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使用 AGILE 协作 MDO 框架增强优化能力并应用于机翼和发动机舱设计
本文介绍了欧盟资助的研究项目 AGILE（2015 – 2018）中针对整体飞机设计的多学科设计和优化 (MDO) 领域的研究活动中所进行的方法研究。在 AGILE 项目中，来自欧洲、加拿大和俄罗斯的 19 个工业、研究和学术合作伙伴组成的团队正在共同开发下一代 MDO 环境，旨在大幅降低飞机开发成本和上市时间，从而生产出更便宜、更环保的飞机。本文介绍了 AGILE 项目结构，并描述了第一年取得的成果，这些成果催生了参考分布式 MDO 系统。然后，重点介绍了第二年研究的各种新型优化技术，所有这些技术都旨在简化复杂工作流程的优化，这些工作流程的特点是学科相互依赖性高，设计变量多，涉及多层次流程和多合作伙伴协作工程项目。本文针对传统飞机引入并验证了三种优化策略。首先，在机翼设计问题上使用基于纳什博弈和遗传算法的多目标技术。然后对发动机舱设计进行深入研究，使用基于代理的优化器来解决单目标问题。最后采用稳健方法来研究参数不确定性对发动机舱设计过程的影响。这些新功能
GEMS - HAL
本文介绍了作为 IRT Saint Exup´ery MDA-MDO 项目 1 的一部分开发的 GEMS 软件，用于支持多学科设计优化 (MDO) 功能。GEMS 是一个用于编程 MDO 模拟过程的 Python 库，建立在 NumPy 2 、SciPy 3 和 Matplotlib 4 之上。GEMS 旨在推动模拟过程开发自动化的极限，特别关注：i) MDO 过程的自动编程；ii) 分布式和多级 MDO 公式（或 MDO 架构）；iii) 集成和开发用于优化、实验设计、替代模型和耦合分析的最先进算法；iv) MDO 结果分析的自动化；v) 在异构和分布式工业模拟环境中部署 MDO 流程。
北约JADO
联合全域作战 (JADO) 是多域作战 (MDO) 概念的演变。MDO 强调了真正联合部队的巨大潜力，能够利用我们军事部门现有的和新兴的整个系统范围内的能力。然而，当考虑未来战争时，MDO 有几个关键的缺陷。首先，MDO 一词可能会产生误导，因为大多数国家军队已经在多个领域开展行动，并拥有自己特定于军队的能力。其次，考虑到当今最先进军队中跨领域的系统纠缠和互联能力，可以说，我们传统的基于主要作战领域的军队结构在未来的许多情况下可能不是很有用。胜利者很可能是能够以对手无法比拟的速度在所有领域内轻松机动的力量。考虑到这些因素，我们很容易得出结论：MDO 过于重视领域，从而减少了对跨所有领域的多种服务无缝协作的联合挑战的重视。
多域操作的演变和航空航天功率应用的前景
一词多域操作（MDO）涵盖了传统的物理领域以及迅速扩展的空间和网络领域。它致力于选择性相互依赖和服务之间的整合，直到战术水平。通过跨域应用实现信息优势和决策优势，Synergy和Tempo对于成功的MDO至关重要。Aerospace Power的内在属性，教义知觉，跨域操作的实际战斗经验以及以网络为中心的操作的熟练程度与MDO产生了很好的共鸣。尽管像美国，中华人民共和国和俄罗斯这样的国家正在以独特的方式朝着MDO迈进，但由于学说不兼容，运营概念和能力的概念，服务之间缺乏一致性。对MDO环境中域及其相互作用的清晰了解是先决条件，集成，技术和创新是关键要素。同时，必须连续升级动力学和非运动能力，以匹配/超越对手才能在MDO范式中竞争。
NATO JADO
联合全域作战 (JADO) 是多域作战 (MDO) 概念的演变。MDO 强调了真正联合部队的巨大潜力，能够利用我们军事部门现有和新兴系统的整个范围的能力。但是，当考虑未来战争时，MDO 存在一些关键缺陷。首先，MDO 一词可能会产生误导，因为大多数国家部门已经在多个领域开展行动，并拥有自己的特定于部门的能力。其次，考虑到当今最先进军队中跨领域的系统纠缠和互连能力，可以说，我们基于主要作战领域的传统部门结构在未来的许多场景中可能不是很有用。胜利者很可能是能够在所有领域内轻松机动、同步且速度快到对手无法匹敌的一方。考虑到这些因素，很容易得出结论：MDO 过于重视领域，从而减少了对跨所有领域无缝协作的多种服务联合挑战的重视。
I/ITSEC作者的纸模板
摘要预计未来的操作环境将变得越来越复杂，致命和模棱两可。高强度操作中的操作速度有望增加，效果将越来越跨域和同时发生。一个必不可少的问题是：我们部队如何在未来的运营环境中成功进行军事行动？提出的解决方案是多域操作（MDO）。MDO是一个运营概念，基本的想法是在所有操作领域（土地，海上，空中，空间和网络空间）中能力和活动的无缝整合，以使敌人具有多个同时的困境并实现在战场上的时空优势。MDO本质上比同一规模的当前操作要比当前的运营更为复杂。建模和仿真（M＆S）和战斗对于MDO概念的实验，进一步开发和细节至关重要。但是，未来的操作环境和MDO的M＆S也将相应地更加复杂。此外，当前可用的仿真工具的几乎没有（如果有的话）可以在整个战斗模型中以足够且平衡的忠诚度来代表所有操作域中的战斗元素和功能。在本文中，我们首先总结了未来的操作环境如何在2025 - 2045年的观点中，以及根据最近的文献，在战场上预期哪些技术将在战场上占主导地位。此外，我们提供了MDO概念的描述，包括定义，历史起源，特征和挑战。最后，我们概述并讨论了对未来操作环境和MDO模拟概念开发，实验和分析的一系列总体要求。
霸王行动
1944 年 6 月 6 日，盟军开始了历史上最伟大的军事壮举之一。霸王行动是盟军入侵法国诺曼底的代号，其规模、复杂性以及多国空中、陆地和海军能力的整合具有革命性。1 从这次行动中吸取的教训在美国陆军当前的作战理论中显而易见。2022 年 10 月，美国陆军更新了其作战概念，从统一陆地作战过渡到多域作战 (MDO)。2 虽然陆军的 MDO 概念旨在确保在当前和未来的战场上战胜同等对手，但它也受到了批评者的猛烈批评，他们强调其高度概念化。在 2020 年的一篇文章中，中校 Amos Fox 认为 MDO 理论未能充分描述其主导地位的概念和应用。3 此外，少校 Jesse L. Skates 指出，批评者经常认为 MDO 主要适用于师以上的梯队，未能定义其对陆军大部分战斗编队的应用。4 无论这些批评如何，MDO 统一行动原则、其宗旨和要求使霸王行动作为联合、多国、多领域行动取得成功，证明了陆军 MDO 概念在未来战场上取得胜利的可行性。
Battlespace Next™：开发一款严肃游戏来探索多领域作战
地缘政治格局的变化和日益复杂的技术促使美国军方创造了“多域作战”（MDO）和“联合全域指挥与控制”（JADC2）这两个术语，作为涵盖传统和新兴作战领域的战争复杂性的总体战略。教授与这些术语相关的新概念需要创新以及独特的教育和培训工具，以实现高级军事领导人所倡导的文化变革。Battlespace Next TM (BSN) 是一款严肃的游戏，旨在教授 MDO 不可或缺的概念并在节省时间、金钱和人力的同时引发对军事战略的讨论。BSN 是一款收藏类卡牌游戏 (CCG)，旨在提供一种引人入胜的学习工具，教授多域冲突中的能力。本文提出了一个可扩展的游戏框架，用于对 MDO 概念进行建模和推理，并介绍了我们从 120 多名军事游戏测试人员对游戏的中等到困难版本进行评估后获得的经验反馈。结果表明，该游戏教授了 MDO 概念，并提供了引人入胜的实践学习体验。具体而言，我们提供的证据表明，至少 62% 的参与者在 MDO 的七个领域提高了军事准备，76% 的受访者表示他们喜欢玩这个游戏。
多学科设计优化的作用...
摘要 本文介绍的工作探讨了与复杂工程产品设计相关的几个概念，并强调了在开发过程中考虑多学科设计优化 (MDO) 的影响。本文绝不是全面的文献综述，而是旨在通过理论和对常见 MDO 应用的参考来讨论一些关键点。在这方面，本文讨论的核心主题是通用产品开发流程的增强、更好地整合组织职能的道路、管理复杂系统架构的方法，以及最后是 MDO 领域的缺点。作为与更实际的工业应用的联系，无人机 (UAV) 被选为说明性示例，因为它们具有技术复杂性以及相应市场的苛刻要求。总体而言，本文表明，尽管目前存在最先进的限制，但 MDO 可以成为“传统”设计流程中的一种有价值的工具，它有可能提高产品质量，同时减少总开发时间和工作量。关键词：设计方法、设计流程、优化、新产品开发、多学科设计优化联系人：Athanasios Papageorgiou 林雪平管理与工程大学 瑞典 athanasios.papageorgiou@liu.se