引言：在国防装备型号研发领域，复杂电子系统架构设计与验证的难度随技术迭代与作战需求持续攀升。如何破解多学科协同壁垒、实现架构全生命周期可追溯、加速型号研发进程？国内顶尖预警探测研究所携手REACH.SMEX，给出了MBSE（基于模型的系统工程）工程化落地的最优解。
一、客户背景
该单位是我国国防电子信息领域的核心骨干研究所，更是预警探测与雷达装备研发领域的“国家队”，长期肩负着国家关键国防装备型号的研制重任，是国内顶尖的复杂电子系统整体解决方案提供商。其核心业务聚焦于各类先进预警探测系统、多功能雷达等国防电子装备的全生命周期研发，涵盖复杂电子系统架构设计、性能验证、型号迭代及工程化落地等关键环节，服务于陆、海、空、天等多军种的装备建设需求。
在业务开展过程中，由于装备系统兼具技术密集型、多学科交叉型的特性，该单位面临着诸多严峻挑战：
一是研发涉及射频、信号处理、机械结构、热控等数十个专业领域，多学科团队协同研发的壁垒亟待打破；
二是国防装备型号迭代节奏快，对研发效率和方案响应速度提出极高要求；
三是国防装备对系统架构的可靠性、可追溯性有着严苛的军工级标准，需实现全流程的架构管控与变更影响追踪。
二、客户痛点
作为国防电子信息领域的“国家队”，该单位早在“十二五”期间便敏锐洞察到MBSE架构设计方法对复杂雷达与预警探测系统研发的革命性价值——其“全流程模型驱动”的核心逻辑，恰好契合了雷达装备多学科交叉、全生命周期管控的严苛需求。然而，在将MBSE从理论探索推向工程化落地的过程中，该单位遭遇了一系列直击研发核心的现实阻碍，既涵盖理念认知、工具适配等深层问题，也涉及流程衔接、效率转化等实操难题，让这项先进方法论难以充分释放效能：
1）理论与工具脱节：先进方法难破“专业适配”瓶颈
MBSE的核心价值在于通过数字化模型打通全链路，但该单位此前缺乏适配国防雷达研发场景的专业工具支撑，导致先进理论始终停留在“纸上谈兵”阶段。雷达系统研发涉及射频、信号处理、机械结构、热控等数十个专业领域，对工具的专业适配性要求极高——既需要具备雷达专属的元模型体系，也需支持多层级架构的精细化建模。而此前尝试的通用建模工具，既无针对雷达“需求-功能-逻辑-物理”四层架构的定制化支撑，也无法实现与雷达专项仿真工具、指标分析系统的有效联动，使得模型无法承载雷达研发的专业属性与复杂关联关系，导致MBSE在很长一段时间内仅能作为理论研究成果，难以转化为实际研发生产力。
2）理念认知冲突：正向设计逻辑与现有模式的深层鸿沟
MBSE“模型驱动”的正向设计理念，与该单位长期依赖的“经验+文档”逆向设计惯性形成显著认知冲突。一方面，传统研发中设计师更习惯基于过往项目经验开展方案设计，依赖纸质文档传递需求与设计意图，对“需求-功能-逻辑-物理”的正向建模逻辑存在理解门槛；另一方面，MBSE倡导的正向V型流程与企业现有研发流程节点无法完全匹配。更核心的矛盾在于，正向设计前期需投入大量精力进行模型搭建、规范定义，长期价值难以短期量化，而军工研发常面临明确的短期成果交付目标，这种“短期投入高、长期收益模糊”的矛盾，让理念落地缺乏足够的内生动力。
3）建模标准失序：多学科协同陷“碎片化”困境
雷达装备研发需整合软件、电讯、结构等多学科团队力量，但由于缺乏统一的MBSE建模标准与规范，各专业团队的建模逻辑、数据格式、接口定义呈现“碎片化”状态。例如，电讯团队的功能模型侧重信号流转特性，结构团队的物理模型聚焦结构尺寸约束，软件团队的逻辑模型关注算法执行流程，不同团队对同一接口的参数定义、同一指标的量化标准存在差异，导致跨专业模型拼接时冲突频发。研发过程中，团队需花费30%以上的协同时间开展模型“对齐工作”——仅接口协议统一、参数单位校准、关联关系梳理就耗费大量精力，不仅拖累研发进度，还可能因模型冲突未被及时发现，埋下后期设计返工的隐患。
4）学习成本与效率失衡：设计师“不愿用、被动用”
MBSE方法论的掌握与工具的熟练操作，需要设计师投入大量时间进行系统学习——既包括理解正向设计的逻辑框架，系统工程建模语言，也需熟悉建模工具的专业操作、参数配置、关联规则等。但对于该单位的设计师而言，一方面日常研发任务繁重，难以抽出充足时间深耕学习；另一方面，MBSE的效能提升多体现在长期研发周期优化、风险提前规避等方面，短期内难以显性化提升单一型号的设计效率。这种“高学习成本+短期效益不明显”的失衡，导致设计师使用意愿偏低，多数情况下仅在样机交付有明确建模要求时，才被动开展建模工作，模型沦为“应付交付的产物”，而非支撑设计的核心工具。
5）模型与工程割裂：模型价值无法转化为实际研发生产效能
该单位的总体设计模型无法直接传递给电讯、结构、软件等专业开展详细设计，形成跨专业的“模型孤岛”。核心问题在于不同专业的开发平台/工具存在差异，如：总体采用MBSE建模工具，软件依赖代码开发平台、电讯依托电路设计工具、结构使用CAD建模工具。各平台/工具接口不互通，缺乏统一的数据关联与映射机制，例如：总体设计的功能架构模型无法直接转化为软件的模块开发需求，物理架构的尺寸约束难以同步至结构设计的三维模型，导致各专业需手动转录模型信息，不仅效率低下，还易出现数据偏差。最终，模型无法支撑装备设计迭代与效能评估，其“数字化资产”的价值未能有效发挥。
三、合作契机
面对MBSE落地的多重困局，该单位曾早在2013年左右率先尝试多款国外MBSE建模工具，期望借助成熟工具快速打通数字化研发链路，但这些工具的“通用属性”与预警探测领域的“专业特性”形成了难以弥合的适配鸿沟：一方面，国外工具缺乏针对预警探测领域的工程化适配能力，无法根据雷达系统的专业研发需求进行灵活定制与扩展；另一方面，国外工具的建模逻辑（抽象语法和复杂规则）与该单位系统设计师长期形成的认知习惯脱节，无法匹配雷达研发中“从作战需求到装备指标再到架构设计”的直观关联方式，反而增加了设计师的学习与使用成本。
这些适配短板，让国外工具始终无法真正融入该单位的实际研发流程，难以支撑预警探测装备复杂系统的MBSE落地需求。为打破这一局面，同时保障国防装备研发的自主可控性，该单位决定寻求与国内公司展开深度合作，共同打造适配预警探测领域的自主可控专业MBSE建模工具——既精准解决国外工具的领域适配痛点，也能基于本单位的研发需求持续迭代优化，为后续MBSE的长期深化建设筑牢自主、适配的工具根基。
在合作方选择中，国睿信维的差异化优势恰好匹配该单位的诉求：其一，国睿信维具备国防电子领域数字化建设经验，曾深度参与多款国防装备的数字化工具/平台适配项目，熟悉预警探测领域的研发逻辑；其二，国睿信维拥有自主可控的工具研发底层架构，能够基于该单位沉淀的雷达研发流程、专业知识，定制领域专属元模型；其三，国睿信维可匹配设计师认知习惯优化建模交互逻辑，降低使用门槛。
凭借成熟的行业实践、一体化的工具能力与深度的需求理解，国睿信维最终与该单位达成深度合作，共同推进自主可控MBSE建模工具的研发落地。
四、方案思路
针对MBSE落地的核心痛点，该单位与国睿信维以“自主可控、领域适配、价值导向”为核心，围绕五大关键方向构建破局方案，系统性打通雷达研发的数字化链路：
1）统一领域建模标准，筑牢协同根基
聚焦雷达产品多学科协同的核心诉求，联合制定一套适配预警探测领域的统一建模标准体系——涵盖雷达“需求-功能-逻辑-物理”四层架构的专属元模型定义、接口协议规范、指标关联规则等核心内容，并将标准深度融入MBSE工具中。通过工具强制约束建模行为，确保电讯、结构、软件等多专业团队采用一致的建模逻辑与数据格式，从源头消除模型冲突，为跨专业协同奠定基础。
2）积累通用模型资源，沉淀数字资产
依托该单位多年雷达系统研发经验，启动雷达装备通用模型资源库建设——梳理跨型号复用率高的核心模型（如：天线阵列功能模型、信号处理逻辑组件、标准接口模型等），按“系统-分系统-组件”层级分类存储。工具支持模型的快速检索、调用与二次适配，减少重复建模工作量，同时实现雷达研发知识的模型化沉淀，让数字资产持续赋能后续型号研发。
3）搭建建模流程向导，降低使用门槛
针对MBSE学习成本高的痛点，在工具中内置雷达研发专属的建模流程向导——将“作战需求转化-指标分解-架构设计-仿真验证”的全流程拆解为可视化步骤，每一步提供场景化操作提示、模板化输入选项与自动化校验反馈。设计师无需深入钻研复杂建模规则，即可按向导完成标准化建模，大幅降低学习与使用成本，提升工具主动使用率。
4）打造一体化协同环境，提升协作效率
构建支持多专业实时协作的一体化设计环境，打通不同专业、不同学科间的协作壁垒。工具支持多团队在线同步建模、模型变更实时推送、跨专业模型冲突自动检测、在线审阅与批注，同时提供可视化的协同进度跟踪与版本管理功能。让电讯、结构、软件等专业团队在同一平台高效联动，减少模型对齐与信息传递的时间成本，破解多学科协同低效的难题。
5）贯通模型流转链路，释放数字价值
以“模型能落地、价值可感知”为导向，通过“局部破局-跨专业延伸-全流程覆盖”三步走，逐步实现模型从设计端到工程端、验证端的全链路流转：
●局部场景破局：聚焦雷达性能早期快速论证、雷达线缆设计等高频痛点场景，用MBSE工具打通局部链路，让MBSE价值短期可感知；
●跨专业链路延伸：将总体设计模型按电讯、结构、软件等专业维度传递，通过工具实现跨专业模型自动映射与数据互通，破解“总体-专业”割裂问题；
●全流程覆盖：延伸至“总体设计-专业详细设计-仿真验证”全环节，形成“需求-设计-仿真-验证”的全流程模型驱动，支撑雷达装备全生命周期研发。
五、应用场景
场景一：系统架构建模：一体化模型支撑精准设计
依托工程化MBSE方法论，承接“用户→系统→分/子系统→专业”的分层需求，通过导航式5层建模框架将作战需求转化为可量化的技术指标，再拆解为系统功能、逻辑架构与物理架构模型。借助模型双向关联追溯需求与架构的匹配性，最终以一体化模型支撑精准设计，为后续专业设计提供清晰的架构指引。
基于导航式建模方法指引，构建一体化系统架构模型
场景二：多学科协同：高效协作化解模型冲突
依托基于同一上下文的协同建模环境，跨专业、学科团队可以通过“统一框架-分工建模-协同评审-合并校验”的流程，实现多学科高效协作并化解模型冲突：先由设计主管搭建统一的模型框架，再基于该框架进行任务分工，让不同人员分头负责对应模块，同时保障多学科建模的基准一致；过程中借助基于Web端的模型评审模块可以在线查看模型元素、开展实时评审，提前规避偏差；最终通过模型合并与检查环节，统一分散的模块模型、化解潜在冲突，形成一致的协同建模成果，让多学科协同从“各自为战”变为“高效联动”。
基于统一上下文环境的建模协同
场景三：模型知识管理与复用：知识沉淀助力效率提升
围绕系统功能、逻辑、物理架构产生的模型数据，构建“模型-应用-知识”的循环体系：先将应用过程中产生的模型转化为可复用模板，在平台侧以分层分级的形式对模型知识进行规范化管理；后续设计时，可在工具侧直接选用模板库中的模型进行修改复用；通过这一“沉淀-入库-复用”的链路，实现了架构模型的模板化知识沉淀，同时让模型知识持续赋能设计过程，提升研发效率。
模型知识体系化管理与复用
场景四：模型校验与仿真：提前规避设计风险
以“早期验证、跨域协同”为核心，一方面通过内置校验机制对模型的功能逻辑、接口关联、链路完整性开展系统性验证，确保设计逻辑无偏差；另一方面深度集成SystemVue、Simulink、STK等第三方工具/平台，通过标准化接口实现MBSE模型与各专业仿真工具的数据互通——无需重复建模即可将架构模型数据直接导入第三方工具，开展多学科联合仿真。通过“先校验后仿真、跨工具协同验证”的模式，在研发早期即可发现设计逻辑漏洞与多专业耦合冲突，提前规避后期返工风险，为设计方案的可行性与精准性提供双重保障。
雷达系统级仿真过程示意
场景五：工程化衔接：实现设计生产无缝对接
针对雷达线缆设计工具分散、手动流程繁琐（耗时久、重复填数易出错）、状态不对齐导致接口测试问题频发等痛点，在通用MBSE元模型基础上，补充了电气领域特有的元素定义（如线缆类型、接口参数、物料属性等）、关系规则（如接线逻辑、装配约束等），以此支撑电气设计全流程的模型化表达，实现设计要素的标准化、模型化沉淀；通过MBSE方法构建适配电气设计的RFLP框架，将“需求分析到物理实现”全流程模型化，打通“设计-出图/出表-归档-审查-装配”的全链路数据闭环：以模型驱动自动完成物料选型、接线图/线缆装配图绘制、表单生成等环节，替代传统手动操作；同时实现设计数据向生产装配环节的直接传递，让图纸、物料清单等成果直接适配生产需求。
最终达成设计与生产的无缝对接：不仅将线缆设计工作量从“月级”压缩至“周级”（效率提升40%~50%），还实现了设计到装配的标准化统一，通过内置校验规则提升一次归档通过率（从62%至90%），同时沉淀模型化知识资产赋能后续研发。
基于模型的电气智能设计打通设计生产全流程数字链路
六、典型成效
●设计更精准：依托工程化MBSE方法论，实现“用户需求→系统架构→专业设计”的分层承接与双向追溯，让需求与架构精准匹配，为后续专业设计提供清晰、无偏差的架构指引，彻底解决需求传递偏差问题。
●协同更高效：依靠统一协同建模框架，让跨专业团队既能并行分工建模，又能基准完全一致；模型合并环节直接化解潜在冲突，实现“多学科协同零返工”，彻底告别过去“各做各的、最后凑不上”的低效状态。
●知识能复用：构建“模型沉淀-分层入库-修改复用”的循环，同类项目建模工作量直降60%+；把零散的设计经验转化为可复用模板，让“新人也能快速匹配资深设计师的架构水平”。
●风险早规避：通过内置模型校验+第三方工具联合仿真的模式，在研发早期即可验证功能逻辑、发现多专业耦合冲突，将设计风险从“后期返工”前置为“早期规避”，为方案可行性与精准性提供双重保障。
●产研无缝接：定制电气领域元模型适配雷达线缆场景，靠模型驱动自动完成“设计→出图→装配”全链路，不仅线缆设计周期从“月级”压到“周级”（效率提40%-50%），更实现“设计数据直接当生产依据”，一次归档通过率从62%跃升至90%。
七、产品支撑
为保障该单位MBSE工程化落地，秉持“从工程中来，到工程中去”的产品发展理念，历经10年的打磨沉淀，国睿信维自主研发的REACH.SMEX（睿知系统建模体验环境软件）针对性完成功能迭代与服务升级，实现预警探测领域复杂系统架构设计需求的完整适配：
●多领域模型扩展与特定语言支持：打造图形化协同建模引擎，基于MOF标准突破UML/SysML原生限制，以元模型作为基础，支持面向专属领域的元模型扩展，同时提供UPDM/SysML/DSML等语言及电气ICD、雷达通用模型库等定制模板，助力其国防装备研发知识的模型化沉淀与规范化复用。
以元元模型为基础，支撑领域差异化扩展及知识沉淀
●设计仿真工具集成适配：优化模型交换标准，构建开放性接口服务兼容多异构格式与协议，实现MBSE模型与该单位上下游常用设计/仿真工具的集成，覆盖需求、架构、仿真全环节，破解其多专业工具“数据孤岛”问题，打通从模型设计到仿真验证的链路。
构建开放性接口服务兼容多种异构格式及协议标准
●基于模型元素的多人实时在线协同：工具基于模型元素的多人实时在线协同特性，通过模型元素动态锁管理、实时锁状态全局同步、并发通讯链路及冲突智能处理等技术，实现无延迟、高一致的多人在线建模真协同，破解传统协同的低效与数据混乱痛点，适配预警探测等复杂系统研发中多学科团队同步建模的场景。
模型元素实时编辑互锁，实现多人实时在线建模真协同
●大型复杂模型高性能处理：通过“前端渲染优化、缓冲架构支撑、存储低延迟设计、微秒级性能保障”四层技术体系，构建大型复杂模型的高效处理能力，满足该单位半实物仿真实时通讯所需的“低延迟、高吞吐、实时同步”核心条件。
复杂模型高效处理能力，匹配半实物仿真实时通讯条件
●元素级模型组织与语义关联能力：支持元素级模型语义关联与多域整合，实现其装备研发中“需求-架构-设计-仿真”的全链路数据互通，同时可自动生成合规文档，适配装备研发的流程化、规范化要求。
支撑多域模型的关联整合、数据互通及跨模型协同
从MBSE理论探索到工程化落地，从研发效率瓶颈到全流程数字化管控，国睿信维基于REACH.SMEX（睿知系统建模体验环境软件）打造的专业MBSE解决方案，正在为国防预警探测领域的装备研发筑牢数字化根基。未来，REACH.SMEX还将持续深耕复杂装备研发场景，为更多装备研制单位的数字化转型赋能！
