接替指揮方案研究與系統設計

廉蘭平 竇長旭 史媛 范泓

摘要

首先根據接替指揮發(fā)起的方式和多級指控數據庫同步策略不同，提出了基于預案的指揮所備份式接替、基于預案的數據中心備份式接替、指派式接替等三種接替指揮方案，詳細分析了各接替指揮方案的技術原理、接替流程和優(yōu)缺點;然后對接替指揮系統進行了總體設計，介紹系統的功能組成。

【關鍵詞】接替指揮 數據同步 指揮關系轉隸

1 前言

接替指揮是指工作正常的指控系統，在其它指控系統（包括上級、同級和下級）失效但通信鏈路正常時，改變自身的任務模式或（和）指揮對象以保持作戰(zhàn)指揮進程的持續(xù)性和殺傷環(huán)的完整性。

本文著重對接替指揮方案進行研究，對各接替指揮方案的技術原理、接替流程和優(yōu)缺點進行分析，并對接替指揮系統進行總體設計，為研發(fā)可靠、可用的接替指揮系統提供支撐。

2 接替指揮方案研究

在作戰(zhàn)指揮中，根據接替發(fā)起的方式不同，可將接替指揮模式分為基于預案的接替和指派式接替兩種。其中，基于預案的接替是事先制定接替預案，當某個指揮所失去指揮能力時，根據接替預案自動選擇接替權限最大的指揮所進行接替;指派式接替是某個指揮所喪失指揮控制功能時，由當前還具備指揮功能的上級指揮所指派一個指揮所接替喪失指揮功能的指揮所。

2.1 基于預案的接替

無縫接替指揮技術主要包括兩個層面，一是多級指控數據庫能夠實時數據同步，確保指揮接續(xù);二是能夠進行指揮關系快速轉隸，確保目標數據可達。根據多級指控數據庫同步策略不同，可將基于預案的接替分為兩種。

2.1.1 指揮所備份式接替

（1）技術原理：根據接替預案，事先建立被接替指揮所與接替指揮所之間的數據同步關系，日常完成指控數據實時同步，接替指揮所實時感知被接替指揮所狀態(tài)。當被接替指揮所出現故障后，接替指揮所檢測到對方失效，即立刻啟動接替指揮流程，主動接替被接替指揮所實施指揮控制，其技術原理如圖1所示。

（2）接替流程：接替指揮所實時檢測被接替指揮所是否失效，確認被接替指揮所失效后，立即向被接替指揮所的各下級指揮所下達接替指揮指令;被接替指揮所的各下級指揮所收到接替指揮所下達的接替指揮指令后，自動檢測被接替指揮所是否失效，若確認被接替指揮所失效，則立即向接替指揮所回復接受其接替指揮消息，調整指揮關系，將接替指揮所設置為當前直接上級，接受其直接指揮;接替指揮所收到被接替指揮所的下級指揮所回復的接替許可消息后，將被接替指揮所的下級指揮所設置為其直接下級，同時，通告其上級指揮所調整指揮關系，將被接替指揮所的各下級指揮所歸屬到接替指揮所下。接替流程如圖2所示。

（3）優(yōu)缺點分析：本方案可支持指揮所之間的無縫接替，接替時間短，接替過程對上級指揮所和下級指揮所無感，但接替方案需要預先制定，不夠靈活，當作為備份的指揮所出現故障后，不能再具備接替功能。

2.1.2 數據中心備份式接替

（1）技術原理：事先建立數據備份中心，各指揮所向數據備份中心實時或定時備份自身指控數據，并根據指揮所的配置，給各指揮所接替權限排序編號。當被接替指揮所出現故障后，當前存活的接替權限最大的接替指揮所檢測到對方失效，即立刻啟動接替指揮流程，從數據備份中心下載（或向數據備份中心管理系統發(fā)送推送數據請求，由數據備份中心向接替指揮所推送）被接替指揮所的指控數據，主動接替被接替指揮所實施指揮控制，其技術原理如圖3所示。

（2）接替流程：接替指揮所實時檢測被接替指揮所是否失效，確認被接替指揮所失效且自身為接替權限最大的指揮所后，立即向數據備份中心請求被接替指揮所的備份指控數據并下載，同時向被接替指揮所的各下級指揮所下達接替指揮指令;被接替指揮所的各下級指揮所收到接替指揮所下達的接替指揮指令后，自動檢測被接替指揮所是否失效，若確認被接替指揮所失效，則立即向接替指揮所回復接受其接替指揮消息，調整指揮關系，將接替指揮所設置為當前直接上級，接受其直接指揮;接替指揮所收到被接替指揮所的下級指揮所回復的接替許可消息后，將被接替指揮所的下級指揮所設置為其直接下級，同時，通告其上級指揮所調整指揮關系，將被接替指揮所的各下級指揮所歸屬到接替指揮所下。接替流程如圖4所示。

（3）優(yōu)缺點分析：本方案可不受限于接替預案，實現各指揮所靈活接替，但接替過程中需要下載被接替指揮所的指控數據，存在一定接替時延。

2.2 指派式接替

2.2.1 技術原理

事先建立數據備份中心，各指揮所向數據備份中心實時或定時備份自身指控數據。當被接替指揮所出現故障后，其上級指揮所檢測到被接替指揮所失效，指派某個接替指揮所進行接替，啟動接替指揮流程，接替指揮所從數據備份中心下載（或向數據備份中心管理系統發(fā)送推送數據請求，由數據備份中心向接替指揮所推送）被接替指揮所的指控數據，接替被接替指揮所實施指揮控制，其技術原理如圖5所示。

2.2.2 接替流程

上級指揮所實時檢測被接替指揮所是否失效，確認被接替指揮所失效后，向接替指揮所下達接替派遣指令;接替指揮所收到上級指揮所的接替派遣指令后，立即向數據備份中心請求被接替指揮所的備份指控數據并下載，同時向被接替指揮所的各下級指揮所下達接替指揮指令;被接替指揮所的各下級指揮所收到接替指揮所下達的接替指揮指令后，自動檢測被接替指揮所是否失效，若確認被接替指揮所失效，則立即向接替指揮所回復接受其接替指揮消息，調整指揮關系，將接替指揮所設置為當前直接上級，接受其直接指揮;接替指揮所收到被接替指揮所的下級指揮所回復的接替許可消息后，將被接替指揮所的下級指揮所設置為其直接下級，同時，通告其上級指揮所調整指揮關系，將被接替指揮所的各下級指揮所歸屬到接替指揮所下。接替流程如圖6所示。

2.2.3 優(yōu)缺點分析

本方案的好處在于可以根據任務優(yōu)化配置資源，在管理層面實現接替任務協調配置，但接替過程中需要下載被接替指揮所的指控數據，存在一定接替時延。3接替指揮系統總體設計

接替指揮系統需提供接替預案制作和下發(fā)、數據同步和接替流程控制等功能，設計包括接替預案、接替控制、接替指揮控制服務等功能模塊，系統的功能組成如圖7所示。

3.1 接替預案

接替預案提供接替預案制作、接替預案下發(fā)、接替預案設置功能，為實現基于預案的接替指揮模式提供支撐。

3.2 接替控制

接替控制提供指派接替和同步數據請求與訂閱功能。其中指派接替主要用于指派式接替模式下上級指揮所指派接替指揮所，啟動接替指揮流程;同步數據請求與訂閱功能主要用于接替指揮所向數據備份中心請求被接替指揮所的指控數據或向被接替指揮所訂閱需要同步的指控數據。

3.3 接替指揮控制服務

接替指揮控制服務包括在線檢測、接替流程控制、預案收發(fā)、同步數據裝載等能力。其中，在線檢測服務主要用于實時感知被接替指揮所狀態(tài)，確認被接替指揮所是否在線;接替流程控制服務負責接替流程的邏輯控制;預案收發(fā)服務負責接替預案的發(fā)送和接收;同步數據裝載服務主要用于接替指揮所將從數據備份中心下載（或由數據備份中心主動推送）的指控數據、或從被接替指揮所實時同步的指控數據在接替指揮所進行裝載。

4 結束語

本文提出的接替指揮方案對接替指揮系統的研發(fā)具有一定的指導意義，設計的接替指揮系統對實現指控系統的無縫、快速接替具有較大的實用意義。然而接替指揮涉及的關鍵技術還有許多工作需要繼續(xù)開展，如實時數據同步、數據備份等，這已超出本文討論的范圍，在此不予展開論述。

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