系統(tǒng)開發(fā)的需求工程技術(shù)新進(jìn)展[2]；②起源于“企業(yè)”體系結(jié)構(gòu)開發(fā)的體系結(jié)構(gòu)框架新進(jìn)展[3]；③基于模型的系統(tǒng)工程理論新進(jìn)展。上述進(jìn)展為構(gòu)建和完善航空武器裝備頂層論證技術(shù)注入了新的活力，因此，如何立足國情實(shí)現(xiàn)引進(jìn)消化再創(chuàng)新，構(gòu)建適應(yīng)形勢(shì)發(fā)展需要的航空武器裝備頂層論證技術(shù)體系的問題已經(jīng)擺在了面前。

1.4論證要求發(fā)生變化

隨著人們對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)規(guī)律和武器裝備發(fā)展規(guī)律認(rèn)識(shí)的不斷深化，對(duì)航空武器裝備論證的要求也在改變。按需求特點(diǎn)進(jìn)行劃分，大致有3個(gè)層次：①滿足需求，即需求是明確的，論證的重點(diǎn)是如何通過發(fā)展適當(dāng)?shù)难b備以滿足需求；②開發(fā)需求，此時(shí)需求尚不明確，但客觀存在，需要通過論證工作予以明確，并通過發(fā)展裝備予以滿足；③創(chuàng)造需求，即通過設(shè)計(jì)戰(zhàn)爭(zhēng)，創(chuàng)新戰(zhàn)法，創(chuàng)造出對(duì)未來武器裝備的新需求，也即設(shè)計(jì)武器就是設(shè)計(jì)戰(zhàn)爭(zhēng)。對(duì)于前兩種情形，國內(nèi)外已有大量經(jīng)驗(yàn)；對(duì)于第3種情形，國內(nèi)近些年剛剛提出，還需要從認(rèn)識(shí)論和方法論層面分別予以解決，其中方法論層面的問題就是航空武器裝備頂層論證技術(shù)應(yīng)當(dāng)予以關(guān)注和解決的。

2航空武器裝備頂層論證技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

回顧歷史，航空武器裝備頂層論證技術(shù)不是憑空產(chǎn)生的，也不是一夜之間就得以建立和完善的。通用領(lǐng)域的相關(guān)成果為其提供了方法來源，國防領(lǐng)域的類似研究為其提供了有益借鑒，航空武器裝備的發(fā)展歷程為其提供了實(shí)踐基礎(chǔ)。伴隨著理論的逐漸完善和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不斷豐富，航空武器裝備頂層論證技術(shù)也從產(chǎn)生走向成熟。

2.1需求工程技術(shù)

航空武器裝備需求工程，是應(yīng)用已經(jīng)證實(shí)的方法與手段，對(duì)尚待開發(fā)的航空武器裝備進(jìn)行需求分析，確定用戶需求，定義其必備特征的工程技術(shù)[4]。需求工程由需求開發(fā)與需求管理兩部分組成，其中需求開發(fā)又包括需求獲取、需求分析、需求描述和需求驗(yàn)證等環(huán)節(jié)。因此，航空武器裝備需求工程，也是支撐上述需求開發(fā)與需求管理活動(dòng)的各種方法與手段的統(tǒng)稱。

航空武器裝備需求工程的產(chǎn)生與發(fā)展，得益于軍事需求工程與軟件需求工程的雙重推動(dòng)。20世紀(jì)60年代初，美國國防部建立了規(guī)劃、計(jì)劃和預(yù)算系統(tǒng)(PPBS)，將系統(tǒng)工程方法引入了國防領(lǐng)域。20世紀(jì)80年代中期，美國國防部在武器裝備發(fā)展中全面推行需求生成系統(tǒng)(RGS)，軍事需求工程由此產(chǎn)生。2003年8月，為適應(yīng)冷戰(zhàn)結(jié)束與進(jìn)入信息化時(shí)代的需要，美國國防部推出聯(lián)合能力集成與開發(fā)制度(JCIDS)，基于能力成為推動(dòng)需求發(fā)展的新動(dòng)力。與此并行，隨著計(jì)算機(jī)與軟件工程的發(fā)展，20世紀(jì)80年代中期，軟件需求工程的概念開始出現(xiàn)。20世紀(jì)90年代，軟件需求工程成為軟件工程領(lǐng)域的新熱點(diǎn)。1996年，Springer-Verlag(全球第一大科技圖書、第二大科技期刊出版公司)創(chuàng)辦《Requirements Engineering》雜志，標(biāo)志著軟件需求工程已經(jīng)確立[5]。軟件需求工程理念與方法在軍事領(lǐng)域的運(yùn)用，為軍事需求工程注入了新的活力；軍事需求工程運(yùn)用于航空領(lǐng)域則產(chǎn)生了航空武器裝備需求工程。

航空武器裝備需求工程包括需求開發(fā)與需求管理兩部分內(nèi)容，作為技術(shù)綜述，以下將圍繞需求開發(fā)技術(shù)展開。當(dāng)前可用于航空武器裝備需求開發(fā)的方法主要有[6]：

1) 基于系統(tǒng)工程的需求開發(fā)

基于系統(tǒng)工程的需求開發(fā)方法，基于系統(tǒng)思想和系統(tǒng)原理，以大型復(fù)雜系統(tǒng)為研究對(duì)象，按一定的目的對(duì)系統(tǒng)構(gòu)成要素、組織結(jié)構(gòu)、信息交換和控制等進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)、開發(fā)、管理和控制，以達(dá)到總體效果最優(yōu)。自20世紀(jì)80年代以來，出現(xiàn)了多種具有實(shí)際意義的需求開發(fā)方法，如以需求描述見長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)化、形式化、面向?qū)ο?、面向目?biāo)、場(chǎng)景驅(qū)動(dòng)和本體建模等技術(shù)。其中，本體建模技術(shù)是近年來的新型技術(shù)，其特點(diǎn)是運(yùn)用多本體建模技術(shù)以規(guī)范整個(gè)建模過程，實(shí)現(xiàn)領(lǐng)域知識(shí)的充分利用，顯著提高建模效率。

2) 基于多視圖的需求開發(fā)

為解決大型系統(tǒng)需求分析時(shí)難以獲得完整、準(zhǔn)確、清晰的系統(tǒng)需求描述的問題，Zachman將多視圖的思想引入復(fù)雜信息系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)建模領(lǐng)域，即基于多視圖的需求開發(fā)方法。該方法源的基本思想是“分而治之”，即基于不同人員對(duì)研究對(duì)象的不同關(guān)注點(diǎn)，將復(fù)雜問題分解為多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的小問題，然后通過建立諸多小問題及其相互關(guān)系模型來對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。例如，美軍以此為基礎(chǔ)建立了C4ISR體系結(jié)構(gòu)框架。

3) 基于概念模型的需求開發(fā)

基于概念模型的需求開發(fā)方法，是為強(qiáng)化對(duì)軍事需求的規(guī)范化和一致性描述而引入的，基本思想是在需求分析過程中，先進(jìn)行軍事使命需求采集，然后根據(jù)使命需求進(jìn)行樹結(jié)構(gòu)分解、獲得子使命集合并構(gòu)建概念模型，最終建立可重復(fù)利用的概念模型庫。采用該方法的優(yōu)點(diǎn)是：提高了軍事需求描述的準(zhǔn)確性，使軍事需求建模具有了可重用性，在減輕建模工作量的同時(shí)使系統(tǒng)能夠進(jìn)行流程再造和柔性組合。

4) 基于能力的需求開發(fā)

基于能力的需求開發(fā)方法，是針對(duì)航空武器裝備所隸屬的軍兵種與應(yīng)用范圍，結(jié)合其軍事需求與作戰(zhàn)使命，規(guī)劃作戰(zhàn)能力，遵循“聯(lián)合作戰(zhàn)概念→軍事戰(zhàn)略與作戰(zhàn)使命→作戰(zhàn)能力→航空武器裝備→核心技術(shù)”的需求分析主線，確定航空武器裝備在未來作戰(zhàn)體系中所能提供的支持效果[7]。該方法在美空軍遠(yuǎn)程作戰(zhàn)能力分析[8]、美空軍新一代戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)裝備和技術(shù)概念研究以及美陸軍概念能力規(guī)劃之配送行動(dòng)分析等項(xiàng)目中得到了實(shí)際運(yùn)用。

基于體系結(jié)構(gòu)的需求開發(fā)方法，即美國國防部體系結(jié)構(gòu)框架(DODAF)，是為構(gòu)建各類軍事系統(tǒng)而制定的一系列框架和指南。該方法從能力、作戰(zhàn)、服務(wù)、系統(tǒng)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等需求出發(fā)，設(shè)計(jì)武器裝備需求描述框架，進(jìn)行需求獲取以及分析與建模，準(zhǔn)確提煉系統(tǒng)需求。該方法目前正逐漸成為各國研發(fā)大型復(fù)雜軍事裝備所遵循的基本標(biāo)準(zhǔn)，其最大的特點(diǎn)是為武器裝備發(fā)展需求的準(zhǔn)確描述，提供了一種軍事人員和技術(shù)人員都能理解的、標(biāo)準(zhǔn)化的共同語言。

6) 基于服務(wù)的需求開發(fā)

美軍在DODAF 2.0中明確提出了基于服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)(SOA)，將面向服務(wù)的思想引入能力需求分析。該方法是為了滿足未來一體化聯(lián)合作戰(zhàn)的需要，提出了面向服務(wù)的能力需求分析建模方法，目的是應(yīng)對(duì)從高層需求描述到系統(tǒng)設(shè)計(jì)的映射問題。

2.2體系結(jié)構(gòu)技術(shù)

體系結(jié)構(gòu)[3](Architecture)，其概念源于建筑行業(yè)。工程中，體系結(jié)構(gòu)是系統(tǒng)工程的基本組成部分。IEEE對(duì)體系結(jié)構(gòu)的定義為：組成系統(tǒng)各部件的結(jié)構(gòu)、相互關(guān)系以及制約它們?cè)O(shè)計(jì)隨時(shí)間演進(jìn)的原則和指南。此3個(gè)方面囊括了系統(tǒng)的形態(tài)、屬性和研制要求。

體系結(jié)構(gòu)技術(shù)，是規(guī)范、指導(dǎo)和約束體系結(jié)構(gòu)開發(fā)的理論、方法和工具的總稱，提供了開發(fā)和表述體系結(jié)構(gòu)的規(guī)則、指南和產(chǎn)品描述，以及理解和管理復(fù)雜的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的機(jī)制，在體系研制、開發(fā)、試驗(yàn)、采辦、部署、運(yùn)行以及演化發(fā)展等全壽命周期中都發(fā)揮著極其重要的作用。

體系結(jié)構(gòu)技術(shù)起源于企業(yè)體系結(jié)構(gòu)。1987年，Zachman在《A framework for information systems architecture》[9]一文中首次提出了著名的Zachman框架，給出了經(jīng)典的體系結(jié)構(gòu)原理、公共詞匯和描述復(fù)雜信息系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的方法。此后，多種體系結(jié)構(gòu)框架模型相繼出現(xiàn)。

國外對(duì)體系結(jié)構(gòu)技術(shù)的研究主要分為兩類[10]：一類是企業(yè)信息系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)框架，另一類是軍事領(lǐng)域的體系結(jié)構(gòu)框架。兩者具有相同的方法論基礎(chǔ)，按照應(yīng)用領(lǐng)域不同，提出了各自的體系結(jié)構(gòu)框架模型。企業(yè)信息系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)框架比較流行的包括Zachman框架、開放組織結(jié)構(gòu)框架(TOGAF)、美國聯(lián)邦企業(yè)體系結(jié)構(gòu)框架(FEAF)以及美國財(cái)政部企業(yè)體系結(jié)構(gòu)框架(TEAF)等；軍事領(lǐng)域內(nèi)比較有影響的體系結(jié)構(gòu)框架有美軍C4ISR體系結(jié)構(gòu)框架、DODAF，以及其他國家或組織提出的MODAF、NAF、AusDAF體系結(jié)構(gòu)框架等。

其次，游戲材料的選擇要與幼兒的實(shí)際生活相貼近。在幼兒的中班階段，益智區(qū)的游戲要與幼兒的現(xiàn)實(shí)生活緊密聯(lián)系起來，使幼兒在游戲中增加對(duì)生活的感知，進(jìn)而開發(fā)幼兒的智力。比如實(shí)際生活中的水、土、樹葉、小草等都可以作為益智區(qū)游戲的材料，這些都是生活中常見的事物，那么它們各自有什么特點(diǎn)呢？又可以有什么新玩法呢？這些都可以成為幼兒的探索內(nèi)容。棋類游戲在生活中也十分普遍，教師可以就近取材，利用棋類游戲開發(fā)幼兒的智力，選擇一些與幼兒的智力發(fā)展水平相符的棋類游戲，并在幼兒的玩耍過程中給予一定的指導(dǎo)。有些幼兒不太懂得棋類游戲的規(guī)則，教師的指導(dǎo)不僅能夠幫助他們理清思路，還能使幼兒與同伴之間進(jìn)行友好的交往。

目前，體系結(jié)構(gòu)框架模型中占據(jù)主導(dǎo)地位的主要有Zachman框架、TOGAF、FEAF、TEAF和DODAF這5個(gè)最具代表性的發(fā)展分支。

1) Zachman模型框架

Zachman模型框架是最早的體系結(jié)構(gòu)框架模型之一，也是一個(gè)經(jīng)典的企業(yè)體系結(jié)構(gòu)框架。Zachman認(rèn)為信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)就如同建設(shè)一個(gè)復(fù)雜的建筑或建造一架飛機(jī)一樣，其中包含復(fù)雜的建設(shè)過程，并且建設(shè)過程涉及到各種人員。所以，在建設(shè)過程中必須由不同的人員以不同的目的按照不同的標(biāo)準(zhǔn)來描述系統(tǒng)。Zachman框架模型的主要特點(diǎn)是從多個(gè)不同的角度描述系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)框架的不同方面，從而形成對(duì)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的整體描述。其多視圖、多視點(diǎn)矩陣的分析理念對(duì)許多后續(xù)模型都產(chǎn)生了深刻影響。

2) TOGAF

TOGAF由開放組織(Open Group)在1995年開發(fā)。該體系結(jié)構(gòu)框架以信息管理技術(shù)體系框架(TAFIM)為基礎(chǔ)，提供一個(gè)實(shí)用、方便的開發(fā)企業(yè)體系結(jié)構(gòu)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法。TOGAF模型偏重于技術(shù)體系結(jié)構(gòu)，但最新發(fā)布的TOGAF版本增加了業(yè)務(wù)成分，開始向企業(yè)體系結(jié)構(gòu)模型靠攏。

3) FEAF

FEAF是美國聯(lián)邦政府為指導(dǎo)各級(jí)政府機(jī)構(gòu)信息系統(tǒng)開發(fā)，加強(qiáng)各政府部門之間的信息共享和互操作能力而建立的。此框架主要包括8個(gè)主要部分，分別為體系結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)、戰(zhàn)略方向、當(dāng)前體系結(jié)構(gòu)、目標(biāo)體系結(jié)構(gòu)、體系結(jié)構(gòu)模型、體系結(jié)構(gòu)段、變化過程和標(biāo)準(zhǔn)?？蚣艿?個(gè)組成部分反映了一個(gè)評(píng)價(jià)現(xiàn)有條件和尋找目標(biāo)問題解決方法的連續(xù)變化過程。FEAF框架中的體系結(jié)構(gòu)模型和Zachman框架中的模型一致，也部分采用了多視圖、多視點(diǎn)的矩陣分析理念，但2003版之后已經(jīng)基本消除了Zachman模型的痕跡。

4) TEAF

TEAF是依據(jù)信息技術(shù)管理改革法案(ITMRA)，由美國財(cái)政部等于1996年提出，主要目的是規(guī)范、指導(dǎo)財(cái)政部及其下屬機(jī)構(gòu)的業(yè)務(wù)發(fā)展和使用、管理體系結(jié)構(gòu)。此框架主要包括體系結(jié)構(gòu)指導(dǎo)、體系結(jié)構(gòu)描述和體系結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)3部分，從計(jì)劃者、所有者、設(shè)計(jì)者和實(shí)現(xiàn)者4個(gè)視角對(duì)功能、信息、組織和設(shè)施4個(gè)視圖進(jìn)行設(shè)計(jì)。其體系結(jié)構(gòu)描述也利用類似Zachman框架的矩陣模型表示，其中的矩陣元素就是TEAF框架的工作產(chǎn)品。與Zachman框架模型相比，TEAF具有更好的可操作性。

5) DODAF[11]

DODAF是美國國防部提出的體系結(jié)構(gòu)開發(fā)、使用與管理的通用指南。2009年5月頒布的DODAF 2.0版本，實(shí)現(xiàn)了以權(quán)威數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以國防部元模型為中心，以靈活的方法為手段，以多種表示形式為途徑，以支持核心決策過程為出發(fā)點(diǎn)，以開發(fā)符合用戶需要的體系結(jié)構(gòu)為根本目的，標(biāo)志著以支持國防領(lǐng)域關(guān)鍵決策為目標(biāo)的“體系結(jié)構(gòu)框架”基本成熟。在聯(lián)合作戰(zhàn)構(gòu)想框架下，依托作戰(zhàn)概念強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)，自上而下地管理作戰(zhàn)需求和裝備需求，實(shí)現(xiàn)聯(lián)合作戰(zhàn)能力，解決裝備建設(shè)方面資源浪費(fèi)和能力冗余等問題，保證了復(fù)雜戰(zhàn)爭(zhēng)模式下武器采辦的正確性。在DODAF的基礎(chǔ)上，英國、北約、澳大利亞等結(jié)合各自需要，先后推出了各具特點(diǎn)的體系結(jié)構(gòu)框架，如MODAF、NAF、AusDAF等。

國內(nèi)對(duì)于體系結(jié)構(gòu)技術(shù)的研究主要集中在武器裝備體系領(lǐng)域。1997年以來，為適應(yīng)體系對(duì)抗的需要，國內(nèi)在軍事電子信息領(lǐng)域率先開展了體系結(jié)構(gòu)框架開發(fā)和應(yīng)用研究，并于2010年4月正式頒布了GJB/Z《軍事電子信息系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指南》，填補(bǔ)了國內(nèi)在體系結(jié)構(gòu)框架研究、標(biāo)準(zhǔn)制定和工程應(yīng)用方面的空白，推動(dòng)了體系結(jié)構(gòu)框架在國防領(lǐng)域的廣泛運(yùn)用。隨著戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)從“平臺(tái)對(duì)抗”發(fā)展到“體系對(duì)抗”，裝備使用部門和研制部門都越來越重視裝備體系的頂層設(shè)計(jì)和論證，大力倡導(dǎo)體系結(jié)構(gòu)技術(shù)研究和應(yīng)用。

2.3概念方案設(shè)計(jì)技術(shù)

航空武器裝備的概念方案設(shè)計(jì)是指根據(jù)裝備的作戰(zhàn)需求與使用要求，利用科學(xué)有效的設(shè)計(jì)方法，借鑒既往相同或相近裝備的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行總體參數(shù)選擇，開展初步總體方案的設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上，對(duì)已形成的單個(gè)或多個(gè)概念設(shè)計(jì)方案全面考慮各種因素，采用科學(xué)方法進(jìn)行系統(tǒng)分析和綜合決策，以獲取最佳設(shè)計(jì)方案。

概念方案設(shè)計(jì)雖然僅從概念層面對(duì)未來裝備的布局形式、結(jié)構(gòu)重量、動(dòng)力和主要機(jī)載設(shè)備等進(jìn)行初步?jīng)Q策，但是概念方案一經(jīng)確定，后續(xù)工作只能在此框架內(nèi)進(jìn)行，不得擅自突破。就工作量與費(fèi)用而言，概念方案設(shè)計(jì)占比不足20%，但其對(duì)后續(xù)方案技術(shù)可行性的影響卻超過了50%。概念方案設(shè)計(jì)對(duì)新裝備研制能否成功至關(guān)重要。

概念方案設(shè)計(jì)技術(shù)伴隨著航空武器裝備的發(fā)展經(jīng)歷了3個(gè)階段。第1階段：早期，飛機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)單、綜合化水平不高，概念設(shè)計(jì)完全依賴設(shè)計(jì)師個(gè)人能力。第2階段：隨著航空技術(shù)逐漸成熟，裝備的功能和性能大幅度提升，系統(tǒng)越來越復(fù)雜，涉及專業(yè)越來越多，概念設(shè)計(jì)趨于標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。第3階段：隨著信息技術(shù)的發(fā)展，概念設(shè)計(jì)開始向基于仿真的設(shè)計(jì)和總體綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變，可實(shí)現(xiàn)快速多輪迭代，縮短設(shè)計(jì)周期，提高性能優(yōu)化水平。

目前，概念方案設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展主要圍繞設(shè)計(jì)方法與設(shè)計(jì)手段兩個(gè)方面展開：

1) 原準(zhǔn)機(jī)法

選擇既有裝備作為原準(zhǔn)機(jī)，參照原準(zhǔn)機(jī)的總體參數(shù)和有關(guān)資料，憑借設(shè)計(jì)師的經(jīng)驗(yàn)和判斷，選出適合的總體參數(shù)，開展概念方案設(shè)計(jì)。彭名華和張呈林[12]在此基礎(chǔ)上，提出了基于統(tǒng)計(jì)分析的概念設(shè)計(jì)方法。針對(duì)戰(zhàn)術(shù)通用直升機(jī)的特點(diǎn)，建立了總體參數(shù)數(shù)據(jù)庫，利用統(tǒng)計(jì)分析，進(jìn)行重量、旋翼參數(shù)和功率分析，選擇總體參數(shù)，建立總體方案評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，并進(jìn)行了算例驗(yàn)證。賈偉力和陳仁良[13]針對(duì)前述方法未能將總體參數(shù)與設(shè)計(jì)要求很好地聯(lián)系起來的缺陷，提出了一種新的直升機(jī)總體概念設(shè)計(jì)方法。該方法根據(jù)主要設(shè)計(jì)要求來確定直升機(jī)總質(zhì)量和發(fā)動(dòng)機(jī)需用功率等主要總體參數(shù)；然后通過對(duì)氣動(dòng)布局參數(shù)的統(tǒng)計(jì)與歸納，初步確定氣動(dòng)布局參數(shù)，并利用這些參數(shù)對(duì)直升機(jī)總質(zhì)量重新估算，經(jīng)反復(fù)迭代后得到一組可以進(jìn)行后續(xù)飛行性能以及操穩(wěn)性計(jì)算使用的概念設(shè)計(jì)參數(shù)。

2) 多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化方法

20世紀(jì)60年代中期，人們開始將優(yōu)化方法與計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于概念設(shè)計(jì)。20世紀(jì)90年代初，AIAA正式提出多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化(MDO)方法。近20年來，國外政府、工業(yè)界和學(xué)術(shù)界高度重視MDO，進(jìn)行了大量研究與工程開發(fā)。NASA已資助高校、工業(yè)界的研究人員開展多個(gè)MDO研究計(jì)劃。NASA與工業(yè)界合作研制了高速民機(jī)多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化系統(tǒng)HSCT[14]，推動(dòng)了飛機(jī)總體MDO的發(fā)展；啟動(dòng)了先進(jìn)工程環(huán)境項(xiàng)目AEE，為新一代可重復(fù)使用空間飛行器的概念設(shè)計(jì)提供協(xié)同設(shè)計(jì)環(huán)境[15]。與此同時(shí)，歐洲開展了多個(gè)MDO計(jì)劃，探索分布式環(huán)境下集成各學(xué)科軟件的復(fù)雜航空產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法和工具。研制了面向飛機(jī)總體設(shè)計(jì)的原型系統(tǒng)——計(jì)算設(shè)計(jì)引擎(CDE)；在歐盟第六框架下啟動(dòng)了VIVAC項(xiàng)目，為飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)提供先進(jìn)的虛擬協(xié)同設(shè)計(jì)環(huán)境[16]。波音公司開發(fā)了基于高精度分析模型的飛機(jī)MDO系統(tǒng)——MDOPT[17]；洛克希德公司研制了飛機(jī)快速概念RCD[18]。同時(shí)，MDO商用軟件也得到飛速發(fā)展，iSIGHT、ModelCenter、DAKOTO等設(shè)計(jì)軟件已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

國內(nèi)的MDO理論與應(yīng)用研究方面，余雄慶[19]全面分析了MDO相關(guān)技術(shù)，研究了并行子空間優(yōu)化算法，并將其應(yīng)用于電動(dòng)無人飛機(jī)的一體化設(shè)計(jì)。陳小前[20]提出了一種基于正交多項(xiàng)式的響應(yīng)面多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化方法，并對(duì)兩種不同飛行器概念方案進(jìn)行了比較。黃俊等[21]全面分析了多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在飛機(jī)總體設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

3) 概念方案評(píng)估方法

目前對(duì)航空武器裝備概念方案的評(píng)估已從單純的作戰(zhàn)性能參數(shù)對(duì)比發(fā)展到了綜合性能的解析評(píng)估，并不斷擴(kuò)展到可靠性、維修性、保障性、安全性、生存力和壽命周期費(fèi)用等方面。隨著評(píng)估對(duì)象的不斷擴(kuò)展，評(píng)估過程中需要選擇多個(gè)因素或指標(biāo)，目前主要適用的多指標(biāo)評(píng)價(jià)方法有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、粗糙集、熵、模糊數(shù)學(xué)與灰色關(guān)聯(lián)度等方法。

概念方案評(píng)估中，評(píng)估指標(biāo)體系的建立是另一項(xiàng)重要工作。美國空軍系統(tǒng)司令部武器系統(tǒng)效能工業(yè)咨詢委員會(huì)將可靠性、維修性、保障性、生存力和固有能力等因素綜合為可用性、可信性和固有能力3個(gè)指標(biāo)，提出了系統(tǒng)有效性的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，成為應(yīng)用最為廣泛的系統(tǒng)有效性的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[22-23]。隨著航空裝備壽命周期費(fèi)用的上漲，美國航空航天系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室于1995年提出了綜合評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，把壽命周期費(fèi)用作為評(píng)價(jià)指標(biāo)之一，將經(jīng)濟(jì)可承受能力、任務(wù)能力、可用性、戰(zhàn)時(shí)生存性和平時(shí)安全性作為作戰(zhàn)飛機(jī)總體方案評(píng)價(jià)與決策的5個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)[24]。

國內(nèi)研究人員基于前述主要框架不斷完善評(píng)估指標(biāo)體系。如在進(jìn)行飛機(jī)生存力方案評(píng)估時(shí)，宋筆鋒和李為吉[25]提出了以飛機(jī)的安全性、維修性、可靠性、保障性、性能及費(fèi)用等為約束條件、應(yīng)用于飛機(jī)概念設(shè)計(jì)的飛機(jī)生存力效益/代價(jià)綜合評(píng)估方法。李壽安等[26]建立了敏感性、易損性、可靠性、維修性、保障性和壽命周期費(fèi)用為評(píng)價(jià)指標(biāo)的飛機(jī)生存力設(shè)計(jì)方案評(píng)估框架。李軍等[27]提出了基于分層體系的現(xiàn)代作戰(zhàn)飛機(jī)方案評(píng)估方法，確定了作戰(zhàn)飛機(jī)方案評(píng)估的5個(gè)層次并給出細(xì)化指標(biāo)體系、評(píng)估模型和計(jì)算方法。

4) 概念設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)開發(fā)

1984年，NASA的蘭利研究中心開發(fā)了著名的飛機(jī)總體設(shè)計(jì)綜合分析與優(yōu)化系統(tǒng)FLOPS，用于新型飛機(jī)的概念設(shè)計(jì)[28]。1990年，NASA艾姆斯研究中心聯(lián)合軍方、高校以及航空企業(yè)推出新版本的ACSYNT飛機(jī)綜合系統(tǒng)，適用于各種軍、民用飛行器(包括導(dǎo)彈)的概念設(shè)計(jì)[29]。1991年，美國堪薩斯大學(xué)的Roskam教授開發(fā)了先進(jìn)飛機(jī)分析軟件AAA[30]。該軟件能對(duì)包括戰(zhàn)斗機(jī)、運(yùn)輸機(jī)和公務(wù)機(jī)在內(nèi)各類飛行器設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量、氣動(dòng)、性能、操穩(wěn)和成本進(jìn)行分析。1992年，Raymer開發(fā)出了RDS飛行器概念設(shè)計(jì)系統(tǒng)[31]。該系統(tǒng)可對(duì)包括戰(zhàn)斗機(jī)、無人機(jī)和航天飛機(jī)在內(nèi)的各類飛行器進(jìn)行三維的初始布局設(shè)計(jì)，并能對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行氣動(dòng)、質(zhì)量、推進(jìn)、操穩(wěn)、性能和費(fèi)用分析。此外，針對(duì)直升機(jī)概念設(shè)計(jì)的特殊需求，國外已積累了很多經(jīng)驗(yàn)和方法，從初期的直升機(jī)概念設(shè)計(jì)方法軟件HESCOMP發(fā)展到VASCOMP設(shè)計(jì)軟件以及GTPDP，這些軟件和方法主要采用綜合法進(jìn)行直升機(jī)概念設(shè)計(jì)。近期，國外概念設(shè)計(jì)方法已經(jīng)發(fā)展到集成飛行品質(zhì)、飛行性能、質(zhì)量估算等方面的多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)[13]。

國內(nèi)圍繞概念設(shè)計(jì)系統(tǒng)方面公開發(fā)表的報(bào)告很少，學(xué)術(shù)界相關(guān)的研究工作相對(duì)較多。北京航空航天大學(xué)的劉虎開發(fā)了基于草圖的方法、用于飛機(jī)概念設(shè)計(jì)的原型系統(tǒng)SEACD，該系統(tǒng)可確定總體布局型式，綜合主要部件布置并將設(shè)計(jì)方案以統(tǒng)一的平面草圖和三維模型加以表示[32]。西北工業(yè)大學(xué)的王曉青開發(fā)了具有圖形人機(jī)用戶界面、具有分析設(shè)計(jì)能力、適用于軍民用運(yùn)輸機(jī)與對(duì)地攻擊機(jī)的飛機(jī)總體設(shè)計(jì)軟件[33]。

2.4作戰(zhàn)效能評(píng)估技術(shù)

在航空武器裝備頂層論證中，效能評(píng)估是一項(xiàng)重要的論證工作。對(duì)武器裝備效能評(píng)估的研究已經(jīng)開展多年，在航空領(lǐng)域也應(yīng)用廣泛。常用的如ADC、指數(shù)法、層次分析法等傳統(tǒng)效能評(píng)估方法已經(jīng)較為成熟，在工程中也應(yīng)用較多[34-35]。這些方法較為依賴于經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，同時(shí)受專家水平和主觀態(tài)度影響較大，通常不針對(duì)具體的裝備使用方式，但是仍然可以快速方便地進(jìn)行初步的評(píng)估。而基于作戰(zhàn)仿真的效能評(píng)估方法已經(jīng)成為基本的發(fā)展方向[36]，利用解析式的評(píng)估方法的作用在降低，更多的則是需要通過仿真得到各類統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來進(jìn)行處理和分析。在建模仿真技術(shù)之外，評(píng)估方法的研究需要更多著重于數(shù)據(jù)的處理方式和關(guān)鍵指標(biāo)的選取。

然而，無論是仿真還是非仿真的效能評(píng)估方法，大多數(shù)研究仍注重于對(duì)單個(gè)裝備的評(píng)估，在航空武器裝備的頂層論證中，更重要的是進(jìn)行某型裝備對(duì)作戰(zhàn)體系的貢獻(xiàn)度的分析。目前，隨著體系(System of Systems)作戰(zhàn)成為研究熱點(diǎn)，對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)和體系的效能評(píng)估方法的需求也越來越大。

雖然，目前尚沒有標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)估方法，但國內(nèi)外對(duì)體系評(píng)估已經(jīng)開展了探索性的研究：Jackson等[37]通過選取自治系統(tǒng)的關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行了體系效能預(yù)測(cè)算法的研究，評(píng)估了單個(gè)系統(tǒng)對(duì)體系效能的影響，并將系統(tǒng)性能指標(biāo)映射到體系效能上；Xiong等[38]使用基于知識(shí)的可執(zhí)行模型提出了一種體系架構(gòu)的評(píng)估方法，該方法分為兩層，高層自底向上來計(jì)算體系的總體性能表現(xiàn)，低層通過建模和仿真獲得能力需求的實(shí)現(xiàn)程度；Huynh和Osmundson[39]使用系統(tǒng)建模語言(SysML)來進(jìn)行體系建模和分析，并使其SysML表現(xiàn)的體系概念與執(zhí)行模型相一致； Solazzi等[40]提出了一種綜合基于模型的系統(tǒng)工程(MBSE)和綜合保障(ILS)工程的方法以進(jìn)行復(fù)雜系統(tǒng)的評(píng)估；陳立新[41]闡述了裝備體系的相關(guān)概念和典型問題，并分析了裝備體系效能評(píng)估和裝備體系能力評(píng)估的難點(diǎn)及潛在的解決方式；李志淮等[42]進(jìn)行了基于DODAF能力視角的武器裝備體系評(píng)估方法的研究，直接從構(gòu)建的體系結(jié)構(gòu)中提取數(shù)據(jù)，從能力需求滿意度上對(duì)武器裝備體系進(jìn)行評(píng)估；張亮等[43]通過灰色關(guān)聯(lián)分析法與層次分析法的集成對(duì)武器裝備體系的作戰(zhàn)效能進(jìn)行了評(píng)估；高藝珊等[44]利用基于多層次的灰色綜合評(píng)價(jià)法對(duì)野營(yíng)保障力量體系效能進(jìn)行了評(píng)估；蔣德瓏和曹建軍[45]提出了一種基于模糊數(shù)學(xué)的武器裝備體系評(píng)估論證模型，該模型對(duì)武器裝備體系評(píng)估指標(biāo)進(jìn)行了嘗試性的改良、完善和歸類，提出了新的評(píng)估分析策略，將不同的模糊變換模型用于處理指標(biāo)間聚合關(guān)系，建立了不同的目標(biāo)層量化模型；崔榮和常顯奇[46]闡述了武器裝備體系效能的評(píng)估原理，并提出了一種基于模糊系統(tǒng)的體系效能評(píng)估方法。這些研究往往綜合應(yīng)用了仿真方法和解析方法來進(jìn)行評(píng)估以降低評(píng)估模型的復(fù)雜度。雖然以上成果不一定直接適用于航空武器裝備頂層論證，但將為相關(guān)研究工作提供有益參考。

2.5推演仿真技術(shù)

仿真能夠在裝備被制造出來之前對(duì)其作戰(zhàn)方式進(jìn)行研究，其過程和結(jié)果能夠成為基于計(jì)算機(jī)的效能評(píng)估方法的輸入量，因此仿真技術(shù)也適用于航空武器裝備的頂層論證。由于早期論證階段尚沒有成型的設(shè)計(jì)方案，因此該階段的仿真應(yīng)以全數(shù)字仿真為主。

國外對(duì)仿真技術(shù)的研究早已開展，目前有大量實(shí)用化的作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)。例如，美軍聯(lián)合作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)(JWARS)是設(shè)計(jì)用于戰(zhàn)役級(jí)的作戰(zhàn)仿真[47-49]；聯(lián)合仿真系統(tǒng)(JSIMS)可以對(duì)國家戰(zhàn)略、聯(lián)合作戰(zhàn)乃至戰(zhàn)術(shù)層次內(nèi)容(包括兵力機(jī)動(dòng)、部署、作戰(zhàn)、補(bǔ)給等任務(wù))進(jìn)行仿真[50]；聯(lián)合建模與仿真系統(tǒng)(JMASS)則是應(yīng)用于戰(zhàn)術(shù)和工程設(shè)計(jì)層次上的建模與仿真系統(tǒng)[51]；美軍聯(lián)合戰(zhàn)區(qū)級(jí)模擬系統(tǒng)(JTLS)是計(jì)算機(jī)輔助的交互式模擬系統(tǒng)，最多可模擬10方參加的空戰(zhàn)、海戰(zhàn)、陸戰(zhàn)、后勤、特種部隊(duì)作戰(zhàn)和情報(bào)支援等行動(dòng)[52]；聯(lián)合半自動(dòng)兵力系統(tǒng)(JSAF)是目前美軍聯(lián)合作戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)和訓(xùn)練的重要工具之一，支持測(cè)試與評(píng)估、訓(xùn)練、實(shí)驗(yàn)等多種應(yīng)用[53]；戰(zhàn)士仿真系統(tǒng)(WARSIM2000)是美國陸軍的一個(gè)推演訓(xùn)練仿真系統(tǒng)，能夠?yàn)樵诼?lián)合作戰(zhàn)或合成作戰(zhàn)的作戰(zhàn)想定下進(jìn)行訓(xùn)練的營(yíng)到戰(zhàn)區(qū)級(jí)的指揮員和參謀人員提供一個(gè)比較真實(shí)的仿真訓(xùn)練環(huán)境[54]；擴(kuò)展防空仿真系統(tǒng)(EADSIM)是一個(gè)集分析、訓(xùn)練和作戰(zhàn)規(guī)劃于一體的多功能仿真系統(tǒng)[54]。國內(nèi)在仿真系統(tǒng)的研發(fā)上也取得了一定的成果，比較典型的有基于組件的一體化建模仿真環(huán)境(CISE)[55]。

目前，較新一代的作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)普遍采用了組件化的建模方式[56-57]，即將裝備分解為各個(gè)子系統(tǒng)分別進(jìn)行參數(shù)化建模，并且可以方便地將各個(gè)子系統(tǒng)模塊進(jìn)行組合形成不同的裝備類型。此外，引入諸如連線等圖形化的建模方式使得人機(jī)交互變得更為友好。優(yōu)秀的作戰(zhàn)仿真軟件能夠?yàn)檐娪煤娇昭b備論證提供很好的支撐。雖然大多數(shù)作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)最初是設(shè)計(jì)用于指揮人員的作戰(zhàn)訓(xùn)練，但由于論證階段缺乏裝備設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的特點(diǎn)，這些成熟的仿真系統(tǒng)配合合適的模型也可用于裝備的頂層論證。

對(duì)于航空武器裝備頂層論證最需要的體系和復(fù)雜系統(tǒng)仿真，多分辨率建模和智能仿真的研究是其中的兩大熱點(diǎn)。

在多分辨率建模方面，Jain等[58]通過多分辨率建模的方式進(jìn)行了供應(yīng)鏈可持續(xù)性的分析；Song等[59]使用多分辨率建模進(jìn)行了空間任務(wù)仿真；Wu等[60]采用多分辨率建模，以聚合和解聚的方式進(jìn)行了快遞物流系統(tǒng)的仿真；Zhang等[61]提出了一種基于基本對(duì)象模型(BOM)的多分辨率模型以進(jìn)行聯(lián)邦仿真；李元等[62]提出了3種基于BOM的多分辨率建模模式的思想，包括為同一個(gè)BOM開發(fā)多個(gè)不同分辨率的組件實(shí)現(xiàn)的多分辨率建模橋模式，基于BOM模式聚合的多分辨率建模組合模式以及基于BOM實(shí)例聚合的多分辨率建模共享模式；韓翃等[63]研究了幾種典型的多分辨率建模方法，并在分析戰(zhàn)役推演仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上提出了一種面向多分辨率建模的仿真模塊體系結(jié)構(gòu)。目前典型的多分辨率建模方法有聚合解聚法、視點(diǎn)選擇法、多分辨率實(shí)體法、IHVR法等[63]，并已經(jīng)在部分仿真軟件中進(jìn)行了應(yīng)用。

在智能仿真方面，Yu等[64]基于多Agent技術(shù)開發(fā)了車輛虛擬現(xiàn)實(shí)智能仿真系統(tǒng)；Coradeschi等[65]與Saab Military Aircraft AB進(jìn)行合作，通過建立智能Agent的決策模式和抽象Agent的行為研究了針對(duì)超視距戰(zhàn)斗空戰(zhàn)領(lǐng)域的智能Agent設(shè)計(jì)；Yang[66]研究了網(wǎng)絡(luò)化的多Agent作戰(zhàn)模型，并提供了實(shí)時(shí)可視化人在環(huán)的仿真允許作戰(zhàn)過程中的人為干預(yù)；胡艮勝等[67-68]提出了空間分群的多次聚類方法和一種基于模板匹配知識(shí)推理的行動(dòng)認(rèn)知算法，以用于智能化推演仿真；黃劍鋒等[69]針對(duì)空戰(zhàn)仿真系統(tǒng)中作戰(zhàn)飛機(jī)編隊(duì)的復(fù)雜決策問題，運(yùn)用Agent方法建立了飛機(jī)編隊(duì)的決策行為模型；張貞等[70]針對(duì)海軍航空兵突防作戰(zhàn)的特點(diǎn)，將Agent技術(shù)應(yīng)用于航空兵突防作戰(zhàn)仿真研究中。以Agent技術(shù)為代表的智能仿真已普遍應(yīng)用于各類體系建模和仿真的研究中，可以為航空裝備頂層論證所需的體系仿真環(huán)境搭建提供支持。

3航空武器裝備頂層論證技術(shù)的研究重點(diǎn)及其發(fā)展方向

航空武器裝備頂層論證技術(shù)還在發(fā)展中，外部需求的新變化和自身發(fā)展的不完善，共同決定了航空武器裝備頂層論證技術(shù)當(dāng)前和今后一個(gè)時(shí)期的研究重點(diǎn)與發(fā)展方向。

3.1需求工程技術(shù)

航空武器裝備需求工程主要解決需求“是什么”和“如何獲得”的問題，目的是全面、客觀、清晰地獲得未來航空武器裝備的發(fā)展需求。當(dāng)前，面臨的主要困難是：客觀上，未來戰(zhàn)爭(zhēng)復(fù)雜多變，涉及多環(huán)境、多要素、多領(lǐng)域、多層次，具有極大的不確定性；主觀上，航空武器裝備需求開發(fā)涉及與航空武器裝備密切相關(guān)的各類人員，如軍事人員、體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員、系統(tǒng)研發(fā)人員、專項(xiàng)技術(shù)攻關(guān)人員、系統(tǒng)采辦人員和項(xiàng)目管理人員等，他們?cè)趯I(yè)領(lǐng)域、知識(shí)結(jié)構(gòu)和需求認(rèn)知等方面上都存在較大差異，增加了達(dá)成共識(shí)的難度[71]。

為解決上述問題，國內(nèi)外通行的基本思路如下[2]。

1) 需求開發(fā)規(guī)范化

要獲得全面、客觀、清晰的航空武器裝備發(fā)展需求，必須從需求生成制度、流程和方法等方面全面著手，多管齊下，實(shí)現(xiàn)需求生成的規(guī)范化。美國國防部從制度上規(guī)定了美軍的各項(xiàng)能力建設(shè)必須嚴(yán)格遵循聯(lián)合能力集成與開發(fā)制度(JCIDS)，圍繞聯(lián)合作戰(zhàn)，貫徹基于能力的方法，采用自頂向下的能力確認(rèn)方法和流程，確保聯(lián)合作戰(zhàn)能力的有效生成。

2) 需求管理一體化

需求管理一體化有兩方面的含義：①將作戰(zhàn)需求、產(chǎn)品規(guī)格和技術(shù)方案作為一個(gè)整體進(jìn)行優(yōu)化；②將需求開發(fā)與需求管理作為一個(gè)整體，往復(fù)迭代、持續(xù)推進(jìn)。法國國防部在其“前景研究”項(xiàng)目中，規(guī)范對(duì)未來作戰(zhàn)環(huán)境的分析，統(tǒng)籌遠(yuǎn)中近期需求，實(shí)現(xiàn)能力需求、裝備建設(shè)與技術(shù)發(fā)展的緊密銜接；同時(shí)強(qiáng)調(diào)軍事需求開發(fā)與管理的協(xié)調(diào)性，避免或減少各方面的重復(fù)性勞動(dòng)，實(shí)現(xiàn)相關(guān)工作、組織、進(jìn)度、資金、技術(shù)等要素的總體協(xié)調(diào)。

綜合上述分析，未來航空武器裝備需求工程的研究重點(diǎn)與發(fā)展方向是：

1) 隨著航空武器裝備使命任務(wù)的不斷擴(kuò)展及其體系交聯(lián)關(guān)系的日趨復(fù)雜，基于體系結(jié)構(gòu)的需求開發(fā)方法可能成為需求開發(fā)的基本方法。

2) 隨著面向服務(wù)的能力建設(shè)思想的提出，建立在體系結(jié)構(gòu)方法之上的面向服務(wù)的需求開發(fā)方法可能成為需求開發(fā)方法的新熱點(diǎn)。面向服務(wù)的需求開發(fā)具有松散耦合、平臺(tái)無關(guān)、動(dòng)態(tài)綁定、業(yè)務(wù)流程隨需應(yīng)變和支持應(yīng)用系統(tǒng)高效融合等特點(diǎn)，有利于產(chǎn)品集成向服務(wù)集成的轉(zhuǎn)變。

3) 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與積累的規(guī)范化可能成為基于體系結(jié)構(gòu)的需求開發(fā)的重要工作?；隗w系結(jié)構(gòu)的需求開發(fā)方法的基本思路是通過規(guī)范需求分析流程與模型，力求實(shí)現(xiàn)相同數(shù)據(jù)條件下的需求描述的一致性，數(shù)據(jù)因此成為決定需求描述質(zhì)量的關(guān)鍵性因素。如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與積累的規(guī)范化，可能成為未來的重要工作。

3.2體系結(jié)構(gòu)技術(shù)

在航空武器裝備頂層論證中，體系結(jié)構(gòu)技術(shù)以“需求驅(qū)動(dòng)、結(jié)構(gòu)主導(dǎo)”為特征[72]，為航空武器裝備體系設(shè)計(jì)和型號(hào)目標(biāo)圖像論證提供了方法、流程和標(biāo)準(zhǔn)，有利于實(shí)現(xiàn)“設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)仿真，仿真驗(yàn)證設(shè)計(jì)”的規(guī)范化論證?；隗w系結(jié)構(gòu)技術(shù)的航空武器頂層論證，依據(jù)DODAF等體系結(jié)構(gòu)框架標(biāo)準(zhǔn)、利用建模平臺(tái)工具，自頂向下、從抽象到具體，從作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)開始，通過作戰(zhàn)體系結(jié)構(gòu)概念模型和系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)概念模型的開發(fā)和運(yùn)行，逐次完成作戰(zhàn)概念和裝備概念邏輯、行為和性能層次的評(píng)估驗(yàn)證。通過科學(xué)獲取武器裝備體系發(fā)展需求，設(shè)計(jì)并優(yōu)化裝備體系結(jié)構(gòu)，建立適當(dāng)?shù)难b備體系發(fā)展方案，提升裝備體系整體能力和作戰(zhàn)效能，為武器裝備體系建設(shè)和管理提供決策支持。

體系結(jié)構(gòu)技術(shù)在當(dāng)前航空武器頂層論證實(shí)踐中應(yīng)用，主要面臨三大薄弱環(huán)節(jié)：

1) 裝備作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)方法落后。裝備的發(fā)展，已經(jīng)由傳統(tǒng)的“軍事需求牽引”演進(jìn)到了“作戰(zhàn)概念牽引”。裝備作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)是基于體系結(jié)構(gòu)技術(shù)進(jìn)行航空武器頂層論證的邏輯起點(diǎn)和關(guān)鍵步驟，需要準(zhǔn)確把握未來軍事需求，提煉典型作戰(zhàn)場(chǎng)景，并將高層作戰(zhàn)概念細(xì)化成時(shí)序化作戰(zhàn)活動(dòng)和作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)間的信息交互，形成詳細(xì)作戰(zhàn)需求并分配給各系統(tǒng)，形成系統(tǒng)需求。裝備作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)依賴對(duì)作戰(zhàn)的深刻理解、對(duì)未來需求的準(zhǔn)確把握、以及設(shè)計(jì)者智慧和創(chuàng)新能力的充分發(fā)揮，要求極高、難度極大。美軍的作戰(zhàn)概念主要包含3個(gè)層次[73]：①依據(jù)未來可能存在的威脅所確認(rèn)的裝備作戰(zhàn)使命，初步形成的作戰(zhàn)概念想法；②創(chuàng)造性構(gòu)想設(shè)計(jì)的具體形象的、用文字、圖形、矩陣和活動(dòng)圖等表示的作戰(zhàn)概念方案；③經(jīng)過規(guī)范化開發(fā)與評(píng)估后正式頒布的作戰(zhàn)概念文件。相比之下，國內(nèi)對(duì)裝備作戰(zhàn)概念的研究起步較晚，尚未形成作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)、開發(fā)和評(píng)估的完整、成熟的方法體系和操作流程。

2) 符合中國武器裝備頂層論證需求的體系結(jié)構(gòu)框架尚未建立。體系結(jié)構(gòu)框架是體系結(jié)構(gòu)技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用的標(biāo)志性成果。國外在體系結(jié)構(gòu)方法論、企業(yè)信息系統(tǒng)和軍事領(lǐng)域的體系結(jié)構(gòu)框架等方面，經(jīng)過30余年的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的躍升，體系結(jié)構(gòu)框架日趨成熟，廣泛應(yīng)用于政府部門和國防領(lǐng)域的核心決策過程。到目前為止，國內(nèi)在體系結(jié)構(gòu)框架方面主要形成了《軍事電子信息系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指南》，但在武器裝備總體的頂層設(shè)計(jì)領(lǐng)域尚未形成體系結(jié)構(gòu)框架標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)踐中主要參照DODAF等體系結(jié)構(gòu)框架標(biāo)準(zhǔn)。由于在指揮體制、系統(tǒng)研制程序和基礎(chǔ)條件等方面存在很大差別，國外體系結(jié)構(gòu)框架并不完全適用于中國，制定符合中國國情的武器裝備體系結(jié)構(gòu)框架迫在眉睫。

3) 適用中國國情的體系結(jié)構(gòu)開發(fā)工具與應(yīng)用環(huán)境薄弱。武器裝備頂層論證涉及的因素很多，美國軍方和軍工部門把認(rèn)知域、信息域與物理域在理論上統(tǒng)一起來，把信息系統(tǒng)與武器平臺(tái)的論證融為一體，以殺傷鏈的優(yōu)化為目的，支撐“作戰(zhàn)概念-體系分析-武器平臺(tái)”的統(tǒng)一論證，形成完整的開發(fā)應(yīng)用環(huán)境和開發(fā)工具，并已經(jīng)在多個(gè)大型武器裝備采辦項(xiàng)目中得到成功應(yīng)用。與國外相比，國內(nèi)武器裝備體系結(jié)構(gòu)開發(fā)尚處于起步階段，裝備使用部門和研制部門的某些認(rèn)識(shí)尚未完全統(tǒng)一，標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的開發(fā)流程和模式有待建立，體系結(jié)構(gòu)開發(fā)能力薄弱、支撐資源和工具手段不夠豐富，成果應(yīng)用仍以項(xiàng)目級(jí)的方案論證與決策為重點(diǎn)，對(duì)發(fā)展戰(zhàn)略研究、裝備體系論證、武器裝備建設(shè)規(guī)劃論證的支持力度明顯不足。

綜合上述分析，未來體系結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)與發(fā)展方向是：

1) 加強(qiáng)體系需求開發(fā)和裝備作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)技術(shù)研究。研究不同于傳統(tǒng)系統(tǒng)需求分析技術(shù)的體系需求開發(fā)技術(shù)，開展基于能力的體系需求開發(fā)過程、基于核心數(shù)據(jù)和元模型的體系需求建模技術(shù)和基于價(jià)值的體系需求管理方法和技術(shù)等研究。在體系環(huán)境下，對(duì)裝備作戰(zhàn)概念涉及的任務(wù)背景、運(yùn)用方式、能力需求、系統(tǒng)需求、技術(shù)需求等進(jìn)行深入研究。

2) 開發(fā)適合中國航空武器裝備頂層論證需求的體系結(jié)構(gòu)框架。面向中國武器裝備體系和裝備頂層論證需求，研究和借鑒國外成果，提出體系結(jié)構(gòu)框架，形成體系整體結(jié)構(gòu)的描述模型，提供統(tǒng)一、規(guī)范的體系結(jié)構(gòu)框架的建模方法和技術(shù)，開展體系結(jié)構(gòu)建模過程、體系結(jié)構(gòu)建模方法、體系結(jié)構(gòu)驗(yàn)證方法等研究，建立體系結(jié)構(gòu)開發(fā)的程序機(jī)制。

3) 重視面向航空武器裝備頂層論證的體系結(jié)構(gòu)開發(fā)資源環(huán)境和應(yīng)用研究。圍繞航空武器裝備頂層論證的任務(wù)架構(gòu)、系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，研究相關(guān)上下游資源需求，如使命任務(wù)和能力體系標(biāo)準(zhǔn)化描述、作戰(zhàn)任務(wù)和作戰(zhàn)行動(dòng)庫、及相關(guān)模型、標(biāo)準(zhǔn)庫等，支撐快速構(gòu)建作戰(zhàn)概念、體系結(jié)構(gòu)產(chǎn)品集構(gòu)建。同時(shí)，推動(dòng)體系結(jié)構(gòu)成果應(yīng)用，從以支持項(xiàng)目決策為主發(fā)展到以支持核心決策、表述新系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)想和支持系統(tǒng)總體方案的開發(fā)與決策。

3.3概念方案設(shè)計(jì)技術(shù)

新軍事革命和航空技術(shù)的發(fā)展使航空武器裝備需要滿足的需求越來越多、越來越高。裝備設(shè)計(jì)也從傳統(tǒng)的“面向性能的設(shè)計(jì)”向“面向經(jīng)濟(jì)可承受性和質(zhì)量的設(shè)計(jì)”轉(zhuǎn)變。概念方案設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展也要適應(yīng)從關(guān)注裝備性能向追求系統(tǒng)綜合效能轉(zhuǎn)變、從考慮傳統(tǒng)學(xué)科向考慮新興學(xué)科轉(zhuǎn)變、從串行迭代設(shè)計(jì)向集成并行設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變，從而提高設(shè)計(jì)質(zhì)量、縮短設(shè)計(jì)周期、降低設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)[74]。

為應(yīng)對(duì)裝備與技術(shù)發(fā)展帶來的挑戰(zhàn)，概念方案設(shè)計(jì)將借助信息技術(shù)的發(fā)展成果，深入、廣泛地應(yīng)用多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)工具手段，采用并行設(shè)計(jì)模式，對(duì)概念方案進(jìn)行智能化綜合評(píng)估論證。未來，概念方案設(shè)計(jì)技術(shù)將圍繞優(yōu)化設(shè)計(jì)這一主軸，不斷擴(kuò)大和提高多要素設(shè)計(jì)與智能化評(píng)估的應(yīng)用范圍與技術(shù)水平。

綜合上述分析，未來概念方案設(shè)計(jì)技術(shù)的研究重點(diǎn)與發(fā)展方向是：

1) 多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用的不斷深化與拓展。為使優(yōu)化獲得的方案具有穩(wěn)健性，降低方案的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，需要考慮設(shè)計(jì)模型、物理材料、生產(chǎn)制造以及裝備使用過程中存在的各種不確定因素，研究基于不確定性的MDO。為降低裝備的全壽命期費(fèi)用，未來的航空裝備可能更多地采用通用性策略，形成裝備族。這就要求從更高層次考慮裝備設(shè)計(jì)模式，需要開展裝備族MDO的研究[75]。

2) 概念方案評(píng)估的智能化。航空裝備概念方案評(píng)估的內(nèi)容非常廣泛，涉及系統(tǒng)分析、方案優(yōu)化、綜合評(píng)價(jià)、決策、費(fèi)用預(yù)測(cè)、效能評(píng)估、仿真論證等，傳統(tǒng)常規(guī)的評(píng)估理論、方法、手段已經(jīng)不能完全滿足工作需求。為適應(yīng)不斷發(fā)展的新形勢(shì)和新技術(shù)要求，提高評(píng)估論證的水平、質(zhì)量和效率，需要以飛機(jī)總體設(shè)計(jì)評(píng)估準(zhǔn)則為基礎(chǔ)，通過各種智能算法，對(duì)航空裝備概念方案進(jìn)行優(yōu)化評(píng)估[76]。

3.4作戰(zhàn)效能評(píng)估技術(shù)

在航空武器裝備的頂層論證階段，對(duì)效能評(píng)估提出特定的需求。在體系作戰(zhàn)中，不僅需要評(píng)估單個(gè)裝備的效能，更需要評(píng)估裝備對(duì)體系效能的影響，這在新裝備的論證中尤為重要，體系貢獻(xiàn)度更高的新裝備自然需要優(yōu)先立項(xiàng)。

此外，隨著臨近空間高超聲速飛行器等新型航空器的出現(xiàn)，如何對(duì)其進(jìn)行效能評(píng)估也成為航空武器裝備頂層論證不可回避的問題。目前缺乏可靠的模型，只能進(jìn)行粗粒度的概略性能研究，難以進(jìn)行較為精細(xì)的過程仿真與效能評(píng)估。

綜合上述分析，未來作戰(zhàn)效能評(píng)估技術(shù)的研究重點(diǎn)與發(fā)展方向是：

1) 由于受主觀影響小，結(jié)果直觀，適用于靈活的任務(wù)分析，基于仿真的效能評(píng)估方法可能成為航空武器裝備頂層設(shè)計(jì)與先期論證技術(shù)的主要發(fā)展方向。

2) 由于需要在規(guī)模更大、更接近真實(shí)應(yīng)用條件下的復(fù)雜作戰(zhàn)體系中進(jìn)行評(píng)估，指標(biāo)體系的建立方式將成為基于仿真的效能評(píng)估的研究重點(diǎn)。尤其在較完整的再現(xiàn)整個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)，特別是信息化條件下的作戰(zhàn)，在傳統(tǒng)的平臺(tái)中心戰(zhàn)思想下建立的評(píng)估指標(biāo)可能將不完全適用。

3) 在論證航空武器裝備的關(guān)鍵指標(biāo)時(shí)，如何通過仿真手段有效地將裝備參數(shù)映射到裝備性能，再映射到裝備的作戰(zhàn)效能，直到對(duì)體系效能的影響也將成為航空武器裝備頂層論證效能評(píng)估方法的研究重點(diǎn)。

3.5推演仿真技術(shù)

在仿真技術(shù)方面，航空武器裝備頂層論證中的仿真目標(biāo)對(duì)象較為模糊，不確定性較大，建模比較困難，同時(shí)目標(biāo)裝備的應(yīng)用方式也有不確定性。在進(jìn)行裝備頂層論證時(shí)，需要對(duì)裝備的不同應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行大量的設(shè)定和仿真，由于人工操作對(duì)人的軍事素養(yǎng)要求很高且可重復(fù)性較差，因此更適合采用人不在回路的自動(dòng)推演模式。

綜合上述分析，未來推演仿真技術(shù)的研究重點(diǎn)與發(fā)展方向是：

1) 為滿足不同規(guī)模和精度需求的仿真推演，多分辨率建模將提供一種解決方案。多分辨率的模型可以適應(yīng)不同的仿真需求，同時(shí)平衡不同階段的計(jì)算資源。但目前的多分辨率建模方法各有利弊，尚無普適的方法，因此在應(yīng)用于體系仿真時(shí)需要綜合使用各類多分辨率模型。

2) 隨著仿真對(duì)象的增多，作戰(zhàn)規(guī)模和復(fù)雜度越來越高，建模難度急劇加大，同時(shí)作戰(zhàn)方案的設(shè)定也消耗大量的人力和時(shí)間。因此，體系仿真對(duì)系統(tǒng)的自主性需求越來越高，而智能仿真將會(huì)是仿真技術(shù)的重要發(fā)展方向。然而，諸如Agent等智能技術(shù)目前雖然具有廣泛的研究，但缺乏嚴(yán)謹(jǐn)定義，在仿真通用化方面會(huì)帶來一些問題。

3) 仿真的可信度仍然是一個(gè)重要問題，但是除了提升建模水平外，更多需要的是不斷進(jìn)行數(shù)據(jù)的積累以實(shí)現(xiàn)模型的改進(jìn)。

4) 近年來，隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)的出現(xiàn)，一方面為航空武器裝備頂層論證提供了新的技術(shù)手段，新技術(shù)的開發(fā)運(yùn)用有望大大提升仿真的計(jì)算能力并方便對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；另一方面催生了云作戰(zhàn)等創(chuàng)新性作戰(zhàn)概念，這些創(chuàng)新性作戰(zhàn)概念一旦成熟可能對(duì)現(xiàn)有作戰(zhàn)體系造成巨大沖擊，對(duì)此也需要有所關(guān)注、超前準(zhǔn)備。

4結(jié)論

隨著體系對(duì)抗的興起與發(fā)展模式的轉(zhuǎn)變，航空武器裝備頂層論證應(yīng)運(yùn)而生。航空武器裝備頂層論證是航空武器裝備發(fā)展的頂層設(shè)計(jì)與型號(hào)發(fā)展的先期論證，涉及需求工程、體系結(jié)構(gòu)、概念方案設(shè)計(jì)、效能評(píng)估與推演仿真等技術(shù)領(lǐng)域。目前，支撐航空武器裝備頂層論證的相關(guān)技術(shù)體系已經(jīng)初步形成，有望與航空武器裝備頂層論證形成雙向互動(dòng)。

航空武器裝備頂層論證技術(shù)的發(fā)展得益于通用領(lǐng)域的相關(guān)研究、國防領(lǐng)域的有益探索以及航空領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。面向未來，對(duì)航空武器裝備頂層論證的旺盛需求與其自身發(fā)展不完善之間的矛盾，依然是推動(dòng)航空武器裝備頂層論證持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在動(dòng)力。建立符合國情的體系結(jié)構(gòu)框架、完善體系結(jié)構(gòu)運(yùn)行環(huán)境、實(shí)現(xiàn)體系結(jié)構(gòu)與需求工程的有機(jī)融合、推進(jìn)概念方案多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)與方案評(píng)估智能化、尋求適應(yīng)體系對(duì)抗與頂層論證需要的效能評(píng)估與推演仿真的新方法/新工具/新手段，是當(dāng)前航空武器裝備頂層論證技術(shù)研究的關(guān)注重點(diǎn)，其進(jìn)展順利與否必將影響航空武器裝備頂層論證技術(shù)的未來走向。

伴隨著航空武器裝備頂層論證技術(shù)的進(jìn)步，其相應(yīng)的輸出成果將更加強(qiáng)有力地指引航空武器裝備總體設(shè)計(jì)工作的開展，進(jìn)一步體現(xiàn)航空武器裝備頂層論證的導(dǎo)向作用，強(qiáng)化其在航空武器裝備發(fā)展全流程中的基礎(chǔ)地位和先導(dǎo)作用。

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李清男, 碩士, 研究員。主要研究方向： 軍事戰(zhàn)略與航空裝備發(fā)展戰(zhàn)略。

Tel: 010-57827755

E-mail: liqing0431@sohu.com

閆娟女, 碩士, 高級(jí)工程師。主要研究方向： 航空武器總體論證。

Tel: 010-57827736

E-mail: adr_yj@sina.cn

朱家強(qiáng)男, 博士, 副研究員。主要研究方向： 航空器體系論證。

Tel: 010-57827745

E-mail: zhujiaqiang@163.com

黃濤男, 博士, 高級(jí)工程師。主要研究方向： 航空飛行器總體論證。

Tel: 010-57827749

E-mail: huangtao111@sina.com

臧精男, 博士, 工程師。主要研究方向： 航空器效能評(píng)估與仿真。

Tel: 010-57827743

E-mail: zangjing2014@163.com

Received： 2015-08-28; Revised: 2015-09-25; Accepted: 2015-10-16; Published online: 2015-11-0214:54

URL： www.cnki.net/kcms/detail/11.1929.V.20151102.1454.008.html

Foundation items： Aviation Industry Technological Innovation Foundation of China (2012A62827, 2013A6286R, 2014A62045)

State of art and development trends of top-level demonstration technology for aviation weapon equipment

LI Qing1, 2, YAN Juan1, 2, ZHU Jiaqiang1, 2, HUANG Tao1, 2, ZANG Jing1, 2,*

1. Aviation Industry Development Research Center of China, Beijing 100029, China 2. AVIC Aviation General Demonstration Laboratory, Beijing 100029, China

Abstract:The top-level demonstration, an important content of the aviation weapon equipment demonstration, is the initial demonstration for the top-level design of the aviation weapon equipment development and the model development. It satisfies the need of the aviation weapon equipment system-of-systems combat and the bridge from the tracking development to the independent innovation. The challenge of the top-level demonstration technology for aviation weapon equipment is described. The development history from the origin to the gradual improvement of the top-level demonstration technology for aviation weapon equipment is reviewed. The technical difficulties and the potential strategies of the aviation weapon equipment top-level demonstration are analyzed. The research priorities and development trends of the top-level demonstration technology for aviation weapon equipment in the near future are discussed.

Key words:aviation weapon equipment; top-level demonstration; requirements engineering; architectural design; effectiveness evaluation; deduction simulation

*Corresponding author. Tel.： 010-57827743E-mail: zangjing2014@163.com

作者簡(jiǎn)介：

中圖分類號(hào)：V221

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1000-6893(2016)01-0001-16

DOI：10.7527/S1000-6893.2015.0283

*通訊作者.Tel.： 010-57827743E-mail: zangjing2014@163.com

基金項(xiàng)目：中航工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新基金 (2012A62827， 2013A6286R， 2014A62045)

收稿日期：2015-08-28; 退修日期: 2015-09-25; 錄用日期: 2015-10-16; 網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間: 2015-11-0214:54

網(wǎng)絡(luò)出版地址： www.cnki.net/kcms/detail/11.1929.V.20151102.1454.008.html

引用格式： 李清， 閆娟， 朱家強(qiáng)， 等. 航空武器裝備頂層論證技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 航空學(xué)報(bào), 2016, 37(1): 1-16. LI Q, YAN J, ZHU J Q, et al. State of art and development trends of top-level demonstration technology for aviation weapon equipment[J]. Acta Aeronautica et Astronautica Sinica, 2016, 37(1): 1-16.

http://hkxb.buaa.edu.cnhkxb@buaa.edu.cn