雷达装备大数据网络化研制平台体系构建

邱　勇

(中国船舶重工集团公司第七二四研究所，南京 211153)



雷达装备大数据网络化研制平台体系构建

邱勇

(中国船舶重工集团公司第七二四研究所，南京 211153)

针对雷达装备研制需求，基于大数据平台的技术内涵，从大数据网络化体系结构和信息化应用的角度，论述和提出了雷达装备大数据网络化研制平台的体系结构，以及雷达装备大数据网络化信息网络化管理方法，提出了雷达装备大数据网络化研制方法和技术途径。

雷达装备；大数据；网络化研制平台；体系构建

0　引　言

随着雷达装备使命、功能和技术性能的快速发展，相控阵技术、多任务集成技术、数字化技术、软件化技术等已成为雷达装备的主要技术方向。有效应对和及时满足多种技术体制和不同技术特点的雷达装备研制是促进雷达装备发展的重要研究内容。基于现代大数据[1]和网络化技术的雷达装备大数据网络化研制平台，以其可具有的针对性、及时性、有效性和高适应性，已成为提升雷达装备研制和满足多体制、多批量雷达装备研制的重要技术手段。

1　作用与构建维度

雷达装备大数据网络化研制平台主要是通过对雷达装备研制过程中产生的大量有关数据的采集、分析、优化，科学制定可适应多体制多批量雷达装备研制全过程的信息掌控和各阶段的资源优化配置，以能将数据有机地整合，为科研生产提供全面的信息。雷达装备研制大数据一般来源于需求、论证、设计、分系统研制、生产制造、模块调试、分机调试、整机调试、外场试验和故障维修等环节，以及包含有关研制人员动态配置与管理的信息。通过对这些数据的全面掌握、分析和挖掘，可以容易发现哪些环节可以优化，哪些成本可以节约，哪些模块可以为其他雷达所用，为重用模块提供依据，为科学制定雷达装备研制策略提供强有力的支撑。

雷达装备大数据网络化研制平台构建一般从大数据的规范、生成、存储和利用等4个维度出发，其中大数据的规范是基础，没有规范会导致所产生的数据是离散的和不统一的。就各个应用系统都需要人员信息而言，如果每个系统都各自建立一套人员信息，那么就无法实现对于某个人进行大数据挖掘时提取整体信息。其他包括财务信息、元器件库、物资编码库等都应该是统一的。因此，大数据标准需要对整个研制过程全要素进行规范。

2　现状与建设需求

大数据的生成和存储必须基于网络。雷达装备大数据网络化研制平台体系结构一般可在雷达装备研制单位现有涉密内网的基础上拓展生成。目前，典型涉密内网的拓扑结构如图1所示。

图1　典型涉密内网的拓扑结构

但是，随着雷达装备研制能力的提升和创新发展，仅有涉密内网无法满足业务的需求，如高端机床需要互联，产品质量检测需要互联，部分设备调试需要互联，等等。这些都不能纳入涉密内网。同时，外场采集的雷达数据由于量大而与保密要求的数据导入途径相冲突，无法有效存储和利用，严重影响了知识积累。

从业务的角度，应该将雷达装备研制生产的各个环节都纳入一张大网中。这些环节包括论证、设计、仿真、生产、制造、调测和外场试验数据的利用等。但是，由于生产制造和调测等设备存在保密上的不可控问题，比如高端机床和高端仪器仪表等设备很多来源于国外，它们是否有后门或者外来维修人员是否会将涉密信息窃取都无法确定，因此现阶段保密要求上不允许将机床、仪器仪表等设备直接接入到涉密内网。这无形中割裂了业务所需的大网。

3　雷达装备大数据网络化研制平台构建的突破

业务和保密的矛盾需要进行解决，哪怕现阶段不能完全解决，但必须有所突破。主要突破在于雷达装备研制单位建立非密的生产制造调测网(以下简称非密调测网)，用于其他业务需要但保密不允许连入内网的互联。

非密调测网用于承载的数据是非密的内部信息，因此也不允许连接其他任何非密网络。由于保密技术的进步，现阶段可以将此网络与涉密内网相连，但是数据只能从非密调测网向涉密内网单向传输，数据从涉密内网向非密调测网传输是被禁止的。

非密调测网的建设需要有单独的数据中心，用于承载高端机床互联、产品质量检测互联和部分设备调试互联等应用系统的服务端。

由于网络的非涉密性质，可以使用虚拟化[2]技术实现私有云，灵活地满足业务的服务端和终端需求。例如，可以为新应用动态分配服务端资源；可以实现生产加工车间的无纸化加工，通过私有云中的桌面虚拟化技术只提供给制造者终端显示，用于保证数据的便捷传输和安全使用。同时，可以实现将海量的外场采集或试验数据导入到非密调测网中进行集中存储和利用，并通过数据提取将有效的非密数据发往涉密内网进行利用。

4　雷达装备大数据网络化研制平台信息化系统技术

随着雷达装备战技性能、可靠性、研制周期和服务保障水平等需求的提升，雷达装备研制能力建设需要不断创新，通过信息化手段实现提质增效。雷达装备大数据网络化信息系统要素主要有：

(1) 设计仿真类：智能化设计平台、仿真过程管理系统、技术状态管理系统、控制系统软硬件研发平台、微波与天线系统研发平台；

(2) 制造工艺类：智能化工艺平台、工艺过程管理系统；

(3) 质量控制类：智能质量管理系统、可靠性及环境应力试验平台、综合性能及效能试验平台；

(4) 服务保障类：智能化服务保障平台、装备全寿命周期保障平台；

(5) 顶层决策类：智能决策系统。

4.1涉密内网承载的系统

涉密内网承载的系统一般有涉密内网承载的包括智能化设计平台、智能化服务保障平台、仿真过程管理系统、技术状态管理系统和智能决策系统等，如图2所示。

图2　涉密内网承载的系统

这些系统对应的数据主要为数据库数据、三维设计模型、三维仿真模型、产品文件、设计文件、规范、产品保障信息、技术状态信息等，需要高性能、高可靠性的传输和处理网络平台，以及高性能大容量的数据存储备份平台。

4.2非密调测网承载的系统

非密调测网承载的系统一般有智能化工艺平台、工艺过程管理系统、智能质量管理系统、控制系统软硬件研发平台、微波与天线系统研发平台、可靠性及环境应力试验平台、综合性能及效能试验平台和装备全寿命周期保障平台等，如图3所示。

图3　非密调测网承载的系统

这些系统对应的数据主要为制造工艺数据、检验检测数据、天线测试、可靠性、环境应力试验、外场试验等。它们同样需要高性能大容量的数据存储，以及高性能、高可靠性的传输和处理网络平台。

5　典型雷达装备大数据网络化研制平台建设方法

雷达装备大数据网络化研制平台的涉密内网与非密调测网通过网络单向传输进行相联，形成统一的整体。由于数据不能双向传输，因此两个网络需要分别建设数据中心。涉密内网的数据中心建设可在原有的基础上进一步提升，而非密调测网的数据中心需要新建。

5.1涉密内网的主要建设方法

在网络层面，将主干网络和应用服务接入传输速率提升至万兆，实现高效数据传输。

在服务器层面，提升数据库服务器和重要应用服务器的性能，采用冗余架构，以提高可靠性，保证业务的持续开展。

在数据存储层面，采用冗余架构，实现负载均衡，保证数据的高可用性和安全性。

在数据库层面，整合数据库管理系统，建设集中的SQLServer和Oracle数据库管理系统，采用RAC[3]等冗余架构。

在系统备份层面，涉密中心机房采用双UPS系统，形成供电冗余架构，为设备提供稳定可靠的电力供应。如果做不到异地备份，至少在园区其他楼宇建设涉密内网容灾机房，对重要应用系统及数据形成系统级的容灾，以保证业务的不断。该主要设施包括网络设备、服务器、数据库、UPS和空调系统等。

在高性能集群计算层面，建成为各研究部门共享使用的公共系统，包括前端和后端，用于设计、建模、仿真和计算等过程，避免重复建设。

同时，根据国家安全保密要求，完善保密技术防护措施和管理规范。

5.2非密调测网的主要建设方法

非密调测网新建统一的数据中心环境，结合虚拟化技术，对DNC、质量检验、调试系统等应用平台进行整合，满足资源整合和按需获取的需要。

采用虚拟化技术、高速稳定的网络系统、刀片服务器群和高可靠性的存储系统搭建标准统一、功能完善硬件平台。结合创新建设模式，为承载的应用平台提供良好的支撑，加快业务的部署，大大缩短系统上线时间，节省设备投资和能源消耗。

采用基于VDI[4]架构的桌面云集中部署用户环境，建立一个共享开放、先进高效的终端服务平台，实现按需分配资源、数据集中可控的目标，特别适用于生产加工的图纸传输。

在高性能集群计算层面，同样需要建立用于非密调测网的高性能集群计算的公共系统，用于生产、调测等需求，共享使用。

与涉密内网一样，根据国家安全保密要求，完善保密技术防护措施和管理规范。

5.3拓扑结构图

拓扑结构图如图4所示。

6　结束语

雷达装备大数据网络化研制平台构建应该规范先行，对于业务流程进行重建，用涉密内网承载涉密数据，用非密测试网承载内部非密数据，并在性能和安全保密上满足需求，同时在保密允许的最大程度上实现互联和形成可升级、可扩展能力，以此来满足多种体制和多批量雷达装备研制需求，并适应雷达装备研制能力进一步提升的发展需求。

[1]朱进云，陈坚，王德政.大数据架构师指南[M].北京:清华大学出版社,2016:1-89.

[2]GustavoAASantana.数据中心虚拟化技术权威指南[M].张其光,袁强,薛润忠译.北京:人民邮电出版社,2015:1-15.

[3]高斌.OracleRAC核心技术详解[M].北京:机械工业出版社,2015:1-65.

[4]StuartArthurBrown.GettingStartedwithCitrixVDI-in-a-Box[M].England,Birmingham:PacktPublishing,2013:10-32.

Systemconstructionofbigdatanetworkdevelopmentplatformofradarequipment

QIUYong

(No.724ResearchInstituteofCSIC,Nanjing211153)

Accordingtothedevelopmentrequirementsofradarequipment,basedonthetechnicalconnotationofthebigdataplatform,thearchitectureofthebigdatanetworkdevelopmentplatformofradarequipmentandthebigdatanetworkofradarequipmentandinformationmanagementmethodsareproposedanddiscussedfromtheperspectiveofthebigdatanetworkarchitectureandtheinformationapplications.Thebigdatanetworkdevelopmentmethodsandtechnicalapproachesofradarequipmentaregiven.

radarequipment;bigdata;networkdevelopmentplatform;systemconstruction

2016-06-16；

2016-06-30

邱勇(1982-)，男，工程师，工程硕士，研究方向：计算机网络及信息系统。

TP311.52

A

1009-0401(2016)03-0067-04