引言：在國防裝備型號研發領域，復雜電子系統架構設計與驗證的難度隨技術迭代與作戰需求持續攀升。如何破解多學科協同壁壘、實現架構全生命周期可追溯、加速型號研發進程？國內頂尖預警探測研究所攜手REACH.SMEX，給出了MBSE（基于模型的系統工程）工程化落地的最優解。

　　一、客戶背景

　　該單位是我國國防電子信息領域的核心骨干研究所，更是預警探測與雷達裝備研發領域的“國家隊”，長期肩負著國家關鍵國防裝備型號的研制重任，是國內頂尖的復雜電子系統整體解決方案提供商。其核心業務聚焦于各類先進預警探測系統、多功能雷達等國防電子裝備的全生命周期研發，涵蓋復雜電子系統架構設計、性能驗證、型號迭代及工程化落地等關鍵環節，服務于陸、海、空、天等多軍種的裝備建設需求。

　　在業務開展過程中，由于裝備系統兼具技術密集型、多學科交叉型的特性，該單位面臨著諸多嚴峻挑戰：

　　一是研發涉及射頻、信號處理、機械結構、熱控等數十個專業領域，多學科團隊協同研發的壁壘亟待打破；

　　二是國防裝備型號迭代節奏快，對研發效率和方案響應速度提出極高要求；

　　三是國防裝備對系統架構的可靠性、可追溯性有著嚴苛的軍工級標準，需實現全流程的架構管控與變更影響追蹤。

　　二、客戶痛點

　　作為國防電子信息領域的“國家隊”，該單位早在“十二五”期間便敏銳洞察到MBSE架構設計方法對復雜雷達與預警探測系統研發的革命性價值——其“全流程模型驅動”的核心邏輯，恰好契合了雷達裝備多學科交叉、全生命周期管控的嚴苛需求。然而，在將MBSE從理論探索推向工程化落地的過程中，該單位遭遇了一系列直擊研發核心的現實阻礙，既涵蓋理念認知、工具適配等深層問題，也涉及流程銜接、效率轉化等實操難題，讓這項先進方法論難以充分釋放效能：

　　1）理論與工具脫節：先進方法難破“專業適配”瓶頸

　　MBSE的核心價值在于通過數字化模型打通全鏈路，但該單位此前缺乏適配國防雷達研發場景的專業工具支撐，導致先進理論始終停留在“紙上談兵”階段。雷達系統研發涉及射頻、信號處理、機械結構、熱控等數十個專業領域，對工具的專業適配性要求極高——既需要具備雷達專屬的元模型體系，也需支持多層級架構的精細化建模。而此前嘗試的通用建模工具，既無針對雷達“需求-功能-邏輯-物理” 四層架構的定制化支撐，也無法實現與雷達專項仿真工具、指標分析系統的有效聯動，使得模型無法承載雷達研發的專業屬性與復雜關聯關系，導致MBSE在很長一段時間內僅能作為理論研究成果，難以轉化為實際研發生產力。

　　2）理念認知沖突：正向設計邏輯與現有模式的深層鴻溝

　　MBSE“模型驅動”的正向設計理念，與該單位長期依賴的“經驗+文檔”逆向設計慣性形成顯著認知沖突。一方面，傳統研發中設計師更習慣基于過往項目經驗開展方案設計，依賴紙質文檔傳遞需求與設計意圖，對“需求-功能-邏輯-物理”的正向建模邏輯存在理解門檻；另一方面，MBSE倡導的正向V型流程與企業現有研發流程節點無法完全匹配。更核心的矛盾在于，正向設計前期需投入大量精力進行模型搭建、規范定義，長期價值難以短期量化，而軍工研發常面臨明確的短期成果交付目標，這種“短期投入高、長期收益模糊”的矛盾，讓理念落地缺乏足夠的內生動力。

　　3）建模標準失序：多學科協同陷“碎片化”困境

　　雷達裝備研發需整合軟件、電訊、結構等多學科團隊力量，但由于缺乏統一的MBSE建模標準與規范，各專業團隊的建模邏輯、數據格式、接口定義呈現“碎片化”狀態。例如，電訊團隊的功能模型側重信號流轉特性，結構團隊的物理模型聚焦結構尺寸約束，軟件團隊的邏輯模型關注算法執行流程，不同團隊對同一接口的參數定義、同一指標的量化標準存在差異，導致跨專業模型拼接時沖突頻發。研發過程中，團隊需花費30%以上的協同時間開展模型“對齊工作”——僅接口協議統一、參數單位校準、關聯關系梳理就耗費大量精力，不僅拖累研發進度，還可能因模型沖突未被及時發現，埋下后期設計返工的隱患。

　　4）學習成本與效率失衡：設計師“不愿用、被動用”

　　MBSE方法論的掌握與工具的熟練操作，需要設計師投入大量時間進行系統學習——既包括理解正向設計的邏輯框架，系統工程建模語言，也需熟悉建模工具的專業操作、參數配置、關聯規則等。但對于該單位的設計師而言，一方面日常研發任務繁重，難以抽出充足時間深耕學習；另一方面，MBSE的效能提升多體現在長期研發周期優化、風險提前規避等方面，短期內難以顯性化提升單一型號的設計效率。這種“高學習成本+短期效益不明顯”的失衡，導致設計師使用意愿偏低，多數情況下僅在樣機交付有明確建模要求時，才被動開展建模工作，模型淪為“應付交付的產物”，而非支撐設計的核心工具。

　　5）模型與工程割裂：模型價值無法轉化為實際研發生產效能

　　該單位的總體設計模型無法直接傳遞給電訊、結構、軟件等專業開展詳細設計，形成跨專業的“模型孤島”。核心問題在于不同專業的開發平臺/工具存在差異，如：總體采用MBSE建模工具，軟件依賴代碼開發平臺、電訊依托電路設計工具、結構使用CAD建模工具。各平臺/工具接口不互通，缺乏統一的數據關聯與映射機制，例如：總體設計的功能架構模型無法直接轉化為軟件的模塊開發需求，物理架構的尺寸約束難以同步至結構設計的三維模型，導致各專業需手動轉錄模型信息，不僅效率低下，還易出現數據偏差。最終，模型無法支撐裝備設計迭代與效能評估，其“數字化資產”的價值未能有效發揮。

　　三、合作契機

　　面對MBSE落地的多重困局，該單位曾早在2013年左右率先嘗試多款國外MBSE建模工具，期望借助成熟工具快速打通數字化研發鏈路，但這些工具的“通用屬性”與預警探測領域的“專業特性”形成了難以彌合的適配鴻溝：一方面，國外工具缺乏針對預警探測領域的工程化適配能力，無法根據雷達系統的專業研發需求進行靈活定制與擴展；另一方面，國外工具的建模邏輯（抽象語法和復雜規則）與該單位系統設計師長期形成的認知習慣脫節，無法匹配雷達研發中“從作戰需求到裝備指標再到架構設計”的直觀關聯方式，反而增加了設計師的學習與使用成本。

　　這些適配短板，讓國外工具始終無法真正融入該單位的實際研發流程，難以支撐預警探測裝備復雜系統的MBSE落地需求。為打破這一局面，同時保障國防裝備研發的自主可控性，該單位決定尋求與國內公司展開深度合作，共同打造適配預警探測領域的自主可控專業 MBSE建模工具——既精準解決國外工具的領域適配痛點，也能基于本單位的研發需求持續迭代優化，為后續MBSE的長期深化建設筑牢自主、適配的工具根基。

　　在合作方選擇中，國睿信維的差異化優勢恰好匹配該單位的訴求：其一，國睿信維具備國防電子領域數字化建設經驗，曾深度參與多款國防裝備的數字化工具/平臺適配項目，熟悉預警探測領域的研發邏輯；其二，國睿信維擁有自主可控的工具研發底層架構，能夠基于該單位沉淀的雷達研發流程、專業知識，定制領域專屬元模型；其三，國睿信維可匹配設計師認知習慣優化建模交互邏輯，降低使用門檻。

　　憑借成熟的行業實踐、一體化的工具能力與深度的需求理解，國睿信維最終與該單位達成深度合作，共同推進自主可控MBSE建模工具的研發落地。

　　四、方案思路

　　針對MBSE落地的核心痛點，該單位與國睿信維以“自主可控、領域適配、價值導向”為核心，圍繞五大關鍵方向構建破局方案，系統性打通雷達研發的數字化鏈路：

　　1）統一領域建模標準，筑牢協同根基

　　聚焦雷達產品多學科協同的核心訴求，聯合制定一套適配預警探測領域的統一建模標準體系——涵蓋雷達“需求-功能-邏輯-物理”四層架構的專屬元模型定義、接口協議規范、指標關聯規則等核心內容，并將標準深度融入MBSE工具中。通過工具強制約束建模行為，確保電訊、結構、軟件等多專業團隊采用一致的建模邏輯與數據格式，從源頭消除模型沖突，為跨專業協同奠定基礎。

　　2）積累通用模型資源，沉淀數字資產

　　依托該單位多年雷達系統研發經驗，啟動雷達裝備通用模型資源庫建設——梳理跨型號復用率高的核心模型（如：天線陣列功能模型、信號處理邏輯組件、標準接口模型等），按“系統-分系統-組件”層級分類存儲。工具支持模型的快速檢索、調用與二次適配，減少重復建模工作量，同時實現雷達研發知識的模型化沉淀，讓數字資產持續賦能后續型號研發。

　　3）搭建建模流程向導，降低使用門檻

　　針對MBSE學習成本高的痛點，在工具中內置雷達研發專屬的建模流程向導——將“作戰需求轉化-指標分解-架構設計-仿真驗證”的全流程拆解為可視化步驟，每一步提供場景化操作提示、模板化輸入選項與自動化校驗反饋。設計師無需深入鉆研復雜建模規則，即可按向導完成標準化建模，大幅降低學習與使用成本，提升工具主動使用率。

　　4）打造一體化協同環境，提升協作效率

　　構建支持多專業實時協作的一體化設計環境，打通不同專業、不同學科間的協作壁壘。工具支持多團隊在線同步建模、模型變更實時推送、跨專業模型沖突自動檢測、在線審閱與批注，同時提供可視化的協同進度跟蹤與版本管理功能。讓電訊、結構、軟件等專業團隊在同一平臺高效聯動，減少模型對齊與信息傳遞的時間成本，破解多學科協同低效的難題。

　　5）貫通模型流轉鏈路，釋放數字價值

　　以“模型能落地、價值可感知”為導向，通過“局部破局-跨專業延伸-全流程覆蓋”三步走，逐步實現模型從設計端到工程端、驗證端的全鏈路流轉：

　　●局部場景破局：聚焦雷達性能早期快速論證、雷達線纜設計等高頻痛點場景，用MBSE 工具打通局部鏈路，讓MBSE價值短期可感知；

　　●跨專業鏈路延伸：將總體設計模型按電訊、結構、軟件等專業維度傳遞，通過工具實現跨專業模型自動映射與數據互通，破解“總體-專業”割裂問題；

　　●全流程覆蓋：延伸至“總體設計-專業詳細設計-仿真驗證”全環節，形成“需求-設計-仿真-驗證”的全流程模型驅動，支撐雷達裝備全生命周期研發。

　　五、應用場景

　　場景一：系統架構建模：一體化模型支撐精準設計

　　依托工程化MBSE方法論，承接“用戶→系統→分/子系統→專業”的分層需求，通過導航式5層建模框架將作戰需求轉化為可量化的技術指標，再拆解為系統功能、邏輯架構與物理架構模型。借助模型雙向關聯追溯需求與架構的匹配性，最終以一體化模型支撐精準設計，為后續專業設計提供清晰的架構指引。

　　基于導航式建模方法指引，構建一體化系統架構模型

　　場景二：多學科協同：高效協作化解模型沖突

　　依托基于同一上下文的協同建模環境，跨專業、學科團隊可以通過“統一框架-分工建模-協同評審-合并校驗”的流程，實現多學科高效協作并化解模型沖突：先由設計主管搭建統一的模型框架，再基于該框架進行任務分工，讓不同人員分頭負責對應模塊，同時保障多學科建模的基準一致；過程中借助基于Web端的模型評審模塊可以在線查看模型元素、開展實時評審，提前規避偏差；最終通過模型合并與檢查環節，統一分散的模塊模型、化解潛在沖突，形成一致的協同建模成果，讓多學科協同從“各自為戰”變為“高效聯動”。

　　基于統一上下文環境的建模協同

　　場景三：模型知識管理與復用：知識沉淀助力效率提升

　　圍繞系統功能、邏輯、物理架構產生的模型數據，構建“模型-應用-知識”的循環體系：先將應用過程中產生的模型轉化為可復用模板，在平臺側以分層分級的形式對模型知識進行規范化管理；后續設計時，可在工具側直接選用模板庫中的模型進行修改復用；通過這一“沉淀-入庫-復用”的鏈路，實現了架構模型的模板化知識沉淀，同時讓模型知識持續賦能設計過程，提升研發效率。

　　模型知識體系化管理與復用

　　場景四：模型校驗與仿真：提前規避設計風險

　　以“早期驗證、跨域協同”為核心，一方面通過內置校驗機制對模型的功能邏輯、接口關聯、鏈路完整性開展系統性驗證，確保設計邏輯無偏差；另一方面深度集成SystemVue、Simulink、STK等第三方工具/平臺，通過標準化接口實現MBSE模型與各專業仿真工具的數據互通——無需重復建模即可將架構模型數據直接導入第三方工具，開展多學科聯合仿真。通過“先校驗后仿真、跨工具協同驗證”的模式，在研發早期即可發現設計邏輯漏洞與多專業耦合沖突，提前規避后期返工風險，為設計方案的可行性與精準性提供雙重保障。

　　雷達系統級仿真過程示意

　　場景五：工程化銜接：實現設計生產無縫對接

　　針對雷達線纜設計工具分散、手動流程繁瑣（耗時久、重復填數易出錯）、狀態不對齊導致接口測試問題頻發等痛點，在通用MBSE元模型基礎上，補充了電氣領域特有的元素定義（如線纜類型、接口參數、物料屬性等）、關系規則（如接線邏輯、裝配約束等），以此支撐電氣設計全流程的模型化表達，實現設計要素的標準化、模型化沉淀；通過MBSE方法構建適配電氣設計的RFLP框架，將“需求分析到物理實現” 全流程模型化，打通“設計-出圖/出表-歸檔-審查-裝配” 的全鏈路數據閉環：以模型驅動自動完成物料選型、接線圖/線纜裝配圖繪制、表單生成等環節，替代傳統手動操作；同時實現設計數據向生產裝配環節的直接傳遞，讓圖紙、物料清單等成果直接適配生產需求。

　　最終達成設計與生產的無縫對接：不僅將線纜設計工作量從“月級”壓縮至“周級”（效率提升40%~50%），還實現了設計到裝配的標準化統一，通過內置校驗規則提升一次歸檔通過率（從62%至90%），同時沉淀模型化知識資產賦能后續研發。

　　基于模型的電氣智能設計打通設計生產全流程數字鏈路

　　六、典型成效

　　●設計更精準：依托工程化MBSE方法論，實現“用戶需求→系統架構→專業設計”的分層承接與雙向追溯，讓需求與架構精準匹配，為后續專業設計提供清晰、無偏差的架構指引，徹底解決需求傳遞偏差問題。

　　●協同更高效：依靠統一協同建模框架，讓跨專業團隊既能并行分工建模，又能基準完全一致；模型合并環節直接化解潛在沖突，實現“多學科協同零返工”，徹底告別過去“各做各的、最后湊不上”的低效狀態。

　　●知識能復用：構建“模型沉淀-分層入庫-修改復用”的循環，同類項目建模工作量直降60%+；把零散的設計經驗轉化為可復用模板，讓“新人也能快速匹配資深設計師的架構水平”。

　　●風險早規避：通過內置模型校驗+第三方工具聯合仿真的模式，在研發早期即可驗證功能邏輯、發現多專業耦合沖突，將設計風險從“后期返工”前置為“早期規避”，為方案可行性與精準性提供雙重保障。

　　●產研無縫接：定制電氣領域元模型適配雷達線纜場景，靠模型驅動自動完成“設計→出圖→裝配”全鏈路，不僅線纜設計周期從“月級”壓到“周級”（效率提40%-50%），更實現“設計數據直接當生產依據”，一次歸檔通過率從62%躍升至90%。

　　七、產品支撐

　　為保障該單位MBSE工程化落地，秉持“從工程中來，到工程中去”的產品發展理念，歷經10年的打磨沉淀，國睿信維自主研發的REACH.SMEX（睿知系統建模體驗環境軟件）針對性完成功能迭代與服務升級，實現預警探測領域復雜系統架構設計需求的完整適配：

　　●多領域模型擴展與特定語言支持：打造圖形化協同建模引擎，基于MOF標準突破UML/SysML原生限制，以元模型作為基礎，支持面向專屬領域的元模型擴展，同時提供UPDM/SysML/DSML 等語言及電氣 ICD、雷達通用模型庫等定制模板，助力其國防裝備研發知識的模型化沉淀與規范化復用。。

　　以元元模型為基礎，支撐領域差異化擴展及知識沉淀

　　●設計仿真工具集成適配：優化模型交換標準，構建開放性接口服務兼容多異構格式與協議，實現MBSE模型與該單位上下游常用設計/仿真工具的集成，覆蓋需求、架構、仿真全環節，破解其多專業工具“數據孤島”問題，打通從模型設計到仿真驗證的鏈路。

　　構建開放性接口服務兼容多種異構格式及協議標準

　　●基于模型元素的多人實時在線協同：工具基于模型元素的多人實時在線協同特性，通過模型元素動態鎖管理、實時鎖狀態全局同步、并發通訊鏈路及沖突智能處理等技術，實現無延遲、高一致的多人在線建模真協同，破解傳統協同的低效與數據混亂痛點，適配預警探測等復雜系統研發中多學科團隊同步建模的場景。

　　模型元素實時編輯互鎖，實現多人實時在線建模真協同

　　●大型復雜模型高性能處理：通過“前端渲染優化、緩沖架構支撐、存儲低延遲設計、微秒級性能保障”四層技術體系，構建大型復雜模型的高效處理能力，滿足該單位半實物仿真實時通訊所需的“低延遲、高吞吐、實時同步”核心條件。

　　復雜模型高效處理能力，匹配半實物仿真實時通訊條件

　　●元素級模型組織與語義關聯能力：支持元素級模型語義關聯與多域整合，實現其裝備研發中“需求-架構-設計-仿真”的全鏈路數據互通，同時可自動生成合規文檔，適配裝備研發的流程化、規范化要求。

　　支撐多域模型的關聯整合、數據互通及跨模型協同

　　從MBSE理論探索到工程化落地，從研發效率瓶頸到全流程數字化管控，國睿信維基于REACH.SMEX（睿知系統建模體驗環境軟件）打造的專業MBSE解決方案，正在為國防預警探測領域的裝備研發筑牢數字化根基。未來，REACH.SMEX 還將持續深耕復雜裝備研發場景，為更多裝備研制單位的數字化轉型賦能！