В процессе проектирования используются математические, экспериментальные и эвристические методы.
Математические методы лежат в основе решения задач анализа (математическое моделирование) и синтеза (автоматизированное проектирование электронных структур). Математическое моделирование применяют в основном на системотехническом уровне, а автоматизированное проектирование — при конструировании и разработке технологии изготовления, в меньшей степени — на схемотехническом уровне (главным образом для разработки интегральных микросхем, цифровых и СВЧ устройств) и в еще меньшей — на системотехническом уровне.
Математические методы, включая расчеты на ЭВМ, математическое моделирование и автоматизированное проектирование, являются весьма мощным инструментом проектирования. Однако они предполагают наличие вполне определенного математического описания, которое, во-первых, требует экспериментальной проверки и во-вторых, существует далеко не на всех этапах проектирования. Для выбора и обоснования математического описания, а также для решения ряда других важных задач проектирования требуется эвристическая деятельность коллектива разработчиков, т. е. творческая деятельность, не поддающаяся математической формализации. Таким образом, математические исследования должны дополняться экспериментальными исследованиями и эвристической деятельностью разработчиков.
Различают следующие основные виды экспериментальных исследований: полунатурное моделирование, лабораторные исследования, полевые испытания, летные испытания, пробные пуски, испытания в эксплуатации.
Для ракетных и космических САУ ЛА применяют все вышеназванные виды исследований и испытаний, для аппаратуры другого назначения некоторые виды испытаний могут отсутствовать.
Полунатурное моделирование отличается от математического, лишь тем, что часть звеньев включают в состав модели в виде натурных макетов, а не моделируют на ЭВМ. Под лабораторными исследованиями понимают исследования натурных макетов, проводимые в лабораториях, причем обычно реальные источники внешних воздействий заменяют имитаторами. Сказанное означает, что как полунатурное моделирование, так и лабораторные исследования являются не чисто экспериментальными, а экспериментально-теоретическими.
Полевые и летные испытания более приближены к реальным условиям эксплуатации. Полностью экспериментальными можно считать лишь испытания, проводимые в процессе эксплуатации (при пробных пусках).
Эвристический подход в процессе проектирования применяется при решении следующих задач:
— выбор и формулировка цели проектирования;
— выбор физических принципов действия системы;
— обоснование математических моделей системы, полезных и мешающих воздействий;
— выбор методов математического и экспериментального исследования;
— выбор элементной базы (при отсутствии жестких ограничений);
— трактовка результатов исследования и принятие окончательных решений.
Эвристическая деятельность опирается на имеющийся опыт в разработке подобных систем или решений подобных задач и на результаты теоретических и экспериментальных исследований, проводимых в процессе проектирования. Основой повышения эффективности эвристических решений является системный подход к проектированию.