徐一婷 靳 婷 馬愛軍 趙士元

（1.中國電子科技集團公司第十五研究所 北京 100083）（2.96832部隊 懷化 418000）

1 引言

目前，國內(nèi)信息技術(shù)體系發(fā)展與信息系統(tǒng)建設(shè)已相對完善，各級指揮信息系統(tǒng)建設(shè)已相對完備，相關(guān)數(shù)據(jù)處理算法模型已相對成熟、系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠［1～2］。隨著通信技術(shù)及主戰(zhàn)裝備、測量裝備的持續(xù)研制更新，使戰(zhàn)場上的信息收集、傳輸、處理、分發(fā)以及應(yīng)用與之前發(fā)生巨大變化，從而對戰(zhàn)術(shù)級指揮信息系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計提出新需求［3］。在戰(zhàn)場數(shù)字信息海洋中，戰(zhàn)術(shù)級指揮信息系統(tǒng)如何在設(shè)備小型化的基礎(chǔ)上實現(xiàn)對多型號系統(tǒng)集成，新增設(shè)備快速適配以及滿足強實時高可靠數(shù)據(jù)處理要求，是目前輕量化戰(zhàn)術(shù)級指揮信息系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)考慮的問題［4］。

2 系統(tǒng)設(shè)計策略

2.1 設(shè)計原則

隨著軍隊信息化建設(shè)的推進，各型號指揮系統(tǒng)建設(shè)日益完善，但不同型號裝備指揮系統(tǒng)自成一體，各系統(tǒng)為適應(yīng)各自應(yīng)用需求及研制周期使用軟件架構(gòu)各有不同。面向“靈活編成”、“多要素指揮”、“多型號適應(yīng)”、“機動作戰(zhàn)”等新型作戰(zhàn)需求，戰(zhàn)術(shù)級指控系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計應(yīng)在“多型號靈活集成”、“信息交互標準統(tǒng)一”以及“功能兼容復(fù)用”、“系統(tǒng)輕量化”等方面重點考慮［5］。因此戰(zhàn)術(shù)級指揮系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)考慮“標準化規(guī)范化、兼容統(tǒng)一”、“服務(wù)化插件化、靈活復(fù)用”、“平臺化模塊化、資源共享”三大設(shè)計原則。

2.2 設(shè)計策略

1）多型號集成

圖1 多型號集成設(shè)計策略

為滿足靈活適應(yīng)多型號系統(tǒng)集成需求，系統(tǒng)設(shè)計采用“插件智能集成”、“組件按需配置”以及“統(tǒng)一集成靈活部署”三條設(shè)計策略，如圖1所示?！安寮悄芗刹呗浴睂⑿吞栄b備強相關(guān)功能以插件形式實現(xiàn)，同時結(jié)合參數(shù)配置方法，根據(jù)型號任務(wù)要求通過智能化插件管理完成對不同型號裝備及數(shù)據(jù)來源等適配。“組件按需配置策略”針對各型裝備預(yù)置配套方案，處理裝備按需組合產(chǎn)生多樣的數(shù)據(jù)處理方式?！敖y(tǒng)一集成靈活部署策略”，通過系統(tǒng)集成工具，遵循統(tǒng)一集成標準，將各業(yè)務(wù)系統(tǒng)軟件組裝形成統(tǒng)一軟件部署包，并根據(jù)型號部署策略，綜合運用分布式分發(fā)技術(shù)，完成系統(tǒng)按需部署［6］。

2）設(shè)備快速適配設(shè)計

在實際應(yīng)用時可能出現(xiàn)新增設(shè)備，且新設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)格式與之前系統(tǒng)中預(yù)設(shè)處理方式不匹配，此時需要針對該設(shè)備進行快速數(shù)據(jù)算法研制及集成［7］。針對上述使用需求，使用“算法動態(tài)集成策略”實現(xiàn)，如圖2所示。通過設(shè)備數(shù)據(jù)處理算法統(tǒng)一集成框架，針對各型設(shè)備專用數(shù)據(jù)進行分類處理，根據(jù)新增設(shè)備特點依托算法框架開發(fā)、集成接口快速完成數(shù)據(jù)處理算法研制及集成。

圖2 數(shù)據(jù)處理算法動態(tài)集成策略

3）共性支撐設(shè)計

綜合考慮系統(tǒng)實際使用需求，主要從數(shù)據(jù)交互、共性軟件設(shè)計以及軟件支撐平臺設(shè)計三個主要方面提出設(shè)計策略，如圖3所示。“統(tǒng)一標準多維應(yīng)用”提供實時數(shù)據(jù)交互中間件，完成各種形式外部引接數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一數(shù)據(jù)處理，節(jié)省系統(tǒng)內(nèi)部軟件模塊數(shù)據(jù)交互格式轉(zhuǎn)換時間，提高數(shù)據(jù)統(tǒng)管能力及系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全性?！胺?wù)插件靈活復(fù)用”策略抽取系統(tǒng)共性功能減少功能重復(fù)研制?！凹汗芸貙崟r可靠”策略將各類功能模塊高度集成、高速互聯(lián)和統(tǒng)一管理，實現(xiàn)硬件資源池的共享使用、統(tǒng)一配置、按需服務(wù)［8］。

3 系統(tǒng)設(shè)計方法

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)代戰(zhàn)爭對戰(zhàn)場信息的需求由粗放型向精細型轉(zhuǎn)變，戰(zhàn)場上多要素統(tǒng)籌規(guī)劃、調(diào)度和協(xié)同成為新型作戰(zhàn)樣式下作戰(zhàn)需求［9］，這就對新型信息系統(tǒng)的建設(shè)和能力提出了統(tǒng)一規(guī)劃要求。

圖3 共性支撐軟件設(shè)計策略

1）對指揮信息系統(tǒng)中各要素的共同部分進行統(tǒng)一規(guī)劃，綜合設(shè)計，統(tǒng)一建設(shè)［10］。建立計算機網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)軟件、共用信息處理軟件等標準，為各作戰(zhàn)要素共用。各作戰(zhàn)要素的特有作戰(zhàn)應(yīng)用軟件可單獨研制；

2）采用一體化體系結(jié)構(gòu)，減少縱向指揮層次，增強橫向聯(lián)系，便于各要素聯(lián)合作戰(zhàn)。建立統(tǒng)一信息系統(tǒng)平臺，包括針對各類作戰(zhàn)應(yīng)用集成管理的應(yīng)用中間件，針對服務(wù)運行管理及對下適配各類云基礎(chǔ)設(shè)施的服務(wù)中間件，針對數(shù)據(jù)統(tǒng)一操作訪問的數(shù)據(jù)中間件，根據(jù)各業(yè)務(wù)需求提供高效率、強業(yè)務(wù)綁定的數(shù)據(jù)同步能力［11～12］；

3）建立統(tǒng)一系統(tǒng)運維標準，充分考慮未來系統(tǒng)擴充需求，設(shè)計預(yù)留擴展接口，增強系統(tǒng)可擴展性［13］。

4 輕量化戰(zhàn)術(shù)指揮信息系統(tǒng)初步設(shè)計

結(jié)合“多型號集成”、“設(shè)備快速適配”以及“共性支撐設(shè)計”策略，對輕量化戰(zhàn)術(shù)指揮信息系統(tǒng)進行設(shè)計，包括基礎(chǔ)資源、共性支撐平臺、業(yè)務(wù)服務(wù)以及業(yè)務(wù)應(yīng)用等五部分構(gòu)成，其總體結(jié)構(gòu)如圖6所示。其中，應(yīng)用集成框架采用多型號集成策略，適應(yīng)武器專用模塊多型號武器通用需求；業(yè)務(wù)服務(wù)及共性支撐設(shè)計采用設(shè)備快速適配策略，主要針對消息服務(wù)、綜合告警、綜合監(jiān)控等與設(shè)備數(shù)據(jù)及算法強相關(guān)服務(wù)；共性支撐平臺設(shè)計采用共性支撐設(shè)計策略，抽取系統(tǒng)中公共模塊統(tǒng)一開發(fā)同時為上層業(yè)務(wù)模塊提供調(diào)用接口。

業(yè)務(wù)應(yīng)用通過應(yīng)用集成框架提供的可執(zhí)行程序、插件及Web集成手段將情況綜合、指揮決策、綜合監(jiān)控等7類作戰(zhàn)業(yè)務(wù)應(yīng)用統(tǒng)一集成，為作戰(zhàn)人員提供統(tǒng)一交互界面，建立作戰(zhàn)人員與作戰(zhàn)應(yīng)用便捷交互。

業(yè)務(wù)服務(wù)通過共性支撐平臺服務(wù)集成框架完成服務(wù)信息及數(shù)據(jù)交互集成，應(yīng)用服務(wù)開發(fā)人員通過服務(wù)集成框架提供信息交互接口快速完成業(yè)務(wù)服務(wù)開發(fā)。

圖4 輕量化戰(zhàn)術(shù)指揮信息系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

共性支撐平臺是輕量化戰(zhàn)術(shù)指揮信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)，為上層業(yè)務(wù)服務(wù)及業(yè)務(wù)應(yīng)用提供公共支撐接口包括傳輸服務(wù)、運行支撐、消息服務(wù)以及系統(tǒng)運維等。其中傳輸服務(wù)為指揮信息系統(tǒng)內(nèi)外部傳輸提供統(tǒng)一接口。運行支撐為業(yè)務(wù)服務(wù)提供實時處理、圖形圖像、位置定位等能力。消息服務(wù)提供實時數(shù)據(jù)交換能力，對外可引接各類數(shù)據(jù)信息完成內(nèi)部信息轉(zhuǎn)換向各業(yè)務(wù)服務(wù)統(tǒng)一推送。系統(tǒng)運維系統(tǒng)統(tǒng)一數(shù)據(jù)維護、時間同步等系統(tǒng)運行維護功能。

標準規(guī)范主要包括應(yīng)用、服務(wù)開發(fā)規(guī)范以及作戰(zhàn)指揮開軟件開發(fā)規(guī)范，統(tǒng)一規(guī)范各業(yè)務(wù)應(yīng)用、業(yè)務(wù)服務(wù)以及共性服務(wù)開發(fā)過程，確保作戰(zhàn)指揮軟件產(chǎn)品的研發(fā)質(zhì)量。

基礎(chǔ)資源主要為作戰(zhàn)指揮信息系統(tǒng)提供包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理、文字處理以及資源虛擬化管理等基礎(chǔ)支撐。

5 結(jié)語

遵循系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)三大設(shè)計原則，完成各類標準完善及共性支撐中間件建立，可為未來指揮信息系統(tǒng)發(fā)展帶來以下幾點收益：

1）為作戰(zhàn)指揮中各要素間互聯(lián)互通提供便捷信息交互平臺；2）為統(tǒng)管各業(yè)務(wù)軟件，統(tǒng)一軟件安裝升級邏輯、統(tǒng)一信息系統(tǒng)軟件版本控制以及軟件安全掃描；3）為后續(xù)系統(tǒng)功能增量升級提供擴充平臺，底層系統(tǒng)升級進行中間件適配，大幅降低系統(tǒng)升級成本。