金牡丹 吳 昊 王 雋(.987部隊上海00080)(.武漢船舶通信研究所武漢430079)
通信指揮系統的分析和研究?
金牡丹1吳 昊2王 雋2
(1.91287部隊上海200080)(2.武漢船舶通信研究所武漢430079)
分析現有通信指揮系統的不足以及新型通信指揮系統建設的必要性和功能要求,提出系統的分層結構和組件組成,為系統的設計與實現提供思路。
通信指揮;結構分層
Class Num ber TP311.52
為了謀求信息優勢,徹底主導信息化戰爭,外軍提出網絡中心戰、部隊網等多種全新的作戰理念與體系,其宗旨是進一步明確信息時代的作戰結構和體系框架。它將作戰人員、傳感器、網絡、指揮控制、平臺和武器綜合成一種網絡化的分布式戰斗部隊,以適應所有層次的沖突。依據其體系架構,通信與網絡的構建將是整個構建的基礎,其實施的步驟將從實現網絡互聯逐步過渡到自動化、智能化的統一指揮和管控,以提供有效的信息保障、服務質量和運維支撐。
為滿足未來高技術條件下局部戰爭對通信的需要,構建統一的通信指揮系統的需求迫在眉睫。其目的是通過實現對各類通信網絡進行動態的管理與控制,提高通信指揮自動化、智能化水平,以適應通信系統網絡化和作戰指揮扁平化發展方向。
經過多年建設與發展,通信指揮能力有了長足進步,基本滿足戰備執勤、日常業務和遂行多樣化任務通信保障的初級指揮需要,但與新時期的使命任務要求相比還有差距。主要體現在以下方面:
1)現有通信組織多靠人工執行和落實,工作量大、自動化程度低;
2)通信資源管理分散,未實現對通信資源的統一組織和動態調度,通信資源利用率較低;
3)通信狀態監視的融合手段少,評估模型不精確,不能提供有效的輔助決策信息;
4)用戶體驗較差,界面操作繁蕪,輔助配置信息較少,操作不便。
因此,新的通信指揮系統需能夠構建全域統一的通信指揮體系,融合通信網絡、業務應用、頻率使用等多種信息,形成全域統一的通信態勢圖表,實現對綜合信息網絡的全程監控,快速評估運行狀態、運行趨勢和任務效果。
1)對全域通信網絡進行統一組織和規劃
根據上級通信保障需求,靈活運用各種通信手段,充分利用各級通信資源構成多手段、多方式、具有反應靈敏、抗毀力強、保密性好、自動化程度高、機動迅速的通信網;并可視情況的變化,快速調整計劃以適應新的要求;為遂行多樣化通信保障任務提供支撐。
2)對全域通信資源統一組織和按需調度,提高通信資源利用率
改變通信資源分散管理、通信資源綁定使用方式,實現對通信資源的統一組織、全域共享、動態調度和按需分配,提高通信資源使用效率。
3)提高通信指揮自動化、智能化水平
對通信指揮數據進行分析并與知識信息庫交互,建立通信指揮效果評估模型,提供通信指揮決策方案評價、預測和選擇方案,提高通信指揮的有效性,提升通信指揮的自動化、智能化水平。
4)采用成熟界面開發技術,統一用戶體驗
基于集成簡便、穩定高效的使用要求,采用成熟界面開發技術,實現界面顯示和服務實現分離,界面簡潔易用,符合部隊使用習慣,統一用戶體驗。
通過實現通信指揮系統,具備通信監視、通信組織規劃、通信配置等功能,增強戰場通信態勢感知能力,形成基于任務的通信保障能力,提高通信指揮自動化、智能化水平,為通信指揮人員實時掌握通信綜合態勢、通信保障任務執行情況及實施通信指揮和干預提供支撐。
通信指揮系統發展趨勢主要從以下幾個方面體現:
1)體系架構
體系架構從多域各自獨立組織運用或集中式組織運用向分布式全域統一組織運用方向演進,需建立起一體化的通信指揮體系架構,生成全域統一的通信態勢圖并對全域的通信資源進行統一的組織和調度,為遂行多樣化通信保障任務提供支撐。
2)通信網絡運用方式
通信網絡運用方式從以專向通信鏈路、通信子網專用方式為主向網絡化、一體化運用方式為主演進,需實現通信網絡網內站點自動切換,保證信道此斷彼通,各類通信手段能夠綜合運用并實現網間自動路由,提高通信的可靠性和靈活性。
3)通信資源使用方式
通信資源使用方式從通信資源綁定使用、專項使用向通信資源的統一組織和動態分配使用方向演進,需實現對通信資源的統一管理、全域共享、動態調度和按需分配,提高通信資源利用率,全面提升通信整體保障能力。
4)通信輔助決策能力
通信輔助決策能力從主要依賴人的經驗與能力的人工組織決策向基于資源庫、模型庫和經驗庫的初步輔助決策以及基于大數據與云計算技術的智能決策支持方向演進,需逐步提高通信指揮系統的自動化和智能化水平,輔助通信指揮人員制定和評估通信保障方案,并采用基于策略的通信組織指揮機制,按需對用戶進行授權訪問并能根據用戶、業務優先級等對通信資源進行動態分配使用。
5)通信態勢呈現能力
通信態勢呈現能力從呈現通信系統運行基本信息的簡單態勢呈現向呈現通信整體運行狀況、通信系統綜合保障能力的綜合態勢呈現以及具備通信態勢感知、評估和預測能力的方向演進,需對多源信息進行融合,實現對通信資源、通信網絡和業務應用狀態等多種信息的綜合呈現,增強通信態勢感知能力。
總之,按照通信指揮的發展趨勢,通信指揮系統的發展是一個需要長期推進、持續演進的過程,也客觀要求通信指揮系統的建設需要分步實施、持續改進。
根據用戶的指揮關系和實際功能要求,通信指揮采用分級指揮的組織架構,自上而下分為三級:一級通信指揮分系統、二級通信指揮分系統和三級通信指揮分系統,如圖1所示。
各級通信指揮分系統通過有線和無線通信網絡實現互連和信息交互,依據轄區管理的原則實現通信指揮功能的分布式實現。一級通信指揮分系統能對二級通信指揮分系統實施指揮,二級既能接受一級通信指揮分系統的指揮,又能對下轄的三級通信指揮分系統實施指揮。
通信指揮系統包括通信指揮處理服務器、通信指揮數據服務器、通信指揮終端等設備,具體設備配置數量可根據需要進行適當調整。如圖2所示。
通信指揮處理服務器為通信指揮系統提供后端的應用處理服務,應用服務組件包括通信監視服務、通信保障方案服務、通信配置服務和用戶注冊服務等。
通信指揮數據服務器為通信指揮分系統提供后端的數據存儲功能,提供通信保障方案庫、通信信息庫、通信資源庫和系統運行日志庫等。
通信指揮終端提供通信指揮的人機界面,為通信指揮人員提供通信監視、通信保障方案制定等功能顯示界面。
通信指揮系統采用構件化技術對軟件功能模塊進行實現和封裝,并進行服務的注冊和發布,各應用服務運行部署在Web服務器上,針對不同平臺不同部署安裝要求,可實現應用服務或功能構件的動態載入和卸載,滿足不同戰位使用需求,人機界面則通過統一的集成界面框架進行綜合集成,實現界面的統一呈現、統一操作;軟件集成架構如圖3所示。
其中,軟件集成架構中各層的主要作用為:
1)界面呈現層:向用戶呈現系統各種功能操作人機界面,基于集成界面框架統一界面呈現和操作;
2)應用服務層:以功能構件的形式實現各種功能,并進行服務的注冊和發布,為用戶提供各種指揮功能的Web服務;
3)接口適配層:完成與外部系統的接口交互,采用標準的Web Service方式進行消息的交互;
4)數據層:提供公共基礎庫,包括基礎數據庫、通信策略庫、通信資源庫、規劃知識庫和能力庫等,為系統功能實現提供數據和信息支撐。
實現通信指揮系統,將提高通信指揮能力和水平,為形成基于信息體系作戰能力提供支撐,其作戰效能主要體現在如下幾個方面:
1)建立統一通信指揮體系,具備全域通信指揮能力
采用全域分級指揮機制,融合通信網絡、業務應用、頻率使用和安全防護等多種信息,形成全域統一的通信態勢圖表,實現對通信網絡的全程監控,為評估網絡運行狀態、運行趨勢和任務效果提供支撐。
2)提高通信指揮自動化、智能化能力
對指揮數據進行分析并與知識信息庫交互,建立通信指揮效果評估模型,提供通信指揮決策方案評價、預測和選擇方案,提高通信指揮的有效性,提升通信指揮的自動化、智能化水平。
3)通信網絡全域統一組織和規劃
通過對全域通信網絡的統一規劃和組織調度,具備日常值班、日常訓練、紅藍對抗訓練、全軍聯合訓練及遂行多樣化任務的通信指揮和通信保障能力,能適應多種作戰訓練任務的戰術數據傳輸要求。
4)體系結構開放,利于持續演進
采用SOA面向服務的架構設計,提供了一種以服務為中心,松耦合、可動態優化和重用擴展的分布式應用架構,實現服務的實現與接口分離,使底層接口的實現不影響服務應用,有利于系統平滑升級,持續演進。
本文通過對通信指揮系統的需求和必要性進行分析,提出分層次的通信指揮系統組織結構,對相關的服務進行分解和論述,提出了通信指揮系統的設備設計要點和軟件結構要求,可為相關通信指揮系統的研制和裝備提供建議和參考。
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Study on Comm unication Command System
JIN M udan1WU Hao2W ANG Jun2
(1.No.91287 TroopsofPLA,Shanghai 200080)(2.Wuhan Maritime Communication Research Institute,Wuhan 430079)
By analyzing the lack of current communication command system,and necessity and fanctional requirements of construction of new communication command system,hierarchical structure and components of system are proposed to provide guides for the design and realization of system.
communication command,delaminatingmethod
TP311.52
10.3969/j.issn.1672-9730.2017.05.002
2016年11月3日,
2016年12月10日
金牡丹,女,碩士研究生,高級工程師,研究方向:通信指揮。吳昊,男,碩士研究生,高級工程師,研究方向:通信信息系統。王雋,男,工程師,研究方向:通信信息處理。