多領域集成設計系統（MDIDS）是中測微格開發的一款具備自主分布式并行電磁仿真器與并行優化器，集成第三方電磁、電路、熱分析、機械結構等CAD/CAE工具，采用云協同設計模式的多領域過程集成微波設計軟件。MDIDS致力于發現設計關鍵點并提供相應的一站式解決方案，旨在幫助設計人員提高效率，改善設計指標，縮短設計周期，并加速射頻/微波產品上市。MDIDS已經成功應用于軍工、無線通信領域多個高難度工程設計中，解決如極低副瓣單脈沖多模賦形卡塞格倫天線、賦形天線罩、大型相控陣天線、MMIC芯片、功率合成與準光功率合成等工程設計難題。
為了解決電大尺寸電磁仿真與多變量、多目標設計難題， CAD軟件的設計模式將逐步朝分布式協同設計即云計算方向發展。多領域集成設計系統（MDIDS）利用云平臺將設計各個環節流水線化，實現數據高效共享，驅動各種計算終端協同并行工作，從而提高設計效率。
MDIDS技術特點：
u 多流程協同仿真設計平臺；
u 與國際主流微波CAD軟件建立無縫已有商業軟硬件，構建協同設計中心；
u 先進的優化策略與算法；
u 新穎有效的多目標評價技術；
MDIDS云計算與面向領域
MDIDS提供業界強大且靈活的射頻/微波設計環境， 采用先進的云分布協同設計平臺，結合開放式設計環境和高效的統一數據模型，實現了前所未有的開放性、交互性和流程集成并行性，不僅便于使用，還能順應設計過程中每個階段的需求不斷整合業界其它工具，幫助用戶定制特殊計算模塊或集成指定的商業仿真系統。MDIDS主要應用領域包括：
u 天線與陣列設計──如微帶天線、波導縫隙天線、大型反射面天線、各類相控陣天線等；
u 微波電路與MMIC芯片設計──如功放、頻綜、收發組件電路，及單功能芯片與多功能芯片等；
u 目標雷達散射截面分析設計──如各種大型艦船、飛機、天線及目標整體散射特性等；
u 頻率選擇表面與超材料設計──如平面或共形頻率選擇表面與超材料問題等；
u 熱分析與散熱結構設計──如頻率選擇表面、等；
u電真空器件設計──如回旋振蕩管、回旋行波管的電子槍、高頻部分、收集級等；
MDIDS由服務器端、用戶端、計算端組成，它們可以安裝在互聯網或云平臺任意空間上。服務器端負責軟件的算法調度、權限設置、仿真軟件與優化器的調用、數據分發與回收、監控用戶端與計算端、異常處理功能。用戶端負責用戶建模、仿真、優化設置，以及查看、監視、處理仿真與優化數據圖表，同時監控為當前用戶端服務的計算端計算資源與網絡狀態。MDIDS支持多用戶模式。計算端安裝于互聯網、內部局域網內或光連接的大型計算機群、工作站或個人計算機上，指定調用當前計算機所安裝的并行仿真器或第三方CAD/CAE軟件，提供后臺計算服務，即計算資源布置在公有或私有云上。
MDIDS依托可無限擴展的云計算資源，成千上萬臺計算機按照流程調度，各自根據性能與設置進行多個樣本的電磁、電路、結構與熱仿真并回傳結果數據，真正實現了微波領域的大規模并行優化設計與公差分析。
MDIDS多領域集成設計系統
MDIDS作為一款微波領域的過程集成與多領域協同設計平臺，用戶主要涉及以下四種使用場景：
u “仿真”場景──使用軟件自帶混合并行電磁仿真器進行電磁仿真，操作流程與商業仿真軟件類似；
u “優化專題”場景──用戶導入參數化建模仿真工程，設置優化目標、優化變量、優化算法，計算端調用其工程所對應的電磁、電路或熱仿真器進行多變量多目標并行優化。
u “設計向導”場景──用戶根據軟件逐步提示，設置某特定問題設計指標與約束，軟件自動給出設計初值并調用仿真工程模板、優化設置模板，用戶再根據軟件提示完成后續工作。為用戶節省類似設計問題的重復性勞動支出。
u “調校與測試”場景──調校是一類特殊的優化過程，基于仿真數據與實驗數據之間的空間映射優化策略，連接調用各類測試儀器、可編程電源與信號源或仿真器，采用機械或電子手段，對設備或模塊進行自動調校與測試。
MDIDS與第三方商業CAD/CAE工具之間的接口，控制CAD/CAE工具輸入設計參數與輸出性能指標。MDIDS與可編程電源與信號源、機械運動裝置之間的接口，控制可編程電源與信號源或運動控制板卡輸入調諧電壓值、電流值、激勵信號特性參數或運動控制參數；APDS與測試儀器之間的接口，控制測試儀器輸出測試數據。
為了使過程集成與多領域協同設計平臺高效、可靠運行，MDIDS除了在電磁算法、優化算法、計算機軟硬件平臺優化等方面不斷完善，還在如下領域不斷創新：
u 網絡計算資源的云調度策略──面向多任務協同的計算端CPU與內存資源分配策略；單任務電磁、電路、結構、熱分析等多流程調度策略；數據壓縮與分發策略；
u 大數據挖掘與分析──優化多次迭代過程中產生的海量樣本仿真數據，被挖掘出用于工程分析與可靠性分析；
u 網格高效率剖分與高精度縫合──采用自主開發的深度學習自適應網格剖分技術，解決共形網格高精度縫合難題，顯著提高電磁仿真效率與精度；
u 多目標的有效評價──采用均值自適應法、均值調節與傳統算式、ε約束法、懲罰函數法，解決多目標非支配解遺失難題，提高多目標算法的優化性能；
u 利用場梯度值加速公差分析──利用自主電磁仿真器給出的所有網格點的場梯度值，結合伴隨矩陣敏感度分析技術，相比傳統統計試驗技術，能夠指數倍提升公差分析效率；
u 可靠性分析──利用蒙特卡羅算法、魯棒性算法、一階可靠性算法、二階可靠性算法、田口法，結合響應面模型技術，快速建立失效空間模型。
