基于xUML与DODAF的指挥信息系统可执行体系结构建模研究

针对体系结构视图产品在验证系统动态行为及状态转换等方面存在的不足,难以有效保证所建模型与具体军事需求的一致性,提出了基于xUML与DODAF的可执行体系结构建模及验证方法,分析了该方法的可行性与适用性,及其在验证系统动态行为方面的优势,给出了利用该方法进行建模的具体步骤。最后结合区域防空指挥信息系统开发实例,通过建模对该系统的部分动态行为进行了验证和分析,进一步证明了该方法的有效性。

可执行体系结构的HCPN建模方法

美国国防部体系结构框架(DoDAF)作为一种通用的系统体系结构描述规范,得到业界的广泛认可。但由于其本身描述形式的局限,无法支持对集成系统体系结构动态特性的分析。在建立DoDAF产品描述与层次化着色Petri网(HCPN)不同建模语言间对应关系的基础上,提出了以集成体系结构操作活动模型(OV-5)、操作规则模型(OV-6a)、逻辑数据模型(OV-7)为主体的可执行模型五阶段建模方法。旨在使由DoDAF体系结构产品建立HCPN可执行模型的过程规范化、步骤化,为实现体系结构可执行模型的自动转换提供技术支持。

可执行体系结构研究

体系结构是系统设计与实施的蓝图,它能否正确、合理地指导实践在很大程度上依赖于体系结构的验证与评估。可执行体系结构研究为体系结构验证与评估开辟了新的途径。为了使各体系结构产品在整体上形成一个执行体,提出了可执行体系结构执行规则描述这一个概念。执行规则描述体系结构产品的执行、调用与数据流关系,为体系结构的执行提供了特定的背景信息。它通过标准的动态可执行模型接口分别调用该模型的执行引擎,从而达到体系结构在整体上执行的目的。体系结构的正确执行为体系结构验证提供依据,同时其运行结果为体系结构的评估提供依据。

基于xUML的DoDAF可执行体系结构开发与验证

可执行体系结构可以通过仿真执行,验证体系结构的正确性与合理性。针对DoDAF v2.0可执行体系结构开发与验证问题,结合DoDAF v2.0体系结构模型特点和面向对象的体系结构开发方法,应用xUML及ASL,开发DoDAF v2.0可执行体系结构,给出了基于xUML的可执行体系结构开发与验证的方法及步骤。通过反导预警作战系统体系结构开发实例,验证了方法的可行性。最后,将此方法与其他方法进行了比较。

基于SOA的C^4ISR可执行体系结构

现有的C4ISR可执行体系结构验证评估过程中面向特定的作战想定,难以描述和验证系统资源之间的动态连接关系以支持作战视图中作战任务过程的动态变化。结合SOA思想对C4ISR体系结构框架进行扩展引进了服务视图,通过分析服务视图与原有作战视图和系统视图产品之间的关系,提出一种基于SOA的C4ISR可执行体系结构框架,详细分析了引进服务视图之后C4ISR体系结构的执行过程。

基于SysML的可执行体系结构框架

目前可执行体系结构的相关研究缺乏统一的描述框架和分析设计方法。为此,结合系统建模语言(SysML)中的行为图、需求图和结构图,改进美国国防部体系结构框架的三视图体系结构,在此基础上提出一种可执行体系结构框架模型,并规范可执行开发过程。应用结果表明,该框架是可行的,能为下一步体系结构的动态仿真评估验证提供方法指导。

基于P-DEVS的可执行体系结构建模与仿真方法

可执行体系结构建模与仿真验证在复杂大系统和体系的设计与构建中起着至关重要的作用,但目前相关的概念和方法还不是很成熟,缺乏统一的认识和标准,针对不同的可执行需求存在着很多不同的执行机制和执行环境。分析和总结了可执行体系结构建模的三大要素,并且比较了这些要素的可选项,提出了一个基于Parallel Discrete Event System Specification(P-DEVS)的通用可执行体系结构建模与仿真方法,实现了从图形化建模到仿真代码自动生成的全过程,结合实例介绍了所提方法在机场综合信息系统中的应用来证明该方法的可行性和有效性。

可执行体系结构分析与评估研究

针对体系结构缺乏有效的分析、评估方法,提出了基于可执行体系结构的分析、评估方法。该方法将体系结构分析分为静态分析和动态分析,静态分析以分析体系结构数据一致性、数据完整性及数据合法性、数据变更影响,以及数据挖掘为主,说明各种分析方法的内涵及效果;动态分析将可执行体系结构动态特征分为三个方面:时间相关分析、资源相关分析及可靠性相关分析,这三个方面分别描述了体系结构执行的动态特征,并为可执行体系结构评估提供依据。可执行体系结构评估从三个层次说明了体系结构的评价标准,将体系结构评估从定性评估推进到具体的定量评估,为体系结构的合理指导实践提供可靠依据。

基于xUML的DoDAF可执行体系结构构建

为构建可执行体系结构,实现体系结构的仿真执行,获取体系结构的动态信息,验证其动态特性,针对可执行体系结构开发问题,首先分析了DoDAF V2.0和模型驱动体系结构(MDA)的核心开发思想,讨论了以MDA指导DoDAF V2.0可执行体系结构开发的理论基础;提出了以MDA为开发指导思想,采用体系结构开发语言xUML,使用ASL描述信息的DoDAF V2.0可执行体系结构的开发方法,给出了具体的开发步骤;最后结合实例,检验了该方法的可行性和有效性.

集成体系可执行体系结构的结构分析方法

为全面揭示集成体系的结构性质,提出了一种基于DoDAF视角模型构建的集成体系可执行体系结构的结构分析框架.通过分析面向状态和面向行为的建模工具,比较研究了Petri网、自动机与事件结构图建模和分析的优劣势;基于集成体系可执行体系结构活动发生概率和延时的随机性,详细阐述了这3种建模工具相应的随机扩展表示方法;鉴于Petri网能全面展示集成体系结构性质的特点,及自动机和事件结构图细化系统行为建模优势,综合形成了集成体系的结构分析框架并给出详细的建模分析步骤.该方法为研究评价和度量集成体系能力提供了理论基础.

基于可执行模型的DoDAF体系结构验证

针对DoDAF体系结构的验证问题,提出了基于xUM开发可执行模型及应用可执行模型验证体系结构的方法。首先,为了开发DoDAF体系结构的可执行模型,在分析DoDAF 2.0体系结构模型特点的基础上,给出"状态转移描述"模型的开发方法和步骤,并对活动图进行了可执行化改造。其次,在分析可执行体系结构验证内容的基础上,给出了基于xUML的可执行模型的验证方法和步骤。最后的实例验证了该方法的可行性和有效性。

体系结构可执行研究的现状和未来

体系结构可执行研究是体系结构设计方案验证评估的重要途径。分析了现有体系结构可执行研究的方法,介绍了可执行体系结构的研究现状,提出了可执行方法以研究体系结构的趋势。