李 策,金建中,楊 博
(石家莊陸軍指揮學(xué)院軍事運(yùn)籌研究中心,河北 石家莊 050084)
在信息化戰(zhàn)爭(zhēng)中,共享實(shí)時(shí)或近實(shí)時(shí)的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)圖,并將適當(dāng)?shù)膽?zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)、在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)及時(shí)傳輸?shù)竭m當(dāng)?shù)奈恢?,?gòu)成了現(xiàn)代數(shù)據(jù)化指揮的基礎(chǔ),是各級(jí)指揮員進(jìn)行情況判斷、協(xié)同決策、實(shí)時(shí)控制,獲取信息優(yōu)勢(shì)和掌握戰(zhàn)場(chǎng)主動(dòng)權(quán)的基本條件。
戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)圖由陸軍作戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)生成,而所謂戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)是指經(jīng)過(guò)戰(zhàn)場(chǎng)格式化編碼的數(shù)據(jù),是可以被計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)別的,并能在計(jì)算設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)互操作能力的數(shù)據(jù),主要有目標(biāo)狀態(tài)、實(shí)體狀態(tài)、控制簡(jiǎn)令、簡(jiǎn)報(bào)等反映作戰(zhàn)行動(dòng)和效果類(lèi)型的數(shù)據(jù)。陸軍作戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)的分發(fā)就是在由數(shù)據(jù)通信設(shè)備和計(jì)算設(shè)備組成的,以有線和無(wú)線方式連接而成的網(wǎng)絡(luò)上,按照一定的協(xié)議和規(guī)則,將指定的或所需要的源數(shù)據(jù)傳遞到目的地址。
陸軍戰(zhàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)分發(fā)的主要目標(biāo)是在戰(zhàn)術(shù)級(jí)范圍內(nèi),為指揮人員和末端戰(zhàn)斗實(shí)體提供近實(shí)時(shí)的共享戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)圖,其過(guò)程是收集分布異構(gòu)的各固定或移動(dòng)數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù),經(jīng)匯總?cè)诤虾螅凑障硎苄畔㈩?lèi)型、權(quán)限等原則,主動(dòng)或按需向用戶(hù)分發(fā)所需要的信息。由于這些數(shù)據(jù)具有種類(lèi)多、差異大、狀態(tài)變化不均、傳輸時(shí)限的長(zhǎng)短要求不一等特點(diǎn),所依托的通信傳輸鏈路主要是復(fù)雜電磁環(huán)境下的無(wú)線網(wǎng)絡(luò),面向的是不斷運(yùn)動(dòng)中的用戶(hù)終端,因此欲實(shí)現(xiàn)所有用戶(hù)的態(tài)勢(shì)信息共享,在通信線路帶寬一定的條件下,合理有效、可靠的數(shù)據(jù)分發(fā)處理方式就起著決定性的作用。本文在現(xiàn)有數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算設(shè)備的基礎(chǔ)上,以滿(mǎn)足合同戰(zhàn)術(shù)層次作戰(zhàn)需求為目標(biāo),給出一個(gè)滿(mǎn)足實(shí)際的可行的技術(shù)解決方案。
1)形成實(shí)時(shí)戰(zhàn)術(shù)態(tài)勢(shì)圖 戰(zhàn)術(shù)態(tài)勢(shì)圖指在數(shù)字地圖上用軍隊(duì)標(biāo)號(hào)顯示的己方和敵方目標(biāo)的空間位置、狀態(tài)、行動(dòng)以及人工障礙物的位置和屬性的形態(tài)。這里的實(shí)體是指該級(jí)指揮員所關(guān)心的下兩級(jí)的連、排等級(jí)別的單位。
形成實(shí)時(shí)戰(zhàn)術(shù)態(tài)勢(shì)圖的基礎(chǔ)是結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。其主要包括實(shí)體的名稱(chēng)、級(jí)別、關(guān)系、類(lèi)別、空間位置,實(shí)體的人員、武器裝備、彈藥物資的數(shù)量和戰(zhàn)損數(shù)量,隊(duì)形狀態(tài),任務(wù)狀態(tài)等數(shù)據(jù)。目標(biāo)數(shù)據(jù)主要包括目標(biāo)類(lèi)別、空間位置、發(fā)現(xiàn)時(shí)間、距離、方位、運(yùn)動(dòng)速度、人員、武器裝備、戰(zhàn)損數(shù)量等。這些數(shù)據(jù)需及時(shí)發(fā)送到本級(jí)指揮所數(shù)據(jù)庫(kù)中,構(gòu)成態(tài)勢(shì)顯示的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),通過(guò)自動(dòng)化處理方式顯示到計(jì)算機(jī)屏幕上。
2)輔助定量決策 能夠按照實(shí)體、作戰(zhàn)編組和單位序列以及區(qū)域的方式,用表格和直方圖的方式實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)并顯示敵我雙方人員、裝備、彈藥、物資損耗和戰(zhàn)果信息。能夠?qū)Τ^(guò)彈藥、物資消耗限額的實(shí)體和編組提供告警信息。能夠根據(jù)地形、天氣和武器指數(shù)等因素,按照實(shí)體或作戰(zhàn)編組計(jì)算其作戰(zhàn)能力。
能統(tǒng)計(jì)任意時(shí)間交戰(zhàn)雙方的戰(zhàn)斗力變化和戰(zhàn)斗力對(duì)比;能統(tǒng)計(jì)任意時(shí)間的結(jié)果變化情況;能統(tǒng)計(jì)顯示任意時(shí)間段的戰(zhàn)斗力與殲敵數(shù)量變化關(guān)系。
能進(jìn)行強(qiáng)攻、襲擊、穿插迂回、機(jī)降等戰(zhàn)術(shù)手段的兵力運(yùn)用、戰(zhàn)果和實(shí)施過(guò)程(如通路開(kāi)通率、攻擊受挫次數(shù)等)進(jìn)行統(tǒng)計(jì);能對(duì)火力運(yùn)用的方向、火力突擊的目標(biāo)以及火力突擊的效果進(jìn)行統(tǒng)計(jì);能對(duì)人員的數(shù)量、傷亡原因、傷亡過(guò)程進(jìn)行統(tǒng)計(jì);能對(duì)武器裝備的損耗數(shù)量、損耗原因進(jìn)行統(tǒng)計(jì);能對(duì)彈藥的消耗數(shù)量、消耗原因進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
3)支持?jǐn)?shù)據(jù)指揮 所謂數(shù)據(jù)指揮是相對(duì)于作戰(zhàn)指揮信息的自然語(yǔ)言表達(dá)方式而言,即將指揮控制信息進(jìn)行結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)描述,在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)的支持下,通過(guò)這種格式化的數(shù)據(jù)交互和共享完成指揮活動(dòng)。
指揮人員能用數(shù)據(jù)向直屬實(shí)體發(fā)送行動(dòng)控制指令,需要越級(jí)指揮時(shí),行動(dòng)控制指令能同時(shí)發(fā)送到受控實(shí)體和其所屬的直接上級(jí)指揮實(shí)體,能實(shí)時(shí)收到下級(jí)指揮實(shí)體的前饋指令。
行動(dòng)實(shí)體能以數(shù)據(jù)的形式將自身狀態(tài)、行動(dòng)結(jié)果和發(fā)現(xiàn)的目標(biāo)信息發(fā)送到所屬指揮實(shí)體和基本指揮所。
戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)分發(fā)流程主要分為情報(bào)數(shù)據(jù)流和行動(dòng)控制數(shù)據(jù)流,前者為決策者進(jìn)行情況判斷和定下決心提供依據(jù),后者用于貫徹決策者的行動(dòng)意圖。
1.2.1情報(bào)數(shù)據(jù)流程
情報(bào)信息流程見(jiàn)圖1所示,主要包括敵方目標(biāo)和己方實(shí)體信息,對(duì)配備有數(shù)字化終端的實(shí)體,將本身的位置、跟蹤能力工具將其轉(zhuǎn)換為格式化的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖炯?jí)基本指揮所和上級(jí)指揮所的信息處理中心。對(duì)無(wú)數(shù)據(jù)終端的實(shí)體,可通過(guò)傳統(tǒng)的指揮手段上報(bào)給本級(jí)基本指揮所相應(yīng)的席位,由其代為轉(zhuǎn)換成格式化數(shù)據(jù)進(jìn)入系統(tǒng),同時(shí)該席位也兼有將來(lái)自上級(jí)以及友鄰?fù)▓?bào)的信息采集到系統(tǒng)中。各級(jí)信息中心對(duì)收到的信息首先進(jìn)行自動(dòng)處理,融合后生成本級(jí)陸情數(shù)據(jù),經(jīng)人工進(jìn)一步的校核和確認(rèn)后,同時(shí)分發(fā)給本級(jí)指揮所的席位和下一級(jí)指揮所,由其顯示為地面態(tài)勢(shì)圖。各實(shí)體通過(guò)數(shù)據(jù)訂閱的方式,向指揮所申請(qǐng)并經(jīng)指揮所確認(rèn)后將數(shù)據(jù)發(fā)送到實(shí)體的態(tài)勢(shì)顯示程序顯示。
圖1 情報(bào)數(shù)據(jù)分發(fā)流程
1.2.2行動(dòng)控制數(shù)據(jù)流程
行動(dòng)控制是一個(gè)閉環(huán)控制的過(guò)程,其信息流程如圖 2。行動(dòng)控制數(shù)據(jù)由指揮員(指揮機(jī)關(guān))用指令工具將其決策生成格式化的指令數(shù)據(jù),指定的實(shí)體在接收到數(shù)據(jù)后,經(jīng)過(guò)代碼轉(zhuǎn)換變?yōu)榭砷喿x的信息顯示給接收者,同時(shí),如果行動(dòng)實(shí)體有上級(jí)指揮實(shí)體,則一并發(fā)送給上級(jí)指揮實(shí)體。
系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3所示。其中,基本指揮所內(nèi)部客戶(hù)端和服務(wù)器利用局域網(wǎng)連接,一般配置為臺(tái)式機(jī),對(duì)外通信通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)控制器與微波、衛(wèi)星終端、CDMA、電臺(tái)和有線等手段連接,在靜止?fàn)顟B(tài)下可通過(guò)有線或微波的手段與上級(jí)指揮所連接,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接。戰(zhàn)術(shù)指揮所和戰(zhàn)斗實(shí)體不論那種狀態(tài)均是通過(guò)無(wú)線方式連接,前者一般配置筆記本電腦作為終端,后者通常是平板電腦或掌上電腦(個(gè)人數(shù)字助理)等。
圖3 系統(tǒng)拓?fù)鋱D
按照戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)分發(fā)的流程,系統(tǒng)的軟件主要有MQ、數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)、設(shè)備網(wǎng)關(guān)、消息網(wǎng)關(guān)、數(shù)據(jù)分揀、數(shù)據(jù)訂閱等部分組成,各部分間以及與應(yīng)用程序間的關(guān)系見(jiàn)圖4所示,其中雙線框用于表示和產(chǎn)生數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序。
MQ 提供“隊(duì)列(Queue)/主題(Topic)”兩種數(shù)據(jù)處理機(jī)制,用于所有應(yīng)用間進(jìn)行信息交互?!瓣?duì)列”用于兩個(gè)應(yīng)用間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的信息傳遞,發(fā)送方將要發(fā)送的信息送入指定的隊(duì)列中,到接收方從該隊(duì)列中取走該信息,在此期間隊(duì)列負(fù)責(zé)對(duì)入列數(shù)據(jù)的緩存管理。而“主題”是一對(duì)多的關(guān)系,發(fā)送方將發(fā)布的信息送入到指定的“主題”中,負(fù)責(zé)監(jiān)聽(tīng)該主題數(shù)據(jù)變化的所有應(yīng)用可同時(shí)收到發(fā)布的信息,但“主題”不負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)的緩存。
圖4 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖
消息網(wǎng)關(guān)是一個(gè)對(duì)消息類(lèi)型進(jìn)行處理的單元,相當(dāng)于互聯(lián)網(wǎng)中的路由器,保存有節(jié)點(diǎn)間的邏輯關(guān)系(上下級(jí)、平級(jí)和友鄰等),對(duì)外和其它節(jié)點(diǎn)的消息網(wǎng)關(guān)發(fā)生聯(lián)系,對(duì)內(nèi)部連接收發(fā)隊(duì)列和設(shè)備網(wǎng)關(guān),其功能主要是完成節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。對(duì)來(lái)自節(jié)點(diǎn)外的數(shù)據(jù),經(jīng)消息類(lèi)型邏輯判斷后,直接送入接收的隊(duì)列中。在節(jié)點(diǎn)內(nèi)部,對(duì)來(lái)自發(fā)送隊(duì)列中的數(shù)據(jù),按照數(shù)據(jù)分發(fā)邏輯進(jìn)行判斷,然后轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的設(shè)備網(wǎng)關(guān)中發(fā)出。
設(shè)備網(wǎng)關(guān)由有線網(wǎng)關(guān)、電臺(tái)網(wǎng)關(guān)、CDMA網(wǎng)關(guān)和衛(wèi)星網(wǎng)關(guān)等部分組成,是直接操縱不同的通信設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)的一組軟件,其功能是接收消息網(wǎng)關(guān)來(lái)的消息,根據(jù)其發(fā)送目的地址的設(shè)備類(lèi)型,轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)據(jù)通信協(xié)議予以發(fā)送,或者將來(lái)自特定設(shè)備網(wǎng)關(guān)內(nèi)的特殊格式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成節(jié)點(diǎn)內(nèi)通用數(shù)據(jù)協(xié)議,交由消息網(wǎng)關(guān)處理。另外還具有自動(dòng)監(jiān)控通信設(shè)備的狀態(tài)、探測(cè)通信鏈路連通情況、最佳路由選擇等功能。
數(shù)據(jù)分揀負(fù)責(zé)對(duì)節(jié)點(diǎn)內(nèi)不同應(yīng)用間的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)、數(shù)據(jù)解密、數(shù)據(jù)入庫(kù)等操作功能。它從接收隊(duì)列中取數(shù)據(jù)后,按照消息類(lèi)型將其轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的廣播主題、數(shù)據(jù)訂閱、安全認(rèn)證和數(shù)據(jù)融合中,同時(shí)調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)服務(wù),將數(shù)據(jù)保存入數(shù)據(jù)庫(kù)中。數(shù)據(jù)訂閱按照訂閱者的內(nèi)容需求,調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)服務(wù)從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取并打包成規(guī)定的消息格式,送入發(fā)送隊(duì)列,交由消息網(wǎng)關(guān)處理。安全認(rèn)證負(fù)責(zé)對(duì)接收到的移動(dòng)用戶(hù)終端隨機(jī)登錄請(qǐng)求的身份、口令和權(quán)限等信息的合法性驗(yàn)證以及保存登錄狀態(tài)(如身份、地址、通信手段等)入庫(kù)記錄,并把其認(rèn)證結(jié)果送入發(fā)送隊(duì)列,再經(jīng)設(shè)備網(wǎng)關(guān)傳送給登錄用戶(hù)。
數(shù)據(jù)融合一方面是直接接收廣播的目標(biāo)數(shù)據(jù),根據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)屬性的篩選、時(shí)空校正和關(guān)聯(lián)計(jì)算等步驟的處理,生成目標(biāo)態(tài)勢(shì)數(shù)據(jù),送至廣播主題和保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中。另一方面是對(duì)已經(jīng)融合后的動(dòng)態(tài)目標(biāo)進(jìn)行理論位置推算和管理,作為新的態(tài)勢(shì)按時(shí)間步長(zhǎng)重新發(fā)布到主題廣播中,供態(tài)勢(shì)顯示使用。
數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)是建立在多種類(lèi)型數(shù)據(jù)庫(kù)之上的數(shù)據(jù)訪問(wèn)引擎,它定義了一套通用的數(shù)據(jù)訪問(wèn)描述協(xié)議,各服務(wù)或應(yīng)用程序只需將要訪問(wèn)的數(shù)據(jù)按照規(guī)定的方式描述并發(fā)出請(qǐng)求,該服務(wù)通過(guò)訪問(wèn)具體的數(shù)據(jù)庫(kù),把結(jié)果返回給訪問(wèn)者。
戰(zhàn)術(shù)指揮所和戰(zhàn)斗單元中使用的軟件功能是指揮所功能軟件簡(jiǎn)化版本,其中,數(shù)據(jù)分揀功能代替了消息網(wǎng)關(guān)和消息隊(duì)列功能。
指揮代碼是對(duì)情報(bào)信息和控制指令用數(shù)字或字符的編碼表示,其目的是用盡可能短的數(shù)字(字符)序列代表盡可能多的信息,以減少傳輸數(shù)據(jù)量,增加傳輸?shù)男省?duì)指揮代碼進(jìn)行生成和解析的規(guī)則和方法就是指揮代碼技術(shù)。
指揮代碼技術(shù)由基礎(chǔ)數(shù)據(jù)字典、規(guī)范化表示、編碼生成以及代碼生成(解析)器等部分組成。其中,基礎(chǔ)數(shù)據(jù)字典提供了各種類(lèi)別數(shù)據(jù)的基本編碼,是構(gòu)成進(jìn)一步復(fù)雜編碼的要素。
3.1.1規(guī)范化表示
規(guī)范化表示是用一組符號(hào)將預(yù)編碼的信息區(qū)分為短語(yǔ)、常量、變量等項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)化形式。這里采用“{}”、“[ ]”、“〖 〗”、“【 】”、“、”五種符號(hào)進(jìn)行描述,其基本含義如下:
“{}”:短語(yǔ)標(biāo)識(shí),其中的內(nèi)容稱(chēng)為短語(yǔ);
“[]”:其中的內(nèi)容是可以按照規(guī)則填充的可變數(shù)據(jù)項(xiàng);
“〖〗”:其中的內(nèi)容表示非空隨機(jī)數(shù)據(jù)項(xiàng),視具體情況而變化,缺省數(shù)據(jù)類(lèi)型是文本串;
“【】”:其中的內(nèi)容是可選可變數(shù)據(jù)項(xiàng),且其內(nèi)部至少要嵌套一個(gè)可變數(shù)據(jù)項(xiàng);
“、” :用于分割任選數(shù)據(jù)項(xiàng)。
例如,對(duì)“團(tuán)基本指揮所8點(diǎn)30分命令:坦克一連擔(dān)任穿插任務(wù),立即沿101高地東側(cè)、15號(hào)橋、4號(hào)公路路線機(jī)動(dòng),在李莊西側(cè)地域展開(kāi),于13點(diǎn)10分發(fā)起沖擊,攻擊張村地域之?dāng)场!边@條控制簡(jiǎn)令可規(guī)范化表示為:“{團(tuán)基本指揮所}{〖8點(diǎn)30分〗}{命令:〖坦克一連〗}{擔(dān)任[穿插任務(wù)]}{,[立即]}{沿〖101高地東側(cè)〗、〖15號(hào)橋〗、〖4號(hào)公路路線機(jī)動(dòng)〗},{在〖李莊西側(cè)〗地域展開(kāi)}{【,于〖13點(diǎn)10分〗發(fā)起沖擊】}{,攻擊〖張村〗地域之?dāng)?。}”。
3.1.2代碼生成(解析)器
代碼生成器是將規(guī)范化的信息表示轉(zhuǎn)換成代碼的過(guò)程,而解析器的過(guò)程相反,是把代碼轉(zhuǎn)換成可以進(jìn)行閱讀的文字信息,其原理見(jiàn)5圖所示。
圖5 代碼生成(解析)器圖
模板化是根據(jù)規(guī)范化信息的性質(zhì)用相應(yīng)的模板將其分解為基本字段的過(guò)程。模板的結(jié)構(gòu)字段由模板類(lèi)別、信息類(lèi)別、短語(yǔ)序號(hào)、數(shù)據(jù)庫(kù)表字段、操作類(lèi)型、操作參數(shù)、前(后)端語(yǔ)句等部分構(gòu)成,由此建立了和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)字典的對(duì)應(yīng)關(guān)系。參數(shù)化是在模板化的基礎(chǔ)上,按照規(guī)則和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)字典中的提供的編碼,將具體的編碼填入到模板中各字段的過(guò)程。合成編碼是對(duì)各參數(shù)值按照一定的先后順序和長(zhǎng)度生成的序列碼。
分發(fā)規(guī)則確定不同類(lèi)別的數(shù)據(jù)在節(jié)點(diǎn)之間的流轉(zhuǎn)和算法,根據(jù)戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)分發(fā)流程和有關(guān)作戰(zhàn)指揮原則,本文主要抽取了以下幾個(gè)主要原則。
3.2.1匯集規(guī)則
匯集就是將傳感器或數(shù)據(jù)終端采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到指定邏輯節(jié)點(diǎn)的過(guò)程,其目的是為了進(jìn)一步綜合分析和融合,形成態(tài)勢(shì)數(shù)據(jù),供數(shù)據(jù)發(fā)布使用。數(shù)據(jù)匯集的基本要求是既要保證平時(shí)的指揮隸屬關(guān)系,又要兼顧到實(shí)體間的相互支援和協(xié)同關(guān)系。
?隸屬優(yōu)先規(guī)則 該規(guī)則是指按照作戰(zhàn)編組的指揮關(guān)系,各類(lèi)行動(dòng)實(shí)體的數(shù)據(jù)終端應(yīng)優(yōu)先將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送到其所屬的上級(jí)指揮實(shí)體,以保證對(duì)直接所屬實(shí)體的實(shí)時(shí)控制。該類(lèi)數(shù)據(jù)主要包括實(shí)體的位置數(shù)據(jù)和行動(dòng)信息以及實(shí)體間的協(xié)同信息等數(shù)據(jù)。
?匯集節(jié)點(diǎn)自治規(guī)則 節(jié)點(diǎn)是用來(lái)確定組織和隸屬關(guān)系的一個(gè)邏輯概念,在數(shù)據(jù)分發(fā)中,通常在某個(gè)指揮節(jié)點(diǎn)上設(shè)置數(shù)據(jù)的匯集點(diǎn),其作用是為了分布式的指揮控制對(duì)信息的最低需要,確保在該節(jié)點(diǎn)與其它節(jié)點(diǎn)間通信臨時(shí)中斷情況下對(duì)所屬實(shí)體的獨(dú)立指揮。匯集節(jié)點(diǎn)可分為中心節(jié)點(diǎn)和一般節(jié)點(diǎn),前者負(fù)責(zé)收集網(wǎng)絡(luò)中所有其它節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù),后者負(fù)責(zé)收集所屬實(shí)體的數(shù)據(jù)并按照邏輯關(guān)系將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到上級(jí)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)。匯集節(jié)點(diǎn)自治是指能主動(dòng)探測(cè)網(wǎng)絡(luò)的通信情況,緩存重要數(shù)據(jù),能根據(jù)通信線路的情況按照數(shù)據(jù)的優(yōu)先次序轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù),并在上級(jí)節(jié)點(diǎn)損壞的情況下自動(dòng)接替其有關(guān)功能,形成對(duì)所屬下級(jí)所有節(jié)點(diǎn)的中心節(jié)點(diǎn)。
3.2.2定制分發(fā)規(guī)則
定制分發(fā)就是按照事先規(guī)定的通信路線、信息類(lèi)型和終端用戶(hù)享受信息的權(quán)限,根據(jù)信息傳送的優(yōu)先等級(jí),由信息分發(fā)節(jié)點(diǎn)對(duì)實(shí)時(shí)或?qū)ψ兓说谋匾畔⒅鲃?dòng)向在線用戶(hù)端的發(fā)送,用以保證所有用戶(hù)有共同的戰(zhàn)場(chǎng)信息。
定制分發(fā)是一種最基本的分發(fā)形式,由信息分發(fā)節(jié)點(diǎn)主動(dòng)發(fā)起,向當(dāng)前在線的所有滿(mǎn)足條件的合法用戶(hù)發(fā)送統(tǒng)一的信息內(nèi)容,終端用戶(hù)被動(dòng)接收并能把接收的信息以合適的形式呈現(xiàn)給終端操作者。這類(lèi)信息主要有上級(jí)下達(dá)給終端實(shí)體的指令、目標(biāo)狀態(tài)、本級(jí)和友鄰的位置、隸屬關(guān)系的變更以及網(wǎng)絡(luò)配置的變更等信息。
3.2.3訂閱分發(fā)規(guī)則
訂閱分發(fā)是按照事先確定的信息分類(lèi),由終端用戶(hù)自由選定所需信息類(lèi)型,主動(dòng)向分發(fā)節(jié)點(diǎn)索取,經(jīng)分發(fā)節(jié)點(diǎn)對(duì)用戶(hù)的身份、權(quán)限認(rèn)證后,檢索指定的信息并打包返回給終端用戶(hù)顯示的過(guò)程。
訂閱分發(fā)一般針對(duì)的是終端用戶(hù)對(duì)某些特定信息的需求,是對(duì)定制分發(fā)信息在分發(fā)的節(jié)奏和數(shù)據(jù)細(xì)節(jié)上的進(jìn)一步完善和補(bǔ)充。雖然訂閱分發(fā)由終端用戶(hù)主動(dòng)發(fā)起,但分發(fā)接點(diǎn)有權(quán)在權(quán)衡信道的忙閑、信息的重要程度以及終端訂閱的頻繁程度等予以綜合考慮,有選擇地對(duì)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)或延遲發(fā)送。
3.2.4強(qiáng)制分發(fā)規(guī)則
強(qiáng)制分發(fā)是分發(fā)節(jié)點(diǎn)在系統(tǒng)管理人員的控制下,對(duì)在線用戶(hù)發(fā)送的必須接受的系統(tǒng)控制類(lèi)信息,用于對(duì)遠(yuǎn)程終端的系統(tǒng)級(jí)控制。這類(lèi)信息在分發(fā)節(jié)點(diǎn)具有可靠轉(zhuǎn)送能力,只要探測(cè)到特定的終端用戶(hù)在線,就能以最高的優(yōu)先級(jí)占用信道傳送數(shù)據(jù),接收終端由后臺(tái)處理程序完成信息的接受,其信息的處理和內(nèi)容并不呈現(xiàn)和通知給終端操作使用人員。
強(qiáng)制分發(fā)針對(duì)的是終端設(shè)備的控制,保證設(shè)備處于管理人員所期望的狀態(tài),這類(lèi)信息主要有設(shè)備數(shù)據(jù)的清除、網(wǎng)絡(luò)配置的變更、設(shè)備的自毀信息等,是設(shè)備收到后系統(tǒng)必須無(wú)條件立即執(zhí)行的信息,其執(zhí)行過(guò)程終端操作人員無(wú)法干預(yù)和控制。
智能代理對(duì)應(yīng)的英文名稱(chēng)是 Agent,對(duì)此目前還沒(méi)有權(quán)威的定義,研究人員一般根據(jù)研究的范圍和應(yīng)用環(huán)境,給出其相應(yīng)的含義。這里可認(rèn)為Agent是一類(lèi)在指定的操作系統(tǒng)下能靈活主動(dòng)運(yùn)行的、能感知外界環(huán)境、滿(mǎn)足使用者一定目標(biāo)的程序或子程序,它能根據(jù)自身的規(guī)則庫(kù)和目標(biāo),采取相應(yīng)的行動(dòng),具有自治性、反應(yīng)性、能動(dòng)性等特點(diǎn)。智能代理技術(shù)就是如何設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)其相應(yīng)功能的技術(shù)。
從戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)分發(fā)的流程中可以看出,系統(tǒng)中大量的數(shù)據(jù)既要在異地分布的節(jié)點(diǎn)之間傳輸,又要在局域網(wǎng)內(nèi)各應(yīng)用之間交互共享,既有相對(duì)穩(wěn)定的寬帶信道,又有動(dòng)態(tài)變化的窄帶信道,因此,為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的按需數(shù)據(jù)流動(dòng),在部分應(yīng)用程序數(shù)據(jù)收發(fā)中需要引入相應(yīng)的智能性。按照Agent一般的結(jié)構(gòu)組成,滿(mǎn)足數(shù)據(jù)分發(fā)要求的Agent具有圖6的形式。
圖6 數(shù)據(jù)分發(fā)功能模塊Agent的一般結(jié)構(gòu)
其中:①感知接收,實(shí)時(shí)監(jiān)控信道接口狀態(tài),接收數(shù)據(jù)并發(fā)送給解碼匹配模塊處理;②解碼匹配,將接收的數(shù)據(jù)解碼為結(jié)構(gòu)化的字段,在規(guī)則庫(kù)的支持下,確定出該數(shù)據(jù)的優(yōu)先等級(jí)、目的地址等,然后交給選道發(fā)送模塊處理;③選道發(fā)送,對(duì)接收的數(shù)據(jù)按照動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄的各通信線路通連統(tǒng)計(jì)結(jié)果,選擇路由發(fā)送到指定的地址,并根據(jù)回執(zhí)情況,更新動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)。
本文以信息化條件下作戰(zhàn)為背景,以滿(mǎn)足陸軍態(tài)勢(shì)共享和數(shù)據(jù)化指揮為目標(biāo),以可能的數(shù)據(jù)通信設(shè)備為基礎(chǔ),以形成實(shí)時(shí)戰(zhàn)術(shù)態(tài)勢(shì)圖形、輔助定量決策和支持?jǐn)?shù)據(jù)指揮為需求牽引,確定了情報(bào)信息流程和指揮控制流程。在軍事需求基礎(chǔ)上,按照不同的角色(指揮所、指揮實(shí)體和行動(dòng)實(shí)體),構(gòu)建了戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)的硬件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖,確定了各部分的軟件結(jié)構(gòu)和功能。最后闡明了實(shí)現(xiàn)這些功能的需要使用的主要關(guān)鍵技術(shù):一是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)指揮的指揮代碼技術(shù),它以數(shù)據(jù)字典、規(guī)范化表示為基礎(chǔ),以代碼生成(解析)器為具體實(shí)現(xiàn)方式;二是數(shù)據(jù)分發(fā)邏輯規(guī)則,用匯集、定制、訂閱、強(qiáng)制四個(gè)規(guī)則,確定了不同類(lèi)別的數(shù)據(jù)在各節(jié)點(diǎn)之間的流轉(zhuǎn)和算法;三是智能代理技術(shù),利用其自身的智能性,按照數(shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)、網(wǎng)絡(luò)帶寬,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)平衡傳輸。經(jīng)過(guò)原型系統(tǒng)的初步試驗(yàn),其態(tài)勢(shì)形成和訂閱信息的時(shí)延在容許的范圍內(nèi),表明該技術(shù)架構(gòu)是合理可行的。
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