体系结构是描述系统各组成单元的结构、单元之间的相互关系、约束设计和发展的原则与指南。体系结构技术已经成为美军验证和评估新的作战概念、进行军事能力分析、制定投资决策、分析系统互操作性、拟制作战规划的主要手段和依据。开展体系结构相关技术的研究具有重大的理论意义和现实意义。论文首先介绍了课题的研究背景和意义,总结并分析了美国国防部体系结构框架(DoD AF)标准以及相关的体系结构设计原则和主要步骤,重点阐述了以产品为中心和以数据为中心的体系结构设计方法,并分析了两者的优缺点。随后介绍了主要的体系结构建模工具,对国内外广泛应用的System Architect(以下简称SA)及其扩展功能进行了详细的阐述。在原有设计方法的基础上,论文提出了基于核心实体的一体化体系结构设计方法。给出了体系结构对象的分类法,定义了体系结构核心实体和核心产品,分析了核心实体之间的关系,提出设计体系结构产品的基本原则和流程以及在建模工具SA中应用此种方法进行体系结构产品设计的具体步骤。论文以《DoD AF 1.0》为基础提出了基于Visio的体系结构设计规范,以此为依据开发了基于Visio的体系结构设计模板,方便用户在没有体系结构建模工具的情况下进行体系结构产品设计。并利用SA自带的VBA接口对SA进行功能扩展,开发了Visio向SA的映射工具(Visio Mapper)。该工具解决了利用Visio开发的体系结构产品向SA的映射问题,便于用户利用SA进行体系结构数据的采集、存储和维护,有利于体系结构的集成、重用和分析。其中,重点研究了Visio向SA的具体映射关系,并对映射工具的功能和设计流程进行了详细的分析和介绍。论文最后以要地防空系统为背景,利用基于Visio的体系结构设计模板设计体系结构核心产品,利用开发的映射工具向SA进行映射,验证基于核心实体的体系结构设计方法、设计模板以及映射工具的有效性。