航天產(chǎn)品性能樣機協(xié)同設(shè)計支撐環(huán)境研究

張 峰，周 濤，徐 源，薛惠鋒，3

（1.榆林學(xué)院 信息工程學(xué)院 陜西 榆林　719000；2.西北工業(yè)大學(xué) 自動化學(xué)院，陜西 西安　710072；3.中國航天系統(tǒng)工程與科學(xué)研究院 北京 100048）

航天產(chǎn)品性能樣機協(xié)同設(shè)計支撐環(huán)境研究

張 峰1，3，周 濤2，徐 源2，薛惠鋒2，3

（1.榆林學(xué)院 信息工程學(xué)院 陜西 榆林719000；2.西北工業(yè)大學(xué) 自動化學(xué)院，陜西 西安710072；3.中國航天系統(tǒng)工程與科學(xué)研究院 北京 100048）

為了提高大型復(fù)雜航天產(chǎn)品性能樣機全生命周期的協(xié)同設(shè)計水平，在對復(fù)雜航天產(chǎn)品性能樣機建模與仿真綜合集成過程分析的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了性能樣機建模與仿真綜合集成模型和復(fù)雜航天產(chǎn)品設(shè)計-分析一體化建?？蚣埽敿毞治隽舜笮蛷?fù)雜航天產(chǎn)品數(shù)字性能樣機一體化設(shè)計仿真業(yè)務(wù)需求，從項目設(shè)計任務(wù)的并行設(shè)計度和設(shè)計周期進行系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)分解，進而構(gòu)建了復(fù)雜航天產(chǎn)品綜合集成協(xié)同設(shè)計架構(gòu)。應(yīng)用結(jié)果表明，所設(shè)計的協(xié)同設(shè)計支撐環(huán)境較好地解決基于多學(xué)科分布式協(xié)同與仿真的復(fù)雜航天產(chǎn)品開發(fā)的設(shè)計。

性能樣機；協(xié)同設(shè)計；支撐環(huán)境；航天產(chǎn)品；綜合集成模型

復(fù)雜航天產(chǎn)品性能樣機的分布式協(xié)同建模與仿真是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及諸多系統(tǒng)工程的理論與方法［1］。通過應(yīng)用性能樣機技術(shù)來模擬物理航天產(chǎn)品的性能，需要對性能樣機的分階段過程進行建模和仿真，需要統(tǒng)一數(shù)據(jù)表達模型、統(tǒng)一的建模方法和統(tǒng)一的仿真技術(shù)，涉及領(lǐng)域知識共享和管理、應(yīng)用開發(fā)工具集成環(huán)境、交互式界面等構(gòu)成的性能樣機設(shè)計支撐開發(fā)集成環(huán)境和框架。為此，本文在對航天產(chǎn)品多學(xué)科領(lǐng)域設(shè)計過程分析的基礎(chǔ)上，針對航天企業(yè)的飛航武器產(chǎn)品多學(xué)科領(lǐng)域協(xié)同設(shè)計開發(fā)的需求，提出一種基于多學(xué)科分布式協(xié)同與仿真的復(fù)雜航天產(chǎn)品開發(fā)的設(shè)計思想，設(shè)計出性能樣機支撐開發(fā)集成環(huán)境框架和功能結(jié)構(gòu)，分析了性能樣機的構(gòu)建方法和設(shè)計技術(shù)。

1　性能樣機多學(xué)科協(xié)同設(shè)計過程綜合集成分析

大型復(fù)雜航天產(chǎn)品性能樣機是一類典型的復(fù)雜巨系統(tǒng)，從定量上講，復(fù)雜系統(tǒng)具有高維數(shù)、高階次、多輸入、多回路、多輸出等特點；從定性上講，復(fù)雜系統(tǒng)具有非線性、不確定性、多時空、開放性和混沌現(xiàn)象等特點。由于傳統(tǒng)的社會科學(xué)研究方法難以分析、解決復(fù)雜巨系統(tǒng)問題，而決策者們迫切需要一種新的思路和方法，以便處理信息、理清思路、提供多種可供選擇的方案。于是，綜合集成技術(shù)被提了出來用于解決復(fù)雜系統(tǒng)建模問題［2］。

綜合集成法作為一項技術(shù)又稱為綜合集成技術(shù)，是在系統(tǒng)工程科學(xué)方法的指導(dǎo)下，根據(jù)用戶需求，優(yōu)選各種技術(shù)和產(chǎn)品，對不同學(xué)科領(lǐng)域所構(gòu)建的模型根據(jù)層次分析法和關(guān)系矩陣進行集成，使各模型所構(gòu)成的子系統(tǒng)在性能、完整性、可靠性和協(xié)調(diào)性等方面得到多目標最優(yōu)。

綜合集成方法論采用了多層次分解系統(tǒng)和子系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，從定性到定量來綜合描述系統(tǒng)的整體性和局部性。例如，對于復(fù)雜航天產(chǎn)品性能樣機的建模與仿真過程中，從系統(tǒng)的頂層開始分解組成系統(tǒng)的各子系統(tǒng)及組成子系統(tǒng)的元模型，然后對組成子系統(tǒng)的元模型進行建模、仿真、分析、優(yōu)化、運行與評估，以求得最好的或滿意的系統(tǒng)方案并付諸實施，再綜合集成到整體，從而實現(xiàn)了“1+1＞2”目標，這就是綜合集成與一般綜合分析方法的實質(zhì)區(qū)別［3-4］。

由于將復(fù)雜巨系統(tǒng)問題分解為一個具有遞階層次結(jié)構(gòu)的巨系統(tǒng)，系統(tǒng)目標和約束條件眾多，許多約束條件還可能是非線性的，因此系統(tǒng)綜合集成往往屬于多目標規(guī)劃問題，可用多目標規(guī)劃、層次分析法等聯(lián)合分析求解［5］。本文在層次分析法的基礎(chǔ)上提出了性能樣機多學(xué)科協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)分解過程，如圖1所示。

圖1　性能樣機多學(xué)科協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)分解過程

在本文所研究的復(fù)雜航天產(chǎn)品性能樣機的設(shè)計與仿真過程中，涉及到性能樣機全生命周期中所涉及到的多學(xué)科領(lǐng)域模型建模與集成、多學(xué)科領(lǐng)域知識的統(tǒng)一表達與共享、各模型之間的參數(shù)傳遞與數(shù)據(jù)融合都需要通過應(yīng)用系統(tǒng)工程方法與理論來進行綜合集成研究。

2　性能樣機協(xié)同設(shè)計模型分析

2.1性能樣機建模與仿真集成模型

多學(xué)科領(lǐng)域一體化性能樣機建模與仿真技術(shù)是基于一體化建模語言的多學(xué)科建模與仿真集成環(huán)境，開展控制、機械、電子、軟件等多學(xué)科領(lǐng)域一體化建模與仿真分析，實現(xiàn)航天產(chǎn)品多學(xué)科一體化快速原型設(shè)計。按照控制、機械、電子、軟件等不同專業(yè)，建立用于多學(xué)科領(lǐng)域一體化功能建模與仿真分析的模型庫［6］。

復(fù)雜航天產(chǎn)品設(shè)計是典型的多學(xué)科、多耦合、多目標設(shè)計優(yōu)化問題。傳統(tǒng)的設(shè)計方法難以給出最優(yōu)的設(shè)計方案［7］。各學(xué)科設(shè)計需要不同的領(lǐng)域模型，而各種模型之間又有復(fù)雜的關(guān)聯(lián)關(guān)系，這些子模型之間需要應(yīng)用系統(tǒng)工程的方法和技術(shù)進行綜合集成分析，然后進行多學(xué)科模型融合優(yōu)化，應(yīng)用綜合集成研討廳進行方案可行性評估與選優(yōu)，文中提出的復(fù)雜航天產(chǎn)品性能樣機建模與仿真綜合集成模型如圖2所示。

正如圖2所示，復(fù)雜航天產(chǎn)品數(shù)字性能樣機是不同領(lǐng)域分析模型，涉及結(jié)構(gòu)分析、流體分析、電路分析、微波分析、光路分析、電磁兼容性分析以及各類數(shù)學(xué)模型，這些模型需要有效集成與協(xié)同設(shè)計。因此實現(xiàn)數(shù)字性能樣機綜合集成分析方法的核心是如何對其進行一致和有效地描述、組織、管理與協(xié)同運行，通過給用戶提供一個邏輯和語義上一致的、可組織產(chǎn)品全生命周期相關(guān)的各類信息的數(shù)字樣機描述模型，支持各類不同模型的信息共享、集成與協(xié)同工作，實現(xiàn)不同層次上產(chǎn)品外觀、功能和在特定環(huán)境下行為的描述與模擬。

2.2性能樣機協(xié)同設(shè)計業(yè)務(wù)流程分析

在復(fù)雜航天產(chǎn)品性能樣機的開發(fā)過程，需要對設(shè)計過程中的技術(shù)、方法和工具進行集成，實現(xiàn)各學(xué)科領(lǐng)域知識的綜合集成［8］。盡管不同學(xué)科涉及的開發(fā)對象和領(lǐng)域等有所不同，但從設(shè)計和開發(fā)過程的管理角度看，都存在相同的分階段的生命周期，如分析、設(shè)計、仿真、優(yōu)化、組裝和測試等階段。所以，需要開發(fā)統(tǒng)一的產(chǎn)品協(xié)同開發(fā)方法來實現(xiàn)全生命周期的產(chǎn)品開發(fā)，需要在統(tǒng)一的框架內(nèi)研究。建模是人類對客觀世界和抽象事物之間聯(lián)系的具體描述，通過應(yīng)用統(tǒng)一建模技術(shù)實現(xiàn)航天產(chǎn)品數(shù)字化性能樣機統(tǒng)一建模與設(shè)計?；跀?shù)字樣機的協(xié)同制造技術(shù)研究以型號產(chǎn)品生產(chǎn)制造流程為主線，貫穿工藝協(xié)同審查、工藝規(guī)劃、工藝設(shè)計、工裝設(shè)計、虛擬制造仿真、零部件數(shù)字化制造實現(xiàn)等各主要環(huán)節(jié)，以數(shù)字樣機作為產(chǎn)品制造依據(jù)［9］。

圖2　性能樣機建模與仿真綜合集成模型

在復(fù)雜航天產(chǎn)品數(shù)字性能樣機的全生命周期協(xié)同設(shè)計與制造過程中，一般以科研生產(chǎn)流程為主線，結(jié)合各類設(shè)計模型，需要建立滿足面向全生命周期、基于數(shù)字樣機的一體化設(shè)計工作流程和綜合集成服務(wù)平臺，以多學(xué)科協(xié)同集成設(shè)計與仿真流程，實現(xiàn)數(shù)字性能樣機一本化設(shè)計與仿真過程中的研討、設(shè)計、建模、優(yōu)化、仿真、評審和決策，形成統(tǒng)一的滿足面向全生命周期、基于數(shù)字樣機數(shù)字化設(shè)計工作流程和支持總裝廠和分系統(tǒng)廠（所）間的協(xié)同制造應(yīng)用系統(tǒng)，如圖3所示。

圖3　復(fù)雜航天產(chǎn)品設(shè)計-分析一體化建?？蚣?/p>

在圖3中，總體設(shè)計部進行復(fù)雜航天產(chǎn)品的總體設(shè)計，并形成分系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)模型，以便于各總裝廠進行工藝、工裝和產(chǎn)品模型的設(shè)計，應(yīng)用組織建模，建立部門及人員的組織模型。提供組織管理、角色定義、職級資格定義、用戶擴展屬性定義、組織擴展屬性定義等功能。定義角色的各種與PDM中權(quán)限和任務(wù)等功能相關(guān)聯(lián)的基本屬性。應(yīng)用數(shù)據(jù)建模，建立PDM中需要管理的產(chǎn)品數(shù)據(jù)的類型定義。提供對企業(yè)數(shù)據(jù)字典、對象類樹、對象類屬性定義及屬性項的關(guān)聯(lián)填寫方法，提供文檔模板定義及各類文檔的編輯工具、瀏覽圈閱工具，提供關(guān)聯(lián)視圖定義個性化工作界面，提供對象目錄定義動態(tài)地管理當(dāng)前關(guān)注的對象集合。

3　性能樣機建模與仿真支撐環(huán)境的關(guān)鍵技術(shù)分析

3.1多學(xué)科領(lǐng)域協(xié)同建模技術(shù)

由于復(fù)雜航天產(chǎn)品是一類巨復(fù)雜系統(tǒng)，傳統(tǒng)的建模與仿真方法與過程復(fù)雜，多學(xué)科之間的協(xié)同性較差，不同學(xué)科對同一領(lǐng)域模型的語義含義理解不同，并不能在系統(tǒng)工程層次上描述復(fù)雜航天產(chǎn)品的整體結(jié)構(gòu)和行為，已經(jīng)不能滿足復(fù)雜系統(tǒng)的建模需求［9］。為了更好的解決復(fù)雜系統(tǒng)仿真平臺中的模型無縫集成和協(xié)同工作問題，元模型的建模方法與技術(shù)能夠表示所有領(lǐng)域內(nèi)所有系統(tǒng)，從而較好的解決仿真中的模型集成、互操作和協(xié)同工作［10］。本體元模型是一種融合了本體與元模型特征的模型，文中主要利用本體元模型來構(gòu)建復(fù)雜航天產(chǎn)品性能樣機綜合集成建模體系。

元模型和模型在本質(zhì)上是一樣的，都是對真實世界的抽象描述，所不同的僅是在描述層次上的區(qū)別［11］。元模型比模型具有更高的層次，被作為模型的模型。相對而言，模型更能接近現(xiàn)實世界，是在較窄范圍內(nèi)對現(xiàn)實世界的抽象，對模型的更高一級抽象就是元模型［12］。元模型對如何建模、模型語義、模型間集成和互操作等信息進行描述。元模型的建立通?？筛爬?個過程，即仿真實驗、模擬擬合和模型評估與驗證［13］。

元模型可以支持多領(lǐng)域的復(fù)雜系統(tǒng)建模［14］。由于它與模型的本質(zhì)是相同的，所以元模型建模和傳統(tǒng)建模是一致的活動，即凡用于傳統(tǒng)建模的概念都可同樣用于元模型建模。在基于元模型進行復(fù)雜系統(tǒng)仿真建模時，利用了兩種很重要的規(guī)范，即MOF規(guī)范和XMI規(guī)范。前者定義了描述元模型的語言，被作為開發(fā)工具去設(shè)計和實現(xiàn)元模型建模系統(tǒng)；后者用以生成使用XML語言描述的復(fù)雜系統(tǒng)的系統(tǒng)模型。在復(fù)雜系統(tǒng)元模型建模過程中，可將每個子系統(tǒng)視為相對于整個復(fù)雜系統(tǒng)的一個對象類，它們之間的互操作是通過信息交換來實現(xiàn)的［15］。按照上述規(guī)范，通常有6種元類和元關(guān)系，其定義如圖4所示，該圖還表示了在元模型和元關(guān)系基礎(chǔ)上，由元模型生成完整的復(fù)雜系統(tǒng)模型的基本原理。

一個本體一般由一組包括關(guān)系、組成關(guān)系和關(guān)系劃分等概念的層次結(jié)構(gòu)組成，其中，分類層次結(jié)構(gòu)如復(fù)雜航天產(chǎn)品系統(tǒng)中的子系統(tǒng)分類層次，軟件中的樹型結(jié)構(gòu)等。

圖4　元類與元關(guān)系

本體語言的描述主要通過概念類、關(guān)系、函數(shù)、公理和實例進行［19］?？梢允褂梦逶MO=｛C，R，F(xiàn)，A，I｝來對本體進行表示，其中：

C：概念（Concept）的集合，本體中的概念表示的意義較為廣泛，可以表達產(chǎn)品設(shè)計任務(wù)、產(chǎn)品功能、行為關(guān)系、結(jié)構(gòu)組成、邏輯推理等。在本文建模過程中，概念主要用來表達各模型，表達為一個UML類（Class）實體。

R：關(guān)系（Relation）的集合，表示概念之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，它主要應(yīng)用于概念之間的關(guān)系定義，一組關(guān)系可以看作是n維笛卡兒積的子集：R：C1*C2*…*Cn。概念之間主要存在4種類型的關(guān)系，分別是整體與部分的關(guān)系part-of；繼承關(guān)系 kindof；概念與實例的關(guān)系instance-of；屬性關(guān)系attribute-of。

F：函數(shù)關(guān)系的集合，函數(shù)主要用來表達概念之間的復(fù)雜推理關(guān)系，通過數(shù)學(xué)函數(shù)來表達概念之間存在的多元關(guān)聯(lián)關(guān)系。一般情況下，函數(shù)關(guān)系用F：C1×C2×…×Cn-1→Cn來表示［22］。

A：謂詞邏輯的集合，表示領(lǐng)域內(nèi)的一些永真式。

I：概念實例的集合，實例是指屬于某概念類的基本元素，即某概念類所指的具體實體。

本體的最終要通過特定的語言來描述，目前常用的描述語言包括XML、RDF（S）、OWL等。其中，OWL可以表述本體中的概念類、屬性、類的實例之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，提供較為全面的邏輯推理能力和語義分析方法，較RDF提供了更為全面的語義詞匯集合，因此成為當(dāng)前本體研究中首選的描述語言，文中也將選用OWL作為本體元模型的描述語言。

本體元模型（Ontological Metamodel）是應(yīng)用本體技術(shù)來表達元模型的構(gòu)成?？梢詰?yīng)用本體語言來描述元模型本身的組成構(gòu)建，同時也可以應(yīng)用本體語言來標識一個元模型。在本體元模型建模過程中，用本體中的概念來表示元模型中的元類，用本體標識的元模型直接與本體關(guān)聯(lián)，當(dāng)本體模型出現(xiàn)演化時會引起所關(guān)聯(lián)的元模型變化。例如，圖5就是一個用本體來表達一個性能樣機中的空氣動力學(xué)的本體元模型，該 模 型 使 用 了 OWL語 言 中 的 Class、objectProperty、subClassProperty等屬性來描述性能樣機空氣動力系統(tǒng)中的相關(guān)模型概念。在圖5中，Wingdynamics是一個Class，它是Aerodynamics的子類。Wingdynamics的操作用Method類來描述，操作屬性用Attribute描述。

圖5　空氣動力學(xué)的本體元模型

3.2多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計技術(shù)

隨著新一代航天產(chǎn)品系統(tǒng)對精度和抗惡劣環(huán)境要求的提高，必須通過建立面向系統(tǒng)級的數(shù)字化性能樣機，研究航天產(chǎn)品系統(tǒng)在復(fù)雜環(huán)境下的各項功能和受控特性，實現(xiàn)航天產(chǎn)品系統(tǒng)的功能仿真與方案優(yōu)化。需要利用系統(tǒng)工程的方法與技術(shù)分析組成系統(tǒng)的模型之間的復(fù)雜關(guān)聯(lián)關(guān)系，從而進行一體化建模與仿真。

復(fù)雜系統(tǒng)的分析也稱子系統(tǒng)分析或子空間分析。設(shè)子系統(tǒng)i的狀態(tài)方程為：

則子系統(tǒng)分析就是求解學(xué)科狀態(tài)方程：

通過設(shè)置系統(tǒng)的設(shè)計變量方程，實現(xiàn)對系統(tǒng)運行過程中的狀態(tài)進行求解。由于耦合效應(yīng)，分析過程一般需要多次迭代才能完成，分析方程可表示為：

對于一個復(fù)雜系統(tǒng)，它的多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化問題，在數(shù)學(xué)形式上可簡潔地表達為：

其中f為目標函數(shù)，X為設(shè)計變量，y是狀態(tài)變量，hi（x，y）是等式約束，gi（x，y）是不等式約束。

4　性能樣機的實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)分析

性能樣機的構(gòu)建過程涉及多學(xué)科多領(lǐng)域的建模與設(shè)計技術(shù)，按建模過程和實現(xiàn)過程可分為兩個層面。其中，第一層面是底層的支持技術(shù)，包括協(xié)同建模方法、協(xié)同管理平臺、數(shù)據(jù)交換與管理方法、設(shè)計過程管理、模型庫和信息共享、協(xié)同仿真與數(shù)值計算等，本文研究的內(nèi)容主要是第一層面的底層支持技術(shù)。

第二層面是頂層實現(xiàn)技術(shù)，主要為設(shè)計師提供一種交互式的可視化設(shè)計的頂層技術(shù)，包括三維CAD模型生成、領(lǐng)域仿真工具、交互式設(shè)計技術(shù)和綜合成技術(shù)等。例如，參數(shù)化的CAD三維幾何模型、基于機械特征設(shè)計的CATIA工具、機械系統(tǒng)多體動力學(xué)設(shè)計軟件ADAMS、線性/非線性、離散的控制系統(tǒng)仿真工具MATLAB/SIMULINK等。這些軟件工具都提供Java、C++等語言的接口調(diào)用方法，實現(xiàn)工具之間的仿真動態(tài)聯(lián)調(diào)，對性能樣機實現(xiàn)仿真優(yōu)化

5　結(jié)　論

本文在對航天產(chǎn)品多學(xué)科領(lǐng)域設(shè)計過程分析的基礎(chǔ)上，針對航天企業(yè)的飛航武器產(chǎn)品多學(xué)科領(lǐng)域協(xié)同設(shè)計開發(fā)的需求，提出一種基于多學(xué)科分布式協(xié)同與仿真的復(fù)雜航天產(chǎn)品開發(fā)的設(shè)計思想，設(shè)計出性能樣機支撐開發(fā)集成環(huán)境框架和功能結(jié)構(gòu)，分析了性能樣機的構(gòu)建方法和設(shè)計技術(shù)，從項目設(shè)計任務(wù)的并行設(shè)計度和設(shè)計周期進行系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)分解，進而構(gòu)建了復(fù)雜航天產(chǎn)品綜合集成協(xié)同設(shè)計架構(gòu)。

［1］ZHANG Yang．Intelligent affect regression for bodily expressions using hybrid particle swarm optimization and adaptive ensembles［J］.Expert Systems with Applications，2015，42 （22）：8678-8697.

［2］王鵬，李伯虎，柴旭東，等．復(fù)雜產(chǎn)品多學(xué)科虛擬樣機頂層建模語言研究［J］．計算機集成制造系統(tǒng)，2006，12（10）：1605-1611.

［3］ZHANG Xiao-dong.Organization configuration simulation of production cells based on human-machine collaborative model［J］.Jisuanji Jicheng Zhizao Xitong/Computer Integrated Manufacturing Systems，CIMS，2013，19（3）：499-506.

［4］Nicolich，Matteo.System models simulation process manangement and collaborative multidisciplinary optimization［J］. CEUR Workshop Proceedings，2014，1300：1-16.

［5］Recker，Jan.How collaborative technology supports cognitive processes in collaborative process modeling：A capabilities-gains-outcome model［J］．Information Systems，2013，38 （8）：1031-1045

［6］Reddi，Krishna R.System dynamics modeling of engineering change management in a collaborative environment［J］．International Journal of Advanced Manufacturing Technology，2011，55（9-12）：1225-1239.

［7］Son，Jeongwook.Evolution of collaboration in temporary project teams：An agent-based modeling and simulation approach［J］．Journal of Construction Engineering and Management，2011，137（8）：619-628.

［8］XU Heng.Implementation and simulation of ontology-based knowledge sharing model in collaborative product design support system［J］.International Journal of Advancements in Computing Technology，2012，4（13）：447-453.

［9］WAINER G，LIU Q.Tools for graphical specification and visualization of DEVS models［J］.Simulation，2009，85（3）：131-158.

［10］Yuliang Chi.Rule-based ontological knowledge base for monitoring partners across supply networks［J］.Expert Systems with Applications，2010，37（2）：1400-1407.

［11］Lin L F，Zhang W Y，Lou Y C，et al.Developing manufacturing ontologies for knowledge reuse in distributed manufacturing environment［J］.International Journal of Production Research，2011，49（2）：343-359

［12］Park Jinsoo，Cho Wonchin，Rho S.Evaluating ontology extraction tools using a comprehensive evaluation framework［J］. Data and Knowledge Engineering，2010，69（10）：1043-1061.

［13］Jyhjong Lin，Jenperng Yu，Changling Hsu.An ontology-based architecture for consumer support systems［J］.WSEAS Transactions on Information Science and Applications，2010，7（2）：153-165.

［14］Lonsdale Deryle，E David，Ding Yihong，et al.Reusing ontologies and language components for ontology generation［J］. Data and Knowledge Engineering，2010，69（4）：318-330.

［15］鄭黨黨，劉看旺，劉俊堂.飛機性能樣機技術(shù)及體系研究［J］.航空科學(xué)技術(shù)，2015，26（3）：5-9.

Research on collaborative design support environment for prototype performance of aerospace products

ZHANG Feng1，3，ZHOU Tao2，XU Yuan2，XUE Hui-Feng2，3
（1.School of Information Engineering，Yulin University，Yulin 719000，China；2.School of automation，Northwestern Polytechnical University，Xi'an 710072，China；3.China Academy of Aerospace Systems Science and Engineering Beijing 100048，China）

In order to improve the level of collaborative design for the whole life cycle for aerospace product performance prototype，the integrated modeling and simulation model of performance prototype and the integrated modeling framework for complex aerospace product design and analysis are built based on the analysis of complex aerospace product performance prototype modeling and Simulation on the integrated process.Detailed analysis of the large scale complex aerospace product digital performance prototype integrated design and simulation business requirements.System design task decomposition is carried out from the concurrent design and design cycle of the project design task，and then the integrated collaborative design architecture of complex aerospace product is constructed.The application results show that the design of collaborative design support environment solve complex aerospace design product development based on distributed collaborative and multidisciplinary simulation.

performance digital Mock-Up；collaborative design；support environment；aerospace products；comprehensive integration model

TN391

A

1674－6236（2016）09-0019-05

2015-12-30稿件編號：201512318

國防基礎(chǔ)科研重大項目（A0420131501）；陜西省教育廳科技項目基金（2013JK1167）

張峰（1980—），男，陜西榆林人，博士，副教授。研究方向：云集成制造與大數(shù)據(jù)處理技術(shù)，超聲速飛航武器性能分析與建模。