总体设计是整个飞机研发过程中的一个重要阶段,涉及诸多学科专业,对于飞机综合性能有着很大影响.与具体的气动、结构或者控制等单一专业不同,飞机总体设计需要根据飞机总的战术技术要求,全面集成各专业进行综合与折衷,属于一个交叉学科.从某种角度来讲飞机总体设计的过程就是系统集成的过程,客观上需要为其提供一种具有该专业特色、适应该专业需求、能够处理这些问题的设计工具.在分析和探讨飞机总全设计重要性及其技术现状、发展需求和发展趋势的基础上,论文提出了综合集成该阶段飞机设计过程中所使用的不同学科专业的各种设计分析工具,创建基于分布式技术的网络化飞机总体设计工作环境,利用虚拟样机进行飞机总体设计的概念.在这一设计环境中实现用于设计过程中的集成化项目管理、建立和维护统一模型、分析计算、多学科优化以及对飞机性能的模拟和仿真,乃至于全面的设计数据管理功能.为此主要在四个方面针对这种设计工具进行了系统的研究.定义了应用于飞机总体设计过程中的虚拟样机的概念,并分析了它与数字样机/电子样机、CIMS等概念之间的区别和联系.以此为基础确立了飞机总体虚拟样机设计环境的分布式系统体系,设计了系统的逻辑结构和框架,规划了设计环境中的工作流与数据流,完成了各种相关技术在设计环境开发中所处层次地位的分解,提出了利用智能体/代理进行飞机设计工具集成的途径,分析了基于虚拟样机的飞机总体设计模式.其后进一步将数据库/数据仓库技术全面引入飞机总体设计学科领域,推进了飞机设计数据的文件处理系统管理向数据库系统管理的演进.最终构建了设计环境的原型系统,实现其正常运转.提出并定义了飞机及其部件类框架体系(VACCF)的概念.在此基础上进行了面向对象的飞机部件特性分析,创建了可以应用于飞机总体设计软件的面向对象开发、简化此类软件的开发难度、提高代码可维护性的VACCF体系基本结构.最终完成了设计软件中飞机对象实例树状结构的构建.