侯迎春 樊鵬山

1．航天工程大學(xué)航天指揮學(xué)院北京101416

隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)向網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智能化持續(xù)演進(jìn),信息在聯(lián)合作戰(zhàn)中的主導(dǎo)地位越來越突出,聯(lián)合作戰(zhàn)指揮、聯(lián)合作戰(zhàn)行動(dòng)和聯(lián)合作戰(zhàn)保障都離不開精確、實(shí)時(shí)的信息支持.作為網(wǎng)絡(luò)信息體系的重要組成部分,太空信息在聯(lián)合作戰(zhàn)中的應(yīng)用也越來越廣泛[1].“互聯(lián)網(wǎng)+” 時(shí)代,隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等前沿技術(shù)的發(fā)展,為用戶提供按需按權(quán)共享服務(wù)、差異化個(gè)性服務(wù)已經(jīng)成為太空信息服務(wù)的增長(zhǎng)點(diǎn).1998年,美國(guó)啟動(dòng)了分布式通用地面系統(tǒng)建設(shè)(Distributed Common Ground System,DCGS),對(duì)原先分散的信息服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行了整合,形成了一個(gè)互聯(lián)互通、信息共享的分布式信息體系,實(shí)現(xiàn)了美軍太空信息系統(tǒng)的有機(jī)集成,為作戰(zhàn)部隊(duì)用戶提供了網(wǎng)絡(luò)化信息服務(wù)[2].經(jīng)過幾十年的發(fā)展,我國(guó)已建立了由太空信息獲取系統(tǒng)、太空信息傳輸系統(tǒng)、太空導(dǎo)航時(shí)頻系統(tǒng)及地面應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)成的天地一體信息體系.但由于歷史原因,我國(guó)太空信息業(yè)務(wù)在管理上是按部門分工管理,應(yīng)用領(lǐng)域性強(qiáng),不同的太空信息業(yè)務(wù)領(lǐng)域建有不同的衛(wèi)星數(shù)據(jù)中心及應(yīng)用系統(tǒng).太空信息服務(wù)技術(shù)體制和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范各異,缺乏統(tǒng)一規(guī)范的服務(wù)平臺(tái).在信息共享方面,偵察、通信、預(yù)警、氣象水文及導(dǎo)航時(shí)頻等衛(wèi)星數(shù)據(jù)難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)共享,存在太空信息孤島和資源使用效率低的情況;在信息服務(wù)方面,太空信息規(guī)?；?、專業(yè)化的數(shù)據(jù)處理與分發(fā)還不成熟,不能統(tǒng)一引接匯聚、按需訂制推送聯(lián)合戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息,無法滿足作戰(zhàn)部隊(duì)多樣化的實(shí)時(shí)共享信息需求;在衛(wèi)星應(yīng)用裝備建設(shè)方面,由于偵察、通信、預(yù)警、氣象水文及導(dǎo)航時(shí)頻等不同的業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,造成很多應(yīng)用終端重復(fù)建設(shè)、條塊分割[3?4].為滿足用戶對(duì)太空信息綜合應(yīng)用的需求,提高太空信息服務(wù)的指揮控制能力,亟需通過新技術(shù)體制革新?lián)Q代,實(shí)現(xiàn)對(duì)太空信息服務(wù)統(tǒng)一高效的組織與管理.為此,需要建立統(tǒng)一的太空信息服務(wù)平臺(tái),提供需求統(tǒng)一管理,數(shù)據(jù)信息統(tǒng)一融合處理、訪問、共享和分發(fā),加速太空信息資源的共享和交互,實(shí)現(xiàn)多層次、高性能的太空信息應(yīng)用服務(wù)指揮與控制.以網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器為核心的云平臺(tái)出現(xiàn),為太空信息服務(wù)平臺(tái)構(gòu)建提供了一種新思路.本文提出基于“云+ 端” 模式的太空信息服務(wù)平臺(tái)設(shè)計(jì)思路,通過構(gòu)建物理分布、邏輯統(tǒng)一的云服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施,建立天地一體化的核心太空信息網(wǎng)絡(luò),將偵察、通信、預(yù)警、氣象水文及導(dǎo)航時(shí)頻等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行匯集.云平臺(tái)將太空信息軟硬件抽象化為資源形態(tài),封裝成服務(wù)的形式為客戶端提供服務(wù).客戶端通過云平臺(tái)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和態(tài)勢(shì)綜合計(jì)算能力,獲得了太空信息的統(tǒng)一提取、處理和顯示,而無需關(guān)注太空信息服務(wù)的內(nèi)部運(yùn)行結(jié)構(gòu)[5?6].基于云端架構(gòu)的太空信息服務(wù)平臺(tái)打通太空信息獲取、處理和分發(fā)共享的全鏈路流程,從結(jié)構(gòu)上有機(jī)集成各類太空信息資源,實(shí)現(xiàn)太空信息服務(wù)資源的整合、跨管理域的服務(wù)資源按需共享與協(xié)同,并可增強(qiáng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性和開放性,太空信息資源服務(wù)的即插即用,適應(yīng)未來太空資源和用戶的動(dòng)態(tài)變化.

1 太空信息服務(wù)平臺(tái)功能需求

太空信息服務(wù)平臺(tái)是連接用戶與太空信息資源的物質(zhì)載體,是為不同層級(jí)不同類別用戶提供綜合信息服務(wù)的基礎(chǔ)支撐.信息服務(wù)平臺(tái)需要統(tǒng)一引接匯聚廣域分布、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、類型多樣的太空信息資源,實(shí)現(xiàn)各種信息資源無縫鏈接.同時(shí),服務(wù)平臺(tái)需要充分利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)為用戶提供網(wǎng)絡(luò)計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、公共信息服務(wù)等功能,滿足各級(jí)各類用戶實(shí)時(shí)共享信息的需要[7].面向不同的客戶端,太空信息應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)需具備不同的功能.面向太空信息資源提供者,需提供服務(wù)需求響應(yīng)管理、信息資源集成等功能;面向太空信息資源的使用者,需提供的信息資源的處理、傳輸、分發(fā)等功能.從平臺(tái)運(yùn)維管理來說,平臺(tái)還需依托天地一體網(wǎng)絡(luò)提供資源互操作、網(wǎng)絡(luò)管理、安全防護(hù)、時(shí)空統(tǒng)一等功能[8],如圖1所示.

圖1 太空信息服務(wù)平臺(tái)功能需求示意圖Fig.1 Schematic diagram of functional requirements of space information service platform

從太空信息資源提供者角度來看,服務(wù)需求響應(yīng)與管理功能實(shí)現(xiàn)太空信息服務(wù)請(qǐng)求管理,根據(jù)用戶使用權(quán)限將用戶按照優(yōu)先級(jí)進(jìn)行分類管理,對(duì)用戶提出的太空信息服務(wù)請(qǐng)求開展需求分析與沖突消解,按業(yè)務(wù)類型進(jìn)行分類聚合,生成需求響應(yīng)清單.信息資源接入與集成功能是實(shí)現(xiàn)偵察、通信、預(yù)警、氣象水文及導(dǎo)航時(shí)頻等不同信息資源的引接,具有對(duì)資源進(jìn)行疊加、關(guān)聯(lián)等處理功能[9].

從太空信息資源使用者角度來看,太空信息服務(wù)平臺(tái)需具備太空信息計(jì)算、存儲(chǔ)、傳輸、處理、分發(fā)的全部功能.其中,大數(shù)據(jù)計(jì)算與存儲(chǔ)功能支持實(shí)現(xiàn)海量信息的存儲(chǔ)、分析和挖掘[10],形成物理位置分散、邏輯尋址一致的存儲(chǔ)體系;信息傳輸服務(wù)功能主要提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn),為用戶提供即插即用、隨遇入網(wǎng)的高效、快速傳輸服務(wù);信息融合處理功能對(duì)各類可見光、雷達(dá)信號(hào)、電子信號(hào)等各類信息的處理,實(shí)現(xiàn)同一目標(biāo)不同觀測(cè)信息的關(guān)聯(lián);太空信息資源發(fā)布功能提供不同層級(jí)信息服務(wù)的發(fā)布功能,根據(jù)太空信息服務(wù)的用戶需求、訪問權(quán)限等確定信息發(fā)布的具體內(nèi)容及所要面向的對(duì)象.

從平臺(tái)運(yùn)維管理角度來看,太空信息服務(wù)平臺(tái)設(shè)計(jì)需要遵循系統(tǒng)性、開放性、一致性等原則,即平臺(tái)基礎(chǔ)支撐需考慮太空信息資源各組成部分的關(guān)系,關(guān)注系統(tǒng)之間的一致協(xié)調(diào),以及考慮資源靜態(tài)性與動(dòng)態(tài)性的結(jié)合.1)平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)異構(gòu)資源互通互連,信息資源存儲(chǔ)管理者、信息處理中心、用戶等客戶端之間實(shí)現(xiàn)物理上聯(lián)通;2)平臺(tái)具備身份認(rèn)證、訪問控制等安全保密功能,確保合法用戶能夠訪問太空信息資源,并對(duì)太空信息資源進(jìn)行權(quán)限管理,保證授權(quán)用戶按照權(quán)限范圍進(jìn)行資源的受控訪問;3)由于傳感器資源、指揮控制系統(tǒng)、武器平臺(tái)在地理上高度分散,這種多平臺(tái)協(xié)同作戰(zhàn)任務(wù),對(duì)時(shí)間、空間信息提出了更高要求,信息服務(wù)平臺(tái)必須具備統(tǒng)一空間、時(shí)間基準(zhǔn),確保各作戰(zhàn)平臺(tái)共享的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)處于同一時(shí)空坐標(biāo);4)平臺(tái)運(yùn)行過程中還需要根據(jù)用戶對(duì)太空信息服務(wù)質(zhì)量需求動(dòng)態(tài)調(diào)配網(wǎng)系資源,建立跨網(wǎng)系鏈接,精準(zhǔn)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài),實(shí)現(xiàn)高效的個(gè)性化信息服務(wù)[11].可實(shí)現(xiàn)物理域、認(rèn)知域、信息域之間跨域集成與融合[14],形成多專業(yè)耦合、多手段運(yùn)用的保障合力.

二是解決太空信息資源按需共享,基于“云平臺(tái)”、共享“信息池”、面向“客戶端”,為各級(jí)各類用戶提供按需按權(quán)的共享服務(wù).把地理位置分散的成像偵察數(shù)據(jù)、測(cè)繪數(shù)據(jù)、導(dǎo)航數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、水文數(shù)據(jù)等信息服務(wù)向一體化服務(wù)轉(zhuǎn)變;把原先簡(jiǎn)單的太空信息處理向太空信息深度融合處理拓展,由提供基礎(chǔ)太空信息向提供太空情報(bào)知識(shí)拓展.太空信息服務(wù)平臺(tái)聚合傳感器服務(wù)、信息存儲(chǔ)服務(wù)、信息傳輸服務(wù)、應(yīng)用支撐數(shù)據(jù)、應(yīng)用支撐軟件等功能,形成后臺(tái)服務(wù)“云”,實(shí)現(xiàn)分布式“云”服務(wù).用戶應(yīng)用結(jié)合前臺(tái)應(yīng)用“端”,實(shí)現(xiàn)一站式“端” 應(yīng)用,通過信息訂閱、信息推送、信息推薦、信息內(nèi)容定制等多種方式,實(shí)現(xiàn)客戶端的多類資源共享,如圖2所示.

圖2 太空信息服務(wù)“云+端”模式示意圖Fig.2 Schematic diagram of“cloud architecture”mode of space information service

2 太空信息服務(wù)平臺(tái)設(shè)計(jì)思想

太空信息服務(wù)平臺(tái)是一個(gè)開放、動(dòng)態(tài)的系統(tǒng),主要發(fā)揮“統(tǒng)體制、統(tǒng)數(shù)據(jù)、統(tǒng)功能”的基礎(chǔ)作用.在信息服務(wù)平臺(tái)內(nèi)部,基于云服務(wù)信息基礎(chǔ)設(shè)施屏蔽底層資源的分布性和異構(gòu)性,通過服務(wù)封裝,把地理分布的太空信息資源映射成標(biāo)準(zhǔn)接口服務(wù)集合,更快響應(yīng)太空信息業(yè)務(wù)需求;在客戶端通過松耦合方式實(shí)現(xiàn)服務(wù)調(diào)用和服務(wù)組合,使用戶按照個(gè)性化需求獲得權(quán)限內(nèi)的一類或多類服務(wù)資源,實(shí)現(xiàn)跨管理域的太空信息資源共享和協(xié)同.太空信息服務(wù)平臺(tái)提供統(tǒng)一的用戶管理、資源管理、功能管理、界面管理等,客戶端通過門戶節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求、訪問和應(yīng)用權(quán)限內(nèi)服務(wù),太空信息資源可以方便接入、移出.在設(shè)計(jì)平臺(tái)時(shí),除了考慮系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu),還要考慮戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境變化、服務(wù)資源和用戶的變化等動(dòng)態(tài)因素,針對(duì)不同的作戰(zhàn)需求優(yōu)化或重構(gòu)服務(wù)流程.

太空信息服務(wù)平臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí),一是解決異構(gòu)太空信息資源的整合,按“共用資源統(tǒng)、專業(yè)領(lǐng)域分、應(yīng)用服務(wù)合”思路,構(gòu)建統(tǒng)一的太空信息服務(wù)體系.太空信息服務(wù)平臺(tái)由太空信息獲取系統(tǒng)、信息處理、分發(fā)等分系統(tǒng)組成的天地一體系統(tǒng),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)系統(tǒng)考慮體系所涉及的各個(gè)組成部分及相互之間的關(guān)系,服務(wù)平臺(tái)通過天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)將各種資源實(shí)現(xiàn)無縫鏈接,消除信息孤島,充分利用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)技術(shù),對(duì)異構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行集成,實(shí)現(xiàn)對(duì)接入的各類資源與可用狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)一管控[12?13].基于任務(wù)、專業(yè)特點(diǎn)及功能屬性,統(tǒng)一籌劃太空信息服務(wù)行動(dòng),分專業(yè)領(lǐng)域分類存儲(chǔ)處理太空信息資源,統(tǒng)一匯聚整編分發(fā)綜合的太空信息產(chǎn)品.太空信息網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)平臺(tái),

三是解決系統(tǒng)的互通開放性.太空信息服務(wù)平臺(tái)滿足規(guī)?？煽s放、流程可重構(gòu)、平臺(tái)可移植、功能可擴(kuò)展、服務(wù)可定制、技術(shù)可更新等動(dòng)態(tài)可變特性.通過接口標(biāo)準(zhǔn)、信息交互標(biāo)準(zhǔn)等[15],使太空信息處理中心與作戰(zhàn)指揮信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)緊密耦合.預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)插口,可隨時(shí)接入、移除資源或是任意增加客戶端,適應(yīng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)變化.

3 太空信息服務(wù)平臺(tái)總體設(shè)計(jì)

太空信息服務(wù)的核心以云服務(wù)信息基礎(chǔ)保障服務(wù)為支撐,整合資源、聚合信息、按需融合,為用戶提供太空綜合信息服務(wù).太空信息服務(wù)平臺(tái)是信息管理機(jī)構(gòu)為用戶提供太空信息管理與應(yīng)用的主要手段,直接面向用戶,既是用戶獲取所需太空信息的平臺(tái),也是信息服務(wù)機(jī)構(gòu)獲取用戶需求,按需主動(dòng)提供信息服務(wù)的平臺(tái).通過天地一體網(wǎng)絡(luò)把計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、通信資源、信息資源、知識(shí)資源、軟件資源和指揮控制系統(tǒng)等靈活地集成在一起,實(shí)現(xiàn)端到端的連接,提供全面資源共享和動(dòng)態(tài)信息處理能力.基于面向服務(wù)的設(shè)計(jì)思想,采用“云資源+ 服務(wù)+ 應(yīng)用”的多層架構(gòu)方式,如圖3所示.

圖3 基于云端架構(gòu)的太空信息服務(wù)平臺(tái)Fig.3 Schematic diagram of space information service platform based on cloud architecture

3.1 應(yīng)用層

應(yīng)用層提供客戶端的人機(jī)交互服務(wù),為太空信息資源提供者和太空信息資源使用者之間搭建橋梁,實(shí)現(xiàn)信息交互服務(wù),實(shí)現(xiàn)形式包括網(wǎng)絡(luò)瀏覽器、圖像瀏覽器、文本瀏覽器等功能.在應(yīng)用層,系統(tǒng)管理者實(shí)現(xiàn)太空信息服務(wù)平臺(tái)的維護(hù)及對(duì)客戶端用戶的統(tǒng)一管理,包括用戶信息建立、修改、可用資源授權(quán)、使用資源情況等.應(yīng)用層提供的交互服務(wù)實(shí)現(xiàn)與平臺(tái)無關(guān)、與地理位置無關(guān)、安全、易用等目標(biāo),用戶通過虛擬組織的方式使用經(jīng)授權(quán)的太空信息資源.

3.2 服務(wù)層

服務(wù)層是太空信息系統(tǒng)平臺(tái)的主體部分,服務(wù)貫穿太空信息獲取、分析處理、共享分發(fā)的整個(gè)流程.將各種不同的太空信息業(yè)務(wù)功能都封裝成服務(wù),并對(duì)外提供一個(gè)應(yīng)用程序接口,供平臺(tái)上其他服務(wù)進(jìn)行調(diào)用和集成,從而可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的太空信息服務(wù).根據(jù)服務(wù)的通用性和層次不同,可分為核心服務(wù)層和基礎(chǔ)應(yīng)用服務(wù)層.

3.2.1 核心服務(wù)層

核心服務(wù)層位于太空信息服務(wù)平臺(tái)的底層,負(fù)責(zé)太空信息服務(wù)平臺(tái)的管理,并對(duì)太空信息服務(wù)提供底層和通用性支撐,如網(wǎng)絡(luò)管理、安全、消息、存儲(chǔ)、用戶輔助以及信息的發(fā)現(xiàn)、分發(fā)、調(diào)解等.核心服務(wù)包括一系列標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、指南、體系結(jié)構(gòu)定義、軟件基礎(chǔ)設(shè)施、可重用部件、應(yīng)用程序接口、運(yùn)行環(huán)境定義、參考工具,以及構(gòu)建系統(tǒng)環(huán)境的方法.核心服務(wù)通過天地一體網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)安全和管理服務(wù),與應(yīng)用服務(wù)層相對(duì)獨(dú)立,應(yīng)用服務(wù)層的功能升級(jí)與擴(kuò)展將不會(huì)影響核心服務(wù)層技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施,可解決太空信息系統(tǒng)平臺(tái)的異構(gòu)與互聯(lián)互通等問題.核心服務(wù)層包括服務(wù)功能如表1所示.

表1 太空信息服務(wù)平臺(tái)核心服務(wù)Table 1 Core services of the space information service platform

3.2.2 應(yīng)用服務(wù)層

應(yīng)用服務(wù)層通過云的服務(wù)聚合與協(xié)同引擎,為應(yīng)用層提供一個(gè)有機(jī)的一體化服務(wù)集,包含圖像情報(bào)服務(wù)、信號(hào)情報(bào)服務(wù)、戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境服務(wù)、全源/開源情報(bào)服務(wù)、戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)傳輸服務(wù)等服務(wù)集.每一類服務(wù)都可以作為一個(gè)云端,提供相應(yīng)信息業(yè)務(wù)服務(wù)工作,包括各類業(yè)務(wù)信息的接收、處理、存儲(chǔ)等服務(wù)功能.

3.3 云資源層

云資源層涵蓋了太空信息系統(tǒng)能夠調(diào)配的各種資源,包括計(jì)算資源、傳感器資源、存儲(chǔ)資源、通信資源、數(shù)據(jù)資源、文件資源.這些信息資源在基于網(wǎng)絡(luò)信息體系戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下被作為一種作戰(zhàn)資源提供給作戰(zhàn)用戶,從而實(shí)現(xiàn)太空信息的作戰(zhàn)效能.

云資源信息服務(wù)實(shí)現(xiàn)資源的配置,根據(jù)用戶的需求任務(wù)實(shí)現(xiàn)異構(gòu)云資源的調(diào)度.各種云資源都是由業(yè)務(wù)異構(gòu)的服務(wù)器構(gòu)成,云資源信息服務(wù)以虛擬機(jī)為基本單元向用戶提供服務(wù).通過對(duì)虛擬機(jī)進(jìn)行遷移、調(diào)配等操作可實(shí)現(xiàn)資源的靈活調(diào)度,增強(qiáng)系統(tǒng)的彈性.云資源信息服務(wù)器通常根據(jù)不同的業(yè)務(wù)需求配置于不同的地理位置,采用物理資源的分散配置模式降低了資源的管理難度[16].太空信息服務(wù)平臺(tái)的云中任務(wù)調(diào)度,可以采用分批調(diào)度和實(shí)時(shí)調(diào)度兩種方式.分批調(diào)度是指需求任務(wù)被提交后不會(huì)立即響應(yīng),而是先存入信息任務(wù)隊(duì)列中,然后遵循預(yù)定的時(shí)間調(diào)度規(guī)則或是時(shí)間觸發(fā)規(guī)則執(zhí)行調(diào)度[17].實(shí)時(shí)調(diào)度是指服務(wù)任務(wù)提交后立即執(zhí)行,任務(wù)執(zhí)行的實(shí)時(shí)性很強(qiáng).調(diào)度模式的選擇需要根據(jù)任務(wù)的重要程度、優(yōu)先級(jí)等綜合考慮.分批調(diào)度在等待執(zhí)行期間里獲取了更多的信息,因此,更具針對(duì)性,而實(shí)時(shí)調(diào)度對(duì)于應(yīng)急性的服務(wù)響應(yīng)更快、效率更高.通過資源調(diào)度,將信息服務(wù)任務(wù)分配到完成任務(wù)最快的服務(wù)器資源上,實(shí)現(xiàn)任務(wù)目標(biāo)、約束條件、太空信息資源、用戶服務(wù)需求等多因素的優(yōu)化匹配,如圖4所示.

圖4 太空信息服務(wù)調(diào)度過程Fig.4 Space information service scheduling process

3.4 核心基礎(chǔ)設(shè)施層

核心基礎(chǔ)設(shè)施層保障云資源服務(wù)系統(tǒng)正常運(yùn)行所需的各種軟硬件基礎(chǔ)設(shè)備,包括彈性計(jì)算、云存儲(chǔ)、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、資源虛擬化[18]、體系策略管理等模塊.通過云計(jì)算平臺(tái),整合形成統(tǒng)一的太空信息資源池,實(shí)現(xiàn)信息的網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算和存儲(chǔ)環(huán)境的統(tǒng)一管理.云中的各類移動(dòng)太空信息資源都是云計(jì)算服務(wù)的載體,只有對(duì)太空信息資源實(shí)現(xiàn)集中管控,才能體現(xiàn)出云計(jì)算的效能優(yōu)勢(shì),而對(duì)太空信息資源的組織也決定了太空信息資源對(duì)用戶需求的彈性能力.分布式數(shù)據(jù)庫(kù)根據(jù)客戶端用戶的任務(wù)需求及太空信息的特性和功能分類存放,實(shí)現(xiàn)對(duì)偵察、預(yù)警、通信、導(dǎo)航、氣象等信息的分類管理與存儲(chǔ).網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和資源虛擬化實(shí)現(xiàn)信息域的業(yè)務(wù)服務(wù)與物理域的多類型信息設(shè)備映射關(guān)聯(lián),實(shí)現(xiàn)資源間的配合使用.通過體系策略管理,將太空信息資源按規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議封裝成標(biāo)準(zhǔn)文件資源,通過接口進(jìn)行共享.

4 太空信息服務(wù)平臺(tái)信息服務(wù)模式

太空信息服務(wù)平臺(tái)分布著來自天基平臺(tái)的偵察、預(yù)警、導(dǎo)航、氣象等各類信息,這些信息只有融入不同的作戰(zhàn)平臺(tái)才能發(fā)揮效益.依托太空信息服務(wù)平臺(tái),作戰(zhàn)用戶可以通過信息推送和信息提取的方式獲取所需的太空信息[19?20],如圖5所示.

圖5 基于太空信息服務(wù)平臺(tái)信息服務(wù)模式Fig.5 Information service mode based on the space information service platform

4.1 按需按權(quán)共享服務(wù)

依據(jù)建立的客戶端用戶需求預(yù)測(cè)模型,太空信息服務(wù)平臺(tái)通過用戶調(diào)解服務(wù)功能,通過大數(shù)據(jù)和云計(jì)算,對(duì)太空信息進(jìn)行檢索、篩選和綜合,根據(jù)作戰(zhàn)用戶的權(quán)限向其提供實(shí)時(shí)性強(qiáng)、重要度高的全局太空信息,實(shí)現(xiàn)從天基平臺(tái)到用戶的直接推送.其實(shí)現(xiàn)步驟包括:1)太空信息服務(wù)平臺(tái)引接太空信息,將全局性、公用性信息進(jìn)行廣播分發(fā),專業(yè)領(lǐng)域信息傳送到信息處理分發(fā)中心;2)信息處理分發(fā)中心根據(jù)陸上、海上和空中作戰(zhàn)任務(wù)需要確定太空信息推送對(duì)象;3)將各作戰(zhàn)域?qū)Ｓ锰招畔⑼扑偷较嚓P(guān)作戰(zhàn)用戶單元.

4.2 差異化個(gè)性提取式服務(wù)

由于在未來聯(lián)合作戰(zhàn)中用戶在不同作戰(zhàn)階段任務(wù)不同,因而所需要的太空信息也有所差異.用戶可以根據(jù)作戰(zhàn)方向所關(guān)注對(duì)手兵力動(dòng)向和突發(fā)事件情況,提取自己所關(guān)注的太空信息,做到精細(xì)化信息保障.太空信息服務(wù)平臺(tái)可根據(jù)累積的用戶需求模型庫(kù),分門別類建立主要作戰(zhàn)對(duì)手目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)、重點(diǎn)區(qū)域環(huán)境信息庫(kù)等共享數(shù)據(jù)庫(kù).數(shù)據(jù)庫(kù)包括各類數(shù)據(jù)、信號(hào)、圖像的原始數(shù)據(jù),以及按一定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范處理生成的情報(bào)產(chǎn)品,既有歷史數(shù)據(jù),也包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)[21].用戶通過查詢實(shí)現(xiàn)太空信息的個(gè)性化提取,其具體實(shí)現(xiàn)步驟如下:1)天基傳感器將獲取信息發(fā)送到太空信息服務(wù)平臺(tái)的信息共享空間.2)用戶根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)需求,向太空信息服務(wù)平臺(tái)提出太空信息支持或查詢請(qǐng)求.3)太空信息服務(wù)平臺(tái)對(duì)請(qǐng)求進(jìn)行分析判斷,進(jìn)行客戶端用戶的身份識(shí)別、查找和定位,確定用戶優(yōu)先級(jí).4)依據(jù)用戶信息服務(wù)需求,對(duì)海量太空信息進(jìn)行“裁剪”,進(jìn)行相關(guān)信息的關(guān)聯(lián)組合,生成“個(gè)性化”、“差異化”的情報(bào)信息產(chǎn)品.5)將結(jié)果返回用戶,用戶實(shí)時(shí)提取情報(bào)產(chǎn)品.

5 結(jié)論

太空信息服務(wù)平臺(tái)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),其構(gòu)建涉及了許多領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)和方法.從面向服務(wù)的角度出發(fā),以“云+端”模式構(gòu)建包含太空信息獲取、太空信息傳輸和太空信息分析處理的共享協(xié)同應(yīng)用環(huán)境.太空信息服務(wù)平臺(tái)是依托綜合信息服務(wù)設(shè)施、大數(shù)據(jù)處理平臺(tái),以各類機(jī)動(dòng)和移動(dòng)信息服務(wù)設(shè)施為補(bǔ)充,通過上下銜接、多級(jí)聯(lián)動(dòng)、橫向協(xié)同,提供大數(shù)據(jù)計(jì)算、海量資源存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管等基礎(chǔ)設(shè)施支撐服務(wù),實(shí)現(xiàn)用戶目錄導(dǎo)航、信息共享、軟件在線等應(yīng)用支撐服務(wù),為太空信息資源異構(gòu)、按需按權(quán)服務(wù)及互聯(lián)互通互操作等問題的解決提供了可行方案.