劉高峰,陳佳俊

(海軍工程大學(xué)電子工程學(xué)院,湖北 武漢 430033)

艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)試訓(xùn)一體化協(xié)同仿真環(huán)境構(gòu)建

劉高峰,陳佳俊

(海軍工程大學(xué)電子工程學(xué)院,湖北 武漢 430033)

針對(duì)艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)的聯(lián)合試驗(yàn)與訓(xùn)練仿真問題,分析了艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)試訓(xùn)一體化協(xié)同仿真環(huán)境支撐能力需求。從突出領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)、共享試訓(xùn)資源、作戰(zhàn)試訓(xùn)一體的思想出發(fā),建立了艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)試訓(xùn)任務(wù)共同體描述模型和演進(jìn)關(guān)系,采用面向服務(wù)體系框架,提出了基于任務(wù)共同體的艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)試訓(xùn)一體化協(xié)同仿真環(huán)境架構(gòu),設(shè)計(jì)了艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)試訓(xùn)一體化協(xié)同仿真應(yīng)用系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu),并給出了系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)途徑,為艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)試訓(xùn)一體化協(xié)同仿真環(huán)境建設(shè)提供了一種可行的技術(shù)途徑,具有一定的實(shí)際參考價(jià)值。

艦艇; 作戰(zhàn)系統(tǒng); 試驗(yàn)與訓(xùn)練; 任務(wù)共同體; 協(xié)同仿真

陳佳俊(1985-),男,博士,講師。

20世紀(jì)90年代,美軍在試驗(yàn)與訓(xùn)練領(lǐng)域提出了邏輯靶場(chǎng)的概念[1],為提高聯(lián)合試驗(yàn)和訓(xùn)練水平以及降低各項(xiàng)費(fèi)用,在1996年頒布的建模與仿真的高層體系結(jié)構(gòu)(HLA)基礎(chǔ)上,定義了試驗(yàn)訓(xùn)練使能體系結(jié)構(gòu)(TENA),提供了面向具體領(lǐng)域應(yīng)用的通用仿真體系結(jié)構(gòu)和特定能力[2]。2005年，美國(guó)陸軍采用面向服務(wù)技術(shù)開發(fā)了公共訓(xùn)練儀器體系結(jié)構(gòu)(CTIA),2008年，美國(guó)國(guó)防部發(fā)布了實(shí)況-虛擬-構(gòu)造(LVC)仿真體系結(jié)構(gòu)路線圖,以進(jìn)一步提高LVC仿真環(huán)境中的資源共享、互操作性、重用性和組合性等能力[3-5],并不斷建設(shè)發(fā)展了網(wǎng)絡(luò)中心企業(yè)服務(wù)(NCES)的指揮控制能力[6]。國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的研究院所在武器裝備試訓(xùn)仿真技術(shù)方面也取得了大量專門性研究成果[4-5,7-8]。文獻(xiàn)[9]提出了艦艇裝備性能試驗(yàn)與作戰(zhàn)試驗(yàn)一體化設(shè)計(jì)的總體思路和重要項(xiàng)目試驗(yàn)方案；文獻(xiàn)[10]基于HLA機(jī)制對(duì)潛艇群反航母協(xié)同作戰(zhàn)進(jìn)行了仿真試驗(yàn)研究；文獻(xiàn)[11]探討了水中兵器一體化試驗(yàn)的主要內(nèi)容和實(shí)施方法,但尚未見形成將地理上分散的各領(lǐng)域資源有效集成利用的艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)試訓(xùn)一體化協(xié)同仿真環(huán)境,且在試訓(xùn)一體化框架、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、資源共享服務(wù)以及應(yīng)用管理等研究方面,與國(guó)際先進(jìn)水平還存在一定差距。

本文提出從“突出領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)、共享試訓(xùn)資源、作戰(zhàn)試訓(xùn)一體”的思想出發(fā),采用面向服務(wù)體系框架和協(xié)同仿真技術(shù)等,構(gòu)建基于任務(wù)共同體的艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)試訓(xùn)一體化協(xié)同仿真環(huán)境,目的是為艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)的裝備適應(yīng)性試驗(yàn)仿真、作戰(zhàn)方案分析或戰(zhàn)法優(yōu)化、作戰(zhàn)模擬訓(xùn)練等應(yīng)用系統(tǒng),提供規(guī)范化、網(wǎng)絡(luò)化、聯(lián)合化和實(shí)戰(zhàn)化的技術(shù)支撐環(huán)境。

1 艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)試訓(xùn)一體化協(xié)同仿真環(huán)境支撐能力需求

1.1 問題的提出

通常,作戰(zhàn)系統(tǒng)是指軍用平臺(tái)上用于執(zhí)行警戒、跟蹤、目標(biāo)識(shí)別、數(shù)據(jù)處理、威脅估計(jì)及控制武器完成對(duì)敵作戰(zhàn)功能的各要素及人員的綜合體。對(duì)于艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)而言,具有裝備分布配置、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、人機(jī)交互操控、系統(tǒng)實(shí)時(shí)性強(qiáng)、武器類型多等特征,對(duì)其進(jìn)行裝備試驗(yàn)及作戰(zhàn)訓(xùn)練的要求非常高,以往單一譜系的裝備試驗(yàn)評(píng)定技術(shù)和作戰(zhàn)模擬系統(tǒng),已難以全面適應(yīng)海上復(fù)雜環(huán)境條件下以作戰(zhàn)任務(wù)和作戰(zhàn)樣式為主旨的裝備試驗(yàn)和作戰(zhàn)訓(xùn)練的一體化需求。

目前,受裝備承研、系統(tǒng)試驗(yàn)、作戰(zhàn)訓(xùn)練等場(chǎng)所異地分散以及管理體制、行業(yè)領(lǐng)域和技術(shù)規(guī)范等多種因素影響,艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)的裝備試驗(yàn)仿真和模擬訓(xùn)練通常是分散的、獨(dú)立的、自成體系組織實(shí)施的,現(xiàn)有不同類型譜系的作戰(zhàn)系統(tǒng)實(shí)裝、武器裝備仿真系統(tǒng)、作戰(zhàn)模擬系統(tǒng)、作戰(zhàn)數(shù)據(jù)、裝備模型和仿真模型等試驗(yàn)訓(xùn)練資源呈現(xiàn)出廣域分布和獨(dú)立應(yīng)用等特征,專業(yè)化和規(guī)范化的試訓(xùn)資源難于高效集成、彼此共享和動(dòng)態(tài)應(yīng)用,也存在一些試驗(yàn)和訓(xùn)練環(huán)境重建重構(gòu)、專業(yè)模型標(biāo)準(zhǔn)化程度低、應(yīng)用系統(tǒng)通用性差、實(shí)際使用效率不高和行業(yè)利益化思維等現(xiàn)象,在一定程度上制約了艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)試訓(xùn)一體化協(xié)同仿真環(huán)境的建設(shè)與發(fā)展。因此,構(gòu)建一種基于任務(wù)共同體的艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)試訓(xùn)一體化協(xié)同仿真環(huán)境,將成為實(shí)現(xiàn)具體試訓(xùn)任務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的技術(shù)關(guān)鍵。

1.2 一體化協(xié)同仿真環(huán)境的基本支撐能力定位

協(xié)同仿真是一種處于不同地點(diǎn)、基于不同計(jì)算機(jī)平臺(tái)的仿真人員,采用不同建模方法建立系統(tǒng)混合異構(gòu)層次化仿真模型,并在分布式環(huán)境中進(jìn)行仿真運(yùn)行、表現(xiàn)和分析的復(fù)雜系統(tǒng)仿真方法[8,12]。因此,可以定義:一體化協(xié)同仿真環(huán)境是一種規(guī)范化、開放式的建模與仿真機(jī)制,通過利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息傳輸技術(shù)和協(xié)同仿真技術(shù)等,靈活地將各類實(shí)況、虛擬、構(gòu)造等實(shí)體進(jìn)行動(dòng)態(tài)組配,有機(jī)地連接成一個(gè)整體,并在分布式環(huán)境中進(jìn)行預(yù)設(shè)任務(wù)的聯(lián)合仿真運(yùn)行和分析。

艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)試訓(xùn)一體化協(xié)同仿真環(huán)境主要用于解決作戰(zhàn)系統(tǒng)的各專業(yè)和全范圍內(nèi)的裝備適應(yīng)性試驗(yàn)和作戰(zhàn)訓(xùn)練的仿真系統(tǒng)集成問題,通過該環(huán)境可以動(dòng)態(tài)地搭配和排列不同的試驗(yàn)/訓(xùn)練資源,構(gòu)成艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)的適應(yīng)性試驗(yàn)仿真系統(tǒng)、作戰(zhàn)模擬系統(tǒng)、戰(zhàn)術(shù)對(duì)抗模擬系統(tǒng)等應(yīng)用系統(tǒng),具備試訓(xùn)應(yīng)用系統(tǒng)的組織、控制、試驗(yàn)、訓(xùn)練、服務(wù)、通信、評(píng)估和管理等一體化支撐能力,用于完成虛擬海上復(fù)雜環(huán)境條件下艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)的試驗(yàn)與訓(xùn)練任務(wù)。主要應(yīng)具備以下基本支撐能力:

1)提供試訓(xùn)組織控制管理能力,包括裝備適應(yīng)性試驗(yàn)仿真模式、作戰(zhàn)模擬訓(xùn)練模式下的系統(tǒng)組織、部署、鏈接、過程控制、時(shí)統(tǒng)和監(jiān)管等,為開展各專業(yè)領(lǐng)域和全系統(tǒng)、全功能、全要素、全壽命的試訓(xùn)活動(dòng)提供技術(shù)基礎(chǔ)。

2)提供試訓(xùn)對(duì)象系統(tǒng)集成能力,包括實(shí)況系統(tǒng)、虛擬系統(tǒng)、構(gòu)造系統(tǒng)等接入和注冊(cè),支持不同類型的實(shí)際對(duì)象系統(tǒng)、模型系統(tǒng)、軟硬件平臺(tái)、信息網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的互操作。

3)提供面向試驗(yàn)任務(wù)想定的作戰(zhàn)系統(tǒng)適應(yīng)性試驗(yàn)仿真能力,包括可用性、可靠性、可維護(hù)性、兼容性、互操作性、安全性、保障能力等適應(yīng)性試驗(yàn),以及開展對(duì)海作戰(zhàn)試驗(yàn)、防空作戰(zhàn)試驗(yàn)、反潛作戰(zhàn)試驗(yàn)、信息作戰(zhàn)試驗(yàn)和協(xié)同作戰(zhàn)試驗(yàn)等。

4)提供面向?qū)崙?zhàn)化想定的作戰(zhàn)系統(tǒng)模擬訓(xùn)練能力,包括OODA環(huán)作戰(zhàn)過程中的專業(yè)訓(xùn)練、系統(tǒng)訓(xùn)練、綜合訓(xùn)練、協(xié)同訓(xùn)練和推演訓(xùn)練等。

5)提供規(guī)范統(tǒng)一的海戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境模擬能力和計(jì)算機(jī)兵力生成能力,能構(gòu)建試驗(yàn)與訓(xùn)練應(yīng)用所需的虛擬和真實(shí)相結(jié)合的戰(zhàn)場(chǎng)空間環(huán)境和紅藍(lán)方作戰(zhàn)力量。

6)提供試訓(xùn)仿真分析與評(píng)估能力,支撐裝備適應(yīng)性試驗(yàn)仿真評(píng)估、作戰(zhàn)試驗(yàn)評(píng)估、作戰(zhàn)模擬訓(xùn)練評(píng)估等分析與評(píng)價(jià)工作。

7)提供公共信息資源服務(wù)能力,包括與艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)相關(guān)的模型、數(shù)據(jù)、文檔、知識(shí)和想定等公共信息資源,以滿足試訓(xùn)用戶的基本應(yīng)用需求。

8)提供實(shí)時(shí)的試訓(xùn)信息交互、試訓(xùn)信息采集、試訓(xùn)資源服務(wù)等所需的網(wǎng)絡(luò)通信能力。

9)提供協(xié)同仿真所需的支撐工具包和人機(jī)界面訂制等能力。

2 基于任務(wù)共同體的艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)試訓(xùn)一體化協(xié)同仿真環(huán)境架構(gòu)建立

2.1 試訓(xùn)任務(wù)共同體的定義與描述模型建立

借鑒網(wǎng)絡(luò)中心企業(yè)服務(wù)(NCES)中利益共同體概念和相關(guān)研究成果[6,13-15],將試訓(xùn)任務(wù)共同體定義為:在廣域的分布式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,按照作戰(zhàn)使命任務(wù)及其作戰(zhàn)業(yè)務(wù)功能流程要求,將分散于不同場(chǎng)所、不同功能和不同粒度的軟硬件資源或服務(wù)有序組織成一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng),并在時(shí)間、空間和功能上協(xié)同交互運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)特定試訓(xùn)應(yīng)用系統(tǒng)的目標(biāo)任務(wù)。

采用面向?qū)ο蠓治龊投嘣M描述方法,可以建立一種試訓(xùn)任務(wù)共同體描述模型TC,基本形式表示為:

TC=

(1)

其中,M表示試訓(xùn)任務(wù)的系統(tǒng)標(biāo)識(shí),包括試驗(yàn)仿真系統(tǒng)和模擬訓(xùn)練系統(tǒng)等;N表示試訓(xùn)任務(wù)共同體的名稱;SD表示完成試訓(xùn)任務(wù)所需的各種資源描述;SL表示不同類型資源的層級(jí);SP表示資源的性質(zhì),包括實(shí)況、虛擬、構(gòu)造等不同類型資源;SR表示各種資源之間的信息交互關(guān)系和調(diào)用關(guān)系。

艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)作為一個(gè)有機(jī)整體,由傳感器、作戰(zhàn)指揮、火控、火力(武器)、導(dǎo)航、通信等多個(gè)分系統(tǒng)共同構(gòu)成,用于完成防空、對(duì)海、反潛、對(duì)岸和對(duì)抗等多種作戰(zhàn)任務(wù)。通過對(duì)各場(chǎng)所分散的試訓(xùn)資源的功能組合,可以建立不同的試訓(xùn)任務(wù)共同體,并按照作戰(zhàn)系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程進(jìn)行組織、控制和管理,既可以開展艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)的裝備適應(yīng)性試驗(yàn)仿真工作,也可以開展作戰(zhàn)方案分析或戰(zhàn)法優(yōu)化、作戰(zhàn)模擬訓(xùn)練等工作,從而實(shí)現(xiàn)試訓(xùn)資源的共享能力,提高試訓(xùn)資源的利用效率和靈活組合使用能力。

艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)試訓(xùn)任務(wù)共同體包括多種不同功能的任務(wù)共同體序列,任務(wù)共同體與系統(tǒng)、資源、應(yīng)用之間的演進(jìn)關(guān)系如圖1所示。

圖1 任務(wù)共同體與系統(tǒng)、資源、應(yīng)用之間的演進(jìn)關(guān)系

2.2 試訓(xùn)一體化協(xié)同仿真環(huán)境架構(gòu)建立

在文獻(xiàn)[15-17]研究基礎(chǔ)上,采用面向服務(wù)體系架構(gòu)(SOA)[18,19],引入任務(wù)共同體TC,建立了基于任務(wù)共同體的艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)試訓(xùn)一體化仿真環(huán)境架構(gòu),包括基礎(chǔ)架構(gòu)層、資源服務(wù)層、試訓(xùn)業(yè)務(wù)層、試訓(xùn)集成層、試訓(xùn)應(yīng)用層以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)/規(guī)范等基本要素層,用于支撐廣域分布式環(huán)境條件下試訓(xùn)一體化協(xié)同仿真應(yīng)用系統(tǒng)的功能集成、互操作及動(dòng)態(tài)重構(gòu)等能力,如圖2所示。

圖2 基于任務(wù)共同體的艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)試訓(xùn)一體化仿真環(huán)境架構(gòu)

1)基礎(chǔ)架構(gòu)層。該層是廣域分布式環(huán)境條件下開展試訓(xùn)活動(dòng)的通用基礎(chǔ)平臺(tái),具有計(jì)算機(jī)軟硬件、仿真引擎、數(shù)據(jù)庫(kù)管理和網(wǎng)絡(luò)通信等能力,為應(yīng)用系統(tǒng)的集成與運(yùn)行提供物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。

2)資源服務(wù)層。該層以本地/異地試訓(xùn)服務(wù)中心為層級(jí)管理機(jī)制,提供服務(wù)的注冊(cè)、接入、發(fā)現(xiàn)、組合、運(yùn)行、處理、交互、監(jiān)控、管理、時(shí)統(tǒng)和記錄等通用核心服務(wù)能力,提供統(tǒng)一規(guī)范的裝備信息、裝備模型、平臺(tái)模型、試訓(xùn)環(huán)境仿真、計(jì)算機(jī)生成兵力、試訓(xùn)想定和工具集合等公共試訓(xùn)服務(wù),以及通過審核認(rèn)證的艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)各專業(yè)的現(xiàn)役裝備、裝備仿真模型和裝備模擬器等專業(yè)試驗(yàn)服務(wù)和專業(yè)訓(xùn)練服務(wù),為試訓(xùn)資源的共享、重用、管理、維護(hù)等提供服務(wù)。

3)試訓(xùn)業(yè)務(wù)層。該層用于將資源服務(wù)層的所需服務(wù)動(dòng)態(tài)地編排和聚合,形成試訓(xùn)任務(wù)共同體的一個(gè)應(yīng)用流程,并被封裝成一個(gè)單獨(dú)的應(yīng)用程序,支持不同試訓(xùn)應(yīng)用需求和活動(dòng)過程。

4)試訓(xùn)集成層。該層是建立艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)試訓(xùn)一體化仿真系統(tǒng)的軟總線,通過中間件技術(shù)和其它轉(zhuǎn)換技術(shù)等實(shí)現(xiàn)集成服務(wù),具備復(fù)雜信息傳輸能力,支持分布式異構(gòu)環(huán)境條件下應(yīng)用系統(tǒng)的一體化集成。

5)試訓(xùn)應(yīng)用層。該層提供友好的人機(jī)界面,具有試訓(xùn)項(xiàng)目/科目組織、試訓(xùn)應(yīng)用配置、試訓(xùn)過程控制和試訓(xùn)信息管理等功能,用于構(gòu)建用戶不同需求的試訓(xùn)仿真應(yīng)用系統(tǒng)。

6)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)/規(guī)范是艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)試訓(xùn)一體化仿真環(huán)境架構(gòu)的開發(fā)原則和指南,用于系統(tǒng)技術(shù)體系結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一術(shù)語(yǔ)定義、統(tǒng)一文檔模板、統(tǒng)一信息交換格式、統(tǒng)一接口規(guī)范以及數(shù)據(jù)管理、信息共享、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等技術(shù)支持。

3 艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)試訓(xùn)一體化協(xié)同仿真應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)建

3.1 試訓(xùn)一體化協(xié)同仿真應(yīng)用系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)試訓(xùn)一體化協(xié)同仿真應(yīng)用系統(tǒng)由地理上分布的多個(gè)專業(yè)服務(wù)中心共同組成,包括艦艇聯(lián)合試訓(xùn)、艦艇傳感器試驗(yàn)、艦艇作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)試驗(yàn)、艦艇火控系統(tǒng)試驗(yàn)、艦艇武器試驗(yàn)、艦載作戰(zhàn)系統(tǒng)訓(xùn)練、艇載作戰(zhàn)系統(tǒng)訓(xùn)練等服務(wù)中心,通過廣域分布式網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)環(huán)境和企業(yè)服務(wù)總線(ESB),對(duì)實(shí)況、虛擬、構(gòu)造等服務(wù)資源進(jìn)行配置和編排,可以靈活動(dòng)態(tài)地搭建用戶特定需求的以“任務(wù)共同體服務(wù)”為特征的應(yīng)用系統(tǒng)。初步設(shè)計(jì)的試訓(xùn)一體化協(xié)同仿真應(yīng)用系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)如圖3所示。

該系統(tǒng)采用星型拓?fù)鋵哟谓Y(jié)構(gòu),以廣域分布式網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)環(huán)境作為通用基礎(chǔ)平臺(tái),由企業(yè)服務(wù)總線實(shí)現(xiàn)分布式試訓(xùn)應(yīng)用系統(tǒng)的集成,通過協(xié)同仿真運(yùn)行實(shí)戰(zhàn)化背景下相應(yīng)任務(wù)的試驗(yàn)/訓(xùn)練想定,即可適時(shí)開展艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)裝備適應(yīng)性試驗(yàn)仿真、作戰(zhàn)模擬訓(xùn)練等工作。

圖3 試訓(xùn)一體化協(xié)同仿真應(yīng)用系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)示意圖

3.2 試訓(xùn)一體化協(xié)同仿真應(yīng)用系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)途徑

艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)試訓(xùn)一體化協(xié)同仿真環(huán)境建設(shè)需要解決諸多問題[20]。先期,應(yīng)籌建試訓(xùn)一體化管理機(jī)構(gòu)和各類試訓(xùn)服務(wù)中心,激勵(lì)內(nèi)外協(xié)作和深化軍民融合,牽頭制定發(fā)展路線圖、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、試訓(xùn)管理制度等頂層工作;然后,再有序推進(jìn)試訓(xùn)一體化協(xié)同仿真應(yīng)用系統(tǒng)主要集成技術(shù)的實(shí)現(xiàn)等工作。

1)實(shí)現(xiàn)SOA的主要技術(shù)

SOA是面向應(yīng)用服務(wù)的一種軟件系統(tǒng)框架,可以通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)松耦合的應(yīng)用組件進(jìn)行分布式部署、組合和使用。它屬于一種組件模型,模型中包括服務(wù)提供者、服務(wù)注冊(cè)庫(kù)和服務(wù)請(qǐng)求者三種角色,還包含發(fā)布、查詢、綁定和調(diào)用等操作。

在實(shí)際應(yīng)用中,SOA的實(shí)現(xiàn)技術(shù)有多種方式,Web服務(wù)、業(yè)務(wù)過程執(zhí)行語(yǔ)言(BPEL)和企業(yè)服務(wù)總線(ESB)為實(shí)現(xiàn)SOA提供了一種有效技術(shù)基礎(chǔ)[18,20]。在軟件實(shí)現(xiàn)方面,SOA服務(wù)主要利用Web服務(wù)技術(shù),通過一系列基本規(guī)范和擴(kuò)展規(guī)范實(shí)現(xiàn)Web服務(wù),如以可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言XML定義統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式,采用Web服務(wù)描述語(yǔ)言(WSDL)描述接口的相關(guān)內(nèi)容,通過簡(jiǎn)單對(duì)象訪問協(xié)議(SOAP)實(shí)現(xiàn)服務(wù)實(shí)體之間的通信,使用通用描述、發(fā)現(xiàn)與集成協(xié)議(UDDI)實(shí)現(xiàn)將發(fā)布和發(fā)現(xiàn)服務(wù)的SOAP請(qǐng)求解釋為用于基本數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)管理功能調(diào)用;在服務(wù)編排方面,利用BPEL指定基于Web服務(wù)的業(yè)務(wù)流程行為,通過指定調(diào)用順序來編排服務(wù),描述服務(wù)間交換消息的協(xié)作行為;在服務(wù)通信方面,利用ESB技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

2)實(shí)現(xiàn)ESB的主要技術(shù)

ESB是傳統(tǒng)中間件技術(shù)與XML、Web服務(wù)等技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物,作為SOA的切入點(diǎn),使企業(yè)以最小投入將已有系統(tǒng)納入到SOA框架中來。

從功能用途方面看,ESB是SOA框架中實(shí)現(xiàn)服務(wù)間智能化集成與管理的中介,它將事件驅(qū)動(dòng)方法和面向服務(wù)方法結(jié)合使用,用來構(gòu)建、集成、部署、監(jiān)控和管理各種分布式資源,提供服務(wù)管理方法和分布式異構(gòu)環(huán)境中消息格式轉(zhuǎn)換、路由選擇以及傳輸協(xié)議轉(zhuǎn)換等服務(wù)交互功能,能為特定環(huán)境下松耦合的服務(wù)和應(yīng)用提供集成方式。因此,ESB涉及服務(wù)管理機(jī)制、消息路由、消息格式轉(zhuǎn)換、傳輸協(xié)議轉(zhuǎn)換等主要技術(shù)。另外,服務(wù)封裝和服務(wù)代理技術(shù)、異構(gòu)數(shù)據(jù)集成技術(shù)、安全管理技術(shù)等也不可或缺。

4 結(jié)束語(yǔ)

艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)試訓(xùn)一體化協(xié)同仿真環(huán)境建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜系統(tǒng)工程。本文提出了一種基于任務(wù)共同體的艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)試訓(xùn)一體化協(xié)同仿真環(huán)境架構(gòu),設(shè)計(jì)了試訓(xùn)一體化協(xié)同仿真應(yīng)用系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu),能夠較好地滿足網(wǎng)絡(luò)化、服務(wù)化、組合化以及可重用和可擴(kuò)展等聯(lián)合試訓(xùn)應(yīng)用需求。后續(xù),將根據(jù)提出的關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)途徑,深化以“服務(wù)”為中心的各級(jí)各類試訓(xùn)資源服務(wù)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、開發(fā)與集成等技術(shù)研究工作。

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Construction of Collaborative Simulation Environment for Warship Combat System Experiment and Training Integration

LIU Gao-feng,CHEN Jia-jun

(College of Electronic Engineering,Naval University of Engineering,Wuhan 430033,China)

According to joint experiment and training simulation problem of warship combat system,the supporting capacity requirement of collaborative simulation environment for warship combat system experiment and training integration is analyzed.With the idea of highlight the domain advantages,sharing experiment and training resources,integration combat experiment and training,the task community description model and evolution relationship of warship combat system experiment and training are established.Based on service oriented architecture (SOA),the architecture of collaborative simulation environment for warship combat system experiment and training integration is proposed.The composition structure of collaborative simulation system for warship combat system experiment and training integration is designed and key technology of this system is given.It provide a feasible technical approach for construction of collaborative simulation environment for warship combat system experiment and training integration and it has certain practical reference value.

warship;combat system;experiment and training;task community;collaborative simulation

U674.7；E925

A

10.3969/j.issn.1673-3819.2017.05.015

1673-3819(2017)05-0071-05

2017-05-26

2017-06-17

劉高峰(1965-),男,山西陽(yáng)城人,博士,教授,研究方向?yàn)橹笓]控制與系統(tǒng)仿真。