大型复杂武器系统的研制是一个周期很长的过程，主要通过用户方(军方)和设计方(工业部门)的密切交互来体现军事作战意图。传统的设计过程一般是由用户方提出性能要求，由工业部门经过方案论证、初步设计、详细设计及进行各种试验，最后定型生产并装备到部队。总体概念设计，主要在于利用计算机技术支持的自动化工具，采取简便快捷的方式，以尽可能短的时间、尽可能小的代价快速完成武器系统的初步设计，并能将其置于军事作战仿真环境下对武器系统的作战效能进行分析。 但就目前的总体概念设计的应用现状而言，先进的计算机辅助设计或分析工具的引入，对于总体概念设计效率的提高并没有预期的那么显著，其原因在于：武器系统总体概念设计过程是一个复杂的多学科多用户协作的迭代反复过程，在提高了部门自动化水平后，整个总体概念设计效率提高的瓶颈在于不同学科领域、不同设计人员、不同工具及模型之间交互的困难。在导弹武器系统设计领域，工程师所利用的应用工具及相应的计算模型和数据模型异常复杂，再加上设计流程本身固有的复杂性，使得应用之间的交互及对整体设计过程的控制非常困难，设计者之间难以交流设计情况，使得整个系统的总体设计效率低下。 为此，本文提出了总体概念设计集成的解决思路，以集成的方法来实现总体概念设计多学科、多人员之间便捷的交互，提高设计效率，缩短设计周期，降低设计费用。总体概念设计集成利用现代计算机技术的发展，以数字化的产品模型作为应用之间共享信息的基础，以精确定义的过程模型描述多学科多用户协同的总体概念设计过程，在计算机集成框架的支持下，完成总体概念设计中多学科人员和应用工具之间的协同。 应用间数据交换是实现系统集成的关键技术之一。从这个角度入手，本文主要研究了如何扩展产品模型使其能够表达跨跃产品生命周期阶段的数据需求以及产品模型技术在总体概念设计集成中的应用，重点探讨了异构领域的数据模型集成问题，提出了比较完备的方法来实现模型集成，对于工程实践中的最常见的模型间映射给出了实例说明。在此基础上，提出了SML映射语言，以形式化的方式，使得异构应用间数据模型集成能够以半自动化的方式进行。 论文研究的另外一个重点是支持总体概念设计过程集成的过程建模技术。设计流程建模是多用户多任务集成的关键。提出了设计流程建模理论，能够形式化地描述总体设计过程中各种情况的设计活动，能够支持设计、分析与仿真的自动集成。总体概念设计过程中大量存在的多变量设计因子的选择与迭代反馈能够得到有效地表示，并能由用户定义自动执行。设计流程模型与产品模型及数据交换紧密结合，并以应用集成的方式支持工具间互操作。 本文研究有几个创新之处：首先，指出影响总体概念设计效率的关键在于多学科间交互的困难，提出总体概念设计集成的思想，以促进多学科的协同设计；其次，以产品 国 防科学技术大学研究生院学位论文模型技术作为应用间数据交换的基础，使得总体概念设计中的信息交互具有较好的灵活性和可扩充性，所给出的产品模型定义不但能支持设计领域，还能支持仿真分析领域的模型表示；第三，在分析了产品模型技术的研究现状的基础上，考虑到应用集成的特点，指出以集成的全局模型无法有效地实施跨度很大的异构应用间数据交换，提出以映射的方式实现异构应用间数据交换，这种映射是一种形式化的机制，能使模型间集成以半自动化的方式进行；最后，对支持总体概念设计过程集成的过程建模技术进行了研究，提出了设计过程建模理论，能够有效表达总体设计过程中复杂的控制流与信息流，在此基－＿础上，结合产品模型技术与应用互操作技术实现了一个总体设计集成框架，并在项目中－，成功地实施。’－ 本文的研究，丰富了工程系统工程方法学，对于武器系统的开发研制和推动军事采办与国防工业的结合，都具有重要的理论和实践意义。