周 雷,楊學(xué)春,王文普,宋 磊

(1. 中國(guó)電子進(jìn)出口總公司,北京 100036;2. 中國(guó)人民解放軍95899部隊(duì),北京 100094;3. 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十五研究所,北京 100083)

?

指揮信息系統(tǒng)驗(yàn)證支撐軟件平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)

周 雷1,楊學(xué)春2,王文普3,宋 磊3

(1. 中國(guó)電子進(jìn)出口總公司,北京 100036;2. 中國(guó)人民解放軍95899部隊(duì),北京 100094;3. 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十五研究所,北京 100083)

從系統(tǒng)特點(diǎn)及驗(yàn)證定義出發(fā),給出一種指揮信息系統(tǒng)驗(yàn)證的方式,即搭建驗(yàn)證支撐軟件平臺(tái),采用實(shí)際系統(tǒng)與仿真手段的方式,構(gòu)造真實(shí)實(shí)戰(zhàn)條件的作戰(zhàn)環(huán)境。針對(duì)指揮信息系統(tǒng)驗(yàn)證的共性需求和總體要求,梳理出驗(yàn)證支撐平臺(tái)場(chǎng)景構(gòu)建、要素建模、資源集成、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)管理等關(guān)鍵技術(shù),分析其內(nèi)涵并提出了詳細(xì)技術(shù)解決方案,最后得出結(jié)論。

指揮信息系統(tǒng);試驗(yàn);驗(yàn)證;平臺(tái)

指揮信息系統(tǒng)作為現(xiàn)代軍隊(duì)的神經(jīng)中樞,提供軍事信息化指揮和管理手段,提高指揮效率,是現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的“兵力倍增器”,它的能力在很大程度上會(huì)影響甚至決定戰(zhàn)爭(zhēng)的勝負(fù)。指揮信息系統(tǒng)貫穿籌劃、作戰(zhàn)、后勤等各個(gè)領(lǐng)域,涉及指揮、控制、通信和情報(bào)等諸多專業(yè),結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能多樣、性能苛刻,因此指揮信息系統(tǒng)的研制開發(fā)及其試驗(yàn)驗(yàn)證技術(shù)成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。

文獻(xiàn)[1]認(rèn)為指揮信息系統(tǒng)驗(yàn)證(以下簡(jiǎn)稱“驗(yàn)證”)的定義是:“對(duì)于已完成階段開發(fā)或全部開發(fā)的實(shí)際指揮信息系統(tǒng),由最終使用方組織,在實(shí)際或接近實(shí)際的應(yīng)用條件下,尤其是在邊界、緊急、特殊條件下,全面檢驗(yàn)其各項(xiàng)戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)是否滿足預(yù)期要求所進(jìn)行的試驗(yàn)的統(tǒng)稱。”通過(guò)“驗(yàn)證”應(yīng)當(dāng)?shù)玫揭韵陆Y(jié)果:檢驗(yàn)各項(xiàng)指標(biāo)是否滿足預(yù)期要求;哪些指標(biāo)(不)滿足;指標(biāo)(不)滿足的程度;找到指標(biāo)的極值和相應(yīng)的條件等。

國(guó)外對(duì)指揮信息系統(tǒng)驗(yàn)證技術(shù)的研究已開展多年,如法軍使用的集模擬、測(cè)試和評(píng)估于一體的指揮信息系統(tǒng)測(cè)試和驗(yàn)證平臺(tái)(STVF),已有近50年裝備數(shù)據(jù)和模型以及技術(shù)的積累;美軍現(xiàn)有的裝備試驗(yàn)評(píng)估重點(diǎn)項(xiàng)目聯(lián)合任務(wù)環(huán)境試驗(yàn)?zāi)芰?JMETC),也是2005年啟動(dòng)的為推動(dòng)裝備聯(lián)合試驗(yàn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重點(diǎn)項(xiàng)目[2],它采用試驗(yàn)與訓(xùn)練使能體系結(jié)構(gòu)(TENA)提供促進(jìn)系統(tǒng)間互操作性所需要的體系結(jié)構(gòu)和軟件能力[3-6]。

本文認(rèn)為,搭建驗(yàn)證支撐軟件平臺(tái),采用實(shí)際系統(tǒng)與仿真手段,構(gòu)造真實(shí)實(shí)戰(zhàn)條件的作戰(zhàn)環(huán)境,是一種可信、可控、經(jīng)濟(jì)、高效的指揮信息系統(tǒng)驗(yàn)證方式。

驗(yàn)證支撐軟件平臺(tái)(以下簡(jiǎn)稱“驗(yàn)證平臺(tái)”、“平臺(tái)”)面向指揮信息系統(tǒng)驗(yàn)證的共性需求,構(gòu)建可重組、可擴(kuò)展的驗(yàn)證基礎(chǔ)支撐服務(wù)和通用工具軟件,集成實(shí)物、半實(shí)物和仿真系統(tǒng)等驗(yàn)證資源,支持在復(fù)雜條件下開展系統(tǒng)功能、性能等內(nèi)容的驗(yàn)證,指揮信息系統(tǒng)快速形成能力。類似平臺(tái)的研制在國(guó)內(nèi)尚屬首次,具有一定的開拓性,文獻(xiàn)[1]解決了驗(yàn)證內(nèi)容、方法、模式及流程等方面的問(wèn)題,本文著重從技術(shù)角度對(duì)驗(yàn)證平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行梳理、分析并給出解決方案。

1 驗(yàn)證支撐關(guān)鍵技術(shù)

驗(yàn)證平臺(tái)圍繞“驗(yàn)證場(chǎng)景實(shí)戰(zhàn)化、驗(yàn)證資源服務(wù)化、驗(yàn)證過(guò)程流程化”開展設(shè)計(jì)。場(chǎng)景實(shí)戰(zhàn)化指平臺(tái)應(yīng)滿足貼近實(shí)戰(zhàn)的驗(yàn)證需要,支持利用實(shí)物、半實(shí)物、仿真系統(tǒng)等各類驗(yàn)證資源,構(gòu)建體現(xiàn)指揮信息系統(tǒng)作戰(zhàn)編成、指揮關(guān)系、裝備互聯(lián)、兵力部署等要素的驗(yàn)證場(chǎng)景,形成虛實(shí)結(jié)合的復(fù)雜驗(yàn)證環(huán)境。資源服務(wù)化指平臺(tái)應(yīng)采用面向服務(wù)的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證資源服務(wù)化,滿足指揮信息系統(tǒng)對(duì)驗(yàn)證資源可組合、可重用、可擴(kuò)展的需要。過(guò)程流程化是平臺(tái)應(yīng)能規(guī)范指揮信息系統(tǒng)驗(yàn)證過(guò)程,適應(yīng)指揮控制過(guò)程流程化的特點(diǎn),具備流程化執(zhí)行驗(yàn)證任務(wù)的能力,支持基于不同的驗(yàn)證任務(wù)制定流程,支持過(guò)程的流程化并滿足流程重組與重用的需求。

由以上分析可知驗(yàn)證支撐軟件平臺(tái)的核心技術(shù)是:

1)支持利用不同形態(tài)、不同種類和不同粒度的驗(yàn)證要素作為被試系統(tǒng)和配試資源,虛實(shí)一體化的驗(yàn)證場(chǎng)景構(gòu)建技術(shù)；

2)采用了參數(shù)化、組合、繼承等方法,貼近實(shí)戰(zhàn)的作戰(zhàn)背景,滿足模型的通用性、重用性和可擴(kuò)展要求,基于體系化、可復(fù)用的指控要素模型構(gòu)建技術(shù)；

3)制定資源對(duì)象描述規(guī)范、接入適配規(guī)范,面向服務(wù)的異構(gòu)資源快速集成技術(shù),支持多種類型系統(tǒng)研制、試驗(yàn)、使用等不同階段的功能、性能、接口、體系兼容性驗(yàn)證；

4)為公共基礎(chǔ)支撐環(huán)境提供基于全局概念模型的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)共享技術(shù),實(shí)現(xiàn)分布式異構(gòu)驗(yàn)證共享數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境內(nèi)的可見、可訪問(wèn)與可理解；

5)針對(duì)數(shù)據(jù)特征和應(yīng)用需求,提供多維度綜合、數(shù)據(jù)抽取和特征分析、數(shù)據(jù)語(yǔ)義解析等基礎(chǔ)支撐,多維度多專業(yè)驗(yàn)證數(shù)據(jù)管理及分析技術(shù)。

2 場(chǎng)景構(gòu)建技術(shù)

2.1 驗(yàn)證想定規(guī)范

驗(yàn)證想定規(guī)范包括作戰(zhàn)想定與資源關(guān)聯(lián)兩部分,作戰(zhàn)想定從作戰(zhàn)人員視角編輯作戰(zhàn)編成與作戰(zhàn)計(jì)劃,將作戰(zhàn)視圖映射為對(duì)象視圖中的對(duì)象初始狀態(tài)、對(duì)象間關(guān)系、行為規(guī)則及行動(dòng)計(jì)劃,再依據(jù)驗(yàn)證需要為每個(gè)作戰(zhàn)實(shí)體關(guān)聯(lián)相應(yīng)的驗(yàn)證資源,將對(duì)象的這些屬性傳遞給相應(yīng)的實(shí)物(實(shí)裝)、模擬器、仿真系統(tǒng)。此外,在圖形數(shù)據(jù)管理方面,強(qiáng)化了態(tài)勢(shì)的分層管理,基于圖層進(jìn)行數(shù)據(jù)管理;想定文件采用XML格式,按照敵我屬性進(jìn)行組織,按想定實(shí)體描述機(jī)制對(duì)驗(yàn)證想定進(jìn)行描述;在想定推演方面,采用動(dòng)靜數(shù)據(jù)分離和靜態(tài)標(biāo)號(hào)庫(kù)優(yōu)化方式提升效率。

2.2 驗(yàn)證過(guò)程控制

過(guò)程管控組織驗(yàn)證活動(dòng)的開展并對(duì)驗(yàn)證過(guò)程進(jìn)行全方位多角度的統(tǒng)一監(jiān)控。為了解決新裝備的接入以及現(xiàn)役裝備或模擬器的升級(jí)改造的問(wèn)題,適應(yīng)不斷擴(kuò)展的異構(gòu)實(shí)體,過(guò)程管控制定了控制規(guī)范,規(guī)范描述了常用的控制命令參數(shù)描述方式,基于控制規(guī)范定義了可導(dǎo)控的命令及內(nèi)部參數(shù),并基于制定的導(dǎo)控命令進(jìn)行解析和執(zhí)行。在資源接入驗(yàn)證平臺(tái)進(jìn)行初始化時(shí),首先上報(bào)本資源的受控能力,過(guò)程管控存儲(chǔ)其受控能力,在驗(yàn)證開始之后,依據(jù)受控能力進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。異構(gòu)實(shí)體態(tài)勢(shì)展現(xiàn)方面,剝離展示效果與具體業(yè)務(wù),將項(xiàng)目所需的具體業(yè)務(wù)進(jìn)行實(shí)現(xiàn),而異構(gòu)實(shí)體的展示效果用插件實(shí)現(xiàn),通過(guò)擴(kuò)展展示效果插件來(lái)完善不斷變化的新裝備。

3 指控要素模型構(gòu)建技術(shù)

3.1 模型的體系化構(gòu)建

1)模型體系框架

為了規(guī)范模型的管理和開發(fā),本文將指控要素模型體系框架分為作戰(zhàn)實(shí)體模型、信息系統(tǒng)模型、環(huán)境模型和交戰(zhàn)裁決模型4大類,如圖1所示。

圖1 指控要素模型體系框架

其中C4ISR模型模擬單個(gè)作戰(zhàn)實(shí)體的指控功能,平臺(tái)通過(guò)對(duì)指揮控制業(yè)務(wù)的抽象,將指控模型分為群指控模型、任務(wù)指控模型、平臺(tái)指控模型。群指控模型用于模擬指揮所中指揮控制的公共部分,如組織兵力指揮層次、設(shè)置兵力的共有屬性。任務(wù)指控模型用于模擬對(duì)特定類型作戰(zhàn)任務(wù)的指揮,如空戰(zhàn)、水面戰(zhàn)等,可用于描述方向指揮員的指揮能力、指揮所具備的指揮能力。平臺(tái)指控模型用于模擬平臺(tái)級(jí)實(shí)體的行為能力。由群指控模型、任務(wù)指控模型和平臺(tái)指控模型構(gòu)成的戰(zhàn)場(chǎng)指控層次結(jié)構(gòu)示例如圖2所示。

圖2 指控層次結(jié)構(gòu)示意圖

指控模型的結(jié)構(gòu)規(guī)則如下:

?每個(gè)群指控可以指揮一個(gè)或多個(gè)下級(jí)群指控;

?每個(gè)群指控可以包含一個(gè)或多個(gè)下級(jí)任務(wù)指控;

?每個(gè)群指控可以指揮一個(gè)或多個(gè)平臺(tái)指控;

?任務(wù)指控不能包含任務(wù)指控或平臺(tái)指控;

?任務(wù)平臺(tái)指控只能指揮其所屬的群指控指揮的各兵力平臺(tái)來(lái)實(shí)施其方案和戰(zhàn)術(shù)規(guī)則;

?兵力平臺(tái)必須隸屬于某個(gè)群指控指揮;

?群指控必須部署在某個(gè)兵力平臺(tái)上。

實(shí)體模型可以從環(huán)境模型獲取地形數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù),也可以根據(jù)火力打擊的毀傷評(píng)估對(duì)環(huán)境模型產(chǎn)生的影響。實(shí)體間的關(guān)聯(lián)關(guān)系還包括交戰(zhàn)關(guān)系、通信關(guān)系、情報(bào)關(guān)系、指揮關(guān)系等。

3.2 模型的重用

平臺(tái)采用“組件化、模板化”的思想來(lái)構(gòu)建作戰(zhàn)實(shí)體,分離模型與數(shù)據(jù),將組成作戰(zhàn)仿真實(shí)體的各要素抽象為獨(dú)立的組件,并可將組件按照一定的規(guī)則組合為各類仿真實(shí)體模型;基于上文提出的模型框架,可開發(fā)各類實(shí)體模型。實(shí)體模型與具體的實(shí)體數(shù)據(jù)、規(guī)則信息結(jié)合,構(gòu)成型號(hào)模型;型號(hào)模型加上想定數(shù)據(jù)生成虛擬戰(zhàn)場(chǎng)的平臺(tái)對(duì)象實(shí)例。實(shí)體模型框架設(shè)計(jì)考慮各個(gè)類模型的公共部分的設(shè)計(jì),其中最重要的工作是通過(guò)框架的約束,保證組件模型集成的合理性、規(guī)范性。

平臺(tái)組件模板對(duì)系統(tǒng)中最小可分辨單位進(jìn)行建模。如圖3所示。

其中,平臺(tái)組件模型是平臺(tái)實(shí)體建模中的核心組件,是組件模型組合為實(shí)體模型時(shí)的基礎(chǔ)。平臺(tái)組件模型可控制設(shè)備組件模型、機(jī)動(dòng)組件模型,調(diào)度行為組件模型的運(yùn)行;同時(shí)平臺(tái)組件模型可接收設(shè)備組件模型、機(jī)動(dòng)組件模型發(fā)送的狀態(tài)信息、情報(bào)數(shù)據(jù)等。其交互關(guān)系如圖4所示。

圖3 組件化模型分類結(jié)構(gòu)

圖4 組件模型交互關(guān)系

設(shè)備組件模型間不直接進(jìn)行數(shù)據(jù)和操作交互,而由平臺(tái)組件模型完成。設(shè)備組件模型與機(jī)動(dòng)組件模型間也不直接發(fā)生交互,設(shè)備組件模型所需的機(jī)動(dòng)狀態(tài)信息由平臺(tái)組件模型提供。行為組件模型的執(zhí)行狀態(tài)由平臺(tái)組件模型控制,同時(shí)根據(jù)模型的行為邏輯控制設(shè)備組件模型和機(jī)動(dòng)組件模型。

3.3 指控要素模型仿真引擎

平臺(tái)采用基于時(shí)間和離散事件混合推進(jìn)的方式設(shè)計(jì)仿真引擎,利用多線程并發(fā)和事件同步機(jī)制,通過(guò)仿真實(shí)體的周期性和非周期性事件調(diào)度,達(dá)到推進(jìn)仿真時(shí)間的目的,總體結(jié)構(gòu)如圖5所示。

仿真引擎中可以存在多個(gè)事件管理器,每個(gè)事件管理器對(duì)應(yīng)一個(gè)獨(dú)立的線程并維護(hù)著一個(gè)獨(dú)立的事件隊(duì)列。每個(gè)事件隊(duì)列中可存在多個(gè)仿真實(shí)體,每個(gè)仿真實(shí)體包含多個(gè)組件模型,每個(gè)組件模型都可以向所屬事件隊(duì)列提交事件,事件管理器對(duì)提交的事件進(jìn)行排序,安排到事件隊(duì)列的合適位置。仿真引擎運(yùn)行時(shí),事件管理器不斷的循環(huán)獲取事件隊(duì)列的第一個(gè)事件,向時(shí)間管理器發(fā)去執(zhí)行請(qǐng)求,時(shí)間管理器扮演著仲裁者的角色,負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)多個(gè)事件隊(duì)列的時(shí)間同步,評(píng)估事件執(zhí)行請(qǐng)求。

圖5 引擎運(yùn)行示意圖

4 異構(gòu)驗(yàn)證資源集成技術(shù)

4.1 資源對(duì)象代碼框架

由于不同系統(tǒng)驗(yàn)證活動(dòng)常需要開發(fā)不同的驗(yàn)證資源,平臺(tái)按照集成開發(fā)環(huán)境的設(shè)計(jì)思想,向用戶提供統(tǒng)一的開發(fā)界面,并以插件的形式提供資源對(duì)象開發(fā)所需的建模、代碼自動(dòng)生成、編譯、驗(yàn)證資源編輯、部署和資源服務(wù)測(cè)試能力。為此,平臺(tái)制定了一套面向?qū)ο蟮馁Y源對(duì)象描述語(yǔ)言(Object Definition Language,ODL),并制定了驗(yàn)證資源對(duì)象元模型規(guī)范。依據(jù)實(shí)物、半實(shí)物和仿真系統(tǒng)等各類驗(yàn)證資源的通信模型、交互關(guān)系,參考元模型規(guī)范[5-6],采用ODL的語(yǔ)法,為開發(fā)人員提供一個(gè)高效便捷統(tǒng)一資源對(duì)象建模和開發(fā)方法。

4.2 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可靠傳輸

低延時(shí)是對(duì)驗(yàn)證資源集成中間件的基本要求。在中間件設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過(guò)程中,相關(guān)通信API完全基于ACE所封裝的原生操作系統(tǒng)API,設(shè)計(jì)時(shí)在中間件本身、發(fā)送端處理、接收端處理等各環(huán)節(jié)方面都進(jìn)行了優(yōu)化,整個(gè)通信框架的實(shí)現(xiàn)以最小的代價(jià)和層次來(lái)減少不必要的繁雜處理細(xì)節(jié)以縮減與原生Socket的性能差異,同時(shí)又不失整個(gè)中間件帶來(lái)的易用性和伸縮性。針對(duì)數(shù)據(jù)量大的情況,剝離信息通信與上層應(yīng)用的無(wú)關(guān)細(xì)節(jié),盡可能地降低中間件數(shù)據(jù)通信實(shí)體自身所需的資源(包括內(nèi)存和網(wǎng)絡(luò)IO句柄等),同時(shí)采用消息壓縮/解壓縮、動(dòng)態(tài)QoS、多線程處理機(jī)制等多種手段,保證數(shù)據(jù)完整即時(shí)可靠傳輸。

4.3 驗(yàn)證資源實(shí)時(shí)接入

平臺(tái)資源集成中間件支持靜態(tài)調(diào)用和動(dòng)態(tài)加載的方式實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證資源的接入。靜態(tài)調(diào)用通過(guò)應(yīng)用節(jié)點(diǎn)靜態(tài)加載驗(yàn)證資源對(duì)象集成開發(fā)工具生成的代碼框架,動(dòng)態(tài)加載通過(guò)基于定義的驗(yàn)證資源對(duì)象建模生成的XML文件接入驗(yàn)證資源對(duì)象,支持驗(yàn)證資源對(duì)象的動(dòng)態(tài)發(fā)布/訂閱和遠(yuǎn)程調(diào)用,提高了應(yīng)用開發(fā)的效率和聯(lián)調(diào)的便利性。

5 多源異構(gòu)數(shù)據(jù)共享技術(shù)

5.1 全局概念模型構(gòu)建

全局概念模型實(shí)質(zhì)上是聯(lián)合共享數(shù)據(jù)的描述元數(shù)據(jù),是基于統(tǒng)一的指揮信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)規(guī)范,以便于理解、展示、管理為目的而生成的驗(yàn)證數(shù)據(jù)模型的一致邏輯表述。全局概念模型主要包含作戰(zhàn)數(shù)據(jù)、驗(yàn)證數(shù)據(jù)和驗(yàn)證資源三個(gè)部分的內(nèi)容。通過(guò)模型加載,建立全局目錄,將驗(yàn)證數(shù)據(jù)模型加載到相應(yīng)的目錄分類下,從而構(gòu)建起全局概念模型,進(jìn)而建立各專業(yè)數(shù)據(jù)源到全局概念模型之間的數(shù)據(jù)源內(nèi)容映射,將源數(shù)據(jù)抽取轉(zhuǎn)換為滿足目標(biāo)模型定義的數(shù)據(jù),并且映射規(guī)則能夠被記錄到元數(shù)據(jù)庫(kù)中,最終實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證數(shù)據(jù)環(huán)境的構(gòu)建。

5.2 數(shù)據(jù)抽取轉(zhuǎn)換技術(shù)

數(shù)據(jù)抽取轉(zhuǎn)換有賴于源數(shù)據(jù)和目標(biāo)數(shù)據(jù)的映射關(guān)系。兩個(gè)異構(gòu)資源模型之間所定義的數(shù)據(jù)映射規(guī)則決定了抽取轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)確性、完備性和效率。根據(jù)數(shù)據(jù)映射關(guān)系的特點(diǎn),確定以下規(guī)則:

1)零對(duì)一映射:目標(biāo)數(shù)據(jù)沒(méi)有與之相關(guān)的源表數(shù)據(jù),它的內(nèi)容在執(zhí)行過(guò)程中將不會(huì)被填充。

2)一對(duì)一映射:目標(biāo)數(shù)據(jù)來(lái)源于單個(gè)源數(shù)據(jù)。多數(shù)情況下須對(duì)源數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)函數(shù)變換、字符串處理、日期處理、規(guī)格化轉(zhuǎn)換等。

3)多對(duì)一映射:將多個(gè)源數(shù)據(jù)映射到單個(gè)目標(biāo)數(shù)據(jù)。這時(shí)將多個(gè)源數(shù)據(jù)組合處理,如字符串組合、表達(dá)式組合、選擇組合。

4)一對(duì)多映射:單個(gè)源數(shù)據(jù)項(xiàng)映射到多個(gè)目標(biāo)數(shù)據(jù)項(xiàng),如將源表中單個(gè)數(shù)字在目標(biāo)表中分解為幾個(gè)數(shù)的和。

5.3 驗(yàn)證數(shù)據(jù)同步技術(shù)

平臺(tái)采用統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的元模型結(jié)構(gòu),依據(jù)全局概念模型,實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)注冊(cè)與管理、按照檢索條件完成驗(yàn)證數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)檢索及驗(yàn)證數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)同步導(dǎo)入導(dǎo)出等功能。

數(shù)據(jù)同步包含數(shù)據(jù)訂閱管理能力和數(shù)據(jù)同步能力?；诓呗缘挠嗛喎职l(fā)機(jī)制,實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證數(shù)據(jù)批量數(shù)據(jù)抽取與增量數(shù)據(jù)的同步;數(shù)據(jù)變化捕獲服務(wù)和數(shù)據(jù)變化同步服務(wù)實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的同步,解決多節(jié)點(diǎn)間驗(yàn)證數(shù)據(jù)的即時(shí)同步問(wèn)題;采用基于數(shù)據(jù)庫(kù)日志的技術(shù)來(lái)支持對(duì)變化數(shù)據(jù)的即時(shí)捕獲。而數(shù)據(jù)同步能力提供數(shù)據(jù)捕獲、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)入庫(kù)。

6 數(shù)據(jù)管理與分析技術(shù)

6.1 基于基線的驗(yàn)證數(shù)據(jù)管理

基線是指在特定驗(yàn)證場(chǎng)景、驗(yàn)證想定、外部條件下早期驗(yàn)證產(chǎn)生的過(guò)程數(shù)據(jù)與結(jié)果數(shù)據(jù),用于替代基線系統(tǒng)對(duì)新的被試系統(tǒng)實(shí)施基線比對(duì)驗(yàn)證,目的為指揮信息系統(tǒng)驗(yàn)證提供比較基準(zhǔn),數(shù)據(jù)來(lái)源為所有歷史驗(yàn)證任務(wù)數(shù)據(jù)。

驗(yàn)證數(shù)據(jù)的組織和描述是對(duì)驗(yàn)證任務(wù)描述的基礎(chǔ),并支撐對(duì)被試系統(tǒng)特性的分析。由于驗(yàn)證任務(wù)的階段、層次和粒度不同,其數(shù)據(jù)的描述具有復(fù)雜性。數(shù)據(jù)管理與分析定義驗(yàn)證數(shù)據(jù)基線框架和基線對(duì)比方法,支撐試驗(yàn)數(shù)據(jù)的整體性描述,支持對(duì)來(lái)自于一次驗(yàn)證的基線系統(tǒng)或被試系統(tǒng)的部分或全部數(shù)據(jù)形成基線,并形成對(duì)系統(tǒng)驗(yàn)證的數(shù)據(jù)資產(chǎn),為未來(lái)的驗(yàn)證任務(wù)提供了不斷豐富的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

6.2 動(dòng)態(tài)可變作戰(zhàn)數(shù)據(jù)管理

作戰(zhàn)數(shù)據(jù)管理組織管理各專業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表并提供快捷的查詢與展現(xiàn)方法。通過(guò)分析已有作戰(zhàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的表結(jié)構(gòu),提煉作戰(zhàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)鍵特性。最終利用數(shù)據(jù)庫(kù)的特點(diǎn),通過(guò)表名查詢?cè)跀?shù)據(jù)庫(kù)中的全局變量表,將各個(gè)表的字段自動(dòng)檢索出來(lái),根據(jù)不同的表字段自動(dòng)生成JSP頁(yè)面,JSP頁(yè)面根據(jù)全局表中獲取的表格元信息,自動(dòng)完成表格的查詢、列表顯示等功能。

6.3 非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)全文檢索

針對(duì)驗(yàn)證過(guò)程數(shù)據(jù)中大量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的使用需求，平臺(tái)在Lucene框架基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)，通過(guò)掃描文檔建立索引，指明該詞在文檔中出現(xiàn)的次數(shù)和位置，建立起基于文本的全文檢索快捷查詢方式。當(dāng)用戶查詢時(shí)可以根據(jù)建立的索引查找，類似于通過(guò)字典的檢索字表查字的過(guò)程。全文檢索系統(tǒng)具有建立索引，處理查詢返回結(jié)果集，增加索引，優(yōu)化索引結(jié)構(gòu)等功能，支持按任意給定關(guān)鍵字，在系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)中將相關(guān)的數(shù)據(jù)按照相關(guān)性大小的順序以列表的形式展現(xiàn)，可以很好的滿足用戶對(duì)非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的使用要求。

7 結(jié)束語(yǔ)

驗(yàn)證支撐軟件平臺(tái)針對(duì)不同規(guī)模、不同專業(yè)和不同形態(tài)指揮信息系統(tǒng)驗(yàn)證的共性需求,提供了一個(gè)公共的基礎(chǔ)支撐環(huán)境和工具集?；A(chǔ)支撐環(huán)境提供數(shù)據(jù)、通信運(yùn)行環(huán)境,為用戶提供平臺(tái)訪問(wèn)和管理接口,提供標(biāo)準(zhǔn)化的驗(yàn)證資源接入和集成手段,將實(shí)物、半實(shí)物、仿真類資源集成虛實(shí)結(jié)合的驗(yàn)證環(huán)境;工具集為開展驗(yàn)證活動(dòng)提供資源開發(fā)、過(guò)程管控和實(shí)時(shí)非實(shí)時(shí)分析的規(guī)范化、通用化手段。

驗(yàn)證平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)的提出、解決和應(yīng)用,覆蓋了資源接入、資源集成、數(shù)據(jù)共享、管理支撐等各項(xiàng)關(guān)鍵需求,解決了虛實(shí)一體化驗(yàn)證場(chǎng)景構(gòu)建、體系化可復(fù)用的指控要素模型構(gòu)建,面向服務(wù)異構(gòu)資源快速集成,基于全局概念模型的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)共享,多維度多專業(yè)數(shù)據(jù)管理及分析等難題,保證了逼真、經(jīng)濟(jì)、高效的指揮信息系統(tǒng)驗(yàn)證支撐軟件平臺(tái)的順利建設(shè),有效支撐了多型指揮信息系統(tǒng)的試驗(yàn)驗(yàn)證活動(dòng)的開展[7-8]。

[1] 王文普,劉光耀，楊慧，等. 指揮信息系統(tǒng)驗(yàn)證理論和驗(yàn)證方法[J]. 指揮控制與仿真， 2014, 36(6): 88-91.

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[8] 王文普，劉光耀，楊慧，等. 指揮控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)能力評(píng)估方法[J]. 指揮控制與仿真， 2015, 37(5):1-4.

Key Techniques of Command and Control System Validation Platform

ZHOU Lei1, YANG Xue-chun2, WANG Wen-pu3, SONG Lei3

(1. China National Electronics Import & Export Corporation, Beijing 100036;2. Unit 95899 of PLA, Beijing 100094;3. The 15th Research Institute of CETC, Beijing 100083, China)

A command and control system validation method is proposed based on it’s feature and it’s validation definition. The method suggests building a command and control system validation platform with both real and simulation system to create an actual combat environment. In view of common needs and overall requirements, key techniques of command and control system validation such as scene construction, model building, resource integration, data sharing and data management are presented, then analysis and technical solutions, and finally the conclusion are put forward.

command and control system; test; validation; platform

2017-02-24

周 雷(1981-),男,江蘇金壇人,碩士,工程師,研究方向?yàn)閿?shù)據(jù)處理、系統(tǒng)仿真和指揮控制。 楊學(xué)春(1976-),男,高級(jí)工程師。 王文普(1969-),男,高級(jí)工程師。 宋 磊(1976-),男,高級(jí)工程師。

1673-3819(2017)03-0130-05

TP391.9；E94

A

10.3969/j.issn.1673-3819.2017.03.028

修回日期： 2017-03-10