现有系统工程研制方法在智能化手段方面存在明显不足，难以满足复杂装备研制过程中日益增长的智能设计需求。针对这一问题，提出一种面向空间智能的基于模型的系统工程方法。该方法充分发挥了多架构统一建模语言架构模型规范的组合（kombination of architecture model specification，KARMA）的语义建模优势，融合了大语言模型、计算机视觉、三维场景建模等前沿技术，构建了系统工程领域的空间智能框架，从而实现了面向复杂装备数字化研制及系统工程研发的智能化建模方法。通过3个典型场景的智能化建模案例，系统验证了基于KARMA语言的空间智能框架的可行性和实用性。进一步研究表明，通过将KARMA与大语言模型、计算机视觉及三维模型进行深度整合，所提方法在支持复杂系统智能化设计方面展现出显著优势，为系统工程领域的智能化转型提供了技术路径。
基于模型的系统工程（model-based systems engineering, MBSE）的发展为复杂装备提供一种全新的设计范式。从“以文本为中心”向“以模型为中心”的转变，推动产品交付的数字化进程。因此，模型质量成为MBSE系统模型的开发过程中需要重点衡量的问题。首先，讨论架构模型质量的基本内涵和概念定义；重点分析架构模型质量所涉及的质量特征，提出架构模型质量框架来量化定义什么是“好的模型”。然后，探讨面向复杂装备设计的模型质量保证技术。最后，讨论架构模型质量在设计过程中面临的挑战，展望未来的发展方向，促进无缺陷模型贯穿产品全生命周期，驱动装备数字化设计的高质量发展。
面向体系架构设计方案的仿真优化问题，针对体系架构静态分析在对抗行为刻画方面的不足，以及体系效能存在仿真抽象层次低、方案空间探索效率低、难以揭示深层次的机理规律等问题，提出体系网络动力学建模与仿真方法。该方法结合建模与仿真形式体系理论和网络动力学理论，采取形式化、规范化方法来对作战体系的构成要素及其连接方式、行为机制和演化机理进行网络化建模和动态行为仿真。首先对相关研究现状进行综述分析，然后提出体系网络动力学建模与仿真的方法框架，接着从模型规范、仿真算法和评估指标3个方面详细阐述所提方法的形式体系内涵，并且在自研仿真系统原型的基础上开展案例验证。案例研究表明该方法能够以可解释因果机理的方式实现对体系设计方案空间的快速计算实验与广度寻优。
当前系统/体系架构视图建模高度依赖于业务经验，建模过程的繁琐及其巨大的工作量是阻碍系统/体系架构设计方法落地的重要原因。为加快架构视图模型构建速度并降低建模工作量，围绕系统建模语言（system modeling language, SysML），提出一种基于大语言模型的视图模型自动生成方法，以实现系统架构智能辅助设计。该方法解析架构视图模型的可扩展标记语言（extensible markup language，XML）数据，构建基于RAGFlow框架的本地知识库，牵引大模型生成满足建模任务的XML数据，并设计基于DOM4J框架的转换算法以形成适配SysML范式的XML模型，由此实现SysML模型的自动构建。关注块定义图、内部块图以及活动图，以无人潜航器为例，实现SysML视图模型生成，后续引入相关指标验证视图模型的有效性和准确性，结果表明所提方法能够有效地生成基于SysML的系统架构视图模型。
装备工程研制广泛推行基于模型的系统工程（model-based systems engineering, MBSE）模式，但由于建模门槛高、缺乏协同机制，导致大范围推广难度较大。因此，以产品生命周期管理系统作为服务平台，研究MBSE协同实践应用。首先，提出正向分解和设计汇总结合的协同设计MBSE业务流程。之后，设计元模型，通过元模型-构型定义-实例数据支持跨层级协同设计。然后，提出数字模型应用服务方法，为模型用户降低使用门槛。最后，完成产品生命周期管理原型开发，以航天器设计作为案例，验证本方法的适用性。结果表明，产品全生命周期管理系统可以支持多类角色依托模型开展协同设计与仿真验证，通过数字模型服务的方式降低模型使用门槛，具备较强的应用参考价值。
针对体系架构建模研究中宏观/微观建模分离的问题，引入国防部体系架构框架（Department of Defense Architecture Framework, DoDAF），对有人/无人机协同作战体系架构进行宏观/微观一体化正向建模。首先，简要介绍选择DoDAF的原因；其次，对DoDAF的视角视图进行“裁剪、补充、融合”，提出有人/无人机协同作战体系架构“概念设计—能力分析—活动描述—系统实现—映射关联”的正向建模流程；然后，在正向建模流程的指导下，从宏观/微观层面共同出发，建立有人/无人机协同作战体系架构模型；最后，通过语法验证、语义验证和多领域模型集成仿真验证，多维度验证架构模型正确性和有效性，对实现有人/无人机协同作战的“建模、评估、优化”一体化研究具有重要基础意义。
为提高封闭与开放场景中两级无人车的协同配送效率，考虑两级无人车之间不同的转运货物方式，设计配送网络并构建两级无人车路径优化模型。针对模型求解，设计改进的变邻域搜索算法，算法中设置了多种变邻域算子，并且提出贪婪算法保留不可行解进入子代种群的策略和自适应策略以调节迭代寻优过程。多组算例实验表明，所提算法及算法策略能够提高问题求解的效率。该研究成果可为封闭与开放场景下两级无人车配送路径优化方案的制定提供参考。
随着科学技术的高速发展，现代产品和系统的复杂度大幅增加，导致设计信息量呈爆炸式增长，为复杂系统下的基于模型的系统工程（model-based systems engineering, MBSE）带来了巨大挑战。人工智能（artificial intelligence, AI）为这一问题提供了可行的解决方案。然而，AI赋能MBSE（AI for MBSE, AI4MBSE）概念自提出以来尚未经过相关综述研究。为了探讨AI4MBSE的研究现状并提出展望，总结了MBSE和AI的发展概况，介绍AI4MBSE的概念，利用相关数据库检索近6年与AI4MBSE相关的文献，分析并汇总AI4MBSE的研究现状与关键技术，最后提出AI4MBSE的研究空白、研究展望和未来研究趋势。本文对AI4MBSE的发展有一定推动作用，对提升MBSE自动化、数字化与智能化水平具有重要意义。
研发管理是航空装备建设的重要维度，对装备建设的工程推进具有方向性和决策性作用。未来空战模式正在向体系化和智能化发展，航空装备的作战能力需要适应性地快速生成，装备研发管理需要全寿命周期集成、穿透式敏捷管理、体系化多域协同等。本文从装备快速能力生成、研发管理新要求等方面出发，借鉴空战“观察-定位-决策-行动”循环的逻辑方法，在工程实践的基础上提炼航空装备“策划-权衡-清理-实现”研发管理方法。重点明确策划是研发管理的总体设计、权衡是关键性取舍、清理是关键过程管理、实现是产品实现的优化等工程理论，研究总结每个要素具体的研发逻辑和管理方法，可为快速生成具备特定作战能力的航空装备产品提供指导。
为解决现有仿真模型精度不足和独立运行效果不佳的问题，研究民用航空运输体系的分布式联合仿真方法，旨在构建一个高精度、高置信度的仿真环境。考虑基于模型的航空运输体系定义，建立基于系统建模语言的体系架构及场景建模框架；研究基于真实规则的机场运行仿真模型与空中交通飞行仿真系统构建，开发基于JSBSim软件库高可信度飞行动力学模型；基于可变服务中间件实现分布式数据分发与仿真集成。选取典型航线开展门到门的运输体系联合仿真实践，仿真结果的可信度有所提升。所提方法为需求论证确认与飞机效能评估提供了一种手段，也为相关领域的研究和应用提供了参考。
