彭超鞯 王书敏
摘要:文章以陆军远程火力打击体系为背景,在DoDAF1.5的基础上,运用2.0版本中新增的能力视角与服务视角视图模型,系统分析了远程火力打击体系的构建问题,建立相应的模型,并结合UPDM统一建模软件对体系结构进行设计和动态验证。
关键词:DoDAF2.0;陆军远程火力;体系结构开发
为适应现代战争的特点,陆军装备要努力实现对战场纵深目标侦察打击的一体化和精确化,即运用系统集成的方法,建立基于信息系统的远程火力打击体系,在将侦察、指挥、打击、评估进行一体化集成的基础上,实现对远程目标高效精确的毁伤。一般的,对复杂体系结构的分析与开发,是在一个更为顶层的体系结构框架的规范和指导下进行的。目前在军事领域使用的体系结构框架中,以美国国防部体系结构框架(DoDAF)的研究和使用最为广泛,其理念思想对开发我军各系统的体系结构及其通用框架,都有重要的借鉴和参考价值。我军围绕DoDAF框架也己展开不少研究并取得了不少进展,但大多都是基于DoDAF1.0或1.5的建模思想和其系列版本的视图内容,并没有体现出DoDAF2.0的特点,本文旨在前人的研究基础上,以陆军远程火力打击体系为背景,研究并探索基于DoDAF2.0的体系结构开发过程。
1.基于体系结构框架的陆军远程火力打击体系分析
陆军远程火力打击体系建设,是新型陆军作战力量建设的重要部分,同时也是世界多国正在论证和探索的重要课题。陆军远程火力打击体系是一个包含了侦、控、打、评等诸多要素高效融合、相互协作的有机整体,构成一个复杂的作战体系,按照特定的运行机制完成赋予的使命任务。任何一部分的缺失,都将使体系的整体能力降低甚至丧失。该体系的构建是一项复杂的体系工程,必须借助体系工程的思想和方法,探索体系构成要素和要素之间的联系,建立相应的模型体系,为开展体系构建分析提供科学的方法模型支撑。基于体系结构框架的系统分析方法为探索陆军远程火力打击体系为研究该体系的构建问题提供了一个有效的途径,特别是用基于DoDAF2.0的体系结构方法,给出总体视图、能力视图、作战视图、系统视图等视角模型及其之间的关系,建立相应的体系结构模型体系和基于信息网络的技术支撑环境,能够满足当前强军改革中不同层次、不同领域、不同关注点的需求,既有助于从各自视角出发研究解决关注的问题,同时能保证各自对体系的统一认识和理解。因此,建立基于体系结构框架的陆军远程火力打击体系构建分析模型,具有重要的理论和实践意义。
2.体系结构建模应用
由于受篇幅影响,本文在此仅以宏观角度,从陆军远程火力体系的整体结构上考虑,而对具体的子系统的详细细节就不在做过多叙述,使用的视图模型也只选取核心部分中的几个较为典型的加以说明,从而从顶层上分析陆军远程火力体系结构以及其系统架构解决方案。
2.1能力与作战视角模型
通过前面的概述可以看出,陆军远程火力体系应具备信息支持能力、指挥控制能力、火力打击能力和综合保障能力,同时结合对体系的作战概念构想,建立高级作战构想模型OV-1,如图1所示。
根据作战构想以及能力构想,可以将体系划分为4类作战节点,即指挥控制节点、情报侦察节点、火力打击节点和综合保障节点,主要完成体系各作战活动环节内容,从而可以建立4类节点的作战活动模型OV-5b,如图2所示,同时通过能力与活动映射关系CV-6,可以说明依靠什么作战活动来体现体系能力。由于基于信息系统的作战体系其特点是各作战节点之间存在信息交互,因此还需建立节点连接描述模型OV-2,以描述作战节点之间的交互关系,这里使用UPDM统一建模软件来操作,并自动生成信息交互矩阵OV-3,软件截图如图3所示。
2.2服务与系统视角模型
针对本文的例子,可大致梳理出信息采集、指挥控制、数据传输、数据处理、火力打击、综合保障、态势显示等服务,通过建立服务功能描述模型SvcV-4和服务接口描述模型SvcV-5可以得到如表1所示的作战服务属性表;系统方面,首先根据已有的系统层次结构,建立系统层次结构模型SV-1,由于服务是对系统功能的封装,作战活动的执行依赖于服务功能,所以可以建立分别如表2和表3所示的服务一系统映射矩阵SvcV-3b和服务与作战活动追踪矩阵SvcV-5,从而可以找到作战活动与系统的映射关系,而且这种关系是松耦合的,而通过能力与服务映射模型CV-7则可以说明由什么系统服务来支撑体系能力。最后通过UPDM软件建立系统状态转换模型sv-10b和系统事件跟踪模型sv-10c,并通过动态演示己验证体系结构的合理性。
3.结语
美国国防部体系结构框架是目前较为先进的军事体系结构描述方法。本文基于DoDAF2.0建模内容,着重从顶层角度,围绕作战、能力、系统和服务4个视角的主要内容建立了陆军远程火力体系结构模型,从而研究了基于DoDAF2.0的体系结构开发过程,较以往的基于DoDAF1.5的研究相比,用服务视角较好地解决了作战视角与系统视角之间紧耦合的问题,并引入能力视角,实现了以能力需求为牵引的武器装备系统发展要求,开发过程中还利用统一建模软件UPDM,实现了对体系结构的动态验证。下一步将采用此方法,继续对陆军远程火力体系的各个子系统及其具体细节展开研究。