基于xUML的C4ISR系统可执行对象模型设计

C4ISR系统自身复杂性和军事需求多变性,使得系统设计风险增加,研制难度愈来愈大.把模型驱动体系结构MDA的思想和可执行建模语言xUML引入C4ISR系统的设计研制过程中,详细分析了可执行对象模型对于C4ISR系统研制的意义,给出了基于xUML的C4ISR系统可执行对象模型设计方法和步骤,并通过水面舰船的实例验证了该方法的可行性.该方法对系统结构化分析、动态逻辑验证、性能测量评价,而且在描述能力、可理解性和可分析性等方面比基于Petri网的可执行模型都有很大改善.     

C4ISR系统体系结构的仿真验证方法研究

C4ISR系统体系结构设计在系统研制中的地位和作用越来越受到重视,体系结构设计的质量将直接关系到系统开发的成败.体系结构验证是利用体系结构产品,将其转换为可执行模型,通过分析可执行模型的执行过程和结果,从而验证评估体系结构设计质量的方法.文章研究了体系结构验证的基本思路,利用现有的组件化建模仿真技术与环境,以部分C4ISR体系结构产品为基础构建仿真系统,通过仿真实验来进行体系结构验证,从而为体系结构验证提供技术支持.     

基于fUML的C4ISR体系结构可执行

由于C4ISR体系结构模型缺乏可执行性,不利于体系结构的验证评估,为此提出了一种基于fUML(semantics of a foundational subset for executable unified modeling language models)的体系结构建模与分析方法。基于fUML元模型来定义C4ISR体系结构的可执行建模元模型,使用它们来构建C4ISR体系结构的可执行模型;定义可执行模型的代数语义域--可执行活动模型代数（executable activity model algebra,EAMA）,使用语义函数将可执行模型的行为语义转换为EAMA的进程项;定义EAMA的操作语义作为进程项的执行规约,通过对进程项的仿真执行来实现C4ISR体系结构的可执行分析,最后以区域防空作战系统为例说明了方法的可行性。     

面向服务的C~4ISR体系结构服务视图描述框架

C4ISR体系结构设计作为系统顶层设计的重要组成部分,是保证C4ISR系统之间可集成、互操作的关键,针对原有的C4ISR体系结构系统视图中军事资源系统之间紧密耦合难以适应作战视图中作战任务过程动态变化的问题,结合面向服务的思想对原有的体系结构描述框架进行扩展。为了保证C4ISR体系结构数据一致性,在底层体系结构基本数据元素模型分析的基础上加入服务元素,通过分析服务元素之间以及服务元素与原有的体系结构数据元素之间的关系,确定C4ISR体系结构服务视图描述框架,并对服务视图产品描述内容、数据元素模型及产品之间的关系进行分析。     

基于模型转换的C4ISR体系结构可执行模型构建

为解决当前可执行模型构建效率低、重用性差所造成的体系结构验证困难,实现自动化的可执行模型构建,提出了一种基于模型转换的C4ISR体系结构可执行模型构建方法。该方法基于国际国防企业体系结构本体规范（international defense enterprise architecture specification, IDEAS）,构建了C4ISR体系结构作战视图元模型;建立了对象Petri网（object Petri-net, OPN）建模元素与体系结构元模型数据元素的映射关系,重点研究了几种通用流程模式下体系结构元模型数据与OPN之间的语义转换规则;最后,以某防空作战指挥信息系统体系结构为例,依据获取的体系结构数据,基于以上方法有效地构建了验证作战规则的OPN模型。     

基于CADM的C4ISR体系结构一致性验证方法

近年来,体系结构验证已经成为C4ISR系统体系结构领域重要的研究方向.传统的体系结构验证方法依赖于体系结构数据的表现形式,依赖于特定的体系结构设计工具,不具有通用性.本文提出的基于核心体系结构数据模型（CADM）的体系结构验证方法可以避免这个问题,CADM是C4ISR系统体系结构数据的逻辑模型,本文首先解释了CADM的概念、然后对体系结构数据一致性验证的内容和详细步骤进行阐述,最后通过案例进行说明.     

基于SA的C4ISR体系结构可视化建模

SA是国外先进成熟的武器系统体系结构的分析、设计、可视化建模与验证工具.介绍了SA的基本概念、功能与模块组成.结合"无人机侦察系统"C4ISR体系结构建模案例,根据SA中C--4ISR系统OV视图产品的开发步骤,开发,设计了C--4ISR OV视图中几个关键产品模型,为后续深入研究如何利用SA进行所需C4ISR系统体系结构的可视化分析、设计与建模打下基础.     

面向作战模型的C4ISR系统影响元建模方法

以C4ISR系统对火力毁伤过程影响的功能描述为重点,采用影响元建模方法,建立由系统能力、人员行为和人机交互三维矢量所构成的C4ISR系统的矢量空间模型,运用模糊综合评价方法获得C4ISR系统的信息支援能力系数量化指标,最后通过算例对模型进行验证,所得结果可作为作战模型的影响系数进行效能评估.     

基于OPN的C4ISR装备体系作战需求验证模型建立方法

作战需求验证是C4ISR装备体系需求开发过程的重要环节,仿真是作战需求验证的一种有效手段,而验证模型的建立是进行仿真验证的前提和关键.针对现有C4ISR装备体系作战需求仿真验证方法在验证模型的建模语言、建模方法等方面的不足,提出采用对象Petri网(OPN)建立仿真验证模型,深入剖析了建立验证模型所需的作战需求描述信息,研究了验证模型的建立过程,可有效支持作战需求验证仿真系统的构建.     

面向C4ISR能力分析的领域特定描述语言

针对在C4ISR能力需求分析中,UML对象建模语言领域适用性弱的问题.在能力元本体的基础上,从领域概念化入手,提出一种面向C4ISR能力分析的领域特定描述语言构建方法,并利用UMLProfile扩展机制,设计了适用于该语言的对象建模方法,在此基础上,研究了基于描述逻辑符号推理系统的领域特定模型一致性、完整性验证方法.最终,采用一个野战装甲车维修领域特定模型验证案例,说明了该方法的有效性和可用性.     

基于数据挖掘的HLA仿真系统测试与评估

针对高层体系结构(high level architecture,HLA)仿真产生的海量数据,利用数据仓库以及数据挖掘技术进行测试与评估。通过基于HLA的C4ISR系统仿真为例,介绍了仿真数据仓库的存储模型。以战场中感知信息与客观信息的偏差程度作为评估指标,运用商业智能软件COGNOS,对C4ISR系统的情报侦察与电子对抗能力进行评估,发现并改正了仿真过程中出现的问题。实践证明了设计方案的有效性。     

C4ISR体系对抗仿真中的信息优势度量

针对C4ISR体系对抗仿真中信息优势能力评估的需求,提出了一种定量度量C4ISR系统信息能力和信息优势之间关系的数学框架,并依据该框架导出了基于战场态势感知能力的信息优势能力度量模型.最后分析了C4ISR体系对抗仿真的制信息权评估结果.     

C~4ISR需求模型及一体化描述

研究了C4ISR需求要素及层次化C4ISR需求模型.探讨了节点、活动和信息在节点-关系模型、信息模型与IDEF0活动模型相互之间的映射关系,包括节点映射、活动映射、信息需求映射和约束数据映射,使节点,活动和信息在C4ISR需求模型中匹配起来;在此基础上,提出C4ISR需求一体化层次建模方法.最后,通过一个案例示例以说明了所提出方法的有效性,实用性.     

C4ISR系统体系结构设计环境研究

体系结构设计是C4ISR系统顶层设计的重要组成部分,其设计内容包括一系列相互关联的基本产品和支持产品,这些产品以图形、文字、表格的方式提供给用户。体系结构设计需要借助专门的设计工具。从体系结构设计的需求和体系结构产品的特点出发,设计了体系结构设计工具和环境,实现设计成果的共享并支持协同开发,维护了体系结构设计的一致性。     

指挥自动化系统效能评估方法探索

从分析C4ISR系统的工作流程入手,采用动态分析与静态分析相结合的方法,综合考虑C4ISR系统在物理域和认知域对系统效能的影响,构建了五层结构C4ISR系统综合效能评估指标体系。在此基础上,充分考虑各层之间相互关系及其对系统效能的影响,自底向上分别采用了层次分析法、网络分析法和云模型对相关层进行评估,对复杂系统综合效能的评估方法进行了探索。     

美国C4ISR系统发展历程和趋势

说明了美国近十多年来C4ISR系统从"烟囱式"系统到一体化系统的发展历程.重点介绍了武士C4I计划、全球指挥控制系统、先进作战空间信息系统和全球信息栅格.归纳了联合作战、突出信息战、确保信息优势、发展空间优势、从传感器到射手的"一体化"建设、加强基础设施建设、不断推动军事转型、重视软件开发、注意经济可承受性等发展趋势,可为我国综合电子信息系统的发展所借鉴.