国外舰船数字化设计技术应用最新进展
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人机工程技术
“Mr.VIVID” 人 机 交 互 方 法 在 CVN77 航 母 三 维 设 计 中 用 于 操作空间检验。 2009 年 1 月服役 的 CVN77 航 母 （布 什 号 ）在 设 计 开发过程中引入了大量的新技 术。在人机交互方面，引入了用于
2010． 3 · 船舶物资与市场
虚拟工作人员
2009 年底，在纽波特纽斯船厂建 MMAT （Multi -Mission Analysis
立第二套 ROVR 系统，以辅助作 Tool）， 实 现 了 面 向 作 战 系 统 的
业者能够理解建造空间， 从而将 FLAMES 和 面 向 软 件 集 成 的
虚拟现实技术从庞大的实验室环 RoseRT 两 个 仿 真 评 估 系 统 的 集
计师、建造工程师、水手、供应商 成阶段，通过全面应用建模与仿
以及军方等之间的协同， 在设计 真技术，以支持基于需求分配、工
建造前就可最大程度的避免可能 程设计基础上的系统软硬件集
出现的设计、生产问题，如布置与 成、 全舰性能评估与操作测试评
操作空间等。 诺·格公司计 划 到 估 等 。 建 立 了 多 任 务 分 析 平 台
（ 被 称 作 Mr.
VIVID）， 以 帮
助测试设计人
员的各种设备
是否便于操
作， 各种工作
空间是否可以
顺利进入，此
举被称作舰船 设计人机工程
图 2 “弗吉尼亚级”潜艇 DFP 过程
领域的一大创
新。 该模型符
合 DIN 33416
类似的标准规
范， 支持典型
操作姿态下人
类姿势图示法 （Graphical representation
2010． 3 · 船舶物资与市场
技术与工艺 ●
已经完成的产品生命周期支持 （AP239） 标 准 ， 可 用 于 支 持 船 体 建造、配置控制和维护使用，以及 美国海军产品数据倡议计划定义 的其它领域。
并行协同设计技术
以降低成本和缩短研制周期 为出发点的 DFP (Design for pro－ duction)技术在“弗吉尼亚”级潜艇 设计中得到广泛深入的应用。 2009 年 4 月， 美国电船公司以每 年建造两艘“弗吉尼亚级”潜艇和 每艘成本降至 20 亿美元为目标， 在海军造船技术中心、 海军研究 局和海军制造技术办公室资助下 完成了“面向制造的设计”项目研 究。 该项目在方法上采用对设计 人员培训企业制造流程、 资源能 力以及最佳实践案例， 以增强设 计过程对制造因素考虑的意识； 在策略上考虑了以设计为源头， 涵盖精益制造、装配、测试、维护 和维修等环节； 在工具上体现为 设计标准与规范数据库、 基于三 维模型的无缝协同与发放环境、 面向全生命周期的设计成本分析 软件等； 该项目优化了 100 多个 与制造有关的设计流程。 “弗吉尼 亚级”潜艇 DFP 过程如图 2 所示。
产品模型与数据管理技术
NSRP (National Shipbuilding Research Program) ASE 开展了旨 在 将 产 品 生 命 周 期 ISO-10303239 标准推广到海军船舶建造的 计划：ISE-6。 为了将航空工业和 武备工业常用的 ISO-10303-239 标准推广到船舶与海洋工程领 域 ，NSRP ASE 在 2007 -2009 年 间资助了一项新的研究计划 ISE-6。先前的 ISE2～ISE5 计划设 计并构建了基于网络和标准、用 于船舶建造产品信息共享的结构 和基础。 为满足舰船建造商在生 命周期支持和交付后业务领域的 协同工作的需求， 新的 ISE-6 计 划通过部署信息技术系统，采用 ISE XML 中间格 式 ， 以 开 放 、共 享的产品数据管理系统与标准， 实现对舰艇设计制造等全生命周 期的各个阶段进行统一的管理优 化、数据整合和应用共享。 这种 基于网络的集成结构，不仅可以 用于船上系统，还可以用于岸基 的维修和保障系统。 ISE-6 计划
பைடு நூலகம்
图 3 船员被固定时的撤离仿真以及舱口盖开启过程仿真人 员模型和运动仿真
of the human body in typical
3D 可 视 化 技 术 应 用 于 潜 艇
operating positions）， 体现了人机 营救系统仿真设计。 为减少潜艇
交互技术中精细化、 准确化和科 的登艇事故发生率，英国格拉斯
伸展他的臂膀去操作各种设备。 模外，还需要对演习任务和技术
Mr.VIVID 的 各 个 关 节 像 人 类 一 操 作 规 程 进 行 可 视 化 和 人 机 交
样，有旋转和弯曲的限制，如果对 互。 仿真系统包括深潜营救器及
某个设备“Mr.VIVID 无法操作或 相关设备，连接营救器的母船 和
者操作困难， 就意味着该处的设 受损的潜艇三个主要部分。 仿真
计需要修改”。
的营救过程可以从多视角、不同
37
技术与工艺 ●
速度回放， 也可以对内部设备进 行透视或剖视。 通过对营救过程 的精确仿真， 可以得到每一步操 作所需要的精确时间， 便于指导 在同一个营救任务中不同救援队 之间的相互协作（图 3）。
基于实时虚拟现实的安全空 间检验与安全在英国“特拉法加” 级 (Trafalgar) 潜 艇 中 得 到 了 深 入 应用。 2009 年，英国伯明翰大学 的 Robert Stone 等人以英国人类 因素集成国防技术中心为依托， 引入实时视频游戏技术， 开发了 基 于 i3D 产 品 模 型 和 Ogre3D 图 形核心的 SubSafe 虚拟现实仿真 系统 ，于 2008 年 8 月-2009 年 1 月 结 合 英 国 Trafalgar 级 潜 艇 进 行了三维虚拟现实安全与空间训 练技术的试验。 该系统对与潜艇 安全有关的逃生 系 统 30 多 个 模 块 、500 多 个 对 象 进 行 了 3D 建 模， 并在其中引入了用于航空航 天电子装备现场可更换单元 （LRU）“最佳实践”的概念。 试验 中通过采取三组人员交叉对比的 形式展开，包括传统训练组、观看 SubSafe 视频组以及手持 SubSafe 系统组等，对比分析结果表明，借 助于 SubSafe 系统， 可以在最短 移动距离内实现关键逃生装备精 确定位和识别， 极大的促进了潜 艇安全空间检验培训。
35
技术与工艺 ●
真评估， 具有实时操作性基础上 的真实工况模拟特点。
嵌 入 式 Situation Visualiza－ tion (SitViz) 工 具 包 应 用 于 DDG1000 反 潜 作 战 ， 以 提 高 多 传感器和作战指令集成下的复 杂、 模糊信息环境下的认知智 能 。 2009 年 ，美 国 Anacapa 公 司 完 成 了 第 二 阶 段 的 SitViz 工 具 包的开发， 该系统主要面向 DDG1000 反 潜 作 战 中 多 传 感 器/ C2 （Multi -Sensor/Command and Control）下 复 杂 、模 糊 ，尤 其 是 声 学和电磁信号识别、 分类和具 体 化 。 SitViz 核 心 在 于 提 高 认 知 感知的核心思路在于多任务集 成、关键任务识别、理解共享、 人员负荷管理、 态势感知以及 多方协作。 通过提供“一站式” （one-look） 集 成 显 示 界 面 ， 避 免 了传统“管道累积式”独立信息 通道的显示与控制方式， 其目 的体现为减少战场环境监视人 员的工作负担、 提高复合信息 处理智能、 缩短从传感器到发 射的链路， 目前其自我评估的 技 术 成 熟 度 为 TRL4， 预 期 到 2010 年 达 到 TRL6 并 在 DDG1000 上 实 施 应 用 。 SitViz 工 具包具有嵌入式特点， 纳入到 DDG1000 的 全 舰 计 算 环 境 （To－ tal Ship Computing Environment） 中 ， 在 架 构 上 与 DDG1000 的 战 术 显 示 框 架 （Tactical Display Framework，TDF） 实 现 了 基 于 JAVA 的 无 缝 集 成 ， 并 支 持 未 来 向 同 样 基 于 TDF 架 构 海 军 航 母 、 空 军 AWACS 以 及 陆 军
学化等特点，如考虑了人种、年龄 哥 大 学 James Fisher Defense
的差别、 作者在日常工作中的舒 （JFD）研究中心的 CAIDJFD 研究
适程度和常驻状态的区分， 以及 中心从 2008 年底开始， 以（SSN
对空间裕度、舒适感、生存气体流 Akula？ ）级潜艇为例，将 3D 可视
通、 特殊环境要求以及危机情况 化的 CAID 技术引入到潜艇营救
撤离等条件下的人体姿态变化 系统和虚拟人员营救过程的模拟
等。 Mr.VIVID 完全按照正常人的 当中。 与一般的复杂机械系统不
尺寸设计， 可以在航母的三维虚 同，在潜艇的设计过程中，除了对
拟设计中走、立、坐、蹲、爬，可以 机械结构部分进行可视化结构建
2010． 3 · 船舶物资与市场
tional Virtual
Reality） 的 新
一代沉浸式
三维虚拟现
实系统，实现
基 于 CATIA
三维设计模
型的浏览、漫
游与协同（图
1）。 与 CAVE
需要固定的 环境相比，
图 1 CVN-78 设计过程中的 ROVR 场景
ROVR 具有更好的柔性， 支持设 进入分系统适用性验证与综合集
虚拟样机与系统仿真技术
数字化虚拟样机技术在 “福 特”级航母（CVN-78）得到全面应 用。 2009 年，美国在 CVN-78 设 计中以 CATIA 为核心，在全面应 用 宾 夕 法 尼 亚 州 立 大 学 CAVE （Computer -Aided Virtual Envi－ ronment） 技 术 的 基 础 上 ， 实 施 了 被 称 为 ROVR （Rapidly Opera－
基于综合设计模型的多学科 优化技术工具应用于多体船设 计。 多体船是船舶未来发展趋势 之一。 2009 年，美国加州大学在 海军 研 究 局 （ONR）的 资 助 下 ，以 多体船设计为背景， 开展了基于
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综合设计模型的多学优化技术的 研究，开发了软件工具包。 该技 术具有两个突出的特点：一是将 考虑动力、稳定性、船体形式定 义、成本、载重能力等综合分析纳 入到统一的软件工具系统；二是 采用了神经网络方法以提高分析 的 智 能 性 ， 并 且 利 用 基 于 CFD （Computational Fluid Dynamics） 模拟分析数据训练该网络模型。 该技术后续将结合新一代多体船 设计展开工程化应用。
境真正推向舰船制造现场。
成 ； 以 DDG1000 全 舰 计 算 环 境
数字化建模与仿真技术全面 TSCE （Total Ship Computing En－
应 用 于 DDG1000 的 持 续 改 进 活 vironment）为依托，建立了基于高
动中。 2009 年是 DDG1000 研制 层体系架构的全舰作战性能的仿
技术与工艺 ●
国外舰船数字化设计技术 应用最新进展
吕 波 赵建辉
先进设计技术是武器装备产 品创新的源头和核心， 其技术水 平直接决定了武器装备全寿命周 期的整体性能。近年来，以数字样 机、多学科优化设计、产品设计数 据管理、并行协同设计、人机工程 为核心的数字化设计技术在国外 舰船研制中得到了广泛应用，有 效推动了舰船由传统经验设计向 准确预测设计/仿真设计、由面向 性能的设计向面向效能的设计、 从以结构和性能为主的数字样机 向面向人机工效的多维动态虚拟 样机的转变， 大大缩短了舰船研 制周期、降低了研制成本、提高了 产品质量和可靠性。
JLENS的 扩 展 。
多学科综合优化设计技术
多目标优化设计评估工具 在搭载新一代宙斯盾的导弹护 卫 舰 （CGX/BMD）概 念 论 证 中 得 到 初 步 应 用 。 2009 年 ，弗 吉 尼 亚 技 术 学 院 的 Brown 在 美 国 面 向 搭载新一代宙斯盾的导弹护卫 舰的概念论证中发展了多目标 优化设计评估工具。 该技术综 合考虑了成本、 风险 （包括技 术、成本和性能）以及作战效果 等目标， 在船体形式、 结构材 料、动力推进、机电系统、乘员、 空间布置、 重量与载重、 稳定 性、 成本等方面建立了替代方 案 ，利 用 达 尔 文 （Darwin）优 化 算 法 ， 在 第 一 代 产 生 300 种 方 案 的 基 础 上 ， 进 一 步 从 中 选 出 28 种方案进一步优化处理， 最终 确定搭载新一代宙斯盾的导弹 护 卫 舰 （CGX/BMD）概 念 设 计 方 案。 目前该技术正处于持续发 展中， 后续研究重点聚焦在船 体的共振稳定性、推进器布局、 备用推进装置的生存能力、持 久续航速度、电磁干扰、燃料电 池或柴油发电机的备用性处 理、船体优化布局等方面，将推 动美国舰船概念论证技术实现 工具化和实用化。
“Mr.VIVID” 人 机 交 互 方 法 在 CVN77 航 母 三 维 设 计 中 用 于 操作空间检验。 2009 年 1 月服役 的 CVN77 航 母 （布 什 号 ）在 设 计 开发过程中引入了大量的新技 术。在人机交互方面，引入了用于
2010． 3 · 船舶物资与市场
虚拟工作人员
2009 年底，在纽波特纽斯船厂建 MMAT （Multi -Mission Analysis
立第二套 ROVR 系统，以辅助作 Tool）， 实 现 了 面 向 作 战 系 统 的
业者能够理解建造空间， 从而将 FLAMES 和 面 向 软 件 集 成 的
虚拟现实技术从庞大的实验室环 RoseRT 两 个 仿 真 评 估 系 统 的 集
计师、建造工程师、水手、供应商 成阶段，通过全面应用建模与仿
以及军方等之间的协同， 在设计 真技术，以支持基于需求分配、工
建造前就可最大程度的避免可能 程设计基础上的系统软硬件集
出现的设计、生产问题，如布置与 成、 全舰性能评估与操作测试评
操作空间等。 诺·格公司计 划 到 估 等 。 建 立 了 多 任 务 分 析 平 台
（ 被 称 作 Mr.
VIVID）， 以 帮
助测试设计人
员的各种设备
是否便于操
作， 各种工作
空间是否可以
顺利进入，此
举被称作舰船 设计人机工程
图 2 “弗吉尼亚级”潜艇 DFP 过程
领域的一大创
新。 该模型符
合 DIN 33416
类似的标准规
范， 支持典型
操作姿态下人
类姿势图示法 （Graphical representation
2010． 3 · 船舶物资与市场
技术与工艺 ●
已经完成的产品生命周期支持 （AP239） 标 准 ， 可 用 于 支 持 船 体 建造、配置控制和维护使用，以及 美国海军产品数据倡议计划定义 的其它领域。
并行协同设计技术
以降低成本和缩短研制周期 为出发点的 DFP (Design for pro－ duction)技术在“弗吉尼亚”级潜艇 设计中得到广泛深入的应用。 2009 年 4 月， 美国电船公司以每 年建造两艘“弗吉尼亚级”潜艇和 每艘成本降至 20 亿美元为目标， 在海军造船技术中心、 海军研究 局和海军制造技术办公室资助下 完成了“面向制造的设计”项目研 究。 该项目在方法上采用对设计 人员培训企业制造流程、 资源能 力以及最佳实践案例， 以增强设 计过程对制造因素考虑的意识； 在策略上考虑了以设计为源头， 涵盖精益制造、装配、测试、维护 和维修等环节； 在工具上体现为 设计标准与规范数据库、 基于三 维模型的无缝协同与发放环境、 面向全生命周期的设计成本分析 软件等； 该项目优化了 100 多个 与制造有关的设计流程。 “弗吉尼 亚级”潜艇 DFP 过程如图 2 所示。
产品模型与数据管理技术
NSRP (National Shipbuilding Research Program) ASE 开展了旨 在 将 产 品 生 命 周 期 ISO-10303239 标准推广到海军船舶建造的 计划：ISE-6。 为了将航空工业和 武备工业常用的 ISO-10303-239 标准推广到船舶与海洋工程领 域 ，NSRP ASE 在 2007 -2009 年 间资助了一项新的研究计划 ISE-6。先前的 ISE2～ISE5 计划设 计并构建了基于网络和标准、用 于船舶建造产品信息共享的结构 和基础。 为满足舰船建造商在生 命周期支持和交付后业务领域的 协同工作的需求， 新的 ISE-6 计 划通过部署信息技术系统，采用 ISE XML 中间格 式 ， 以 开 放 、共 享的产品数据管理系统与标准， 实现对舰艇设计制造等全生命周 期的各个阶段进行统一的管理优 化、数据整合和应用共享。 这种 基于网络的集成结构，不仅可以 用于船上系统，还可以用于岸基 的维修和保障系统。 ISE-6 计划
பைடு நூலகம்
图 3 船员被固定时的撤离仿真以及舱口盖开启过程仿真人 员模型和运动仿真
of the human body in typical
3D 可 视 化 技 术 应 用 于 潜 艇
operating positions）， 体现了人机 营救系统仿真设计。 为减少潜艇
交互技术中精细化、 准确化和科 的登艇事故发生率，英国格拉斯
伸展他的臂膀去操作各种设备。 模外，还需要对演习任务和技术
Mr.VIVID 的 各 个 关 节 像 人 类 一 操 作 规 程 进 行 可 视 化 和 人 机 交
样，有旋转和弯曲的限制，如果对 互。 仿真系统包括深潜营救器及
某个设备“Mr.VIVID 无法操作或 相关设备，连接营救器的母船 和
者操作困难， 就意味着该处的设 受损的潜艇三个主要部分。 仿真
计需要修改”。
的营救过程可以从多视角、不同
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技术与工艺 ●
速度回放， 也可以对内部设备进 行透视或剖视。 通过对营救过程 的精确仿真， 可以得到每一步操 作所需要的精确时间， 便于指导 在同一个营救任务中不同救援队 之间的相互协作（图 3）。
基于实时虚拟现实的安全空 间检验与安全在英国“特拉法加” 级 (Trafalgar) 潜 艇 中 得 到 了 深 入 应用。 2009 年，英国伯明翰大学 的 Robert Stone 等人以英国人类 因素集成国防技术中心为依托， 引入实时视频游戏技术， 开发了 基 于 i3D 产 品 模 型 和 Ogre3D 图 形核心的 SubSafe 虚拟现实仿真 系统 ，于 2008 年 8 月-2009 年 1 月 结 合 英 国 Trafalgar 级 潜 艇 进 行了三维虚拟现实安全与空间训 练技术的试验。 该系统对与潜艇 安全有关的逃生 系 统 30 多 个 模 块 、500 多 个 对 象 进 行 了 3D 建 模， 并在其中引入了用于航空航 天电子装备现场可更换单元 （LRU）“最佳实践”的概念。 试验 中通过采取三组人员交叉对比的 形式展开，包括传统训练组、观看 SubSafe 视频组以及手持 SubSafe 系统组等，对比分析结果表明，借 助于 SubSafe 系统， 可以在最短 移动距离内实现关键逃生装备精 确定位和识别， 极大的促进了潜 艇安全空间检验培训。
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技术与工艺 ●
真评估， 具有实时操作性基础上 的真实工况模拟特点。
嵌 入 式 Situation Visualiza－ tion (SitViz) 工 具 包 应 用 于 DDG1000 反 潜 作 战 ， 以 提 高 多 传感器和作战指令集成下的复 杂、 模糊信息环境下的认知智 能 。 2009 年 ，美 国 Anacapa 公 司 完 成 了 第 二 阶 段 的 SitViz 工 具 包的开发， 该系统主要面向 DDG1000 反 潜 作 战 中 多 传 感 器/ C2 （Multi -Sensor/Command and Control）下 复 杂 、模 糊 ，尤 其 是 声 学和电磁信号识别、 分类和具 体 化 。 SitViz 核 心 在 于 提 高 认 知 感知的核心思路在于多任务集 成、关键任务识别、理解共享、 人员负荷管理、 态势感知以及 多方协作。 通过提供“一站式” （one-look） 集 成 显 示 界 面 ， 避 免 了传统“管道累积式”独立信息 通道的显示与控制方式， 其目 的体现为减少战场环境监视人 员的工作负担、 提高复合信息 处理智能、 缩短从传感器到发 射的链路， 目前其自我评估的 技 术 成 熟 度 为 TRL4， 预 期 到 2010 年 达 到 TRL6 并 在 DDG1000 上 实 施 应 用 。 SitViz 工 具包具有嵌入式特点， 纳入到 DDG1000 的 全 舰 计 算 环 境 （To－ tal Ship Computing Environment） 中 ， 在 架 构 上 与 DDG1000 的 战 术 显 示 框 架 （Tactical Display Framework，TDF） 实 现 了 基 于 JAVA 的 无 缝 集 成 ， 并 支 持 未 来 向 同 样 基 于 TDF 架 构 海 军 航 母 、 空 军 AWACS 以 及 陆 军
学化等特点，如考虑了人种、年龄 哥 大 学 James Fisher Defense
的差别、 作者在日常工作中的舒 （JFD）研究中心的 CAIDJFD 研究
适程度和常驻状态的区分， 以及 中心从 2008 年底开始， 以（SSN
对空间裕度、舒适感、生存气体流 Akula？ ）级潜艇为例，将 3D 可视
通、 特殊环境要求以及危机情况 化的 CAID 技术引入到潜艇营救
撤离等条件下的人体姿态变化 系统和虚拟人员营救过程的模拟
等。 Mr.VIVID 完全按照正常人的 当中。 与一般的复杂机械系统不
尺寸设计， 可以在航母的三维虚 同，在潜艇的设计过程中，除了对
拟设计中走、立、坐、蹲、爬，可以 机械结构部分进行可视化结构建
2010． 3 · 船舶物资与市场
tional Virtual
Reality） 的 新
一代沉浸式
三维虚拟现
实系统，实现
基 于 CATIA
三维设计模
型的浏览、漫
游与协同（图
1）。 与 CAVE
需要固定的 环境相比，
图 1 CVN-78 设计过程中的 ROVR 场景
ROVR 具有更好的柔性， 支持设 进入分系统适用性验证与综合集
虚拟样机与系统仿真技术
数字化虚拟样机技术在 “福 特”级航母（CVN-78）得到全面应 用。 2009 年，美国在 CVN-78 设 计中以 CATIA 为核心，在全面应 用 宾 夕 法 尼 亚 州 立 大 学 CAVE （Computer -Aided Virtual Envi－ ronment） 技 术 的 基 础 上 ， 实 施 了 被 称 为 ROVR （Rapidly Opera－
基于综合设计模型的多学科 优化技术工具应用于多体船设 计。 多体船是船舶未来发展趋势 之一。 2009 年，美国加州大学在 海军 研 究 局 （ONR）的 资 助 下 ，以 多体船设计为背景， 开展了基于
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综合设计模型的多学优化技术的 研究，开发了软件工具包。 该技 术具有两个突出的特点：一是将 考虑动力、稳定性、船体形式定 义、成本、载重能力等综合分析纳 入到统一的软件工具系统；二是 采用了神经网络方法以提高分析 的 智 能 性 ， 并 且 利 用 基 于 CFD （Computational Fluid Dynamics） 模拟分析数据训练该网络模型。 该技术后续将结合新一代多体船 设计展开工程化应用。
境真正推向舰船制造现场。
成 ； 以 DDG1000 全 舰 计 算 环 境
数字化建模与仿真技术全面 TSCE （Total Ship Computing En－
应 用 于 DDG1000 的 持 续 改 进 活 vironment）为依托，建立了基于高
动中。 2009 年是 DDG1000 研制 层体系架构的全舰作战性能的仿
技术与工艺 ●
国外舰船数字化设计技术 应用最新进展
吕 波 赵建辉
先进设计技术是武器装备产 品创新的源头和核心， 其技术水 平直接决定了武器装备全寿命周 期的整体性能。近年来，以数字样 机、多学科优化设计、产品设计数 据管理、并行协同设计、人机工程 为核心的数字化设计技术在国外 舰船研制中得到了广泛应用，有 效推动了舰船由传统经验设计向 准确预测设计/仿真设计、由面向 性能的设计向面向效能的设计、 从以结构和性能为主的数字样机 向面向人机工效的多维动态虚拟 样机的转变， 大大缩短了舰船研 制周期、降低了研制成本、提高了 产品质量和可靠性。
JLENS的 扩 展 。
多学科综合优化设计技术
多目标优化设计评估工具 在搭载新一代宙斯盾的导弹护 卫 舰 （CGX/BMD）概 念 论 证 中 得 到 初 步 应 用 。 2009 年 ，弗 吉 尼 亚 技 术 学 院 的 Brown 在 美 国 面 向 搭载新一代宙斯盾的导弹护卫 舰的概念论证中发展了多目标 优化设计评估工具。 该技术综 合考虑了成本、 风险 （包括技 术、成本和性能）以及作战效果 等目标， 在船体形式、 结构材 料、动力推进、机电系统、乘员、 空间布置、 重量与载重、 稳定 性、 成本等方面建立了替代方 案 ，利 用 达 尔 文 （Darwin）优 化 算 法 ， 在 第 一 代 产 生 300 种 方 案 的 基 础 上 ， 进 一 步 从 中 选 出 28 种方案进一步优化处理， 最终 确定搭载新一代宙斯盾的导弹 护 卫 舰 （CGX/BMD）概 念 设 计 方 案。 目前该技术正处于持续发 展中， 后续研究重点聚焦在船 体的共振稳定性、推进器布局、 备用推进装置的生存能力、持 久续航速度、电磁干扰、燃料电 池或柴油发电机的备用性处 理、船体优化布局等方面，将推 动美国舰船概念论证技术实现 工具化和实用化。