楊廷梧

(中國飛行試驗(yàn)研究院 飛行試驗(yàn)測試航空科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710089)

為了能更好地理解航空聯(lián)合試驗(yàn)使能體系的內(nèi)容，首先要了解兩個(gè)名詞，即軟件架構(gòu)和框架。這兩個(gè)詞主要是為了解決復(fù)雜軟件系統(tǒng)問題而出現(xiàn)的。軟件架構(gòu)是一系列的抽象模式，用于指導(dǎo)大型軟件系統(tǒng)各個(gè)方面的設(shè)計(jì)；軟件框架是一個(gè)基本概念上的結(jié)構(gòu)，用于解決或者處理復(fù)雜問題。

軟件架構(gòu)(Software Architecture)，主要是關(guān)于軟件如何設(shè)計(jì)的重要策略，軟件架構(gòu)決策涉及到如何將軟件系統(tǒng)分解成不同部分、各部分之間的靜態(tài)關(guān)系和動態(tài)交互關(guān)系等，即“從整體到局部”。這些架構(gòu)決策最終體現(xiàn)在開發(fā)的軟件系統(tǒng)之中。

軟件框架(Software Framework)，是一種特殊的軟件，不能提供完整無缺的解決方案，而是為構(gòu)建解決方案提供良好的基礎(chǔ)，即“先通用后專用”?？蚣苁前氤善?，即系統(tǒng)或子系統(tǒng)的半成品，框架中的服務(wù)最終被應(yīng)用系統(tǒng)直接調(diào)用。

本文所介紹的聯(lián)合試驗(yàn)使能體系架構(gòu)框架，包括了這兩方面的內(nèi)容。

1 需求背景

隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代戰(zhàn)爭的形態(tài)也發(fā)生了很大的變化，網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)正在成為高技術(shù)戰(zhàn)爭的一種日益重要的作戰(zhàn)樣式，現(xiàn)代作戰(zhàn)系統(tǒng)中，一體化作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)成為軍工武器研制的必然趨勢。而隨著 C4ISR(Command，Control，Communication，Computer，Intelligence，Surveillance，Reconnaissance)、空地一體化、?？找惑w化、全球信息格柵(Global Information Grid，GIG)等以網(wǎng)絡(luò)為中心的大武器系統(tǒng)(System of System，SoS)的出現(xiàn)，現(xiàn)有試驗(yàn)與評估方式已無法滿足大武器系統(tǒng)試驗(yàn)與評估需求(如圖1所示)。目前，這類復(fù)雜武器系統(tǒng)的試驗(yàn)與評估理論與方法，還處于研究探索之中。

圖1 多兵種聯(lián)合作戰(zhàn)模式

這種空地一體戰(zhàn)、空海一體戰(zhàn)等多兵種聯(lián)合作戰(zhàn)模式的變化，不僅對各國軍事發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，也對武器裝備系統(tǒng)的試驗(yàn)?zāi)芰μ岢隽烁叩囊蟆?/p>

2 國外的應(yīng)對方法

美國對于試驗(yàn)與評估非常重視。美國國防部專門為試驗(yàn)與評估設(shè)立了多種持續(xù)投資計(jì)劃，這些計(jì)劃中比較典型的有三個(gè)，如圖2所示。這三類計(jì)劃相輔相成，缺一不可，具有很強(qiáng)的邏輯相關(guān)性。

圖2 美國國防部針對試驗(yàn)與評估設(shè)立的投資計(jì)劃

第一，試驗(yàn)與評價(jià)/科學(xué)與試驗(yàn)(Test Evaluation/Science and Technology，T&E/S&T)計(jì)劃。它主要是針對未來新型武器裝備試驗(yàn)與評估所需要的科學(xué)試驗(yàn)方法研究進(jìn)行投資的，比如CTM、MBSE等試驗(yàn)與評估新方法。

第二，試驗(yàn)與評價(jià)核心投資計(jì)劃(Central Test and Evaluation Investment Program，CTEIP)。新型試驗(yàn)與評估方法必然需要新的測試技術(shù)，即核心技術(shù)，如iNET、TENA等核心技術(shù)。

第三，聯(lián)合任務(wù)環(huán)境試驗(yàn)?zāi)芰?Joint Mission Environment Test Capability，JMETC)計(jì)劃。新型試驗(yàn)方法，要求滿足試驗(yàn)要求的試驗(yàn)環(huán)境，比如基于分布式LVC-DE的試驗(yàn)環(huán)境等試驗(yàn)測試基礎(chǔ)設(shè)施。

面對復(fù)雜武器系統(tǒng)比如 C4ISR系統(tǒng)的試驗(yàn)與評估，該如何進(jìn)行試驗(yàn)和評估？顯然傳統(tǒng)的試驗(yàn)與鑒定模式(即獨(dú)立試驗(yàn)?zāi)Ｊ?已無法滿足其要求。美國20世紀(jì)90年代與我國現(xiàn)在的狀況一樣，試驗(yàn)設(shè)施與測試系統(tǒng)相互獨(dú)立，地理上分散，管理上分割，根本上無法開展這種大型武器系統(tǒng)(SoS)的試驗(yàn)。正因?yàn)槿绱?，CTEIP投資了FI2010工程計(jì)劃，開始了試驗(yàn)與訓(xùn)練使能體系架構(gòu)(Test and Training Enabling Architecture，TENA)的研究，如圖 3所示。TENA的目的是要將所有美國國土上(包括各軍兵種、工業(yè)部門與相關(guān)的大學(xué))的試驗(yàn)設(shè)施、測試系統(tǒng)、仿真資源以及與國防試驗(yàn)相關(guān)的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，通過公共體系架構(gòu)與公共基礎(chǔ)設(shè)施連在一起，形成一個(gè)有效的、統(tǒng)一的整體。當(dāng)需要執(zhí)行試驗(yàn)任務(wù)，可以隨時(shí)從統(tǒng)一的資源池中選擇該任務(wù)所需的一切資源，在較短的時(shí)間內(nèi)形成所謂的“邏輯靶場”，用以完成所指定的試驗(yàn)任務(wù)。從圖3可以看出，TENA是以中間件、TENA倉庫和邏輯試驗(yàn)場數(shù)據(jù)檔案庫為公共基礎(chǔ)設(shè)施，鏈接靶場資源應(yīng)用程序、TENA 工具、TENA實(shí)用程序和非TENA系統(tǒng)。

圖3 TENA架構(gòu)概覽

TENA架構(gòu)是一種通用架構(gòu)，為試驗(yàn)和訓(xùn)練試驗(yàn)場低成本的互操作性、可重用和可組合提供了一種有效的技術(shù)途徑，可以連接試驗(yàn)場、訓(xùn)練場、實(shí)驗(yàn)室和各種建模與仿真資源，構(gòu)建試驗(yàn)任務(wù)所需的聯(lián)合試驗(yàn)環(huán)境；TENA又是一種靈活架構(gòu)，可根據(jù)試驗(yàn)任務(wù)的需要，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)資源的隨意組合和重復(fù)使用。

由TENA架構(gòu)構(gòu)建的聯(lián)合任務(wù)試驗(yàn)環(huán)境，既可以用于單一復(fù)雜武器系統(tǒng)的試驗(yàn)與評估，也可以用于大型武器復(fù)雜武器系統(tǒng)的試驗(yàn)與評估；既可以用于真實(shí)試驗(yàn)，也可以用于虛擬試驗(yàn)。

經(jīng)過不斷地改進(jìn)和完善升級，TENA成功地應(yīng)用于“千年挑戰(zhàn)2002”、“聯(lián)合國家訓(xùn)練能力”、2005 和2007年的大型聯(lián)合演習(xí)。尤其在2016年太平洋阿拉斯加聯(lián)合軍事演習(xí)中，取得了巨大成功。

FI2010工程計(jì)劃是一項(xiàng)長期發(fā)展的任務(wù)。美國計(jì)劃到2025年將美國所有國土上的包括衛(wèi)星、飛機(jī)、海上所有的設(shè)備全部連在一起。

3 我國試驗(yàn)評估存在的問題

按照美國對試驗(yàn)與評估階段的劃分，一般分為三個(gè)階段：第一階段叫獨(dú)立試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑诙€(gè)階段叫聯(lián)合試驗(yàn)與評估，第三階段叫試驗(yàn)與訓(xùn)練一體化模式。我國試驗(yàn)技術(shù)還處于第一階段，正在向第二階段轉(zhuǎn)型。由于聯(lián)合作戰(zhàn)這種戰(zhàn)爭模式已廣泛應(yīng)用，對于試驗(yàn)評估來說，尤其是對于航空武器裝備試驗(yàn)與評估來說，我們面臨著許多難題。以航空為例，主要存在以下問題。

3.1 復(fù)雜體系試驗(yàn)問題

(1)航空武器裝備性能試驗(yàn)要求突出復(fù)雜環(huán)境和近似實(shí)戰(zhàn)條件的考核，現(xiàn)有能力無法完全支撐。

現(xiàn)有裝備試驗(yàn)多為簡單背景下的指標(biāo)驗(yàn)證，存在驗(yàn)證不充分問題，要突出復(fù)雜環(huán)境和近似實(shí)戰(zhàn)條件下的考核，需要被試飛機(jī)、配試飛機(jī)以及試驗(yàn)設(shè)施和測試設(shè)備(雷達(dá)、經(jīng)緯儀、引導(dǎo)系統(tǒng)、遙測等)等多類、多型設(shè)備設(shè)施具有高效的信息共享能力、有效的組網(wǎng)能力、統(tǒng)一協(xié)同的指揮控制能力，現(xiàn)有能力無法完全支撐。

(2)新型航空武器裝備及裝備體系復(fù)雜、先進(jìn)，完全依靠真實(shí)試驗(yàn)已難以滿足要求。

試驗(yàn)對象從單機(jī)向多機(jī)協(xié)同方向轉(zhuǎn)變，聯(lián)合試驗(yàn)條件、復(fù)雜對抗、復(fù)雜自然環(huán)境的試驗(yàn)環(huán)境完全依靠真實(shí)試驗(yàn)已難于滿足要求，需要構(gòu)建真實(shí)—虛擬—構(gòu)造 分 布 式 ( Live-Virtual-Constructive Distributed Environment)聯(lián)合試驗(yàn)環(huán)境，以滿足體系試驗(yàn)與評估的需要。

3.2 未來試驗(yàn)需求問題

未來的聯(lián)合作戰(zhàn)、試驗(yàn)/訓(xùn)練一體化發(fā)展模式，要求航空武器裝備具有一體化試驗(yàn)創(chuàng)新平臺。目前我國已開始著手推進(jìn)聯(lián)合作戰(zhàn)、試驗(yàn)訓(xùn)練一體化模式，這就要求在試驗(yàn)全過程中具有統(tǒng)一協(xié)調(diào)、統(tǒng)一控制和統(tǒng)一管理的互操作能力。應(yīng)盡快開展面向一體化試驗(yàn)-訓(xùn)練作戰(zhàn)需求的聯(lián)合使能體系架構(gòu)研究，為航空裝備研制提供體系協(xié)同的聯(lián)合試驗(yàn)平臺，以促進(jìn)基于體系作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的裝備能力提升。

3.3 試驗(yàn)需求問題

這幾年新型號測試參數(shù)大幅增多，使得傳統(tǒng)體系架構(gòu)變得異常復(fù)雜；試驗(yàn)測試系統(tǒng)中各設(shè)備來自于不同的制造商，無法實(shí)現(xiàn)有效的管理和控制。如波音公司空客300到空客380的測量參數(shù)已經(jīng)增加到4萬個(gè)，這么大的參數(shù)量需要同步進(jìn)行采集，對于測試系統(tǒng)來說要求非常高。首先，傳統(tǒng)的測試系統(tǒng)構(gòu)架已無法勝任新型機(jī)種的測試任務(wù)；其次，海量參數(shù)測量同步性是新型航空武器裝備試驗(yàn)的首要條件。

3.4 試驗(yàn)一體化問題

試驗(yàn)設(shè)施各自獨(dú)立、互不相關(guān)，航空裝備研制各階段試驗(yàn)無法有效銜接和同步分析。目前從設(shè)計(jì)所、各試飛站到試飛院的設(shè)計(jì)仿真試驗(yàn)、風(fēng)洞試驗(yàn)、車臺試驗(yàn)、地面載荷試驗(yàn)、飛行試驗(yàn)等各研制試驗(yàn)設(shè)施之間、試驗(yàn)設(shè)施與測試系統(tǒng)之間、測試系統(tǒng)之間等缺乏標(biāo)準(zhǔn)的接口規(guī)范與屬性描述等，各試驗(yàn)內(nèi)容、試驗(yàn)信息無法進(jìn)行相關(guān)性、耦合性和同步性分析，試驗(yàn)信息和資源的可重復(fù)利用性差，造成了試驗(yàn)資源的極大浪費(fèi)。

4 聯(lián)合試驗(yàn)體系架構(gòu)框架(JTEA)

4.1 聯(lián)合試驗(yàn)體系的概念

目前，聯(lián)合試驗(yàn)還沒有統(tǒng)一的定義。最早是由美國提出的多軍種聯(lián)合作戰(zhàn)試驗(yàn)而來，后來簡稱為聯(lián)合試驗(yàn)。隨著研究的深入，其內(nèi)涵和外延也發(fā)生了變化。通常認(rèn)為它主要包含兩層含義：其一是指被試對象的多樣化；其次是指聯(lián)合任務(wù)試驗(yàn)環(huán)境能力(Joint Mission Test Environment Capability)。普遍認(rèn)為是后者。

為實(shí)現(xiàn)聯(lián)合任務(wù)試驗(yàn)環(huán)境能力，需要構(gòu)建聯(lián)合試驗(yàn)體系架構(gòu)(Joint Test Evaluate Architecture，JTEA)。通常體系架構(gòu)也稱體系視圖。JTEA應(yīng)包括試驗(yàn)需求體系、分布式LVC聯(lián)合試驗(yàn)結(jié)構(gòu)體系、技術(shù)體系、試驗(yàn)運(yùn)行體系和試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)安全體系。聯(lián)合試驗(yàn)體系的構(gòu)建借鑒了擴(kuò)展C4ISR體系概念，一般有如下體系。

(1)試驗(yàn)需求體系。

未來的武器裝備或裝備體系對試驗(yàn)體系提出了哪些要求，需要從無數(shù)具體要求中抽象、提煉出更高層次需求，而不是試驗(yàn)具體要求。主要包括：互操作性、可組合性與可重組性，實(shí)現(xiàn)各種試驗(yàn)異構(gòu)系統(tǒng)、多種試驗(yàn)資源的有效共享。

(2)分布式LVC聯(lián)合試驗(yàn)結(jié)構(gòu)體系。

它是標(biāo)準(zhǔn)化的、開放式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系，以TENA架構(gòu)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)全國范圍內(nèi)試驗(yàn)場、試驗(yàn)機(jī)構(gòu)、半物理仿真實(shí)驗(yàn)室以及試驗(yàn)理論與方法研究中心有效連接。依據(jù)試驗(yàn)任務(wù)需要，可靈活建立“邏輯試驗(yàn)場”。

(3)技術(shù)體系。

它主要包括聯(lián)合試驗(yàn)流程與試驗(yàn)指南、構(gòu)建試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范、數(shù)據(jù)處理分析的準(zhǔn)則等。一般要求是盡量采用成熟、商用標(biāo)準(zhǔn)與約定。

(4)試驗(yàn)運(yùn)行體系。

試驗(yàn)運(yùn)行體系主要包括三個(gè)階段：試驗(yàn)前、試驗(yàn)中與試驗(yàn)后階段的工作。試驗(yàn)運(yùn)行體系也稱試驗(yàn)執(zhí)行體系，主要是指“邏輯靶場”運(yùn)行過程中所需的一切試驗(yàn)要素，有參與者角色、運(yùn)行過程中五個(gè)過程、試驗(yàn)規(guī)劃、試驗(yàn)執(zhí)行、分析與總結(jié)等過程。

(5)試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)安全體系。

試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個(gè)開放系統(tǒng)，在信息化條件下各種攻擊和威脅貫穿于信息獲取、信息處理和分析、決策全過程，因此試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)的安全性至關(guān)重要。應(yīng)建立試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)安全體系，以保障試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)與管理。

聯(lián)合試驗(yàn)使能體系架構(gòu)(JTEA)，以對象模型為公共通信語言，將試驗(yàn)中數(shù)據(jù)交互轉(zhuǎn)換為對象模型的發(fā)布/訂閱，并將數(shù)據(jù)傳輸統(tǒng)一交由底層通信環(huán)境-中間件管理，以實(shí)現(xiàn)匿名的訂閱/發(fā)布機(jī)制。

4.2 聯(lián)合試驗(yàn)平臺

采用通用、統(tǒng)一的架構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)體系將航空試驗(yàn)資源有效的連接起來，構(gòu)建覆蓋航空裝備試驗(yàn)使用范圍的基于空基、天基、地基與?；惑w化試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)，統(tǒng)一控制、統(tǒng)一管理，形成規(guī)范、靈活、可重用、可重組與可互操作的通用試驗(yàn)平臺。

4.3 聯(lián)合試驗(yàn)的軟件框架

對于大系統(tǒng)，尤其是多軍種聯(lián)合作戰(zhàn)系統(tǒng)，試驗(yàn)軟件系統(tǒng)非常復(fù)雜。軟件框架，本著先通用后專用的思路，逐步建立包括基于需求想定和模型的試驗(yàn)規(guī)劃、任務(wù)推演、綜合評估、并行計(jì)算、運(yùn)行管理和綜合監(jiān)控等軟件系統(tǒng)，利用試驗(yàn)網(wǎng)關(guān)/中間件將試驗(yàn)所需的實(shí)驗(yàn)室資源、虛擬試驗(yàn)平臺、空中試驗(yàn)資源、地面試驗(yàn)資源有效連接到一起，開展試驗(yàn)和評估。

4.4 聯(lián)合試驗(yàn)愿景

武器裝備戰(zhàn)技性能鑒定、作戰(zhàn)效能以及裝備體系能力評估，已成為提高裝備及裝備體系作戰(zhàn)能力的核心技術(shù)，因此應(yīng)盡快開展試驗(yàn)理論、試驗(yàn)體系和試驗(yàn)核心技術(shù)研究以及試驗(yàn)公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，并加大投資力度，統(tǒng)籌規(guī)劃、分步實(shí)施，以推動并實(shí)現(xiàn)一下四個(gè)轉(zhuǎn)變。

一是推進(jìn)實(shí)現(xiàn)從真實(shí)試驗(yàn)向虛-實(shí)組合試驗(yàn)方法的轉(zhuǎn)變。由于新型武器裝備先進(jìn)性和復(fù)雜性持續(xù)增加，真實(shí)試驗(yàn)已難于滿足試驗(yàn)與評估全部要求，真實(shí)試驗(yàn)應(yīng)逐步向虛-實(shí)組合試驗(yàn)方向發(fā)展。

二是推進(jìn)常規(guī)試驗(yàn)環(huán)境向逼真的戰(zhàn)場環(huán)境轉(zhuǎn)變。試驗(yàn)環(huán)境從真實(shí)大氣環(huán)境向復(fù)雜電磁環(huán)境轉(zhuǎn)變，武器裝備設(shè)計(jì)符合性試驗(yàn)應(yīng)向作戰(zhàn)效能評估轉(zhuǎn)變。

三是開展試驗(yàn)理論、試驗(yàn)體系與試驗(yàn)方法研究，促進(jìn)試驗(yàn)?zāi)Ｊ綇莫?dú)立試驗(yàn)?zāi)Ｊ较蚵?lián)合試驗(yàn)?zāi)Ｊ睫D(zhuǎn)變。試驗(yàn)對象由單一裝備逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘌b備協(xié)同或聯(lián)合作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)，則必須對現(xiàn)有試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法、試驗(yàn)流程和試驗(yàn)系統(tǒng)集成技術(shù)與方法進(jìn)行轉(zhuǎn)型與升級，并開展聯(lián)合試驗(yàn)指南與操作規(guī)程研究。

四是建立聯(lián)合試驗(yàn)集成環(huán)境。統(tǒng)籌規(guī)劃、分步實(shí)施逐步建立基于分布式LVC-DE聯(lián)合實(shí)驗(yàn)環(huán)境，即將地理上分散的試驗(yàn)設(shè)施與測試系統(tǒng)、虛擬/仿真實(shí)驗(yàn)室等資源，采用國防專用網(wǎng)絡(luò)，通過聯(lián)合試驗(yàn)使能體系架構(gòu)形成統(tǒng)一可重用、可靈活組合與可互操作、共享的國防試驗(yàn)公共資源。

聯(lián)合試驗(yàn)最終目標(biāo)，是基于JTEA體系架構(gòu)將地理分散的國防試驗(yàn)設(shè)施、被試對象、支持設(shè)施/設(shè)備等，通過公共基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)成空天地一體化試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。美國一體化試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)如圖4所示。

5 主要研究內(nèi)容

圖4 美國空天地一體化試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)示意圖

武器裝備試驗(yàn)與評估(T&E)需要在近似戰(zhàn)場環(huán)境下開展對被試武器裝備戰(zhàn)術(shù)、技術(shù)性能、作戰(zhàn)使用性能和作戰(zhàn)效能影響變化等進(jìn)行測試、考核與檢驗(yàn)。因此，要對不同試驗(yàn)場和試驗(yàn)資源進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃和信息共享，就需要標(biāo)準(zhǔn)的對象模型、統(tǒng)一的通信機(jī)制、通用的系統(tǒng)架構(gòu)。這是實(shí)現(xiàn)聯(lián)合試驗(yàn)可互操作、可重用與可組合這三個(gè)最主要特性的先決條件。

聯(lián)合試驗(yàn)主要研究內(nèi)容如下。

5.1 聯(lián)合試驗(yàn)關(guān)鍵技術(shù)

關(guān)于聯(lián)合試驗(yàn)有關(guān)技術(shù)點(diǎn)比較多，以下介紹一些主要的技術(shù)點(diǎn)。

(1)聯(lián)合試驗(yàn)體系架構(gòu)研究。

如前所述，聯(lián)合試驗(yàn)體系架構(gòu)描述了試驗(yàn)的需求、標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范、試驗(yàn)執(zhí)行過程要求和試驗(yàn)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等。如圖 5所示，域特定軟件框架(DSSA)用于支撐技術(shù)體系和運(yùn)行體系。DSSA包括公共元模型、公共對象模型、公共基礎(chǔ)架構(gòu)和公共過程模型等通用軟件組件。開發(fā)相應(yīng)的JTEA產(chǎn)品線，構(gòu)建軟件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，最終組成復(fù)雜試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)。

圖5 JTEA體系架構(gòu)示意圖

(2)試驗(yàn)框架核心服務(wù)技術(shù)研究。

試驗(yàn)框架核心服務(wù)技術(shù)研究主要包括有配置管理、運(yùn)行管理、回調(diào)管理、交互管理、時(shí)間管理和運(yùn)行控制等，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)資源的調(diào)度、試驗(yàn)時(shí)間的協(xié)同、試驗(yàn)信息的管理、試驗(yàn)設(shè)備的控制、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的交互、試驗(yàn)對象的配置、試驗(yàn)任務(wù)的運(yùn)行與試驗(yàn)過程的監(jiān)控。

(3)試驗(yàn)對象模型構(gòu)建技術(shù)研究。

對象模型根據(jù)包含元模型的比例可以分為標(biāo)準(zhǔn)對象模型(也稱簡單對象模型)、復(fù)雜對象模型兩類。對象模型是可組合和可重用的。標(biāo)準(zhǔn)對象模型主要由元模型組成，復(fù)雜對象模型則由標(biāo)準(zhǔn)對象模型、元模型組合而成。構(gòu)建對象模型一般有兩種方法，一種是利用通用的UML語言(Unified Modeling Language)；另一種是采用 TENA定義的 TDL語言(TENA Definition Language)。

構(gòu)建JTEA對象模型，采用的方法是先建元模型，其次是標(biāo)準(zhǔn)模型，最后利用標(biāo)準(zhǔn)模型構(gòu)建復(fù)雜對象模型。具體做法是把很多試驗(yàn)對象分解出基本的標(biāo)準(zhǔn)對象模型，如：時(shí)空位置信息模型、時(shí)間編碼模型、空間參考模型、試驗(yàn)消息模型、GPS模型、雷達(dá)擴(kuò)展模型、應(yīng)用管理對象模型、實(shí)體和跟蹤信息模型等。任何一套裝備，或是一套測試系統(tǒng)，都可以由這些標(biāo)準(zhǔn)的對象模型來進(jìn)行組合。對航空試驗(yàn)來說，典型的復(fù)雜對象模型包括有被試飛機(jī)、鐵鳥臺、模擬器、高性能計(jì)算中心、飛行仿真系統(tǒng)、航電仿真系統(tǒng)、虛擬測試平臺、光電測量系統(tǒng)、遙測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)等。

(4)JTEA中間件與網(wǎng)關(guān)技術(shù)研究。

JTEA中間件，由信息管理服務(wù)和托管服務(wù)組成，是試驗(yàn)資源的所有實(shí)例間交換的標(biāo)準(zhǔn)。中間件是邏輯靶場中使用的高性能、低延遲的實(shí)時(shí)通信基礎(chǔ)設(shè)施，在試驗(yàn)任務(wù)執(zhí)行期間，用于邏輯靶場中所有對象的通信，它具有實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建、管理、發(fā)布和刪除SDO、消息和數(shù)據(jù)流的功能；同時(shí)，它具有支持管理邏輯靶場中的對象服務(wù)，支持許多不同的通信策略。

網(wǎng)關(guān)用于非JTEA系統(tǒng)即未經(jīng)改造的遺留試驗(yàn)設(shè)施和測試系統(tǒng)等接入JTEA架構(gòu)時(shí)的信息傳輸，具有協(xié)議轉(zhuǎn)換和信息、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與傳輸功能。其次，為實(shí)現(xiàn)靶場應(yīng)用程序和系統(tǒng)之間互操作、重用和組合功能，網(wǎng)關(guān)必須對互聯(lián)系統(tǒng)雙方的信息格式、對象模型、通信方法、時(shí)間理解、試驗(yàn)事件理解等都能充分支持和兼容。這也是一般通用意義上的網(wǎng)關(guān)所不具有的功能。

(5)試驗(yàn)資源管理和數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)研究。

從試驗(yàn)任務(wù)、計(jì)劃、數(shù)據(jù)、對象、客戶等多個(gè)方面進(jìn)行動態(tài)資源管理，支持邏輯試驗(yàn)靶場重組、運(yùn)行與結(jié)束。開展試驗(yàn)資源信息的儲存、管理、調(diào)用、回放、安全、分析、監(jiān)視等技術(shù)研究，支持更包容、更開放、更高效的數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)研究。

JTEA數(shù)據(jù)倉庫包含與JTEA所有相關(guān)的信息，它是一個(gè)大型、統(tǒng)一、安全的數(shù)據(jù)庫之?dāng)?shù)據(jù)庫，通過統(tǒng)一接口將不同類別的信息服務(wù)于試驗(yàn)全過程。JTEA倉庫可能有許多物理數(shù)據(jù)庫，如關(guān)系數(shù)據(jù)庫、面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫、分層數(shù)據(jù)庫以及倉庫數(shù)據(jù)文件。它屬于JTEA體系架構(gòu)的公共基礎(chǔ)設(shè)施之一。請注意，JTEA數(shù)據(jù)倉庫與邏輯靶場數(shù)據(jù)檔案庫不一樣。

(6)能力試驗(yàn)方法研究。

能力試驗(yàn)方法(CTM)是以LVC-DE分布式試驗(yàn)環(huán)境為基礎(chǔ)，可用于各種類型的武器裝備試驗(yàn)與評估的一種新型試驗(yàn)方法。它不僅適用于單件裝備試驗(yàn)，也適合裝備體系試驗(yàn)。CTM包括一套完整的試驗(yàn)程序和操作方法，可根據(jù)具體試驗(yàn)任務(wù)進(jìn)行剪裁，同時(shí)也提供大量分析工具，幫助用戶對復(fù)雜試驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行定義、確定試驗(yàn)指標(biāo)、設(shè)計(jì)試驗(yàn)事件與評估試驗(yàn)結(jié)果。

借鑒CTM能力試驗(yàn)方法，開展復(fù)雜武器系統(tǒng)試驗(yàn)方法研究。按照以下6個(gè)階段，研究試驗(yàn)規(guī)程。

① 制定試驗(yàn)與鑒定策略。包括能力和體系說明文件、鑒定策略、試驗(yàn)體系對抗背景、細(xì)化能力交叉對照表。

② 描述試驗(yàn)。建立試驗(yàn)概念，提出任務(wù)需求，細(xì)化鑒定策略、技術(shù)評估。

③ 規(guī)劃試驗(yàn)。進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，完成 LVC-DE分析，制定試驗(yàn)規(guī)劃。

④ 構(gòu)建LVC-DE。設(shè)計(jì)LVC-DE布局，建立/配置LVC-DE組件，集成LVC-DE。

⑤ 管理試驗(yàn)的執(zhí)行。制定試驗(yàn)事件管理計(jì)劃，管理試驗(yàn)事件的執(zhí)行。

⑥ 鑒定能力。分析數(shù)據(jù)，鑒定系統(tǒng)對體系的貢獻(xiàn)率，鑒定體系作戰(zhàn)效能。

5.2 軟件系統(tǒng)

JTEA軟件系統(tǒng)主要包括四類：靶場應(yīng)用程序類、公共基礎(chǔ)設(shè)施類、JTEA工具類和JTEA實(shí)用程序類，如圖6所示。

圖6 JTEA軟件組件及其關(guān)系

具體來說主要有中間件/網(wǎng)關(guān)、規(guī)劃、數(shù)據(jù)采集、記錄、存儲、回訪、分析、處理、瀏覽與管理等方面的軟件。JTEA軟件系統(tǒng)以DSSA公共軟件組件為基礎(chǔ)，開發(fā)JTEA軟件系統(tǒng)公共基礎(chǔ)設(shè)施、靶場應(yīng)用程序、JTEA實(shí)用工具和JTEA實(shí)用程序等各類軟件，支持JTEA體系架構(gòu)完整、協(xié)調(diào)的有效運(yùn)行機(jī)制。

6 結(jié)束語

航空聯(lián)合試驗(yàn)使能體系架構(gòu)框架能夠大大提高試驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和試驗(yàn)結(jié)果的可靠性，有效擴(kuò)展試驗(yàn)邊界，降低試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)，縮短試驗(yàn)周期，并能夠統(tǒng)籌設(shè)計(jì)、研制、試驗(yàn)鑒定全流程的試驗(yàn)資源，共享試驗(yàn)信息，有效支撐武器裝備研制和使用能力提升。