Explorar adecuadamente el espacio de comercio en la fase temprana de diseño del sistema es importante para determinar los mejores conceptos de diseño a seguir en la siguiente etapa del ciclo de vida. La exploración del espacio de comercio (TSE) a menudo utiliza análisis de compensaciones. Los métodos de diseño basado en conjuntos (SBD), en comparación con el diseño basado en puntos tradicional, exploran significativamente más diseños. Un marco integrado con ingeniería de sistemas basada en modelos (MBSE) y un modelo de costo del ciclo de vida permite la evaluación del diseño en casi tiempo real. Este estudio propone una metodología SBD para la fase temprana de diseño y demuestra cómo el SBD, habilitado por un marco integrado con MBSE y costo del ciclo de vida, proporciona una TSE mejorada que puede informar los requisitos de diseño del sistema y ayudar a los tomadores de decisiones a seleccionar diseños de alto rendimiento a un costo asequible. Específicamente, este documento (1) proporciona una visión general de TSE y SBD, (2) describe el Marco de Análisis de Compensaciones Integrado, (3) describe una metodología para implementar SBD en la fase temprana de diseño, y (4) demuestra las técnicas utilizando un estudio de caso de vehículo aéreo no tripulado. Encontramos que el Marco de Análisis de Compensaciones Integrado informa el desarrollo de requisitos en función de cómo los requisitos afectan el espacio de comercio factible. Además, el marco integrado que utiliza SBD explora mejor el espacio de diseño en comparación con los métodos tradicionales al encontrar un conjunto más grande de diseños factibles temprano en el proceso de diseño.