航天型号任务的增多和航天产业的市场化始终要求以更好的质量、更快的速度、更低的成本完成新产品。在航天产品研制过程全生命周期范围内实现研制过程优化、协同优化和资源重用，是这一目标的理想解决方案。作为研究的第一步，本文以航天软件产品研制过程为研究对象，首先分析了现有基于文档的研制过程存在的不足，大量的文档既增加了工程师和评审专家的负担，浪费了大量人力和精力，也难以消除由于文档理解不一致带来的主观判断偏差，难以实现文档的重用性。这些问题的根本原因是软件产品研制过程中产生的各种信息都隐藏在各类文档中。　　模型驱动架构MDA(Model Driven Architecture，MDA)的理念是采用以模型为中心的研制过程来替代以文档为中心的研制过程。本文将模型驱动的理念应用到航天软件工程中，不仅对其中的关键技术，如模型构建理论、模型转换方法、及软件支持工具进行了研究，而且对其带来的优越性如自动校模也进行了验证，证明了在产品研制过程中践行模型驱动架构的重要意义不仅仅限于加快产品研制过程，更重要的是可以实现比传统工程研制方式中更早期的模型校验，能够更早的发现研制早期存在的问题。论文的创新性研究工作有:　　基于ECSS(European Coorperation for Space Standardization,ECSS)的软件工程研制标准“ECSS-E-ST-40C”，分析总结了航天软件领域的特点，构建了航天软件领域元模型，这一方面可以避免重复工作带来的浪费，降低开发成本，另一方面作为描述模型的元模型，可以对开发过程进行有效指导。在进行新的航天软件产品开发时，根据系统需求和各阶段的具体使用特点，对航天软件领域元模型进行继承和扩展，可构建具体的航天软件系统的全生命周期模型，加快开发速度。　　第二，在系统工程专家霍尔的“三维结构体系模型”基础上，提出了模型驱动环境下航天软件的三维结构体系模型和3D分解法，构建能够集成航天软件尽可能多信息的全生命周期模型。该建模方法从航天软件技术需求出发，支持概要设计、详细设计直至在轨运行的逐步细化、修改，消除传统研制过程中，在各研制子阶段之间存在的信息不衔接。以计算机模型的形式描述航天软件产品研制过程，是进一步实现自动校模和其他模型驱动技术验证的第一步。　　第三，目前，航天软件系统模型的构建大多采用UML语言或者Visio软件，此类系统模型中，信息被分散在了不同的视图中。在目前的航天软件产品研制早期阶段，如需求分析阶段，只能通过专家评审的方式实现校模。而专家进行评审所依据的也大多是基于UML或Visio的模型，其中逻辑模型的正确性只能由人识别和判断，由于个人经验和对系统认识程度的差异，会引起判断结论的主观性和不一致性。本文分析总结了ECSS的“ECSS-Q-ST-80C”标准中对航天软件产品全生命周期中各研制阶段的评审要求，定义了相应的模型校验算法。这些校验算法可在计算机环境中以软件模块的形式实现，在航天软件模型的基础上运行这些校验算法，即可自动得到模型校验分析结果。这些分析结果可与评审专家的经验判断形成优势互补，一定程度上消除传统文档评审过程中存在的主观性和不一致性。　　第四，目前航天软件系统的开发、调试及维护过程工作繁重，以文档和代码为中心的传统软件开发过程制约了软件质量的提高、软件的重用以及软件成本的降低。本文设计并初步构建了模型驱动的航天软件一体化建模软件环境，在该建模环境中，能够实现航天软件平台无关模型的构建和表示，航天软件平台无关模型向平台相关模型和代码的自动转换，模型的自动校验及分析报告的自动生成，这些均是当前研究的前沿。　　本文中实践模型驱动的产品研制经验，为模型驱动架构在航天工程中的应用提供了经验积累和架构复用的参考，使得模型驱动的产品研制方法向实用方向更迈进了一步，所提出的“模型驱动的航天软件一体化建模框架”也为更进一步实现航天系统全生命周期范围内的优化和重用提供了试验平台。