防空C^4 ISR体系结构设计与实现

在分析防空C^4ISR系统特点的基础上，结合3种体系结构视图，从系统设计方法的角度出发，对结构化设计方法与面向对象设计方法进行了阐述和比较。提出将Rational统一过程（RUP）运用到防空C^4ISR体系结构的设计中，并把系统生命周期划分成若干阶段和一系列的循环重复，使被开发的系统逐渐精化和完善，直至满足要求。在此过程中，根据实际要求，为RUP规定的核心工作流中额外加入了评价活动，并采用分层处理的方法来完成需求分析阶段的工作，从而提高了开发系统过程准确性和可行性。

C^4ISR体系结构框架研究进展

C4ISR体系结构框架是一种用于C4ISR系统体系结构开发、描述和集成的统一方法,提供了开发和表述C4ISR系统体系结构的规则、指南和产品描述。详细论述了美国C4ISR体系结构框架的发展历程、最新研究进展,简要介绍了其它国家C4ISR体系结构框架的研究情况以及框架的实践应用。

C^4ISR体系结构研究现状与问题

体系结构是组成系统各部件的结构、它们之间的关系以及制约它们设计和随时间演进的原则和指南。C4ISR体系结构已成为国内外军事领域的研究热点以及大型军事信息系统开发的关键技术之一。归纳了C4ISR体系结构研究的重要意义及其主要的研究方向。在介绍了C4ISR系统体系结构定义之后,从三个方面总结了C4ISR体系结构技术的研究进展。最后在分析当前体系结构研究不足的基础上对体系结构的发展趋势进行了总结和展望。

C^4ISR体系结构研究综述

体系结构是组成系统各部件的结构、它们之间的关系以及制约它们设计和随时间演进的原則和指南。体系结构设计是系统顶层设计的一个重要组成部分,是保证C^4ISR系统之间可集成可互操作的关键。从C^4ISR体系结构框架、体系结构设计方法、体系结构验证方法、体系结构开发工具等方面分析、总结了当前C^4ISR体系结构的研究情况。

C^4ISR体系结构描述的逻辑和行为验证

针对体系结构描述过程中遇到的产品一致性问题,提出一种用可执行模型来分析验证模型一致性的方法。首先根据C4ISR体系结构描述过程中形成的活动模型、规则模型、数据模型,生成体系结构可执行模型,然后将可执行模型的仿真执行顺序、运行结果与作战想定以及动态模型进行对比,来对C4ISR体系结构描述进行逻辑和行为验证。用一个歼击机防空的例子来说明此个过程。

基于UML&OPN的C^4ISR系统体系结构仿真验证研究

基于UML(uniform modeling language)和Petri网的不同特点,应用UML的不同视图来描述C4ISR系统体系结构的相关产品。根据产品之间的关联,把产品的UML视图转换为对象Petri网的仿真模型。通过系统动态行为仿真模型的执行,分析体系结构的时序关系、信息流关系和接口关系的合理性,验证系统功能是否满足需求,系统状态的变化是否正确,从而有效、合理地评估系统的性能。

以数据为中心的C^4ISR系统体系结构开发方法

体系结构开发方法研究是当前C4ISR系统体系结构技术研究的一个热点,在总结现有相关问题的基础上,提出了以数据为中心的C4ISR系统体系结构开发方法的定义,并提出了该方法的开发过程。将体系结构开发分为初始化、数据分析、数据设计和数据验证四个阶段,并详细说明了各个阶段主要完成的任务及其常用的方法。最后对以数据为中心的体系结构开发方法的发展进行了总结和展望。

C^4ISR体系结构服务视图及其演化的形式化描述方法

为描述"网络化作战"中C4ISR系统资源的动态集成过程,实现作战任务过程与军事系统资源的分离,在DoDAF2.0、NATOAFv3.0、MoDAF1.2等体系结构框架研究基础上,提出了一种C4ISR体系结构服务视图描述框架。通过服务视图产品的形式化描述,分析了服务视图产品间的逻辑关系,为应对作战任务过程调整重点研究了基于OWL-S的服务交互过程模型形式化描述方法,将服务交互过程模型的演化描述转化为本体描述的变化操作,最后从基本变化和组合变化操作对服务交互过程的演化描述进行了分析。

C4ISR体系结构描述和设计方法

C4ISR系统体系结构设计是系统综合集成的基础。根据C4ISR系统体系结构设计的特点,基于多视角的思想,建立了C4ISR系统体系结构描述的概念模型。讨论了结构化和面向对象的体系结构设计方法和步骤。

ATAM方法及其在C^4ISR系统体系结构评价中的应用

ATAM(ArchitectureTradeoffAnalysisMethod)方法是一种评价信息系统体系结构级设计的方法,它通过对诸如性能、可更改性、可靠性、安全性等多个质量属性的分析来确定体系结构设计中的折衷点,从而降低设计风险。介绍了ATAM方法的基本概念、步骤,并给出了该方法在C4ISR系统体系结构评价中的一个应用实例。

基于CADM的C^4ISR体系结构一致性验证方法

近年来,体系结构验证已经成为C4ISR系统体系结构领域重要的研究方向。传统的体系结构验证方法依赖于体系结构数据的表现形式,依赖于特定的体系结构设计工具,不具有通用性。本文提出的基于核心体系结构数据模型(CADM)的体系结构验证方法可以避免这个问题,CADM是C4ISR系统体系结构数据的逻辑模型,本文首先解释了CADM的概念、然后对体系结构数据一致性验证的内容和详细步骤进行阐述,最后通过案例进行说明。

基于模型转换的C4ISR体系结构可执行模型构建

为解决当前可执行模型构建效率低、重用性差所造成的体系结构验证困难,实现自动化的可执行模型构建,提出了一种基于模型转换的C4ISR体系结构可执行模型构建方法。该方法基于国际国防企业体系结构本体规范(international defense enterprise architecture specification,IDEAS),构建了C4ISR体系结构作战视图元模型;建立了对象Petri网(object Petri-net,OPN)建模元素与体系结构元模型数据元素的映射关系,重点研究了几种通用流程模式下体系结构元模型数据与OPN之间的语义转换规则;最后,以某防空作战指挥信息系统体系结构为例,依据获取的体系结构数据,基于以上方法有效地构建了验证作战规则的OPN模型。

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。

C^4ISR系统体系结构设计及辅助工具

通过深入分析美军C4ISR体系结构的相关研究成果,详细研究体系结构设计过程中的主要工作,针对现有C4ISR系统体系结构辅助设计工具的不足,提出建立C4ISR系统体系结构集成设计环境.阐明了该集成设计环境应具备的主要功能,并设计了它的逻辑结构.

基于fUML的C4ISR体系结构可执行建模及分析

由于C4ISR体系结构模型缺乏可执行性,不利于体系结构的验证评估,为此提出了一种基于fUML(semantics of a foundational subset for executable unified modeling language models)的体系结构建模与分析方法。基于fUML元模型来定义C4ISR体系结构的可执行建模元模型,使用它们来构建C4ISR体系结构的可执行模型;定义可执行模型的代数语义域——可执行活动模型代数(executable activity model algebra,EAMA),使用语义函数将可执行模型的行为语义转换为EAMA的进程项;定义EAMA的操作语义作为进程项的执行规约,通过对进程项的仿真执行来实现C4ISR体系结构的可执行分析,最后以区域防空作战系统为例说明了方法的可行性。

C^4ISR体系结构工程概念研究

通过分析国内外C4ISR系统体系结构开发、研究中存在的问题,提出了C4ISR体系结构工程的设想,即采用工程的概念、原理、技术和方法,从技术和管理两方面研究如何更好地开发、维护C4ISR系统的体系结构。定义了C4ISR体系结构工程的相关概念,提出并详细介绍了体系结构的生命周期。

基于体系结构的C^4ISR系统可靠性指标体系

可靠性分析与设计是C4ISR系统总体设计的重要环节。由于系统的复杂性,传统的可靠性分析方法很难直接应用到C4ISR系统中。随着体系结构技术的不断发展,及其在系统设计中的广泛应用,如何将体系结构技术应用于C4ISR系统可靠性分析与设计成为一个亟待解决的问题。利用体系结构框架对C4ISR系统可靠性指标进行研究。通过分析体系结构产品间关系及其在系统可靠性分析中的作用,提出了作战、连接、功能、系统、系统部件等可靠性指标,并给出相应的可靠性参数。

C^4ISR体系结构设计与分析的研究现状及其存在的问题

从体系结构设计技术、方法以及支撑技术等方面分析总结了当前C4ISR系统体系结构研究的现状,并在此基础上探讨了当前体系结构分析研究当中存在的问题,最后针对问题进行了小结。

C^4ISR系统核心体系结构数据模型及其建模方法

C4ISR系统核心体系结构数据模型(CADM)的建模是CADM研究的主要工作,首先介绍了与CADM相关的一些基本概念,并对美军C4ISR系统核心体系结构数据模型的相关研究成果进行了分析;然后应用数据模型语言IDEF 1X描述一种实际作战指挥单位通用的军事需求,反映核心体系结构数据模型的要求,以体现核心体系结构数据模型的作用。