蔡軍鋒,傅孝忠,祁立雷
(軍械工程學(xué)院,河北 石家莊 050003)
彈藥是戰(zhàn)爭的物質(zhì)基礎(chǔ),彈藥的供應(yīng)保障是軍事斗爭準(zhǔn)備的重中之重,特別是信息化條件下的體系作戰(zhàn),武器打擊精確、戰(zhàn)場對抗激烈、部隊(duì)機(jī)動性強(qiáng)、攻防轉(zhuǎn)換迅速,彈藥保障的強(qiáng)度、難度和時效性明顯增大,對彈藥儲供保障提出了更高的要求。在近年來發(fā)生的幾場局部戰(zhàn)爭中,美軍將現(xiàn)代信息技術(shù)廣泛應(yīng)用于戰(zhàn)場保障中,構(gòu)建了“感知—反應(yīng)”戰(zhàn)場保障系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了戰(zhàn)場保障的精確化和可視化。與外軍相比,我軍的彈藥儲供保障存在保障效率低,手段方法落后等問題,急需引入信息化技術(shù)手段來提高我軍彈藥儲供保障能力。本文結(jié)合我軍彈藥儲供保障特點(diǎn),以現(xiàn)代信息技術(shù)為基礎(chǔ),對彈藥儲供保障的可視化系統(tǒng)進(jìn)行了初步的研究。
我軍彈藥儲供保障體系分為戰(zhàn)略儲備、戰(zhàn)役儲備和戰(zhàn)術(shù)儲備[1]。相應(yīng)的,彈藥儲供保障可視化分為戰(zhàn)略級、戰(zhàn)役級和戰(zhàn)術(shù)級三個基本層次。戰(zhàn)略級保障可視化包括總部指揮機(jī)關(guān)和有關(guān)業(yè)務(wù)部門的彈藥儲供保障可視化,主要實(shí)現(xiàn)總部級總體彈藥保障的宏觀可視,充分把握彈藥保障活動的總體運(yùn)行狀態(tài)、變化規(guī)律和變化趨勢。戰(zhàn)役級保障可視化主要包括戰(zhàn)區(qū)、集團(tuán)軍、省軍區(qū)和軍兵種的彈藥儲供保障可視化,主要實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)區(qū)級彈藥保障的可視,其內(nèi)涵和戰(zhàn)略級保障可視類似,是連接戰(zhàn)略級保障可視和戰(zhàn)術(shù)級保障可視的橋梁和紐帶。戰(zhàn)術(shù)級保障可視化主要針對作戰(zhàn)部隊(duì)和后方倉庫的業(yè)務(wù)工作可視,主要包括倉儲、供應(yīng)、指揮等各系統(tǒng)的可視化,實(shí)現(xiàn)對彈藥等裝備器材儲供全過程的需求感知、動態(tài)跟蹤、實(shí)時查詢和精確控制等。
彈藥儲供保障的基本要素主要有保障需求、保障資源、保障過程、保障控制和保障環(huán)境等。因此,彈藥儲供保障可視化主要包括整個保障環(huán)節(jié)中的保障需求可視化、保障資源可視化、保障過程可視化、保障控制可視化和保障環(huán)境可視化。其中,保障需求可視化是實(shí)現(xiàn)部隊(duì)需求的實(shí)時感知,是解決要什么的問題;保障資源可視化是解決有什么的問題,保障資源可視化可分為靜態(tài)信息可視化和動態(tài)信息可視化,靜態(tài)信息可視化是指保障資源的數(shù)、質(zhì)、時、空等靜態(tài)參數(shù)的可視化,動態(tài)信息可視化是指保障資源流通和變化參數(shù)的可視化;保障過程可視化是實(shí)現(xiàn)彈藥籌措、運(yùn)輸、儲存、供應(yīng)等一系列物流過程的可視化;保障控制可視化是運(yùn)用數(shù)據(jù)模型,掌握保障資源的管理準(zhǔn)則,利用數(shù)字化處理方式,實(shí)現(xiàn)對保障全過程的控制信息數(shù)字化處理;保障環(huán)境可視化主要包括工廠、倉庫、交通運(yùn)輸線路、可動員資源及保障力量和戰(zhàn)場信息等。
圖1 彈藥儲供保障可視化系統(tǒng)基本框架
彈藥儲供保障可視化系統(tǒng)的基本框架如圖1所示。整個系統(tǒng)依托國家和國防有線與無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,基于分布式WEB服務(wù)器,將彈藥籌措、儲備管理、請領(lǐng)補(bǔ)給、運(yùn)輸投送和保障指揮等環(huán)節(jié)整合于一體。結(jié)合我軍彈藥保障特點(diǎn),構(gòu)建信息識別與數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)交換與信息跟蹤子系統(tǒng)、信息處理與存儲管理子系統(tǒng)和業(yè)務(wù)應(yīng)用與決策支持子系統(tǒng),在整個構(gòu)架中,將信息安全體系和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系貫穿整個系統(tǒng),同時,采用開放設(shè)計(jì),使彈藥儲供保障可視化系統(tǒng)可以與作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)以及其它作戰(zhàn)管理信息系統(tǒng)相互兼容。
彈藥儲供保障可視化系統(tǒng)的技術(shù)結(jié)構(gòu)采用基于WEB技術(shù)為核心的層次結(jié)構(gòu)。整個技術(shù)結(jié)構(gòu)概括為五個層次[2]:
(1)用戶層。用戶層主要是系統(tǒng)的管理和實(shí)際使用者,包括:作戰(zhàn)部隊(duì)、彈藥倉庫、物流運(yùn)輸機(jī)構(gòu)、保障總指揮部、供應(yīng)廠家和裝備管理部門。
(2)應(yīng)用層。應(yīng)用層由各個分系統(tǒng)組成,包括彈藥本身信息、彈藥申請、運(yùn)輸平臺等組成,并按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范建立系統(tǒng)及其系統(tǒng)部件。
(3)數(shù)據(jù)層。數(shù)據(jù)層是由輔助數(shù)據(jù)庫、彈藥數(shù)據(jù)庫、基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫組成,同時,建立元數(shù)據(jù)庫,分類編碼數(shù)據(jù)庫。
(4)網(wǎng)絡(luò)傳輸層。網(wǎng)絡(luò)傳輸層是以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信為主的,適應(yīng)各種通信方式的傳輸平臺,能滿足不同協(xié)議、不同格式的信息傳輸。
(5)應(yīng)用技術(shù)支撐層。應(yīng)用技術(shù)支撐層以分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)、自動識別技術(shù)、地理信息與定位技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支撐整個可視化保障系統(tǒng)。
根據(jù)我軍彈藥保障體制和保障特點(diǎn),將彈藥儲供保障可視化系統(tǒng)劃分為四個部分,分別為基礎(chǔ)支撐部分、數(shù)據(jù)采集與傳輸部分、數(shù)據(jù)資源部分和系統(tǒng)應(yīng)用部分。
(1)基礎(chǔ)支撐部分?;A(chǔ)支撐部分主要包括信息基礎(chǔ)設(shè)施(計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等)、信息標(biāo)準(zhǔn)及彈藥和物資編碼、關(guān)鍵技術(shù)和彈藥保障的理論知識。信息基礎(chǔ)設(shè)施主要是依托軍隊(duì)指揮自動化網(wǎng)、國防通信網(wǎng),以及國家和地方信息基礎(chǔ)設(shè)施。信息標(biāo)準(zhǔn)主要包括彈藥及保障物資信息分類、指標(biāo)體系、各類信息編碼代碼等各類標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)主要包括自動識別與信息采集、軍事地理信息系統(tǒng)、衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)、決策支持、模擬與仿真、信息安全、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)。裝備保障理論知識主要包括與彈藥儲供保障有關(guān)的軍事理論、裝備保障知識、保障標(biāo)準(zhǔn)制度和業(yè)務(wù)處理流程等?;A(chǔ)支撐部分是彈藥儲供保障可視化建設(shè)的物質(zhì)基礎(chǔ),與整個國家和軍隊(duì)的信息化建設(shè)水平密切相關(guān)。
(2)信息采集與傳輸部分。信息采集與傳輸部分主要包括源數(shù)據(jù)采集和電子數(shù)據(jù)交換。數(shù)據(jù)采集主要采用條碼技術(shù)、射頻技術(shù)等識別技術(shù)對源數(shù)據(jù)進(jìn)行自動采集,通過識別、篩選、轉(zhuǎn)換、整合等,構(gòu)建相關(guān)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。數(shù)據(jù)傳輸主要運(yùn)用電子數(shù)據(jù)交換系統(tǒng),在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交換和相應(yīng)處理。
(3)數(shù)據(jù)資源部分。數(shù)據(jù)資源主要包括彈藥保障數(shù)據(jù)中心以及各種綜合數(shù)據(jù)庫。按照現(xiàn)行的彈藥保障體制,在彈藥綜合數(shù)據(jù)庫和專業(yè)綜合數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上,采取按級存儲,集中管理的數(shù)據(jù)分布策略,分別建立彈藥倉庫、彈藥保障基地、總部彈藥管理部門等數(shù)據(jù)中心,形成上下貫通、左右互聯(lián)的多級數(shù)據(jù)分布存儲體系。實(shí)現(xiàn)對儲備物資的統(tǒng)計(jì)、匯總、查詢、分析、輔助決策等綜合應(yīng)用,提供彈藥保障數(shù)據(jù)的接收更新、統(tǒng)計(jì)匯總、備份恢復(fù),以及用戶定義、訪問授權(quán)等管理功能,依托軍隊(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)總部彈藥管理部門、彈藥保障基地、彈藥倉庫之間的數(shù)據(jù)交換。綜合數(shù)據(jù)庫是按照統(tǒng)一的信息體系和標(biāo)準(zhǔn),通過對相關(guān)專業(yè)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)抽取、篩選、轉(zhuǎn)換和融合,實(shí)現(xiàn)各類業(yè)務(wù)信息主題數(shù)據(jù)庫,并形成總部、軍區(qū)(基地)綜合數(shù)據(jù)庫等[3]。
(4)系統(tǒng)應(yīng)用部分。主要是面向彈藥保障用戶的系統(tǒng),其依托軍隊(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)對彈藥保障的需求、狀態(tài)、過程和控制可視,主要有倉庫綜合管理應(yīng)用平臺、軍區(qū)彈藥保障應(yīng)用系統(tǒng)、總部應(yīng)用系統(tǒng)等。
彈藥儲供保障可視化系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)由RFID射頻識別模塊、BD-2(北斗—2衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng))和MGIS(軍事地理信息系統(tǒng))模塊、可視化數(shù)字終端模塊、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模塊和分布式數(shù)據(jù)庫模塊等組成。
(1)RFID模塊。RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術(shù),它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),識別工作無須人工干預(yù),可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識別高速運(yùn)動物體并可同時識別多個標(biāo)簽。在彈藥運(yùn)輸工具或在彈藥集裝工具上安裝電子標(biāo)簽。RFID閱讀器分別安裝在后方彈藥倉庫、野戰(zhàn)彈藥倉庫以及重要的交通樞紐等合適位置。當(dāng)彈藥進(jìn)行出(入)庫及在運(yùn)輸?shù)穆吠局?,電子?biāo)簽識別裝置通過天線對標(biāo)簽上的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行讀取記錄,利用有線或無線網(wǎng)絡(luò)傳遞給遠(yuǎn)程的控制管理中心。
(2)BD-2和MGIS模塊。BD-2和MGIS模塊是以空中衛(wèi)星為基礎(chǔ)的高精度無線電導(dǎo)航的全球定位系統(tǒng),在全球任何地方以及近地空間能夠提供準(zhǔn)確的地理位置、速度及精確的時間信息。BD-2定位裝置的功能是通過接收衛(wèi)星信號計(jì)算出貨物的具體位置,完成對運(yùn)送車輛、船舶、飛機(jī)位置的定位功能。這是彈藥保障全程可視化的基礎(chǔ)。
(3)可視化數(shù)字終端模塊。可視化數(shù)字終端模塊主要由不同用戶使用的可以通過終端系統(tǒng)實(shí)時查詢彈藥運(yùn)輸?shù)脑敿?xì)情況,并通過數(shù)字終端進(jìn)行短消息的發(fā)送,發(fā)送的短消息包括彈藥的登記信息、運(yùn)輸人員、上下運(yùn)輸裝備、位置信息、報警信息等。
(4)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模塊。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了資源共享,使用戶可在任何地方訪問查詢網(wǎng)上的任何資源,促進(jìn)了系統(tǒng)管理運(yùn)用的自動化??梢暬U舷到y(tǒng)是一個基于網(wǎng)絡(luò)平臺的數(shù)據(jù)集成系統(tǒng),高速、穩(wěn)定、安全的網(wǎng)絡(luò)通信是其獲得成功的基礎(chǔ)和關(guān)鍵??梢暬U舷到y(tǒng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境應(yīng)主要包括局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和無線網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)高速化也是可視化保障系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時訪問的重要條件[4]。
(5)分布式數(shù)據(jù)庫模塊。由于彈藥保障工作涉及的層次、業(yè)務(wù)繁多,覆蓋的范圍非常廣泛,因而決定了可視化保障系統(tǒng)必須是由一個多數(shù)據(jù)源組成的綜合數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。作為可視化保障系統(tǒng)的核心,分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)把數(shù)據(jù)庫技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用統(tǒng)一起來,以適應(yīng)裝備各種機(jī)構(gòu)、各個部門地域分散的需要。
彈藥儲供保障可視化系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)主要建立在彈藥保障綜合數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上的彈藥籌措、彈藥儲存、彈藥請領(lǐng)、彈藥補(bǔ)給、彈藥投送等各可視化管理信息系統(tǒng)等構(gòu)成。系統(tǒng)主要由三部分構(gòu)成。
(1)管理信息系統(tǒng)。管理信息系統(tǒng)主要包括彈藥請領(lǐng)系統(tǒng)、彈藥收發(fā)系統(tǒng)、彈藥運(yùn)輸平臺以及其它各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)和保障指揮系統(tǒng)等。
(2)數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的構(gòu)成主要包括我國基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫,柵格地圖數(shù)據(jù)庫、衛(wèi)星影像圖等空間數(shù)據(jù)庫,運(yùn)輸平臺數(shù)據(jù)庫、彈藥信息數(shù)據(jù)庫以及主要包括地質(zhì)構(gòu)造,軍事標(biāo)圖系統(tǒng),國家和總部頒發(fā)的相關(guān)法規(guī)文件,全國縣級人口、社會經(jīng)濟(jì)、敵社情等信息的相關(guān)專題數(shù)據(jù)庫。
(3)決策支持系統(tǒng)。主要包括對彈藥儲存空間進(jìn)行精確設(shè)計(jì),合理布局,使彈藥存放到位,模擬和預(yù)測未來聯(lián)合作戰(zhàn)彈藥消耗標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)分發(fā)方案等決策支持系統(tǒng)。
可視化是未來彈藥保障發(fā)展的方向,彈藥儲供保障可視化對于及時掌握部隊(duì)需求、彈藥資源、保障狀態(tài)等情況,實(shí)現(xiàn)彈藥指揮效能和彈藥保障效益最大化,使彈藥保障做到適時、適地、適量具有重要意義。建立我軍彈藥儲供保障可視化系統(tǒng)可以極大地提高我軍彈藥儲供保障效率,對于提高我軍平、戰(zhàn)時彈藥儲供保障能力,推進(jìn)我軍彈藥儲供保障信息化建設(shè)具有重要作用。
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