朱旋　江澤強(qiáng)　陳睿

隨著信息技術(shù)在軍事領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,現(xiàn)代戰(zhàn)爭呈現(xiàn)出戰(zhàn)場空間廣闊多維、指揮要素復(fù)雜多元、數(shù)據(jù)信息海量多樣等顯著特點(diǎn),導(dǎo)致聯(lián)合作戰(zhàn)方案計(jì)劃制定規(guī)模以及復(fù)雜程度不斷提高.而傳統(tǒng)的基于文檔的指揮控制手段無法實(shí)現(xiàn)對(duì)海量戰(zhàn)場數(shù)據(jù)信息的有效處理,對(duì)各種作戰(zhàn)行動(dòng)的描述不準(zhǔn)確且文字表述容易產(chǎn)生歧義,已經(jīng)無法適應(yīng)信息戰(zhàn)爭的作戰(zhàn)要求.因此如何優(yōu)化創(chuàng)新指揮手段、切實(shí)提高指揮效率,成為各國軍事問題研究的重大課題.

國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域研究及近期戰(zhàn)爭實(shí)踐表明,利用可視化視圖對(duì)戰(zhàn)場數(shù)據(jù)信息進(jìn)行精準(zhǔn)描述,能夠有效解決信息化條件下基于文檔的指揮控制手段暴露出的種種不足.在查閱資料的過程中發(fā)現(xiàn),國外可視化視圖研究具有顯著的系統(tǒng)性、實(shí)用性與高效性,早已投入實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用并經(jīng)過了多次迭代[1].相比之下,國內(nèi)可視化視圖的研究存在較大差距[2],尤其是在可視化視圖的建模及應(yīng)用研究方面,還處于起步階段.

本文在指揮工程化理論[3]的基礎(chǔ)上將聯(lián)合作戰(zhàn)方案計(jì)劃可視化視圖明確為由空間、時(shí)間、信息組成的“三視圖”,并利用UML對(duì)“三視圖”進(jìn)行建模,對(duì)指揮手段由“以文為綱”向“以圖為綱”的轉(zhuǎn)變進(jìn)行探索與研究,為新形勢下我軍體系作戰(zhàn)指揮的優(yōu)化與創(chuàng)新提供思路.

1　概述

1.1　UML概述

UML是一種定義良好、易于表達(dá)、功能強(qiáng)大且普遍使用的標(biāo)準(zhǔn)化建模語言[4].通過UML提供的各種圖,用戶能夠建立相關(guān)問題在需求、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)等多個(gè)流程的模型.UML提供的圖中包含了用來顯示各類模型元素符號(hào)的實(shí)際圖形,通過特定的排列組合,這些元素能夠?qū)ο到y(tǒng)的某個(gè)特定部分或方面進(jìn)行闡明.在各種圖中使用的概念被稱為模型元素.模型元素是通過語義,即該元素的正式定義或在該元素所代表的精確意義予以定義的.

常見的UML圖和UML模型元素如圖1所示,UML圖可以分成結(jié)構(gòu)圖和行為圖兩大類.結(jié)構(gòu)圖主要用于靜態(tài)建模,包括類圖、對(duì)象圖、構(gòu)件圖、部署圖和包圖;行為圖主要用于動(dòng)態(tài)建模,包括活動(dòng)圖、協(xié)作圖、順序圖、用例圖和狀態(tài)圖等.模型元素包括類、用例、對(duì)象、接口、節(jié)點(diǎn)、狀態(tài)、包和構(gòu)件等,還包括依賴、泛化、關(guān)聯(lián)、聚合等關(guān)系模型元素[5].

圖1　UML建模元素

1.2　需求分析

1.2.1　制定聯(lián)合作戰(zhàn)方案計(jì)劃需求分析及面臨問題

聯(lián)合作戰(zhàn)方案計(jì)劃是信息化條件下軍事行動(dòng)的核心組成,決定了軍事行動(dòng)的最終效果.在籌劃聯(lián)合作戰(zhàn)方案計(jì)劃的過程中,指揮人員需要獲得敵情、我情、戰(zhàn)場環(huán)境等眾多信息,在此基礎(chǔ)上,生成以下聯(lián)合作戰(zhàn)方案計(jì)劃信息:上級(jí)企圖和本部隊(duì)任務(wù);友鄰任務(wù)及作戰(zhàn)分界線;各部隊(duì)的編成、配置和任務(wù);作戰(zhàn)階段劃分等一系列方案計(jì)劃信息[6].這些問題歸納起來就是要求在制定聯(lián)合作戰(zhàn)方案計(jì)劃時(shí)要明確4個(gè)基本要素,即地點(diǎn)、時(shí)間、部隊(duì)、事件.

然而,當(dāng)前在使用信息系統(tǒng)制定聯(lián)合作戰(zhàn)方案計(jì)劃的過程中存在以下幾個(gè)普遍問題:人機(jī)交互困難,信息系統(tǒng)往往忽視指揮人員信息需求;信息洪流導(dǎo)致聯(lián)合作戰(zhàn)方案計(jì)劃合理性降低,指揮人員丟棄了大量未被理解消化的數(shù)據(jù);使用文字無法有效描述復(fù)雜多變的信息化戰(zhàn)場,導(dǎo)致信息有效性降低.

1.2.2　聯(lián)合作戰(zhàn)方案計(jì)劃“三視圖”

為滿足指揮人員制定聯(lián)合作戰(zhàn)方案計(jì)劃中對(duì)地點(diǎn)、時(shí)間、部隊(duì)以及事件的信息需求,處理好目前信息系統(tǒng)暴露出的問題,本研究將指揮人員制定聯(lián)合作戰(zhàn)方案計(jì)劃的4個(gè)要素映射為信息系統(tǒng)的3個(gè)要素:空間、時(shí)間、信息.在指揮工程化理論的基礎(chǔ)上利用UML對(duì)“三視圖”建模,形成空間、時(shí)間、信息的“三視圖”系統(tǒng),在指揮人員與信息系統(tǒng)之間搭建起一座交互順暢的橋梁,優(yōu)化完善我軍傳統(tǒng)的以文為綱的指揮控制方式,為未來各級(jí)指揮機(jī)構(gòu)在統(tǒng)一企圖下實(shí)現(xiàn)“同步、實(shí)時(shí)、共享、并行、互動(dòng)”指揮提供思路.

2　聯(lián)合作戰(zhàn)方案計(jì)劃“三視圖”

2.1　“三視圖”概述

2.1.1　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的方案計(jì)劃區(qū)分為作戰(zhàn)行動(dòng)計(jì)劃與作戰(zhàn)保障計(jì)劃,在“三視圖”的設(shè)計(jì)中,作戰(zhàn)保障計(jì)劃主要作為行動(dòng)條件或附件進(jìn)行體現(xiàn),作戰(zhàn)行動(dòng)計(jì)劃應(yīng)該是“三視圖”關(guān)注及顯示的重點(diǎn)內(nèi)容.根據(jù)指揮人員需求以及聯(lián)合作戰(zhàn)方案計(jì)劃各類組成要素,“三視圖”分為空間視圖、時(shí)間視圖以及信息視圖.其中空中視圖是對(duì)空間要素的描述,它主要以作戰(zhàn)地域的矢量地圖(電子地圖、海圖等)為背景對(duì)戰(zhàn)場態(tài)勢進(jìn)行描述;時(shí)間視圖是對(duì)時(shí)間要素的描述,主要通過甘特圖體現(xiàn),同時(shí)通過添加時(shí)間軸實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行過程的控制;信息視圖則主要以行動(dòng)信息流圖為手段,實(shí)現(xiàn)對(duì)各單位行動(dòng)過程中信息交互內(nèi)在聯(lián)系的可視化描述.利用各視圖對(duì)地點(diǎn)、時(shí)間、部隊(duì)、事件以及信息流程進(jìn)行針對(duì)性展示,在滿足指揮人員應(yīng)用需求的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)聯(lián)合作戰(zhàn)方案計(jì)劃的精確描述.“三視圖”總體結(jié)構(gòu)如圖2所示.

圖2　“三視圖”總體結(jié)構(gòu)

2.1.2　“三視圖”特點(diǎn)

“三視圖”是根據(jù)各層級(jí)指揮人員的使用要求及系統(tǒng)應(yīng)用的實(shí)際需求而研究設(shè)計(jì),因此具有以下特點(diǎn):

多維一體:著眼于新體制編制下戰(zhàn)區(qū)聯(lián)合作戰(zhàn)方案計(jì)劃制定的需要,在不同領(lǐng)域?qū)⒏鬈姳N部隊(duì)、作戰(zhàn)空間、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)連為一體.通過多維一體的體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù),顯著提高系統(tǒng)應(yīng)用的擴(kuò)展性和功能模塊的靈活性.

按需服務(wù):利用“三視圖”生成和分發(fā)滿足不同級(jí)別部隊(duì)制作作戰(zhàn)方案計(jì)劃需要的戰(zhàn)場信息,以“個(gè)性化”服務(wù)滿足不同層級(jí)指揮機(jī)構(gòu)和指揮員對(duì)信息的“個(gè)性”需求,從而破解信息洪流這一難題,走出人機(jī)交互不暢的困境.

“三視圖”關(guān)聯(lián)互動(dòng):各視圖以不同的方式向軍事人員顯示,但空間、時(shí)間、信息三者在邏輯結(jié)構(gòu)上相互關(guān)聯(lián),互相影響,不可分割.其三者結(jié)構(gòu)模型如圖3所示,任一時(shí)刻“三視圖”顯示的內(nèi)容都是此三維體系中的一個(gè)點(diǎn),在這樣的基礎(chǔ)上對(duì)數(shù)據(jù)信息制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),從而在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)信息基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)聯(lián)合作戰(zhàn)方案計(jì)劃“三視圖”的整體聯(lián)動(dòng).關(guān)聯(lián)互動(dòng)的內(nèi)在聯(lián)系能夠改變文字描述的不準(zhǔn)確性,實(shí)現(xiàn)對(duì)信息化戰(zhàn)場的全景精確描述,有效提高制定聯(lián)合作戰(zhàn)方案計(jì)劃的效率和質(zhì)量.

2.2　空間視圖構(gòu)想

空間視圖是在數(shù)字地圖上形成數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的聯(lián)合作戰(zhàn)行動(dòng)計(jì)劃空間分布.空間視圖類似于過去的決心圖,二者都是以作戰(zhàn)地域地圖為依據(jù),都要標(biāo)明各方部署、戰(zhàn)斗力信息及可能采取的行動(dòng).二者不同之處在于方案計(jì)劃空間視圖不是概略的、抽象的,而是以底層信息數(shù)據(jù)為支撐、能夠準(zhǔn)確描述方案計(jì)劃的視圖.

圖3　“三視圖”關(guān)聯(lián)互動(dòng)

為有效描述空間信息,需要在空間視圖中構(gòu)建相應(yīng)坐標(biāo)系統(tǒng).在本文研究中,空間坐標(biāo)系統(tǒng)由平面空間坐標(biāo)與海拔高度坐標(biāo)共同構(gòu)成.根據(jù)使用需求平面空間坐標(biāo)有網(wǎng)格坐標(biāo)與經(jīng)線度坐標(biāo)兩種表達(dá)方式.其中網(wǎng)格坐標(biāo)利用全球多尺度網(wǎng)格技術(shù)[7],將地球表面進(jìn)行4次切分并編碼而形成,它主要用于戰(zhàn)場空間協(xié)調(diào)以及作戰(zhàn)行動(dòng)中快速定位地理區(qū)域,而經(jīng)線度坐標(biāo)主要用于精確地理位置定位以及小于網(wǎng)格最小區(qū)域的描述.在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)空間視圖顯示的縮放功能.圖4顯示了步兵某旅及其下屬步兵營在空間視圖中的空間坐標(biāo).

圖4　空間坐標(biāo)

2.3　時(shí)間視圖構(gòu)想

時(shí)間視圖通過任務(wù)部隊(duì)力量編組樹和時(shí)間軸將各任務(wù)部隊(duì)的任務(wù)內(nèi)容、順序和持續(xù)時(shí)間予以展示.其基本表達(dá)方式為線條圖,在該線條圖中縱軸表示部隊(duì)編組樹,橫軸則展示了整個(gè)任務(wù)期間部隊(duì)計(jì)劃內(nèi)容以及預(yù)期完成情況,計(jì)劃內(nèi)容主要來自通用任務(wù)清單.時(shí)間視圖橫軸需細(xì)化為兩條軸,分別是計(jì)劃任務(wù)時(shí)間軸和臨時(shí)任務(wù)時(shí)間軸.默認(rèn)情況下只顯示計(jì)劃任務(wù)時(shí)間軸,當(dāng)方案計(jì)劃執(zhí)行過程中產(chǎn)生處置情況的需要時(shí),系統(tǒng)將相關(guān)情況的處置作為臨時(shí)任務(wù),并以臨時(shí)任務(wù)時(shí)間軸的形式顯示在計(jì)劃任務(wù)時(shí)間軸的下方.利用任務(wù)分支線連接計(jì)劃任務(wù)與臨時(shí)任務(wù),以此明確兩類任務(wù)間關(guān)系.

除了表述計(jì)劃行動(dòng)進(jìn)展情況之外,時(shí)間軸也是時(shí)間控制軸,是精確控制方案計(jì)劃進(jìn)程及實(shí)現(xiàn)“三視圖”回放功能的主要手段.精確控制進(jìn)程是在方案計(jì)劃自動(dòng)推演的過程中,指揮人員通過對(duì)時(shí)序圖橫軸的定位控制實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)鍵計(jì)劃行動(dòng)的有效聚焦.方案計(jì)劃的回放功能是基于系統(tǒng)的自動(dòng)記錄實(shí)現(xiàn)的,通過設(shè)計(jì)具體的操作界面實(shí)現(xiàn)對(duì)回放的控制,包括播放、暫停、加速、減速、停止等.時(shí)序圖回放功能實(shí)現(xiàn)了方案計(jì)劃的全過程全線索全景再現(xiàn)[8],具體表現(xiàn)形式如圖5所示.

2.4　信息視圖構(gòu)想

信息視圖主要通過“內(nèi)部流轉(zhuǎn)、外部通聯(lián)”實(shí)現(xiàn)信息流程的精確描述.

內(nèi)部流轉(zhuǎn)是指在以信息流為軸的圖形中將各單位主要計(jì)劃行動(dòng)的信息流通因果關(guān)系或支援關(guān)系標(biāo)繪出來,形成以信息流為拓?fù)潢P(guān)系的圖形.行動(dòng)信息流圖通過明確各行動(dòng)在信息流上的因果或支援關(guān)系,實(shí)現(xiàn)對(duì)不同來源、要求和粒度信息之間的相互轉(zhuǎn)換以及信息反饋.為了明確信息的輸入與輸出,在本文研究的信息流圖應(yīng)用中要將信源與信宿進(jìn)行具體表述,同時(shí)要制定顯示的規(guī)則,位于信息軸上方的是輸入信息,位于信息軸下方的則屬于輸出信息,虛線表示沒有執(zhí)行的方案計(jì)劃,實(shí)線表示已經(jīng)執(zhí)行的方案計(jì)劃.以軍事行動(dòng)中指揮所向任務(wù)部隊(duì)下達(dá)命令及部隊(duì)?wèi)?zhàn)前準(zhǔn)備為例,在對(duì)信源信息進(jìn)行表述過程中,使用以下格式:

其中S:...、D:...分別是對(duì)信源及信宿的表述,C:...則表示信息內(nèi)容.若在同一時(shí)刻有多個(gè)信源或信宿,則通過對(duì)不同信源或信宿進(jìn)行編號(hào)并利用列表進(jìn)行顯示,如下例:

以一次空軍火力突擊行動(dòng)為例,構(gòu)建圖6行動(dòng)信息流圖.

雖然行動(dòng)信息流圖能夠較好地反映信息流轉(zhuǎn)過程,但在方案計(jì)劃推演的過程中,僅憑圖6無法有效處理構(gòu)設(shè)情況,因此在設(shè)計(jì)行動(dòng)信息流圖的過程中還需要內(nèi)置處置情況集,如圖7所示,其內(nèi)容主要以方案計(jì)劃的構(gòu)設(shè)情況為主.在方案計(jì)劃推演的過程中,處置情況集由于是內(nèi)置內(nèi)容而不予顯示,一旦有處置指令出現(xiàn),行動(dòng)信息流圖就調(diào)用處置情況集中相應(yīng)內(nèi)容并予以顯示,通過及時(shí)調(diào)整相關(guān)內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)行動(dòng)信息流圖的動(dòng)態(tài)更新,確保了信息描述的準(zhǔn)確性與時(shí)效性.

外部通聯(lián)是指通過在空間視圖中構(gòu)建基于作戰(zhàn)數(shù)據(jù)鏈的信息傳輸連接線,從而將各作戰(zhàn)單元信息交互的輸入與輸出予以體現(xiàn).作戰(zhàn)單元間信息交互的持續(xù)時(shí)間即信息傳輸連接線的生命周期,一旦作戰(zhàn)單元信息交互結(jié)束,那么信息傳輸連接線就消失.

3　聯(lián)合作戰(zhàn)方案計(jì)劃“三視圖”建模

3.1　聯(lián)合作戰(zhàn)方案計(jì)劃“三視圖”建模需求描述

聯(lián)合作戰(zhàn)方案計(jì)劃“三視圖”是以信息系統(tǒng)為平臺(tái),在保證數(shù)據(jù)一致的基礎(chǔ)上,利用“三視圖”實(shí)現(xiàn)對(duì)聯(lián)合作戰(zhàn)方案計(jì)劃的有效描述.“三視圖”的建模需求明確分為兩類:功能需求與性能需求[9].

3.1.1　功能需求

聯(lián)合作戰(zhàn)方案計(jì)劃“三視圖”所涉及到的參與者大體可分為3類:指揮人員、管理員以及“三視圖”系統(tǒng).指揮人員要具備的功能主要包括:席位登陸、查看視圖、輸入計(jì)劃信息、篩選信息、控制計(jì)劃過程等.管理員要具備的功能有:席位管理、權(quán)限管理、分發(fā)方案管理、戰(zhàn)場環(huán)境管理、系統(tǒng)維護(hù)等.功能服務(wù)系統(tǒng)要具備的功能有:權(quán)限管控、數(shù)據(jù)處理、視圖顯示、查看視圖、方案計(jì)劃制定、明確組織關(guān)系、明確任務(wù)關(guān)系、進(jìn)程控制.

3.1.2　性能需求

1)系統(tǒng)整體的準(zhǔn)確性與易用性:“三視圖”要提供清晰準(zhǔn)確的方案計(jì)劃信息,人機(jī)界面要求友好且易于操作.

2)系統(tǒng)功能的科學(xué)性與可擴(kuò)展性:方案計(jì)劃能夠得到客觀評(píng)估,作戰(zhàn)能力得到科學(xué)計(jì)算且系統(tǒng)通過模塊化設(shè)計(jì)可以具備良好的靈性,功能易于擴(kuò)展.

圖5　力量編組任務(wù)時(shí)序圖

圖6　行動(dòng)信息流圖

圖7　內(nèi)置處置情況集的作戰(zhàn)信息流圖

3)運(yùn)行維護(hù)的可靠性與穩(wěn)定性:系統(tǒng)易于維護(hù)且具有較強(qiáng)的承載能力,同時(shí)要確保系統(tǒng)的安全,能夠避免信息泄漏并有效抵御各類攻擊行為.

4)應(yīng)用服務(wù)的同步并行:各席位指揮人員能夠同時(shí)在線處理聯(lián)合作戰(zhàn)方案計(jì)劃,且“三視圖”能夠按照要求將各席位所需的方案計(jì)劃信息同時(shí)進(jìn)行展現(xiàn).

3.2　聯(lián)合作戰(zhàn)方案計(jì)劃“三視圖”需求建模

需求建模是對(duì)“三視圖”進(jìn)一步分析設(shè)計(jì)的基礎(chǔ).通過分析“三視圖”各類需求描述,提取出與“三視圖”相關(guān)的有效信息,并以此為依據(jù)建立系統(tǒng)的用例圖[10].其主要內(nèi)容是確定系統(tǒng)中存在的參與者與用例,從而生成完整的用例圖.

3.2.1　系統(tǒng)參與者

參與者描繪了一個(gè)與系統(tǒng)交互的外部用戶,它既可能是人類用戶,也可能是一個(gè)系統(tǒng).在本研究中,參與者主要有指揮人員、管理員以及功能服務(wù)系統(tǒng).

3.2.2　確定系統(tǒng)用例

用例定義了參與者與系統(tǒng)之間的交互序列,所以在需求建模過程中往往都從分析參與者開始.要將參與者使用系統(tǒng)的行為考慮進(jìn)來.結(jié)合上述分析,綜合得出系統(tǒng)的頂層用例圖[11].如圖8所示.

圖8　“三視圖”頂層用例圖

圖9　系統(tǒng)管理員用例

在頂層用例圖的基礎(chǔ)上,分別對(duì)3個(gè)用例進(jìn)行細(xì)化.其中,系統(tǒng)管理涉及的用例有:系統(tǒng)登陸、席位信息管理、席位權(quán)限管理、分發(fā)方案管理、系統(tǒng)信息管理以及日常維護(hù).所涉及的參與者是系統(tǒng)管理員,其用例如圖9所示.

用戶接口用例的細(xì)化有:席位登陸、制定方案計(jì)劃、席位申請(qǐng)、修改席位信息、篩選信息、控制方案計(jì)劃進(jìn)程、回放計(jì)劃,鎖定視圖、縮放視圖、查詢指揮員關(guān)鍵信息、目標(biāo)定位、與各級(jí)部隊(duì)通信[12],如圖10所示.

功能服務(wù)用例的細(xì)化:權(quán)限管控、收集數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分類、視圖顯示、更新視圖、輔助制定計(jì)劃、明確組織關(guān)系、明確任務(wù)關(guān)系、控制計(jì)劃進(jìn)程.如圖11所示.

通過以上對(duì)系統(tǒng)參與者的用例分析與建模,能夠得出完整的系統(tǒng)用例圖,如圖12所示.

3.3　聯(lián)合作戰(zhàn)方案計(jì)劃“三視圖”靜態(tài)建模

聯(lián)合作戰(zhàn)方案計(jì)劃“三視圖”靜態(tài)建模是根據(jù)功能需求以及問題領(lǐng)域分析,找出相關(guān)概念性的類以及它們之間的相互關(guān)系,主要用于對(duì)系統(tǒng)中的各概念進(jìn)行建模并對(duì)其相互關(guān)系進(jìn)行描述[13].通過對(duì)前面的需求分析以及建?？芍?聯(lián)合作戰(zhàn)方案計(jì)劃“三視圖”的領(lǐng)域類主要有用戶類、管理員類、視圖類、態(tài)勢類、方案計(jì)劃類、查詢信息類、對(duì)抗信息類、統(tǒng)計(jì)分析類、管控信息類以及分析類與類之間的關(guān)系等[14],其類圖如圖13所示.

圖12　完整的系統(tǒng)用例

圖13　系統(tǒng)類圖

其中,用戶類包括用戶姓名、用戶身份、用戶權(quán)限等信息.管理員類繼承用戶類.視圖類用于實(shí)現(xiàn)各類“三視圖”的顯示.態(tài)勢類記錄各方采取的行動(dòng)計(jì)劃對(duì)戰(zhàn)場態(tài)勢的影響,具有態(tài)勢元素類型、范圍、狀態(tài)、數(shù)量、敵我標(biāo)識(shí)等屬性,并且可對(duì)態(tài)勢元素進(jìn)行刪除與修改等操作.方案計(jì)劃類用于實(shí)現(xiàn)方案計(jì)劃信息的輸入、生成以及分析等功能.查詢信息類用于實(shí)現(xiàn)對(duì)“三視圖”的查詢、定位等功能.對(duì)抗信息類記錄了對(duì)抗過程的詳細(xì)信息,包括對(duì)抗方式、內(nèi)容、手段、結(jié)果等.統(tǒng)計(jì)分析類主要是對(duì)采集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析,為方案計(jì)劃的評(píng)估提供依據(jù).管控信息類涵蓋了方案計(jì)劃生成、推演以及評(píng)估的全部信息,管理信息以及誘導(dǎo)信息繼承管控信息類.

3.4　聯(lián)合作戰(zhàn)方案計(jì)劃“三視圖”動(dòng)態(tài)建模

聯(lián)合作戰(zhàn)方案計(jì)劃“三視圖”動(dòng)態(tài)建模主要通過建立“三視圖”的順序圖以及活動(dòng)圖實(shí)現(xiàn)[15].順序圖按時(shí)間順序?qū)?duì)象之間的交互行為進(jìn)行了描述,活動(dòng)圖則是描述活動(dòng)順序的流程圖,是一個(gè)活動(dòng)到另一個(gè)活動(dòng)的控制流.

3.4.1　順序圖

順序圖是對(duì)聯(lián)合作戰(zhàn)方案計(jì)劃“三視圖”中所有參與交互的對(duì)象及消息來往的順序進(jìn)行描述,“三視圖”用例涉及的順序圖參與者是本級(jí)指揮機(jī)構(gòu),所涉及的對(duì)象有本級(jí)指揮機(jī)構(gòu),“三視圖”,功能服務(wù)系統(tǒng),各級(jí)指揮機(jī)構(gòu),管理系統(tǒng).聯(lián)合作戰(zhàn)方案計(jì)劃“三視圖”的順序圖如圖14所示.

3.4.2　活動(dòng)圖

活動(dòng)圖是對(duì)復(fù)雜過程步驟序列的顯示,它類似于傳統(tǒng)的流程圖,能夠一步一步顯示流程控制[16],但與傳統(tǒng)流程圖不同的是,活動(dòng)圖可以同時(shí)顯示順序和并發(fā)的控制流,這一點(diǎn)對(duì)“三視圖”設(shè)計(jì)研究非常重要.

根據(jù)活動(dòng)圖的組成元素,聯(lián)合作戰(zhàn)方案計(jì)劃“三視圖”主要有制定聯(lián)合作戰(zhàn)方案計(jì)劃、控制方案計(jì)劃進(jìn)程以及查詢戰(zhàn)場數(shù)據(jù)信息等活動(dòng).各類主要活動(dòng)所對(duì)應(yīng)的活動(dòng)圖如圖15所示.

3.5　聯(lián)合作戰(zhàn)方案計(jì)劃“三視圖”物理建模

在完成“三視圖”的邏輯建模后,要建立“三視圖”的物理模型[17],有兩種物理建模方法能夠?qū)⑦壿嬙O(shè)計(jì)圖進(jìn)行相應(yīng)轉(zhuǎn)化,這兩種方法是構(gòu)件圖以及配置圖.

3.5.1　構(gòu)件圖

構(gòu)件圖是對(duì)系統(tǒng)各部分功能職責(zé)與軟件組成的描述,通過對(duì)各構(gòu)件之間依賴關(guān)系的說明,能夠有效地分析出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能.根據(jù)上文分析,可得出“三視圖”主要構(gòu)件如圖16所示.

3.5.2　部署圖

部署圖是對(duì)系統(tǒng)中軟件和硬件的物理架構(gòu)描述.“三視圖”是一種全新的輔助決策手段,這里采用的C/S架構(gòu)組成,其具體配置圖如圖17所示.

圖14　聯(lián)合作戰(zhàn)方案計(jì)劃“三視圖”順序圖

圖15　聯(lián)合作戰(zhàn)方案計(jì)劃“三視圖”活動(dòng)圖

各級(jí)指揮機(jī)構(gòu)通過與“三視圖”服務(wù)器獲得本級(jí)視圖信息并予以顯示,而“三視圖”服務(wù)器則將指揮機(jī)構(gòu)提交的數(shù)據(jù)發(fā)送給應(yīng)用程序服務(wù)器,通過對(duì)消息的處理,將處理結(jié)果存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中.

4　“三視圖”應(yīng)用

下面以一次航空兵對(duì)地火力突擊方案計(jì)劃為例對(duì)“三視圖”應(yīng)用進(jìn)行說明.此次行動(dòng)屬于戰(zhàn)術(shù)行動(dòng),因此選取經(jīng)緯度坐標(biāo)體系描述各作戰(zhàn)單位的地理位置坐標(biāo).由于“三視圖”根據(jù)戰(zhàn)場情況動(dòng)態(tài)變化,所以在此選取突擊編隊(duì)準(zhǔn)備起飛時(shí)刻為研究對(duì)象進(jìn)行說明.在視圖顯示過程中,分別以紅色和藍(lán)色標(biāo)明我方及敵方作戰(zhàn)單位以及信息.雙方參戰(zhàn)單位在“三視圖”中的標(biāo)示如表1.

圖16　“三視圖”構(gòu)件圖

圖17　“三視圖”部署圖

在作戰(zhàn)時(shí)間為01:30時(shí)刻,偵察衛(wèi)星移動(dòng)至(SX1,SY1,SZ1),相關(guān)工作準(zhǔn)備就緒后,任務(wù)指揮所向火力突擊編隊(duì)下達(dá)起飛命令,衛(wèi)星將相關(guān)情報(bào)及戰(zhàn)場環(huán)境信息發(fā)送給火力突擊編隊(duì).突擊編隊(duì)接收指令后準(zhǔn)備從機(jī)場起飛,向目標(biāo)飛去.在這一階段,各個(gè)視圖根據(jù)方案計(jì)劃內(nèi)容進(jìn)行顯示.圖18展示了火力突擊編隊(duì)起飛階段的“三視圖”全圖.

5　結(jié)論

圖18　火力突擊編隊(duì)起飛階段的“三視圖”

在戰(zhàn)場信息涉及范圍廣、信息量大、精度要求高的背景下,本文以創(chuàng)新指揮控制手段、打贏未來信息化戰(zhàn)爭為出發(fā)點(diǎn),以實(shí)現(xiàn)方案計(jì)劃可視化、切實(shí)提高指揮效率為目的,利用UML統(tǒng)一建模語言對(duì)聯(lián)合作戰(zhàn)方案計(jì)劃“三視圖”進(jìn)行簡化抽象并建立模型,描述了從需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì),到物理實(shí)現(xiàn)等內(nèi)容,隨后以一次航空兵對(duì)地火力突擊方案計(jì)劃為例進(jìn)行了說明.通過UML對(duì)信息化條件下的聯(lián)合作戰(zhàn)方案計(jì)劃“三視圖”進(jìn)行建模并展示,從而將多維復(fù)雜的戰(zhàn)場數(shù)據(jù)信息進(jìn)行簡明表述,不僅為戰(zhàn)場數(shù)據(jù)信息可視化的研究與開發(fā)提供了高效的表達(dá)形式,也為實(shí)現(xiàn)我軍指揮手段跨越式發(fā)展提供了研究思路與方法.

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