多领域集成设计系统（MDIDS）是中测微格开发的一款具备自主分布式并行电磁仿真器与并行优化器，集成第三方电磁、电路、热分析、机械结构等CAD/CAE工具，采用云协同设计模式的多领域过程集成微波设计软件。MDIDS致力于发现设计关键点并提供相应的一站式解决方案，旨在帮助设计人员提高效率，改善设计指标，缩短设计周期，并加速射频/微波产品上市。MDIDS已经成功应用于军工、无线通信领域多个高难度工程设计中，解决如极低副瓣单脉冲多模赋形卡塞格伦天线、赋形天线罩、大型相控阵天线、MMIC芯片、功率合成与准光功率合成等工程设计难题。
为了解决电大尺寸电磁仿真与多变量、多目标设计难题， CAD软件的设计模式将逐步朝分布式协同设计即云计算方向发展。多领域集成设计系统（MDIDS）利用云平台将设计各个环节流水线化，实现数据高效共享，驱动各种计算终端协同并行工作，从而提高设计效率。
MDIDS技术特点：
u 多流程协同仿真设计平台；
u 与国际主流微波CAD软件建立无缝已有商业软硬件，构建协同设计中心；
u 先进的优化策略与算法；
u 新颖有效的多目标评价技术；
MDIDS云计算与面向领域
MDIDS提供业界强大且灵活的射频/微波设计环境， 采用先进的云分布协同设计平台，结合开放式设计环境和高效的统一数据模型，实现了前所未有的开放性、交互性和流程集成并行性，不仅便于使用，还能顺应设计过程中每个阶段的需求不断整合业界其它工具，帮助用户定制特殊计算模块或集成指定的商业仿真系统。MDIDS主要应用领域包括：
u 天线与阵列设计──如微带天线、波导缝隙天线、大型反射面天线、各类相控阵天线等；
u 微波电路与MMIC芯片设计──如功放、频综、收发组件电路，及单功能芯片与多功能芯片等；
u 目标雷达散射截面分析设计──如各种大型舰船、飞机、天线及目标整体散射特性等；
u 频率选择表面与超材料设计──如平面或共形频率选择表面与超材料问题等；
u 热分析与散热结构设计──如频率选择表面、等；
u电真空器件设计──如回旋振荡管、回旋行波管的电子枪、高频部分、收集级等；
MDIDS由服务器端、用户端、计算端组成，它们可以安装在互联网或云平台任意空间上。服务器端负责软件的算法调度、权限设置、仿真软件与优化器的调用、数据分发与回收、监控用户端与计算端、异常处理功能。用户端负责用户建模、仿真、优化设置，以及查看、监视、处理仿真与优化数据图表，同时监控为当前用户端服务的计算端计算资源与网络状态。MDIDS支持多用户模式。计算端安装于互联网、内部局域网内或光连接的大型计算机群、工作站或个人计算机上，指定调用当前计算机所安装的并行仿真器或第三方CAD/CAE软件，提供后台计算服务，即计算资源布置在公有或私有云上。
MDIDS依托可无限扩展的云计算资源，成千上万台计算机按照流程调度，各自根据性能与设置进行多个样本的电磁、电路、结构与热仿真并回传结果数据，真正实现了微波领域的大规模并行优化设计与公差分析。
MDIDS多领域集成设计系统
MDIDS作为一款微波领域的过程集成与多领域协同设计平台，用户主要涉及以下四种使用场景：
u “仿真”场景──使用软件自带混合并行电磁仿真器进行电磁仿真，操作流程与商业仿真软件类似；
u “优化专题”场景──用户导入参数化建模仿真工程，设置优化目标、优化变量、优化算法，计算端调用其工程所对应的电磁、电路或热仿真器进行多变量多目标并行优化。
u “设计向导”场景──用户根据软件逐步提示，设置某特定问题设计指标与约束，软件自动给出设计初值并调用仿真工程模板、优化设置模板，用户再根据软件提示完成后续工作。为用户节省类似设计问题的重复性劳动支出。
u “调校与测试”场景──调校是一类特殊的优化过程，基于仿真数据与实验数据之间的空间映射优化策略，连接调用各类测试仪器、可编程电源与信号源或仿真器，采用机械或电子手段，对设备或模块进行自动调校与测试。
MDIDS与第三方商业CAD/CAE工具之间的接口，控制CAD/CAE工具输入设计参数与输出性能指标。MDIDS与可编程电源与信号源、机械运动装置之间的接口，控制可编程电源与信号源或运动控制板卡输入调谐电压值、电流值、激励信号特性参数或运动控制参数；APDS与测试仪器之间的接口，控制测试仪器输出测试数据。
为了使过程集成与多领域协同设计平台高效、可靠运行，MDIDS除了在电磁算法、优化算法、计算机软硬件平台优化等方面不断完善，还在如下领域不断创新：
u 网络计算资源的云调度策略──面向多任务协同的计算端CPU与内存资源分配策略；单任务电磁、电路、结构、热分析等多流程调度策略；数据压缩与分发策略；
u 大数据挖掘与分析──优化多次迭代过程中产生的海量样本仿真数据，被挖掘出用于工程分析与可靠性分析；
u 网格高效率剖分与高精度缝合──采用自主开发的深度学习自适应网格剖分技术，解决共形网格高精度缝合难题，显著提高电磁仿真效率与精度；
u 多目标的有效评价──采用均值自适应法、均值调节与传统算式、ε约束法、惩罚函数法，解决多目标非支配解遗失难题，提高多目标算法的优化性能；
u 利用场梯度值加速公差分析──利用自主电磁仿真器给出的所有网格点的场梯度值，结合伴随矩阵敏感度分析技术，相比传统统计试验技术，能够指数倍提升公差分析效率；
u 可靠性分析──利用蒙特卡罗算法、鲁棒性算法、一阶可靠性算法、二阶可靠性算法、田口法，结合响应面模型技术，快速建立失效空间模型。
