针对传统的大型天线系统设计存在需求分析不足、协同困难、方案优化成本高等问题,论文引入MBSE（Model Based Systems Engineering）、数字化转型、数字孪生等设计思想,提出一种基于领域元模型的大型天线系统建模及设计优化方法。以大型复杂天线系统为研究对象,围绕什么是天线元模型、如何构建天线元模型、怎样建立天线系统多学科模型和怎样集成评价优化模型等四个关键技术开展研究。首先,系统性地分析元模型、MBSE方法、效能评估理论的研究与应用现状。分别从大型天线系统模型设计的理论基础、建模方案和优化设计等方面,阐述复杂系统模型的整体设计方案。随后,依据元模型在系统建模过程中的基础性和重要性,引入元模型拓展的四个框架层次,提出天线元模型的设计原则、方法和路线。并就任务层、逻辑层和物理层,对天线元模型进行实例构建。其次,为避免通用建模方法的局限性,提出适用于大型天线系统的领域建模语言（Domain Specific Modeling Language,DSML）。通过需求分析、功能分解、架构生成以及分析验证等四个环节开展系统模型设计,保证系统分析、设计、试验、生产等过程中,设计要素的可追溯性和可验证性,提高天线系统的开发效率。进一步在天线元模型框架和DSML建模语言的基础上,结合天线领域设计经验和层次分析算法（Analytic Hierarchy Process,AHP）,提出一种基于模型驱动的系统方案优化设计方法。在系统建模过程中应用AHP算法,设计层次结构模型,通过系统模型流程仿真和计算验证分析,形成系统评估优化模型,支持评估数据的获取、分析、处理与展示,辅助系统设计方案的优化分析和科学决策。最后,以某大型可动式抛物柱面天线为研究对象,开展实例验证。分析判定天线应用场景、设计要求和关键技术指标等输入指标,从需求建模、功能建模、架构建模等三个方面构建天线多学科融合的系统模型。并以天线驱动装置为例进行优化设计,从方案分析、方案评估和变更管理等方面进行实例分析,通过多方案设计信息优化和比对,实现设计信息的统一变更、追溯和管理,验证了基于领域元模型的大型天线系统建模及设计优化方法的可行性。基于领域元模型的系统建模方法及开发的系统评估优化模型,具有数据源统一、迭代周期短、拓展性强等特点,可进一步缩短系统级的研制成本,有望为大型天线的智能化、数字化提供新思路和新方法。