弹药储供保障可视化系统架构分析与设计

蔡军锋，傅孝忠，祁立雷

（军械工程学院，河北 石家庄 050003）

弹药是战争的物质基础，弹药的供应保障是军事斗争准备的重中之重，特别是信息化条件下的体系作战，武器打击精确、战场对抗激烈、部队机动性强、攻防转换迅速，弹药保障的强度、难度和时效性明显增大，对弹药储供保障提出了更高的要求。在近年来发生的几场局部战争中，美军将现代信息技术广泛应用于战场保障中，构建了“感知—反应”战场保障系统，实现了战场保障的精确化和可视化。与外军相比，我军的弹药储供保障存在保障效率低，手段方法落后等问题，急需引入信息化技术手段来提高我军弹药储供保障能力。本文结合我军弹药储供保障特点，以现代信息技术为基础，对弹药储供保障的可视化系统进行了初步的研究。

1 弹药储供保障可视化的基本要素

我军弹药储供保障体系分为战略储备、战役储备和战术储备[1]。相应的，弹药储供保障可视化分为战略级、战役级和战术级三个基本层次。战略级保障可视化包括总部指挥机关和有关业务部门的弹药储供保障可视化，主要实现总部级总体弹药保障的宏观可视，充分把握弹药保障活动的总体运行状态、变化规律和变化趋势。战役级保障可视化主要包括战区、集团军、省军区和军兵种的弹药储供保障可视化，主要实现战区级弹药保障的可视，其内涵和战略级保障可视类似，是连接战略级保障可视和战术级保障可视的桥梁和纽带。战术级保障可视化主要针对作战部队和后方仓库的业务工作可视，主要包括仓储、供应、指挥等各系统的可视化，实现对弹药等装备器材储供全过程的需求感知、动态跟踪、实时查询和精确控制等。

弹药储供保障的基本要素主要有保障需求、保障资源、保障过程、保障控制和保障环境等。因此，弹药储供保障可视化主要包括整个保障环节中的保障需求可视化、保障资源可视化、保障过程可视化、保障控制可视化和保障环境可视化。其中，保障需求可视化是实现部队需求的实时感知，是解决要什么的问题；保障资源可视化是解决有什么的问题，保障资源可视化可分为静态信息可视化和动态信息可视化，静态信息可视化是指保障资源的数、质、时、空等静态参数的可视化，动态信息可视化是指保障资源流通和变化参数的可视化；保障过程可视化是实现弹药筹措、运输、储存、供应等一系列物流过程的可视化；保障控制可视化是运用数据模型，掌握保障资源的管理准则，利用数字化处理方式，实现对保障全过程的控制信息数字化处理；保障环境可视化主要包括工厂、仓库、交通运输线路、可动员资源及保障力量和战场信息等。

图1 弹药储供保障可视化系统基本框架

2 弹药储供保障可视化系统的架构分析

弹药储供保障可视化系统的基本框架如图1所示。整个系统依托国家和国防有线与无线网络基础设施，基于分布式WEB服务器，将弹药筹措、储备管理、请领补给、运输投送和保障指挥等环节整合于一体。结合我军弹药保障特点，构建信息识别与数据采集子系统、数据交换与信息跟踪子系统、信息处理与存储管理子系统和业务应用与决策支持子系统，在整个构架中，将信息安全体系和标准规范体系贯穿整个系统，同时，采用开放设计，使弹药储供保障可视化系统可以与作战指挥系统以及其它作战管理信息系统相互兼容。

弹药储供保障可视化系统的技术结构采用基于WEB技术为核心的层次结构。整个技术结构概括为五个层次[2]：

（1）用户层。用户层主要是系统的管理和实际使用者，包括：作战部队、弹药仓库、物流运输机构、保障总指挥部、供应厂家和装备管理部门。

（2）应用层。应用层由各个分系统组成，包括弹药本身信息、弹药申请、运输平台等组成，并按照相关标准和规范建立系统及其系统部件。

（3）数据层。数据层是由辅助数据库、弹药数据库、基础地理数据库组成，同时，建立元数据库，分类编码数据库。

（4）网络传输层。网络传输层是以计算机网络通信为主的，适应各种通信方式的传输平台，能满足不同协议、不同格式的信息传输。

（5）应用技术支撑层。应用技术支撑层以分布式数据库技术、自动识别技术、地理信息与定位技术、计算机网络技术支撑整个可视化保障系统。

3 弹药储供保障可视化系统结构设计

3.1 系统总体构成

根据我军弹药保障体制和保障特点，将弹药储供保障可视化系统划分为四个部分，分别为基础支撑部分、数据采集与传输部分、数据资源部分和系统应用部分。

（1）基础支撑部分。基础支撑部分主要包括信息基础设施（计算机网络等）、信息标准及弹药和物资编码、关键技术和弹药保障的理论知识。信息基础设施主要是依托军队指挥自动化网、国防通信网，以及国家和地方信息基础设施。信息标准主要包括弹药及保障物资信息分类、指标体系、各类信息编码代码等各类标准和规范等。系统关键技术主要包括自动识别与信息采集、军事地理信息系统、卫星导航定位系统、决策支持、模拟与仿真、信息安全、数据库、数据仓库技术等关键技术。装备保障理论知识主要包括与弹药储供保障有关的军事理论、装备保障知识、保障标准制度和业务处理流程等。基础支撑部分是弹药储供保障可视化建设的物质基础，与整个国家和军队的信息化建设水平密切相关。

（2）信息采集与传输部分。信息采集与传输部分主要包括源数据采集和电子数据交换。数据采集主要采用条码技术、射频技术等识别技术对源数据进行自动采集，通过识别、筛选、转换、整合等，构建相关数据库系统。数据传输主要运用电子数据交换系统，在计算机网络的基础上进行系统间数据交换和相应处理。

（3）数据资源部分。数据资源主要包括弹药保障数据中心以及各种综合数据库。按照现行的弹药保障体制，在弹药综合数据库和专业综合数据库的基础上，采取按级存储，集中管理的数据分布策略，分别建立弹药仓库、弹药保障基地、总部弹药管理部门等数据中心，形成上下贯通、左右互联的多级数据分布存储体系。实现对储备物资的统计、汇总、查询、分析、辅助决策等综合应用，提供弹药保障数据的接收更新、统计汇总、备份恢复，以及用户定义、访问授权等管理功能，依托军队计算机网络，实现总部弹药管理部门、弹药保障基地、弹药仓库之间的数据交换。综合数据库是按照统一的信息体系和标准，通过对相关专业数据库进行数据抽取、筛选、转换和融合，实现各类业务信息主题数据库，并形成总部、军区（基地）综合数据库等[3]。

（4）系统应用部分。主要是面向弹药保障用户的系统，其依托军队计算机网络，实现对弹药保障的需求、状态、过程和控制可视，主要有仓库综合管理应用平台、军区弹药保障应用系统、总部应用系统等。

3.2 系统硬件结构

弹药储供保障可视化系统硬件结构由RFID射频识别模块、BD-2（北斗—2卫星导航定位系统）和MGIS（军事地理信息系统）模块、可视化数字终端模块、计算机网络模块和分布式数据库模块等组成。

（1）RFID模块。RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签。在弹药运输工具或在弹药集装工具上安装电子标签。RFID阅读器分别安装在后方弹药仓库、野战弹药仓库以及重要的交通枢纽等合适位置。当弹药进行出（入）库及在运输的路途中，电子标签识别装置通过天线对标签上的数据信息进行读取记录，利用有线或无线网络传递给远程的控制管理中心。

（2）BD-2和MGIS模块。BD-2和MGIS模块是以空中卫星为基础的高精度无线电导航的全球定位系统，在全球任何地方以及近地空间能够提供准确的地理位置、速度及精确的时间信息。BD-2定位装置的功能是通过接收卫星信号计算出货物的具体位置，完成对运送车辆、船舶、飞机位置的定位功能。这是弹药保障全程可视化的基础。

（3）可视化数字终端模块。可视化数字终端模块主要由不同用户使用的可以通过终端系统实时查询弹药运输的详细情况，并通过数字终端进行短消息的发送，发送的短消息包括弹药的登记信息、运输人员、上下运输装备、位置信息、报警信息等。

（4）计算机网络模块。计算机网络技术实现了资源共享，使用户可在任何地方访问查询网上的任何资源，促进了系统管理运用的自动化。可视化保障系统是一个基于网络平台的数据集成系统，高速、稳定、安全的网络通信是其获得成功的基础和关键。可视化保障系统网络环境应主要包括局域网、广域网和无线网，网络高速化也是可视化保障系统进行数据实时访问的重要条件[4]。

（5）分布式数据库模块。由于弹药保障工作涉及的层次、业务繁多，覆盖的范围非常广泛，因而决定了可视化保障系统必须是由一个多数据源组成的综合数据库系统。作为可视化保障系统的核心，分布式数据库系统把数据库技术和网络技术的应用统一起来，以适应装备各种机构、各个部门地域分散的需要。

3.3 系统软件结构

弹药储供保障可视化系统的软件结构主要建立在弹药保障综合数据库基础上的弹药筹措、弹药储存、弹药请领、弹药补给、弹药投送等各可视化管理信息系统等构成。系统主要由三部分构成。

（1）管理信息系统。管理信息系统主要包括弹药请领系统、弹药收发系统、弹药运输平台以及其它各个业务系统和保障指挥系统等。

（2）数据库。系统数据库的构成主要包括我国基础地理信息系统数据库，栅格地图数据库、卫星影像图等空间数据库，运输平台数据库、弹药信息数据库以及主要包括地质构造，军事标图系统，国家和总部颁发的相关法规文件，全国县级人口、社会经济、敌社情等信息的相关专题数据库。

（3）决策支持系统。主要包括对弹药储存空间进行精确设计，合理布局，使弹药存放到位，模拟和预测未来联合作战弹药消耗标准，设计分发方案等决策支持系统。

4 结 论

可视化是未来弹药保障发展的方向，弹药储供保障可视化对于及时掌握部队需求、弹药资源、保障状态等情况，实现弹药指挥效能和弹药保障效益最大化，使弹药保障做到适时、适地、适量具有重要意义。建立我军弹药储供保障可视化系统可以极大地提高我军弹药储供保障效率，对于提高我军平、战时弹药储供保障能力，推进我军弹药储供保障信息化建设具有重要作用。

[1]龚传信.装备勤务学[M].北京：高等教育出版社，2003.

[2]赛伟.可视化后勤系统的体系结构研究[D].成都：电子科技大学（硕士学位论文），2010.

[3]王秀华，巩秀.构建我军通用弹药供应保障可视化系统探讨[J].装备指挥技术学院学报，2008,19(3)：113-117.

[4]高绪勇，谢桂海，明亮.野战装备指挥保障综合系统的设计与实现[J].军械工程学院学报，2006,18(2):39-42.