问题概述：

（1）背景与需求

随着飞机技战术指标需求的提高、飞机系统复杂程度和交联程度的提升以及体系作战需求的加强，在系统级层面进行机载系统设计、评估和试验越来越不能满足飞机的使用和作战需求。在飞机级层面进行系统架构设计和仿真，有利于实现飞机的功能综合、性能提升、资源整合、去冗减重、提升可靠性和可维护性、降低研制风险和周期等，在未来先进飞机的设计中，将成为必然趋势和必须突破的关键技术，该领域的研究需要深入的系统知识、广泛的技术基础、丰富的飞机使用和作战经验，我国在该领域的研究相对缺乏，有必要开展相关研究。

（2）关键难点与挑战：

本技术主要包含下述方面的难点与挑战：

飞机级功能体系构建

功能是进行系统架构设计的前提，在飞机级功能的定义上，需要对飞机的使用模式、子系统功能、操作方式有着全面、深入的了解，对系统的当前技术状态和发展方向有着较为准确的判断，从而构建飞机级的功能体系；在飞机级功能描述上，需要采用建模化的语言、程序化的流程和规范化的技术状态管理，我国在这些方面研究基础较少，具有较大的技术挑战。

飞机级系统架构设计

飞机级功能涵盖从起飞到着陆的各个阶段，包括巡航、探测、攻击、干扰等各种场景，将不同种类和时间剖面的功能综合进飞机级的系统架构，需要对功能条目的前置条件、后置条件、转换逻辑、功能间接口、所依赖的物理方案等都有着较为全面、清晰的把握，对系统划分、系统间接口、系统当前技术状态和未来发展趋势等有着较为准确的定义，从而将飞机级功能分解为条目化的系统级功能项，并进一步将系统级功能项行归类、综合，映射到具体的系统分区中，然后构建功能项之间的接口逻辑图，形成飞机级的系统架构。构建飞机级的系统架构，需要坚实的技术基础和一整套科学、规范的方法体系，具有较多技术难点。

飞机级系统联合仿真

飞机级系统架构仿真相对于传统的系统级仿真，仿真规模更大，仿真的可信性、实时性、协同性等要求更高，仿真结果的分析更为复杂，需要专业的技术团队、仿真工具和环境进行支持。随着系统工程方法和工具、联合仿真方法和工具的发展以及我国在复杂系统设计与仿真方面的技术积累，进行飞机级系统架构建模和仿真已变得可行，但有效集成多专业的仿真模型，成功驱动飞机级系统架构的仿真，仍需要从方法、工具、环境等方面开展长期、系统的研究。

重要意义：

飞机级系统架构设计和仿真技术，在未来的飞行器平台研发和作战体系构建中，具有显著的代表作用和应用价值：

1）完善未来先进军用飞行器的作战理念和使用策略

飞机级系统架构设计和仿真技术作为顶层性、综合性的技术，与飞行器的作战理念和使用策略密切相关、互相促进。美国的“网络中心战”、“全球快速打击”、“空海一体战”、“分布式空战”等作战理念牵引了系统架构的发展与演变，系统架构的发展又不断促进作战理念和飞行器使用策略的完善。通过飞机级系统架构设计与仿真，有利于牵引未来军用飞行器的设计需求、明确未来先进军用飞行器的使用策略、整合不同领域的先进技术，构建跨平台的作战体系。

2）促进未来先进军用飞行器的研发

未来先进军用飞行器作战环境更为复杂，使用条件更为多样，性能要求更为苛刻，必然需要采用更综合、更智能的系统架构，突破飞机级系统架构设计与仿真技术，有利于在在未来先进军用飞行器的研发中实现创新性、革命性的方案设计、提高飞机性能和作战效能、降低研制风险、缩短研制周期、控制研发成本、改善使用性和维护性。

3）升级我军现有作战平台和作战体系效能

从飞机级的角度进行系统综合设计，有利于挖掘飞行器的设计潜力、弥补飞行器的技术缺陷，从而提升飞行器和整个作战体系的效能。我国近年来在高性能有人作战飞机、无人作战飞机等方面都取得了重大突破，但由于技术积累和使用经验的不足，决定这些先进平台在未来很长一段时间内都有着巨大的改进空间。不断提升我国在飞机级系统架构设计与仿真技术方面的能力，有利于消除或降低现有作战平台的设计缺陷、改进我国现有作战平台的性能、促进我国作战体系由“能用”到“好用”的转变。

4）促进我国航空技术的发展与跨越，占领未来技术制高点

我国通过长期、艰苦的跟踪、模仿、大胆创新，通过先进航空飞行器的研制，在飞机级系统架构设计与仿真方面有了初步的基础，但必须认识到，我国在这一领域同美国相比仍有较大差距，同时，科技领域日新月异，一大批先进的系统架构设计理念和技术又发展起来，我国要想在未来的航空领域竞争中占有优势，实现我国“空天一体、攻防兼备”的空军建设目标，必须在系统架构设计与仿真领域长期坚持、扎实研究。总体上，飞机级系统架构设计与仿真技术研究有利于促进我国在先进设计理论与方法方面的发展和创新、促进我国在仿真技术和仿真环境建设方面的发展、提高我国在先进系统架构设计领域的地位和话语权。