基于試訓(xùn)模式下的靶場指揮信息系統(tǒng)建設(shè)研究

楊榮芳，陸秀梅，姜 山

(92493部隊98分隊，遼寧 葫蘆島 125001)

【基礎(chǔ)理論與應(yīng)用研究】

基于試訓(xùn)模式下的靶場指揮信息系統(tǒng)建設(shè)研究

楊榮芳，陸秀梅，姜 山

(92493部隊98分隊，遼寧 葫蘆島 125001)

針對目前靶場指揮信息信息系統(tǒng)獨立分散的現(xiàn)狀,不利于各系統(tǒng)之間信息的有效融合，有效提出集成靶場指揮信息系統(tǒng)，以滿足靶場試訓(xùn)模式下任務(wù)需求，提出基于試訓(xùn)模式下靶場指揮信息系統(tǒng)建設(shè)思路和頂層設(shè)計內(nèi)容，給出了對系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)體系架構(gòu)和建設(shè)內(nèi)容，并探討了系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)為靶場指揮信息系統(tǒng)的建設(shè)提供技術(shù)參考。

面向服務(wù)SOA；體系架構(gòu)；指揮信息系統(tǒng)

靶場指揮信息系統(tǒng)是承擔(dān)靶場試驗訓(xùn)練任務(wù)的核心軍事信息系統(tǒng)，在靶場武器裝備試驗、訓(xùn)練等多樣化任務(wù)中，主要承擔(dān)著試驗訓(xùn)練指揮信息的獲取、傳輸、處理和監(jiān)視應(yīng)用等任務(wù)，是靶場試訓(xùn)指揮和實時監(jiān)視控制的重要支撐。長期以來，靶場按照任務(wù)劃分形成各指揮信息系統(tǒng)獨立建設(shè)、自成體系的建設(shè)格局，但是各系統(tǒng)發(fā)展不平衡，與靶場體系化建設(shè)不相適應(yīng)，難以適應(yīng)武器裝備信息化、體系化、智能化的發(fā)展方向和未來多兵種聯(lián)合作戰(zhàn)的實際需求[1，5]。主要存在以下不相適應(yīng)的方面：

1) 數(shù)據(jù)共享方面。各指揮信息系統(tǒng)長期自下而上地開發(fā)，形成了許多不同體系的分系統(tǒng)，指揮信息在各試驗區(qū)之間不能橫向流動，交互共享能力不強，缺乏統(tǒng)一的科學(xué)指揮決策。

2) 信息交換方面。系統(tǒng)建設(shè)通用性不強，技術(shù)體制不兼容，指揮信息傳輸標準,數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一、在跨區(qū)域試驗指揮中缺乏互聯(lián)互通基礎(chǔ)支撐。

3) 共用軟件問題。各系統(tǒng)技術(shù)體制、顯示要素、地理信息標準不一致,共性軟件不統(tǒng)一。

4) 綜合應(yīng)用方面。缺少總體設(shè)計,各系統(tǒng)獨立研制、資源重復(fù)配置、互操作性差、系統(tǒng)開設(shè)時間長、難以靈活編組和部署、無法綜合應(yīng)用,不能滿足靶場試訓(xùn)演一體化的需要。

隨著靶場需求和技術(shù)的發(fā)展，靶場指揮信息系統(tǒng)內(nèi)部以及不同系統(tǒng)之間的“互聯(lián)、互通、互操作”需求更加迫切。打破并聯(lián)通原來的“煙囪式”局面，使靶場各不同類型的指揮信息系統(tǒng)有機融合、綜合集成、為此,開展基于試訓(xùn)演模式下的指揮指揮信息系統(tǒng)建設(shè)的理論與技術(shù)研究，以提高基于試訓(xùn)模式下的指揮控制決策能力，具有重要的指導(dǎo)意義。

1 靶場指揮信息系統(tǒng)建設(shè)需求

基于試訓(xùn)模式的指揮信息系統(tǒng)建設(shè)，是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，必須著眼靶場發(fā)展需求，樹立基于試訓(xùn)模式的思想觀念，保證指揮信息系統(tǒng)體系建設(shè)有序展開?；谠囉?xùn)模式的指揮信息系統(tǒng)作為一個“整體”指揮信息系統(tǒng)，隨著武器裝備的發(fā)展和試驗鑒定要求的不斷提高，靶場試驗鑒定將呈現(xiàn)出形態(tài)多樣的復(fù)雜局面，在這種模式下試驗指揮信息也呈現(xiàn)出多樣化，這給靶場試驗指揮提出了更高的要求，因此基于形式多樣的試驗指揮模式下，充分利用各階段試驗指揮信息，為指揮員提供多方位多樣式綜合信息，滿足試驗指揮態(tài)勢顯示，指揮控制需求，根據(jù)信息傳輸關(guān)系、試驗指揮關(guān)系按需靈活設(shè)置多任務(wù)狀態(tài)，并能快速轉(zhuǎn)換，多任務(wù)交替執(zhí)行。

基于訓(xùn)練演練任務(wù)模式下，要求系統(tǒng)必須具備使用方便、性能穩(wěn)定和適應(yīng)性強的特點，并具有較大的容量和擴充能力，及靈活簡便的組織能力，以適應(yīng)多種聯(lián)合訓(xùn)練、電子對抗訓(xùn)練、實戰(zhàn)演練任務(wù)。因此建設(shè)必須朝著技術(shù)先進、結(jié)構(gòu)合理、標準化程度較高的方向發(fā)展，具有不斷兼容新武器裝備作戰(zhàn)運用的能力，為此，指揮信息系統(tǒng)建設(shè)中必須滿足這一需求，能夠隨著作戰(zhàn)力量的編組實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)備的靈活部署，并保證各分系統(tǒng)有機結(jié)合為一體，形成分層次、分類型系統(tǒng)之間的信息無縫聯(lián)接。

2 靶場指揮信息系統(tǒng)建設(shè)的總體思路

根據(jù)靶場承擔(dān)的使命任務(wù)，指揮信息系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)適應(yīng)各種試驗、訓(xùn)練和演練等任務(wù)需求，在不同任務(wù)的模式下，將靶場各獨立的指揮信息系統(tǒng)形成互相連接、有機互動的指揮信息體系，構(gòu)成基于試訓(xùn)任務(wù)模式下的靶場指揮信息系統(tǒng)，將對生成靶場指揮體系作戰(zhàn)能力具有重要影響[3,10]。

基于試訓(xùn)模式的指揮信息系統(tǒng)建設(shè)是靶場信息化建設(shè)的重要組成部分，涉及各指揮信息系統(tǒng)，因此在適應(yīng)試訓(xùn)模式帶來的新需求下，必須統(tǒng)籌規(guī)劃、搞好總體設(shè)計思路，要求靶場指揮信息系統(tǒng)具有跨區(qū)域聯(lián)合、無縫鏈接的能力，具有互聯(lián)、互通、互操作的能力，鑒于系統(tǒng)建設(shè)迫切需要，靶場指揮信息系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)包含兩個方面：

第一是“統(tǒng)一交互接口”，主要針對已經(jīng)具備不同技術(shù)架構(gòu)的“煙囪式”指揮信息系統(tǒng)，采用不改變其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，只統(tǒng)一外部交互接口的方法，既可以最大限度地保護遺留系統(tǒng)成果，也可以使系統(tǒng)之間實現(xiàn)一定程度的互聯(lián)互通[7]。

第二是“統(tǒng)一技術(shù)架構(gòu)”，就是將靶場各指揮信息系統(tǒng)基礎(chǔ)功能提煉出來，形成一種共用共用技術(shù)基礎(chǔ)框架，采用統(tǒng)一的技術(shù)架構(gòu)進行設(shè)計和實現(xiàn)，上層的指揮信息系統(tǒng)應(yīng)用均架構(gòu)在這一共用技術(shù)基礎(chǔ)框架上，由框架負責(zé)解決通信、計算、安全、地理信息、文電傳輸、命令下達、態(tài)勢顯示、數(shù)據(jù)管理等一系列基礎(chǔ)功能，上層應(yīng)用只需負責(zé)實現(xiàn)特定使命任務(wù)的業(yè)務(wù)，這樣可大大提升系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性與“互聯(lián)、互通、互操作”特性[8]。

3 靶場指揮信息系統(tǒng)建設(shè)的頂層設(shè)計

基于試訓(xùn)模式的指揮信息系統(tǒng)技術(shù)體系必須面向跨區(qū)域、跨軍種靶場的試訓(xùn)指揮上，為此需改變靶場各級指控系統(tǒng)的分散論證、分頭建設(shè)，形成獨立的信息格式和使用模式，使靶場、各級指揮所之間的無障礙互通。根據(jù)我軍未來裝備發(fā)展對靶場能力建設(shè)的總要求，遵循靶場頂層發(fā)展規(guī)劃，強化頂層設(shè)計，實行整體設(shè)計，根據(jù)靶場承擔(dān)任務(wù)需求制定總體規(guī)劃、統(tǒng)一技術(shù)標準和系統(tǒng)技術(shù)框架,明確靶場指揮信息系統(tǒng)間信息標準，再由各指揮信息系統(tǒng)分級實施建設(shè)，這不僅加快了靶場指揮信息系統(tǒng)的構(gòu)建,更重要的是各系統(tǒng)可以根據(jù)自身的情況對現(xiàn)有系統(tǒng)進行改進,從而節(jié)約了經(jīng)費。

靶場指揮信息系統(tǒng)建設(shè)的頂層設(shè)計，需綜合考慮任務(wù)需求以及技術(shù)的發(fā)展水平、經(jīng)濟投入等約束條件，統(tǒng)籌系統(tǒng)建設(shè)的各個層次、各種參與力量和各種影響因素，是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，對系統(tǒng)總體框架、標準規(guī)范、管理機制和保障措施進行統(tǒng)一的規(guī)劃與設(shè)計，可為系統(tǒng)的建設(shè)、發(fā)展和規(guī)劃提供決策支持。

設(shè)計時需滿足以下要求，主要有統(tǒng)一技術(shù)框架：靶場指揮信息系統(tǒng)頂層設(shè)計的核心就是構(gòu)建統(tǒng)一的技術(shù)框架，為各級應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計、研制、驗證與評估提供統(tǒng)一標準和規(guī)范，指導(dǎo)各級應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)、集成與運用?？茖W(xué)規(guī)劃：各級應(yīng)用系統(tǒng)的頂層設(shè)計首先要明確任務(wù)需求，結(jié)合任務(wù)使命特點，規(guī)劃出符合靶場統(tǒng)一標準又有各自特色系統(tǒng)的建設(shè)目標。標準規(guī)范：實現(xiàn)靶場指揮信息系統(tǒng)間的信息共享、系統(tǒng)集成和體系融合，標準規(guī)范的制定是重要的基礎(chǔ)支撐[1,5]，針對各系統(tǒng)間試訓(xùn)態(tài)勢信息傳輸、信息格式、指揮信息類型等制定信息互聯(lián)約定，統(tǒng)一系統(tǒng)間信息交互格式和標準，使信息流程最優(yōu)化，信息處理、傳遞、顯示、數(shù)據(jù)存儲、使用一體化。

4 靶場指揮信息系統(tǒng)建設(shè)的主要內(nèi)容及關(guān)鍵技術(shù)

靶場指揮信息系統(tǒng)由指揮控制、武器測控、監(jiān)視預(yù)警、通信、電子對抗、試訓(xùn)信息保障等功能域組成，其中指揮(控制)中心是靶場指揮信息系統(tǒng)的核心，在試訓(xùn)任務(wù)中輔助指揮員對參試(訓(xùn))部隊和武器裝備實施指揮和控制，是整個指揮信息系統(tǒng)的靈魂，它對武器測控、監(jiān)視預(yù)警、通信、電子對抗和試訓(xùn)信息保障等其他系統(tǒng)具有支配、主導(dǎo)作用，這些系統(tǒng)分別從不同角度為指揮控制系統(tǒng)的決策提供支持和保障。靶場指揮中心在信息系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)、系統(tǒng)集成動態(tài)構(gòu)建、信息互聯(lián)約定和信息顯示標準方面對靶場指揮信息系統(tǒng)的建設(shè)研究起著決定性的指導(dǎo)作用，各試驗場區(qū)的指揮信息系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)當(dāng)參照執(zhí)行。

4.1 系統(tǒng)體系架構(gòu)。

借鑒全軍信息系統(tǒng)技術(shù)體制，根據(jù)靶場信息種類、傳輸能力、處理方式、顯示需求等實際情況，結(jié)合當(dāng)前新技術(shù)發(fā)展，研究靶場指揮信息系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，構(gòu)建統(tǒng)一的信息傳輸、處理、共享及應(yīng)用環(huán)境，設(shè)計適合靶場信息互聯(lián)、互通、互操作需求，并適合與上級指揮所信息交互，結(jié)構(gòu)合理、操作性強、適應(yīng)未來發(fā)展的全新信息系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，從頂層規(guī)范和指導(dǎo)靶場指揮信息系統(tǒng)的設(shè)計和研制,為系統(tǒng)集成和建設(shè)提供依據(jù)。

靶場指揮信息系統(tǒng)采用開放式的體系架構(gòu)，由下至上層次劃分為：基礎(chǔ)設(shè)施層、共性服務(wù)層、基礎(chǔ)支撐層、專用應(yīng)用層四層，靶場指揮信息系統(tǒng)技術(shù)參考模型如圖1所示。

圖1 靶場指揮信息系統(tǒng)技術(shù)參考模型

基于試訓(xùn)模式下的靶場指揮信息系統(tǒng)建設(shè)將采用多層技術(shù)架構(gòu)，可保證系統(tǒng)的運用將具有較大的靈活性和適應(yīng)性。

基礎(chǔ)設(shè)施層依托靶場靶場現(xiàn)有裝備、硬件資源、通信以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)施資源，主要為系統(tǒng)建設(shè)提供各種信息。

共性服務(wù)層主要是為系統(tǒng)提供地理信息服務(wù)、文電服務(wù)、情報及信息處理、數(shù)據(jù)管理、面向服務(wù)的SOA引擎及提供傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)服務(wù)等共性應(yīng)用服務(wù)。

應(yīng)用支撐服務(wù)層主要是為系統(tǒng)提供應(yīng)用集成服務(wù)，使系統(tǒng)按照多任務(wù)變化靈活重組、部署，為系統(tǒng)按需組裝、統(tǒng)一部署、運行管理等提供基礎(chǔ)支撐。

專用應(yīng)用層主要面向靶場試訓(xùn)任務(wù)的作戰(zhàn)訓(xùn)練指揮、指揮輔助決策、業(yè)務(wù)保障類及情報應(yīng)用集成構(gòu)建的應(yīng)用系統(tǒng)。

4.2 應(yīng)用系統(tǒng)動態(tài)構(gòu)建技術(shù)

在現(xiàn)有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，設(shè)計統(tǒng)一的軟件平臺，研究統(tǒng)一的集成框架，為靶場指揮信息系統(tǒng)建設(shè)提供基礎(chǔ)服務(wù)環(huán)境，為各指揮信息系統(tǒng)的靈活集成提供集成環(huán)境和開發(fā)工具。針對各應(yīng)用系統(tǒng)的集成，采用基于軟件框架的構(gòu)件技術(shù)，可將靶場各指揮信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息、應(yīng)用業(yè)務(wù)等資源通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的方式，構(gòu)成可重用的信息資源，然后將這些網(wǎng)絡(luò)服務(wù)按照不同層進行構(gòu)件、組合和部署集成于一個框架中，按照一定的規(guī)則、方法將應(yīng)用系統(tǒng)基本部分集成到一起，針對應(yīng)用領(lǐng)域?qū)λ褂玫臉?gòu)件集進行約束，利用構(gòu)件組裝應(yīng)用系統(tǒng)快速組裝應(yīng)用系統(tǒng)。

采用面向SOA服務(wù)引擎的組件模型技術(shù)，為指揮信息系統(tǒng)建設(shè)提供通用的數(shù)據(jù)交換平臺和手段，把應(yīng)用系統(tǒng)的不同功能單元作為服務(wù)，并通過定義良好的接口和協(xié)議將這些服務(wù)聯(lián)系起來，保證構(gòu)建在SOA服務(wù)中以一種統(tǒng)一和通用的方式進行交互。適用于靶場基于試訓(xùn)演模式下需要更大的靈活性和改動頻繁的應(yīng)用集成系統(tǒng)，通過SOA，能夠快速實現(xiàn)數(shù)據(jù)集成和系統(tǒng)整合，根據(jù)任務(wù)系統(tǒng)的需求靈活集成應(yīng)用，構(gòu)建復(fù)合式任務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，從而滿足系統(tǒng)各種動態(tài)變化的需求、外部和內(nèi)部業(yè)務(wù)過程統(tǒng)一的需求、決策使用的實時信息的要求，推進靶場指揮信息系統(tǒng)的漸進發(fā)展[4]。

4.3 信息共享技術(shù)

在試訓(xùn)演任務(wù)過程中，指揮信息的完整、精確和實時性對指揮員的決策具有重要作用，實現(xiàn)試訓(xùn)演一體化，就要求對現(xiàn)有的信息系統(tǒng)整合集成,通過信息融合共享,提高指揮效能。信息共享技術(shù)是實現(xiàn)靶場綜合信息系統(tǒng)能力倍增的一個重要環(huán)節(jié)。信息通過訂閱/分發(fā)和元數(shù)據(jù)兩種技術(shù)實現(xiàn)?；谟嗛?分發(fā)信息共享技術(shù)主要功能包括訂閱服務(wù)、分發(fā)服務(wù)、訂閱調(diào)度管理等；基于元數(shù)據(jù)的信息共享功能主要包括元數(shù)據(jù)發(fā)布、注冊、同步管理等。規(guī)范信息資源的接入、發(fā)布、發(fā)現(xiàn)、訪問和使用的信息按需共享機制，是以信息使用者為中心，根據(jù)用戶對信息的動態(tài)需求，以及身份、信息、使用權(quán)限和信息服務(wù)質(zhì)量要求，組織信息提供者按需將信息發(fā)送至信息使用者，實現(xiàn)信息資源受控共享和按需服務(wù)，支持信息使用者動態(tài)獲取所需的信息資源，支持無隸屬、配屬關(guān)系的節(jié)點之間交互信息，為應(yīng)用系統(tǒng)動態(tài)建立信息協(xié)作關(guān)系、任務(wù)需求的靈活變化提供支撐。

4.4 信息標準規(guī)范制定

按照指揮信息系統(tǒng)之間及各試驗區(qū)指揮信息系統(tǒng)內(nèi)部傳輸要求，主要包括3個方面的內(nèi)容：各指揮信息系統(tǒng)間的信息傳輸約定、試訓(xùn)信息傳輸約定、指揮信息顯示規(guī)范。首先各指揮信息系統(tǒng)在體系設(shè)計、技術(shù)體制上各系統(tǒng)之間保持一致，符合全軍指揮信息系統(tǒng)規(guī)范化、標準化要求[9]；其次按照指揮信息種類規(guī)范信息互聯(lián)格式，主要包括試驗信息、電磁環(huán)境、水中兵器、靶標信息、?？涨閳?、地理數(shù)據(jù)、水文氣象和指揮勤務(wù)等方面信息互聯(lián)格式；最后是確保各級指揮信息系統(tǒng)顯示風(fēng)格一致、操作和使用基本一致，主要從信息分發(fā)、實時干預(yù)、信息顯示、操作系統(tǒng)、后臺支撐和數(shù)據(jù)存儲等方面保持一致。

5 結(jié)束語

本文主要梳理了靶場指揮信息系統(tǒng)現(xiàn)狀和面臨的挑戰(zhàn)，明確了基于試訓(xùn)演模式下的靶場指揮信息系統(tǒng)建設(shè)需求、從理論研究上提出了建設(shè)總體思路、頂層設(shè)計思想，在建設(shè)的主要內(nèi)容闡述了指揮信息系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)體系設(shè)計思想和標準規(guī)范統(tǒng)一的內(nèi)容，并提供了建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)，面對靶場試訓(xùn)演模式下任務(wù)的需求和挑戰(zhàn)，未來靶場指揮信息系統(tǒng)將是一個按需的更加適應(yīng)的多任務(wù)變化的信息環(huán)境，因此迫切地需要開展相關(guān)理論建設(shè)研究，為靶場指揮信息系統(tǒng)的建設(shè)提供理論指導(dǎo)依據(jù)。

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(責(zé)任編輯 楊繼森)

Command Information System Construction Based on Range of Trial Mode

YANG Rong-fang, LU Xiu-mei, JIANG Shan

(Unit 98, the No. 792493rdTroop of PLA, Huludao 125001, China)

In view of the present range of the status quo of independent decentralized command information system for information of effective integration between each system, effective integration of a shooting range command information system was proposed in order to satisfy the demands of shooting range task trial mode, and the range command information system construction was put forward based on the trial mode the top design content, ideas and we gave the architecture of system construction technology and construction content, and discussed the key technology of the construction of the system to provide technical reference for the construction of shooting range command information system.

service-oriented SOA; system architecture; command information system

2015-01-15

楊榮芳(1972—)，女，高級工程師，主要從事裝備理論與裝備技術(shù)研究。

10.11809/scbgxb2015.08.038

楊榮芳,陸秀梅,姜山.基于試訓(xùn)模式下的靶場指揮信息系統(tǒng)建設(shè)研究[J].四川兵工學(xué)報，2015(8):153-156.

format:YANG Rong-fang, LU Xiu-mei, JIANG Shan.Command Information System Construction Based on Range of Trial Mode[J].Journal of Sichuan Ordnance,2015(8):153-156.

E953

A

1006-0707(2015)08-0153-04