■ 刘婷 张建超 / 中国航发研究院

数字主线（Digital Thread）一词起源于航空航天领域，用于对系统从设计、制造、组装到交付的整个过程进行数字化管理。经过一段时期的发展，数字主线被认为是一种改变游戏规则的颠覆性技术。

美国空军于2013年发起了两项并行活动：一项是空军首席科学家对未来技术趋势进行的研究调查，得出总结报告《寰球视野》（Global Horizons）；另一项是空军总工程师受命提高空军工程能力，得到研究报告《空军工程企业战略计划》（The Air Force Engineering Enterprise Strategic Plan）。这两份报告的共同点是建议开发一种分析框架以支持数字工程，被称为“美国空军数字主线”（USAF Digital Thread），旨在扩展基于模型的工程（MBE）、行业数字主线和数字孪生的原理，以涵盖装备的预研、设计、制造和运维的全生命周期。

为了响应上述报告，美国空军与国防部成立协同工作小组，以国防部的“计算研究和工程采办工具环境项目”（CREATE）为依托，探索美国空军数字主线的试点应用，为飞行器采办项目的工程人员开发和部署一套支持多学科、基于物理的仿真软件产品，其核心是使用响应面方法（response surface methodology）和现代高性能计算资源，将武器系统设计研发过程中的专用高保真工具的输出转换为高精度的数字代理模型，进行快速性能预测，并结合试验或经验数据以及统计工程来表征系统，并量化其裕度和不确定性，指导采办人员在关键决策点进行决策部署，以实现对国防采办工程工作流程的重大改进，进而提高美国空军的敏捷开发和部署能力（如图1所示）。……