软件定义指挥控制系统概念、架构及表征方法

现代战场环境要求指挥控制系统更快更好地适应变化以夺取战场对抗优势。借鉴将控制逻辑和业务逻辑分离从而提高系统适变性的软件定义的核心思想,提出了软件定义指挥控制系统的基本概念,通过划分系统架构的应用层、控制层、业务层和保障层构建了软件定义指挥控制系统架构的分层模型,并基于超图理论提出了软件定义指挥控制系统的形式化表征方法,以期为指挥控制系统的建设发展提供参考。

基于能力服务化的平台资源调度方法

通过作战能力服务化,指挥信息系统可以实现平台资源与任务间的灵活匹配。首先,为满足该环境中指挥信息系统的智能化决策需求,对能力服务化条件下的平台资源调度问题进行了严格的数学描述;然后,建立了以最大化任务处理质量和最小化平台资源规模为目标的调度模型,设计了一种带启发式策略的模型求解算法。最后,结合具体算例进行了仿真验证,试验结果表明该算法可行有效,能够为指挥信息系统的智能决策提供能力支撑。

面向软件定义的C~4ISR系统资源建模方法研究

为实现马赛克化的C~4ISR系统构建模式,瞄准系统“元要素”构建,以软件定义技术为驱动,探讨了可定义的资源建模原理,提出了资源建模过程,定义了C~4ISR系统资源概念内涵,基于多视角建立了资源分类框架;围绕资源信息流受控和能力开放共享,提出了模型要素,针对7类资源特点建立了参考模型。通过典型案例下资源实例化建模,验证了模型对软件定义的系统构建的适用性。

A framework of force of information influence and application for C4KISR system

The subversive nature of information war lies not only in the information itself, but also in the circulation and application of information. It has always been a challenge to quantitatively analyze the function and effect of information flow through command, control, communications, computer, kill, intelligence,surveillance, reconnaissance (C4KISR) system. In this work, we propose a framework of force of information influence and the methods for calculating the force of information influence between C4KISR nodes of sensing, intelligence processing,decision making and fire attack. Specifically, the basic concept of force of information influence between nodes in C4KISR system is formally proposed and its mathematical definition is provided. Then, based on the information entropy theory, the model of force of information influence between C4KISR system nodes is constructed. Finally, the simulation experiments have been performed under an air defense and attack scenario. The experimental results show that, with the proposed force of information influence framework, we can effectively evaluate the contribution of information circulation through different C4KISR system nodes to the corresponding tasks. Our framework of force of information influence can also serve as an effective tool for the design and dynamic reconfiguration of C4KISR system architecture.

软件定义指挥信息系统基本概念与原理

指挥信息系统未来如何建设发展是指挥控制领域关注的重点问题。首先,分析了软件定义技术的发展现状,在此基础上结合软件定义技术的思想内涵提出了软件定义指挥信息系统的基本概念,并描述了系统的基本组成和装备形态;然后,设计了系统的构建部署、运行调整以及升级演化模式;最后,阐述了系统运行的基本原理。通过探索软件定义指挥信息系统的基本概念与原理,为未来指挥信息系统的建设发展提供有益参考。

军事信息系统安全控制模型

面向军事信息系统安全能力建设与发展,以系统论为指导,从资产、脆弱性和威胁3个维度进行军事信息系统安全分析与建模。首先,构建了由物理网络层、信息逻辑层和作战应用层组成的军事信息系统资产分层描述框架;然后,基于物理结构和逻辑结构的脆弱性分析,给出了系统结构安全控制模型;最后,通过内部和外部威胁分析,建立了涵盖威胁监测、态势生成、防御决策和响应处置的体系化系统行为安全控制模型。

装备体系分析仿真平台研究

装备建设从平台中心向网络中心的发展,多任务联合作战条件下装备体系分析仿真是支撑装备建设转型发展的重要手段和工具。从装备体系分析仿真需求出发,提出了基于云的装备体系仿真架构,实现仿真环境可根据任务需求柔性可配置;设计了高性能仿真运行框架,为并行超实时和分布仿真推演等应用模式提供了有力的支持。基于元数据的模型和数据资源统一描述、组织与管理方法,实现装备体系各类仿真模型和数据资源的集中存储、统一管理、按需组织与部署、高效访问与共享,支撑分析论证仿真系统的快速构建、部署与运行。

面向仿真推演的领域知识图谱构建技术

鉴于仿真推演数据的获取、存储与利用呈现出的数据量大、组织复杂及直观性差等特点,提出了面向仿真推演的领域知识图谱架构,给出了基于仿真推演数据的领域知识图谱构建方法。利用专家经验知识建立了面向仿真推演的领域知识体系,阐述了知识抽取及知识融合等知识图谱核心构建技术,介绍了领域知识图谱在仿真实体动态生成中的应用。面向仿真推演的领域知识图谱可改善仿真推演数据的组织结构,为仿真推演提供更好的知识支撑。

军事超云虚拟通信网络映射问题及求解

为了提高军事超云的整体效能,提出并分析了军事超云虚拟通信网络映射问题。首先,探讨了军事超云虚拟通信网络的映射需求;然后,针对需求特点,建立了以最小化带宽资源消耗为目标的虚拟网络链路映射模型,并设计了基于模拟退火的模型求解算法;最后,对链路映射方法进行了仿真试验。仿真试验表明,该方法通过合理利用网络资源有效减少了通信带宽不必要的开销。

复杂任务关系约束下的作战资源调度方法

作战资源调度是军事指挥控制领域的研究热点,针对传统资源调度方法仅能处理简单任务时序逻辑而无法应对复杂任务时序逻辑的问题,提出了复杂任务关系约束下的作战资源调度方法。首先,对复杂任务关系约束下的作战资源调度问题进行了严格数学描述;然后,构建了面向复杂任务时序逻辑的作战资源调度模型,并提出了动态规划和遗传算法相结合的混合求解算法;最后,通过联合作战算例进行了仿真验证。试验结果表明,该方法面对复杂任务关系时能够合理调度作战资源完成作战任务,方法可行且有效。

云仿真试验环境的生成与部署技术

针对下一代指挥信息系统装备在集成联试、测试试验与分析评估等过程中对仿真支撑能力的需求,提出了云仿真试验环境生成与部署方法。通过搭建基于云架构的仿真试验支撑平台,形成了仿真试验环境按需构建及资源模型自动化部署等核心能力,解决了仿真试验支撑环境安装困难、环境受限及耗时耗力等问题。最后,通过对比分析试验比较了不同环境开设试验。试验结果表明,环境开设时间与服务器数量、镜像大小及虚拟机规模有关,各虚拟机部署过程是并行的。