一种面向构件的C4ISR技术体系结构建模方法

为了提升作战能力、满足作战功能和技术快速变化及联合互操作等需求,C4ISR系统中引入了开放式体系结构,并将体系结构分为功能体系结构和技术体系结构。提出了一种面向构件的C4ISR系统技术体系结构建模方法。首先给出技术体系结构的DSFC（数据、系统、功能、构件）模型,并重点对构件及DSFC之间的关系进行说明。在此基础上,研究了基于DoDAF的技术体系结构多视图描述方法,最后结合实例对方法进行说明。     

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。     

C4ISR体系结构描述的逻辑和行为验证

针对体系结构描述过程中遇到的产品一致性问题,提出一种用可执行模型来分析验证模型一致性的方法.首先根据C4ISR体系结构描述过程中形成的活动模型、规则模型、数据模型,生成体系结构可执行模型,然后将可执行模型的仿真执行顺序、运行结果与作战想定以及动态模型进行对比,来对C4ISR体系结构描述进行逻辑和行为验证.用一个歼击机防空的例子来说明此个过程.     

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.     

C4ISR体系结构研究现状与问题

体系结构是组成系统各部件的结构、它们之间的关系以及制约它们设计和随时间演进的原则和指南。C4ISR体系结构已成为国内外军事领域的研究热点以及大型军事信息系统开发的关键技术之一。归纳了C4ISR体系结构研究的重要意义及其主要的研究方向。在介绍了C4ISR系统体系结构定义之后,从三个方面总结了C4ISR体系结构技术的研究进展。最后在分析当前体系结构研究不足的基础上对体系结构的发展趋势进行了总结和展望。     

C4ISR体系结构研究综述

体系结构是组成系统各部件的结构、它们之间的关系以及制约它们设计和随时间演进的原則和指南。体系结构设计是系统顶层设计的一个重要组成部分,是保证C~4ISR系统之间可集成可互操作的关键。从C~4ISR体系结构框架、体系结构设计方法、体系结构验证方法、体系结构开发工具等方面分析、总结了当前C~4ISR体系结构的研究情况。     

基于UML&OPN的C4 ISR系统体系结构仿真验证研究

基于UML(uniform modeling language)和Petri网的不同特点,应用UML的不同视图来描述C4ISR系统体系结构的相关产品.根据产品之间的关联,把产品的UML视图转换为对象Petri网的仿真模型.通过系统动态行为仿真模型的执行,分析体系结构的时序关系、信息流关系和接口关系的合理性,验证系统功能是否满足需求,系统状态的变化是否正确,从而有效,合理地评估系统的性能.     

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ATAM的C4ISR体系结构产品评估

体系结构是对复杂系统的组成部分及相互关系的描述,对体系结构进行评价是十分重要的.美国SEI(软件工程研究所)提出一种评价信息系统体系结构的方法--ATAM (architecture tradeoff analysis method).ATAM是一种围绕体系结构质量属性而展开的分析方法,它集中于确认是否满足质量属性.利用ATAM方法从作战环境和后勤环境的想定出发,来评估C\+4ISR体系结构产品.通过对性能、可修改性、可靠性、安全性等多个属性的分析,得到特定属性的敏感点,然后综合分析敏感点,从而得到C\+4ISR体系结构产品的折衷点.     

基于体系结构设计的空战系统任务元模型建模

作战体系结构设计可以解决由于空战系统本身的复杂性和涌现性导致难以建模描述的问题, 随着未来空战新概念发展, 需要从基于模型的系统工程思想角度, 在统一的结构框架下构建空战系统任务元模型以适应体系架构的更迭变化。首先, 描述了任务元模型内涵。然后, 提出了一种基于体系结构设计的任务元模型构建方法, 根据该方法选取并设计美国国防部体系结构框架的视图产品。最后, 选取超视距(beyond visual range, BVR)空战想定进行作战体系结构建模, 根据标准语义关系抽取描述任务关键特征的BVR空战系统任务元模型数据组, 生成任务元模型数据库。结果表明, 所提方法能够实现作战概念需求引导下作战任务模型架构的快速组合、验证和复用。     

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C4ISR系统仿真应用集成研究

新一代C⁴ISR系统在以网络、服务为中心架构的复杂环境中演进发展,对其仿真应用提出了更高的要求。基于面向服务架构(service-oriented architecture, SOA)的思想,构建了面向服务的C⁴ISR仿真应用集成体系架构（CSA-SOA）,在该架构基础上设计了仿真应用集成的动态组建过程;描述了仿真应用集成运行的几类关键支撑服务;应用XML语言设计了仿真服务组件和仿真应用的描述规范,同时对仿真运行过程中服务之间的交互与时序关系进行了描述。最后,在某作战指挥系统的集成联试中应用CSA-SOA,通过该服务架构和运行机制,实现了C⁴ISR系统仿真应用的有效集成和无缝连接。     

网络化C4ISR系统结构时效性分析方法

现代战争中,战略预警、时间敏感目标的打击、协同指挥决策等都对网络化C4ISR系统的响应时间提出了更高的要求。提出了一种基于社会网络分析的网络化C4ISR系统结构的时效性分析方法,从系统结构层面评估网络化C4ISR系统的响应时间。为此,首先建立网络化C4ISR系统结构的OPDAR模型,然后提出了情报信息流、协同信息流和指控信息流3类信息流的定义、数学表示及其参量计算方法,在此基础上定义了情报信息流时延、协同信息流时延和指控信息流时延3种系统结构时效性分析指标及计算方法,支持定量分析系统结构的时效性。最后,利用所提分析方法对设计的两种区域联合防空系统结构的时效性进行对比分析,验证了所提方法的有效性。     

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。