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。     

空间系统军事应用仿真模型体系设计

空间系统军事应用仿真是对复杂大系统仿真的过程,模型体系是其核心。首先分析空间系统军事应用基本概念和空间系统军事应用仿真的主要内容,说明了空间系统军事应用仿真模型体系设计的原则与标准,对空间系统军事应用仿真模型进行了功能上的分类,设计了空间系统军事应用仿真模型体系结构。设计的体系结构考虑了可扩充性和适应未来一体化联合作战的需求。     

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DoDAF的有人/无人机协同作战体系结构建模

有人/无人机(manned/unmanned aerial vehicle, MAV/UAV)协同作战是未来战场中重要的空中作战模式。由于MAV/UAV协同作战体系系统复杂、涉及作战节点多,需从系统工程的角度对整体作战体系进行顶层设计,并采用统一的结构框架对该体系结构建模。首先,引入美国国防部体系结构框架(Department of Defense architecture framework, DoDAF),提出一种体系结构快速开发方法,并给出开发步骤。然后,利用视图模型,对MAV/UAV协同作战体系的系统功能、作战任务活动、各作战节点的信息交互及组织关系等建立模型。最后,通过动态仿真对模型进行验证。结果表明,所提作战体系的执行状态与预期的作战流程一致,体系结构设计合理,系统内各作战节点定义及信息体系结构描述具备一致性和协调性。     

基于DoDAF的有人/无人机协同作战体系结构建模

有人/无人机(manned/unmanned aerial vehicle, MAV/UAV)协同作战是未来战场中重要的空中作战模式。由于MAV/UAV协同作战体系系统复杂、涉及作战节点多,需从系统工程的角度对整体作战体系进行顶层设计,并采用统一的结构框架对该体系结构建模。首先,引入美国国防部体系结构框架(Department of Defense architecture framework, DoDAF),提出一种体系结构快速开发方法,并给出开发步骤。然后,利用视图模型,对MAV/UAV协同作战体系的系统功能、作战任务活动、各作战节点的信息交互及组织关系等建立模型。最后,通过动态仿真对模型进行验证。结果表明,所提作战体系的执行状态与预期的作战流程一致,体系结构设计合理,系统内各作战节点定义及信息体系结构描述具备一致性和协调性。     

基于DoDAF的靶场体系结构设计

信息化武器装备的发展, 对靶场试验能力的要求不断提升, 靶场体系结构的建立迫在眉睫. 统一规范的体系结构为新系统的开发提供标准框架, 防止各自为战的"烟囱式"建设, 促进体系内各系统之间的互连、互通和互操作, 最大限度的发挥系统效能, 避免浪费. 通过对美国国防部体系结构框架(DoDAF)的研究, 综合分析靶场具体领域的实际需求. 根据DoDAF体系结构设计方法, 研究提出了靶场体系结构的设计思路. 对靶场以及其它相关领域的体系结构设计都具有一定的参考价值.     

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。     

军事需求的多层次多视图描述框架

为解决对军事需求理解和描述不统一的问题,从一般意义上探讨了军事需求的概念和特点,并借鉴体系结构框架理论建立了军事需求的多层次多视图结构框架。给出了军事需求总体框架的形式化描述,依次建立了描述军事需求之使命的任务视图、能力视图、系统视图和技术视图的产品体系,最后对军事需求多层次多视图描述中涉及的关键问题进行了分析。建立的描述框架可为军事需求理论研究和实践提供有益的参考。     

C4ISR系统体系结构设计及辅助工具

通过深入分析美军C^4ISR体系结构的相关研究成果，详细研究体系结构设计过程中的主要工作，针对现有C^4ISR系统体系结构辅助设计工具的不足，提出建立C^4ISR系统体系结构集成设计环境。阐明了该集成设计环境应具备的主要功能，并设计了它的逻辑结构。     

基于SysML的系统体系结构产品设计

系统建模语言(SysML)是国际对象管理组织(OMG)开发的系统工程可视化体系结构设计语言。以该设计语言为基础,参照美国国防部体系结构框架文件(DoDAF),提出一种基于模块化功能分析的体系结构设计思路和体系结构产品描述过程。综合系统工程结构化方法和面向对象方法的优势,支持集成系统高层体系结构设计描述、分析及校验。论述系统体系结构产品设计步骤,并采用防空作战指挥系统的部分产品生成实例展示此过程。     

面向对象的卫星军事应用系统体系结构开发过程

针对卫星军事应用系统的建设和发展,提出了一种面向对象的卫星军事应用系统体系结构开发过程.该开发过程在卫星军事应用系统体系结构定义和特点的基础上,利用面向对象方法和统一建模语言UML,提出了卫星军事应用系统体系结构开发的规范原则,明确了该规范指导下的具体开发步骤.通过卫星导航定位应用系统体系结构开发实例,证明该开发过程是可行且有效的.     

基于体系工程的武器装备体系需求论证

基于体系工程的思想和方法,探索武器装备体系需求论证的新模式。提出了武器装备体系需求论证的研究框架,包括军事背景分析、任务领域需求分析、能力领域需求分析、需求方案分析和体系结构优化设计,明确了武器装备体系需求论证的规范过程、理论原则、技术方法以及相关体系结构产品,阐明了其实用性和有效性,为武器装备体系需求论证和顶层设计提供了理论方法支撑。     

基于面向对象思想的SoS体系结构设计方法

针对一类由众多组件系统集结而成的系统之系统（system of systems, SoS）以美国国防部体系结构框架（DoDAF）为标准,提出了一种基于面向对象思想的SoS体系结构DoDAF作战视图产品五阶段迭代设计方法。利用UML静态和动态建模机制的特点,采用自顶向下、自底向上相结合的方式实现SoS体系结构作战视图产品的面向对象描述。以一个战术导弹防御（tactical missile defense, TMD）系统为例,详细说明SoS体系结构DoDAF作战视图产品的面向对象设计过程,并总结了该方法的两大优越特性：横向通用性与纵向可复用性,以及由此给SoS体系结构带来的“柔性”优势。这是传统设计方法所不能实现的。     

战场军事物流系统仿真及评估环境研究

对信息化战争条件下的战役级军事物流系统进行了模型研究,将HLA/RTI仿真标准应用于战场军事物流系统仿真及评估环境的研究,给出了仿真系统的体系结构,开发了仿真系统中的对象类、交互类以及联邦成员,设计了联邦运行的整个流程.该研究对于分析军事物流系统,辅助保障方案决策有重要的理论和实践意义.     

基于SysML系统设计的动态性能效能评价

阐述符合DoDAF标准的SysML系统体系结构设计、设计方案的可执行模型和定量化系统动态性能效能评价。通过作战案例分析,提出了指挥自动化系统体系结构设计过程中建立可执行模型的一般步骤,体系结构设计的可执行模型转化方法,系统性能评价体系的构建和动态性能效能测量方法。从而解决了由系统建模语言(SysML)实现的系统体系结构设计的动态评价问题。     

基于DoDAF的体系结构模型设计与验证

建立体系结构模型是C4ISR系统工程的重要组成部分,它是降低系统研制风险,缩短研制周期、保证系统满足军事需求的重要手段.重点分析了体系结构产品的内容和相互逻辑关系,提出了具体的设计步骤,并就体系结构模型验证提出了思路和方法.以海上联合机动编队系统为实例,建立了其体系结构模型并进行了驱动验证,结果表明该方法步骤是可行的.     

武器装备体系网络化描述与建模方法

针对现有的武器装备体系结构描述与能力评估方法难以体现装备关联关系对体系能力影响的缺陷,指出了体系网络化建模的优越性,讨论了将复杂网络理论应用于武器装备体系研究的一般步骤,提出了基于作战环的武器装备体系结构描述与建模方法,分析了体系拓扑结构对体系能力的影响,研究给出了作战环综合评价指数及应用实例,讨论了在体系结构设计与优化、体系能力评估等方面的应用效果.     

基于多Agent和HLA的潜艇战场损伤评估仿真研究

分析和研究潜艇战场损伤不确定性因素及其关联因素的基础上,设计了一个基于多主体的分布式战场损伤评估体系结构(Multiagent-Based Distributed Battlefield Damage Assessment Architecture—MDBDAA),定义了多agent的结构、协作以及功能属性在仿真环境体系结构和战场损伤评估体系结构中的表现形式,实现了仿真环境体系结构和战场损伤评估体系结构的分离。     

武器装备体系的体系结构与体系效能

武器装备体系的体系结构是武器装备体系构成的依据,可以用组成元素和结构要素两方面表示。其中,组成元素可划分成传感器类装备、指挥控制类装备、通信类装备和行动类武器装备四类;结构要素可分成武器装备系统组成、指挥控制结构、通信网络结构、编配与部署四个方面。根据对体系结构的分析和体系对抗过程,建立了体系效能的数学模型。应用案例说明了方法的可行性与有效性。     

信息化陆战场多传感器系统可靠性模型

信息化陆战场上,多个传感平台(装备)综合集成为多传感器系统以实施信息收集与融合,故需要对其可靠性模型问题进行探讨。采用将战术任务转化为技术体系结构的方法,从系统及其组成部分的工作原理和功能关系出发,提出了多传感器系统的作战体系结构和功能体系结构,并在故障描述的基础上,建立了其可靠性框图与可靠性数学模型。对多传感器系统进行的可靠性预计与分配,表明该可靠性模型可以应用于可靠性研究、分析和设计中。