C4ISR系统在现代国防中具有重要的地位和作用，研究C4ISR系统的设计与开发具有重要的意义。仿真是研究C4ISR系统的一种重要手段，通过对C4ISR系统进行体系结构的分析和仿真，有助于分析系统的结构是否合理，为系统需求分析和总体设计提供决策支持。高层体系结构(HLA)作为新一代分布交互仿真协议，主要解决分布仿真应用系统的互操作性和可重用性，从而缩短系统开发周期，减少开发成本，降低大型系统的项目风险。对于C4ISR这样复杂的系统仿真，HLA有着其他技术(如DIS)无可比拟的优势。 本文首先对C4ISR体系结构框架进行了研究，并在此基础上分析了体系结构的产品和设计方法，研究了利用UML来描述C4ISR体系结构的工程实现方法，同时给出了各种UML图和体系结构框架产品的基本对应关系。接着介绍了分布交互仿真技术(DistributedInteractiveSimulation,DIS)，学习分析了高层体系结构(HighLevelArchitecture)，在比较了DIS和HLA的区别之后，深入剖析了HLA的规则、对象模型模板和联邦开发执行过程模型，并对RTI的通信方式和其提供的服务进行了系统的概括和提炼，提出了对原有非HLA模拟器或仿真模块的HLA改造方法，并在仿真原型设计中得到了实现。之后，按照C4ISR体系结构框架的要求，对一个C4ISR系统半实物仿真原型的体系结构进行了设计，并使用UML语言进行了描述。最后，对该C4ISR系统半实物仿真原型进行了仿真设计和实现。 在本文中利用HLA时间管理中时间前瞻量(Lookahead)的特性，实现了将通信网仿真集成到本仿真原型中，并提出了极大值法的方法解决了动态调整Lookahead时所遇到的技术难点；并解决了STAGE本身时钟和RTI时钟不统一的问题，使得STAGE和RTI能有效、协同的完成仿真任务。