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随着无人机各项技术的飞速发展,无人的能力提升、用途扩大、复杂度增加,综合化系统和综合化技术在无人机设计中广泛应用,传统设计方法已难以满足现在和未来无人机系统设计,为了适应综合化无人机系统的设计要求,需要引入新的方法和手段。本论文结合国内航空装备研制的生命周期特点,引入基于模型的系统工程(Model Based on Systems Engineering,MBSE)方法论在无人机系统设计流程中的应用,探索MBSE系统设计流程和建模方法的本地化应用方案。本论文首先引入和分析了系统工程方法论和MBSE方法论及相关概念,对方法论中提出的几种典型的国内和国外产品生命周期框架和开发模型进行分析。基于国内产品研制的生命周期框架特点,提出可行的MBSE本地化设计流程。然后在无人机的系统设计中论述如何使用自上而下的方法进行无人机任务管理系统的功能需求分析,如何运用TSE进行系统初步设计和详细设计以获得系统软件开发的设计输入。再次,在任务管理系统功能需求分析的基础上,论述如何基于MBSE进行系统建模和设计,以及在此过程中可能存在的问题。最后,结合MBSE和TSE,论述在建立无人机任务管理系统模型后,如何实现任务管理系统的硬件设计和软件开发。MBSE采用建模的方法使系统设计过程实现了可视化、模型化,解决了采用TSE的设计过程中存在的诸多问题。在产品研制中使用MBSE方法论不仅是一种思维方式上的转变,也是项目管理方法上的一种巨大改变,所以迄今为止国内推行MBSE的本地化仍然存在很多问题,一直未有全面的工程应用。本论文以一个“点”为目标,寻求MBSE的系统工程流程本地化的工作流程,使得MBSE方法论的落地更加有效和可行。本论文的创新点和价值有以下两点:1)通过分析传统系统工程(Traditional Systems Engineering,TSE)与MBSE在系统设计中的相同与不同,并结合国内航空产品研制的生命周期(Life Cycle,LYC),提出基于MBSE的本地化综合航电系统设计流程;2)将MBSE的系统设计流程引入无人机系统设计,使无人机的系统设计流程模型化和规范化,为后续复杂无人机系统的系统设计提供新思路。