金牡丹 吳 昊 王 雋（.987部隊(duì)上海00080）（.武漢船舶通信研究所武漢430079）

通信指揮系統(tǒng)的分析和研究?

金牡丹1吳 昊2王 雋2
（1.91287部隊(duì)上海200080）（2.武漢船舶通信研究所武漢430079）

分析現(xiàn)有通信指揮系統(tǒng)的不足以及新型通信指揮系統(tǒng)建設(shè)的必要性和功能要求，提出系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)和組件組成，為系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)提供思路。

通信指揮；結(jié)構(gòu)分層

Class Num ber TP311.52

1 引言

為了謀求信息優(yōu)勢(shì)，徹底主導(dǎo)信息化戰(zhàn)爭(zhēng)，外軍提出網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)、部隊(duì)網(wǎng)等多種全新的作戰(zhàn)理念與體系，其宗旨是進(jìn)一步明確信息時(shí)代的作戰(zhàn)結(jié)構(gòu)和體系框架。它將作戰(zhàn)人員、傳感器、網(wǎng)絡(luò)、指揮控制、平臺(tái)和武器綜合成一種網(wǎng)絡(luò)化的分布式戰(zhàn)斗部隊(duì)，以適應(yīng)所有層次的沖突。依據(jù)其體系架構(gòu)，通信與網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建將是整個(gè)構(gòu)建的基礎(chǔ)，其實(shí)施的步驟將從實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)逐步過渡到自動(dòng)化、智能化的統(tǒng)一指揮和管控，以提供有效的信息保障、服務(wù)質(zhì)量和運(yùn)維支撐。

為滿足未來高技術(shù)條件下局部戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)通信的需要，構(gòu)建統(tǒng)一的通信指揮系統(tǒng)的需求迫在眉睫。其目的是通過實(shí)現(xiàn)對(duì)各類通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的管理與控制，提高通信指揮自動(dòng)化、智能化水平，以適應(yīng)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化和作戰(zhàn)指揮扁平化發(fā)展方向。

2 系統(tǒng)需求分析

經(jīng)過多年建設(shè)與發(fā)展，通信指揮能力有了長(zhǎng)足進(jìn)步，基本滿足戰(zhàn)備執(zhí)勤、日常業(yè)務(wù)和遂行多樣化任務(wù)通信保障的初級(jí)指揮需要，但與新時(shí)期的使命任務(wù)要求相比還有差距。主要體現(xiàn)在以下方面：

1）現(xiàn)有通信組織多靠人工執(zhí)行和落實(shí)，工作量大、自動(dòng)化程度低；

2）通信資源管理分散，未實(shí)現(xiàn)對(duì)通信資源的統(tǒng)一組織和動(dòng)態(tài)調(diào)度，通信資源利用率較低；

3）通信狀態(tài)監(jiān)視的融合手段少，評(píng)估模型不精確，不能提供有效的輔助決策信息；

4）用戶體驗(yàn)較差，界面操作繁蕪，輔助配置信息較少，操作不便。

因此，新的通信指揮系統(tǒng)需能夠構(gòu)建全域統(tǒng)一的通信指揮體系，融合通信網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)應(yīng)用、頻率使用等多種信息，形成全域統(tǒng)一的通信態(tài)勢(shì)圖表，實(shí)現(xiàn)對(duì)綜合信息網(wǎng)絡(luò)的全程監(jiān)控，快速評(píng)估運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行趨勢(shì)和任務(wù)效果。

1）對(duì)全域通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行統(tǒng)一組織和規(guī)劃

根據(jù)上級(jí)通信保障需求，靈活運(yùn)用各種通信手段，充分利用各級(jí)通信資源構(gòu)成多手段、多方式、具有反應(yīng)靈敏、抗毀力強(qiáng)、保密性好、自動(dòng)化程度高、機(jī)動(dòng)迅速的通信網(wǎng)；并可視情況的變化，快速調(diào)整計(jì)劃以適應(yīng)新的要求；為遂行多樣化通信保障任務(wù)提供支撐。

2）對(duì)全域通信資源統(tǒng)一組織和按需調(diào)度，提高通信資源利用率

改變通信資源分散管理、通信資源綁定使用方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)通信資源的統(tǒng)一組織、全域共享、動(dòng)態(tài)調(diào)度和按需分配，提高通信資源使用效率。

3）提高通信指揮自動(dòng)化、智能化水平

對(duì)通信指揮數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并與知識(shí)信息庫(kù)交互，建立通信指揮效果評(píng)估模型，提供通信指揮決策方案評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)和選擇方案，提高通信指揮的有效性，提升通信指揮的自動(dòng)化、智能化水平。

4）采用成熟界面開發(fā)技術(shù)，統(tǒng)一用戶體驗(yàn)

基于集成簡(jiǎn)便、穩(wěn)定高效的使用要求，采用成熟界面開發(fā)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)界面顯示和服務(wù)實(shí)現(xiàn)分離，界面簡(jiǎn)潔易用，符合部隊(duì)使用習(xí)慣，統(tǒng)一用戶體驗(yàn)。

通過實(shí)現(xiàn)通信指揮系統(tǒng)，具備通信監(jiān)視、通信組織規(guī)劃、通信配置等功能，增強(qiáng)戰(zhàn)場(chǎng)通信態(tài)勢(shì)感知能力，形成基于任務(wù)的通信保障能力，提高通信指揮自動(dòng)化、智能化水平，為通信指揮人員實(shí)時(shí)掌握通信綜合態(tài)勢(shì)、通信保障任務(wù)執(zhí)行情況及實(shí)施通信指揮和干預(yù)提供支撐。

3 系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)

通信指揮系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)主要從以下幾個(gè)方面體現(xiàn)：

1）體系架構(gòu)

體系架構(gòu)從多域各自獨(dú)立組織運(yùn)用或集中式組織運(yùn)用向分布式全域統(tǒng)一組織運(yùn)用方向演進(jìn)，需建立起一體化的通信指揮體系架構(gòu)，生成全域統(tǒng)一的通信態(tài)勢(shì)圖并對(duì)全域的通信資源進(jìn)行統(tǒng)一的組織和調(diào)度，為遂行多樣化通信保障任務(wù)提供支撐。

2）通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用方式

通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用方式從以專向通信鏈路、通信子網(wǎng)專用方式為主向網(wǎng)絡(luò)化、一體化運(yùn)用方式為主演進(jìn)，需實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)內(nèi)站點(diǎn)自動(dòng)切換，保證信道此斷彼通，各類通信手段能夠綜合運(yùn)用并實(shí)現(xiàn)網(wǎng)間自動(dòng)路由，提高通信的可靠性和靈活性。

3）通信資源使用方式

通信資源使用方式從通信資源綁定使用、專項(xiàng)使用向通信資源的統(tǒng)一組織和動(dòng)態(tài)分配使用方向演進(jìn)，需實(shí)現(xiàn)對(duì)通信資源的統(tǒng)一管理、全域共享、動(dòng)態(tài)調(diào)度和按需分配，提高通信資源利用率，全面提升通信整體保障能力。

4）通信輔助決策能力

通信輔助決策能力從主要依賴人的經(jīng)驗(yàn)與能力的人工組織決策向基于資源庫(kù)、模型庫(kù)和經(jīng)驗(yàn)庫(kù)的初步輔助決策以及基于大數(shù)據(jù)與云計(jì)算技術(shù)的智能決策支持方向演進(jìn)，需逐步提高通信指揮系統(tǒng)的自動(dòng)化和智能化水平，輔助通信指揮人員制定和評(píng)估通信保障方案，并采用基于策略的通信組織指揮機(jī)制，按需對(duì)用戶進(jìn)行授權(quán)訪問并能根據(jù)用戶、業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)等對(duì)通信資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配使用。

5）通信態(tài)勢(shì)呈現(xiàn)能力

通信態(tài)勢(shì)呈現(xiàn)能力從呈現(xiàn)通信系統(tǒng)運(yùn)行基本信息的簡(jiǎn)單態(tài)勢(shì)呈現(xiàn)向呈現(xiàn)通信整體運(yùn)行狀況、通信系統(tǒng)綜合保障能力的綜合態(tài)勢(shì)呈現(xiàn)以及具備通信態(tài)勢(shì)感知、評(píng)估和預(yù)測(cè)能力的方向演進(jìn)，需對(duì)多源信息進(jìn)行融合，實(shí)現(xiàn)對(duì)通信資源、通信網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)應(yīng)用狀態(tài)等多種信息的綜合呈現(xiàn)，增強(qiáng)通信態(tài)勢(shì)感知能力。

總之，按照通信指揮的發(fā)展趨勢(shì)，通信指揮系統(tǒng)的發(fā)展是一個(gè)需要長(zhǎng)期推進(jìn)、持續(xù)演進(jìn)的過程，也客觀要求通信指揮系統(tǒng)的建設(shè)需要分步實(shí)施、持續(xù)改進(jìn)。

4 系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)

根據(jù)用戶的指揮關(guān)系和實(shí)際功能要求，通信指揮采用分級(jí)指揮的組織架構(gòu)，自上而下分為三級(jí)：一級(jí)通信指揮分系統(tǒng)、二級(jí)通信指揮分系統(tǒng)和三級(jí)通信指揮分系統(tǒng)，如圖1所示。

各級(jí)通信指揮分系統(tǒng)通過有線和無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互連和信息交互，依據(jù)轄區(qū)管理的原則實(shí)現(xiàn)通信指揮功能的分布式實(shí)現(xiàn)。一級(jí)通信指揮分系統(tǒng)能對(duì)二級(jí)通信指揮分系統(tǒng)實(shí)施指揮，二級(jí)既能接受一級(jí)通信指揮分系統(tǒng)的指揮，又能對(duì)下轄的三級(jí)通信指揮分系統(tǒng)實(shí)施指揮。

5 系統(tǒng)設(shè)備組成

通信指揮系統(tǒng)包括通信指揮處理服務(wù)器、通信指揮數(shù)據(jù)服務(wù)器、通信指揮終端等設(shè)備，具體設(shè)備配置數(shù)量可根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。如圖2所示。

通信指揮處理服務(wù)器為通信指揮系統(tǒng)提供后端的應(yīng)用處理服務(wù)，應(yīng)用服務(wù)組件包括通信監(jiān)視服務(wù)、通信保障方案服務(wù)、通信配置服務(wù)和用戶注冊(cè)服務(wù)等。

通信指揮數(shù)據(jù)服務(wù)器為通信指揮分系統(tǒng)提供后端的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，提供通信保障方案庫(kù)、通信信息庫(kù)、通信資源庫(kù)和系統(tǒng)運(yùn)行日志庫(kù)等。

通信指揮終端提供通信指揮的人機(jī)界面，為通信指揮人員提供通信監(jiān)視、通信保障方案制定等功能顯示界面。

通信指揮系統(tǒng)采用構(gòu)件化技術(shù)對(duì)軟件功能模塊進(jìn)行實(shí)現(xiàn)和封裝，并進(jìn)行服務(wù)的注冊(cè)和發(fā)布，各應(yīng)用服務(wù)運(yùn)行部署在Web服務(wù)器上，針對(duì)不同平臺(tái)不同部署安裝要求，可實(shí)現(xiàn)應(yīng)用服務(wù)或功能構(gòu)件的動(dòng)態(tài)載入和卸載，滿足不同戰(zhàn)位使用需求，人機(jī)界面則通過統(tǒng)一的集成界面框架進(jìn)行綜合集成，實(shí)現(xiàn)界面的統(tǒng)一呈現(xiàn)、統(tǒng)一操作；軟件集成架構(gòu)如圖3所示。

其中，軟件集成架構(gòu)中各層的主要作用為：

1）界面呈現(xiàn)層：向用戶呈現(xiàn)系統(tǒng)各種功能操作人機(jī)界面，基于集成界面框架統(tǒng)一界面呈現(xiàn)和操作；

2）應(yīng)用服務(wù)層：以功能構(gòu)件的形式實(shí)現(xiàn)各種功能，并進(jìn)行服務(wù)的注冊(cè)和發(fā)布，為用戶提供各種指揮功能的Web服務(wù)；

3）接口適配層：完成與外部系統(tǒng)的接口交互，采用標(biāo)準(zhǔn)的Web Service方式進(jìn)行消息的交互；

4）數(shù)據(jù)層：提供公共基礎(chǔ)庫(kù)，包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)、通信策略庫(kù)、通信資源庫(kù)、規(guī)劃知識(shí)庫(kù)和能力庫(kù)等，為系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)提供數(shù)據(jù)和信息支撐。

6 系統(tǒng)效能分析

實(shí)現(xiàn)通信指揮系統(tǒng)，將提高通信指揮能力和水平，為形成基于信息體系作戰(zhàn)能力提供支撐，其作戰(zhàn)效能主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

1）建立統(tǒng)一通信指揮體系，具備全域通信指揮能力

采用全域分級(jí)指揮機(jī)制，融合通信網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)應(yīng)用、頻率使用和安全防護(hù)等多種信息，形成全域統(tǒng)一的通信態(tài)勢(shì)圖表，實(shí)現(xiàn)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的全程監(jiān)控，為評(píng)估網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行趨勢(shì)和任務(wù)效果提供支撐。

2）提高通信指揮自動(dòng)化、智能化能力

對(duì)指揮數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并與知識(shí)信息庫(kù)交互，建立通信指揮效果評(píng)估模型，提供通信指揮決策方案評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)和選擇方案，提高通信指揮的有效性，提升通信指揮的自動(dòng)化、智能化水平。

3）通信網(wǎng)絡(luò)全域統(tǒng)一組織和規(guī)劃

通過對(duì)全域通信網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一規(guī)劃和組織調(diào)度，具備日常值班、日常訓(xùn)練、紅藍(lán)對(duì)抗訓(xùn)練、全軍聯(lián)合訓(xùn)練及遂行多樣化任務(wù)的通信指揮和通信保障能力，能適應(yīng)多種作戰(zhàn)訓(xùn)練任務(wù)的戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)傳輸要求。

4）體系結(jié)構(gòu)開放，利于持續(xù)演進(jìn)

采用SOA面向服務(wù)的架構(gòu)設(shè)計(jì)，提供了一種以服務(wù)為中心，松耦合、可動(dòng)態(tài)優(yōu)化和重用擴(kuò)展的分布式應(yīng)用架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)服務(wù)的實(shí)現(xiàn)與接口分離，使底層接口的實(shí)現(xiàn)不影響服務(wù)應(yīng)用，有利于系統(tǒng)平滑升級(jí)，持續(xù)演進(jìn)。

7 結(jié)語(yǔ)

本文通過對(duì)通信指揮系統(tǒng)的需求和必要性進(jìn)行分析，提出分層次的通信指揮系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)，對(duì)相關(guān)的服務(wù)進(jìn)行分解和論述，提出了通信指揮系統(tǒng)的設(shè)備設(shè)計(jì)要點(diǎn)和軟件結(jié)構(gòu)要求，可為相關(guān)通信指揮系統(tǒng)的研制和裝備提供建議和參考。

［1］David.S.Alberts.網(wǎng)絡(luò)中心站——開發(fā)和利用信息優(yōu)勢(shì)［M］.方正，楊波，王立群，等譯.北京：空軍指揮學(xué)院編譯，2003：110-111.

［2］臧磊，蔣曉原，王玨，等.C4ISR系統(tǒng)作戰(zhàn)效能評(píng)估指標(biāo)體系研究［J］.系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)，2008，20（3）：574-577.

［3］劉向陽(yáng)，杜曉明，王琳，等.數(shù)字化部隊(duì)裝備指揮效能評(píng)估指標(biāo)體系［J］.四川兵工學(xué)報(bào)，2010，31（7）：128-131.

［4］謝希仁.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2003：155-157.

［5］張雪麗.應(yīng)急通信的不同場(chǎng)景和技術(shù)需求［J］.電信科學(xué)，2007（02）：40-41.

［6］周彥，戴劍偉.HLA仿真程序設(shè)計(jì)［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2002.

［7］徐振東，王潔瑩，鄭宏等.仿真應(yīng)用中的高級(jí)體系結(jié)構(gòu)（HLA）及其關(guān)鍵技術(shù)綜述［J］.計(jì)算機(jī)仿真，2001（03）：33-35.

［8］馬立元，董光波.基于HLA的分布式交互仿真技術(shù)及其應(yīng)用［J］.計(jì)算機(jī)工程，2003（22）：40-42.

［9］蘭漢平，丁鋒.戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展研究［J］.艦船電子工程，2004（05）：18-19.

［10］張劍，劉偉.軍用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)仿真［J］.軍事通信技術(shù)，2002（02）：23-24.

［11］趙軍，邵軍力.基于策略的網(wǎng)絡(luò)管理［J］.解放軍理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2001，2（3）：61-66.

［12］楊凡.分布式指揮控制系統(tǒng)協(xié)同機(jī)制研究［J］.艦船電子工程，2004，11（11）：128-135.

Study on Comm unication Command System

JIN M udan1WU Hao2W ANG Jun2
（1.No.91287 TroopsofPLA，Shanghai 200080）（2.Wuhan Maritime Communication Research Institute，Wuhan 430079）

By analyzing the lack of current communication command system，and necessity and fanctional requirements of construction of new communication command system，hierarchical structure and components of system are proposed to provide guides for the design and realization of system.

communication command，delaminatingmethod

TP311.52

10.3969/j.issn.1672-9730.2017.05.002

2016年11月3日，

2016年12月10日

金牡丹，女，碩士研究生，高級(jí)工程師，研究方向：通信指揮。吳昊，男，碩士研究生，高級(jí)工程師，研究方向：通信信息系統(tǒng)。王雋，男，工程師，研究方向：通信信息處理。