本發(fā)明涉及一種跨平臺電子對抗導(dǎo)控評估系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于國產(chǎn)操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫及基礎(chǔ)應(yīng)用軟件來開發(fā)與運行,可獨立完成電子對抗靶場訓(xùn)練的綜合指揮、導(dǎo)調(diào)控制、信息交換與處理和綜合顯示。該發(fā)明屬于指揮控制系統(tǒng)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
指揮控制系統(tǒng)是武器裝備試驗鑒定與訓(xùn)練、作戰(zhàn)指揮和航天發(fā)射等任務(wù)的專用信息系統(tǒng),擔負著信息的獲取、傳輸、處理和應(yīng)用等重要任務(wù)。電子對抗導(dǎo)控評估系統(tǒng)作為一種典型的指揮控制系統(tǒng),主要針對電子對抗中通信對抗、雷達對抗和光電對抗科目展開訓(xùn)練任務(wù)的導(dǎo)調(diào)控制、全程監(jiān)控、信息處理、數(shù)據(jù)交換、綜合顯示和裁決評估等工作。
目前,自動化、平臺化和國產(chǎn)化已成為軍用指揮控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。由于歷史原因,我國的電子對抗導(dǎo)控評估系統(tǒng)還遠未達到全體系自動化和平臺化的程度。此外,長期以來,受制于國產(chǎn)軟硬件的技術(shù)發(fā)展水平,現(xiàn)有系統(tǒng)中大量使用了國外軟硬件產(chǎn)品,全系統(tǒng)不具備跨平臺的能力,安全性難以得到保障。因此,設(shè)計一種可跨平臺運行,且具備全體系自動化和平臺化特點的電子對抗導(dǎo)控評估系統(tǒng)具有非常重要的意義。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
1、目的:本發(fā)明的目的是提供一種跨平臺電子對抗導(dǎo)控評估系統(tǒng),它克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足,能夠完成電子對抗靶場訓(xùn)練的綜合指揮、導(dǎo)調(diào)控制、信息交換與處理和綜合顯示等功能,具備自動化、平臺化和國產(chǎn)化典型特點。
2、發(fā)明內(nèi)容:如圖1所示,本發(fā)明一種跨平臺電子對抗導(dǎo)控評估系統(tǒng)81,系統(tǒng)對外與靶場參訓(xùn)設(shè)備80互聯(lián),對內(nèi)則包含5個部分:系統(tǒng)配置管理模塊40、籌劃推演階段模塊41、實時監(jiān)控階段模塊42、復(fù)盤評估階段模塊43、數(shù)據(jù)匯集分發(fā)模塊44和數(shù)據(jù)存儲模塊45,按照一定的流程完成對電子對抗靶場訓(xùn)練過程中的任務(wù)籌劃與推演、訓(xùn)練數(shù)據(jù)的實時接收、處理、存儲、顯示與裁決、訓(xùn)練任務(wù)的復(fù)盤回放與評估等功能。它們之間的連接關(guān)系如下所述:系統(tǒng)配置管理模塊40完成電子對抗導(dǎo)控評估系統(tǒng)81內(nèi)部各模塊/單元所屬席位的配置和管理工作。數(shù)據(jù)匯集分發(fā)模塊44直接或通過適配代理匯集實時氣象數(shù)據(jù)60、裝備數(shù)據(jù)61、環(huán)境數(shù)據(jù)62和地理數(shù)據(jù)63等,對外向靶場參訓(xùn)設(shè)備80轉(zhuǎn)發(fā)引導(dǎo)信息或控制指令等數(shù)據(jù),同時,該模塊也可為電子對抗導(dǎo)控評估系統(tǒng)81內(nèi)部提供數(shù)據(jù)通信支撐。數(shù)據(jù)存儲模塊45對靶場訓(xùn)練數(shù)據(jù)資源及媒體資源進行統(tǒng)一存儲管理。在靶場訓(xùn)練的準備階段,籌劃推演階段模塊41中各單元完成訓(xùn)練方案的制定與推演。接下來,進入靶場訓(xùn)練的實時階段,實時監(jiān)控階段模塊42中各單元運行,完成靶場訓(xùn)練實時數(shù)據(jù)的分析、存儲與顯示。最后,訓(xùn)練結(jié)束后進入講評階段,復(fù)盤評估階段模塊43運行,回放與綜合評估整個訓(xùn)練過程。
所述的系統(tǒng)配置管理模塊40用于系統(tǒng)的定制與管理、導(dǎo)調(diào)機構(gòu)配置以及席位配置等。它分為服務(wù)端和客戶端兩部分,服務(wù)端部署于一個獨立的席位,為管理員提供對電子對抗導(dǎo)控評估系統(tǒng)81的全局管理,客戶端部署于各模塊/單元所屬的席位,實現(xiàn)按用戶需求定制系統(tǒng)的功能。
所述的籌劃推演階段模塊41由任務(wù)籌劃單元20、模擬仿真單元21和方案推演單元22組成。其中,任務(wù)籌劃單元20主要功能是在靶場訓(xùn)練開始前實施和完成部隊編成、編組、參訓(xùn)器材管理、導(dǎo)調(diào)人員及導(dǎo)調(diào)器材分配、對抗態(tài)勢編輯等各種數(shù)據(jù)的準備工作,提供系統(tǒng)運行的數(shù)據(jù)支持,實現(xiàn)任務(wù)實施前的整體規(guī)劃。模擬仿真單元21完成典型裝備的仿真和數(shù)據(jù)的模擬。方案推演軟單元22加載任務(wù)籌劃單元20生成的訓(xùn)練方案,結(jié)合模擬仿真單元21的仿真計算模型,完成訓(xùn)練方案的完善和優(yōu)化工作。
所述的實時監(jiān)控階段模塊42由輔助裁決單元10、實時數(shù)據(jù)處理單元11、指揮控制單元12和綜合顯示單元13組成。其中,輔助裁決單元10和實時數(shù)據(jù)處理單元11接收數(shù)據(jù)匯集分發(fā)模塊44轉(zhuǎn)發(fā)的外部裝備實時數(shù)據(jù),輔助裁決單元10完成受訓(xùn)部隊的主要作戰(zhàn)能力快速評估和輔助裁決,而實時數(shù)據(jù)處理單元11實現(xiàn)對飛行態(tài)勢和電磁態(tài)勢數(shù)據(jù)的處理。需要指出的是,輔助裁決單元10和實時數(shù)據(jù)處理單元11均采用了“平臺+構(gòu)件”的靈活可擴展設(shè)計理念?;谕ㄓ眉夹g(shù)平臺,前者通過離線制定裁決規(guī)則,實現(xiàn)裁決結(jié)果的快速生成;后者通過配置文件為指定裝備定制化處理流程,從而實現(xiàn)多種處理方式的組合化。指揮控制單元12用于輔助指揮員完成靶場訓(xùn)練任務(wù)的組織與實施,實現(xiàn)對系統(tǒng)運行控制、訓(xùn)練條件設(shè)置和實體狀態(tài)調(diào)整等控制功能。綜合顯示單元13主要負責在二維、三維地圖上對靶場訓(xùn)練任務(wù)中的各種態(tài)勢進行全面展示。
所述的復(fù)盤評估階段模塊43由綜合評估單元30和任務(wù)回放單元31組成。其中,綜合評估單元30通過構(gòu)建訓(xùn)練評估支持平臺,利用數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、自動化分析、數(shù)據(jù)可視化等技術(shù),完成對靶場訓(xùn)練的綜合評估。任務(wù)回放單元31用于靶場訓(xùn)練任務(wù)結(jié)束后,利用存放在數(shù)據(jù)庫中的歷史數(shù)據(jù),以及存放在音視頻存儲設(shè)備中的音視頻數(shù)據(jù),對訓(xùn)練過程進行回放。
所述的數(shù)據(jù)匯集分發(fā)模塊44包含兩部分:協(xié)議適配代理和數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)。從功能層面而言,通過協(xié)議適配代理將外部參訓(xùn)設(shè)備80數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)內(nèi)部可以識別和處理的數(shù)據(jù)主題,同時為電子對抗導(dǎo)控評估系統(tǒng)81內(nèi)各模塊/單元提供數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)。從設(shè)計理念而言,該模塊對外部參訓(xùn)設(shè)備80通信協(xié)議的配置管理,實現(xiàn)協(xié)議適配代理功能的靈活可擴展;采用中間件技術(shù),通過訂閱/分發(fā)機制來完成系統(tǒng)內(nèi)部模塊/單元之間的通信;同時,引入了質(zhì)量控制策略,來監(jiān)測與統(tǒng)計分發(fā)數(shù)據(jù)的傳輸質(zhì)量。
所述的數(shù)據(jù)存儲模塊45由信息存儲管理單元50和數(shù)據(jù)庫51組成。其中,信息存儲管理單元50采用b/s架構(gòu),為操作人員提供一個統(tǒng)一的用戶界面,完成對訓(xùn)練數(shù)據(jù)資源及媒體資源的統(tǒng)一管理。數(shù)據(jù)庫51采用國產(chǎn)神通數(shù)據(jù)庫,完成對各類結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化資源的存儲。
總體而言,電子對抗導(dǎo)控評估系統(tǒng)81中系統(tǒng)配置管理模塊40和信息存儲管理模塊50在eclipse平臺下采用java開發(fā),其余模塊/單元采用c++基于qt開發(fā),數(shù)據(jù)庫則使用了國產(chǎn)神通數(shù)據(jù)庫。因此,整個系統(tǒng)具備在windows和麒麟操作系統(tǒng)下兼容運行能力。
3、優(yōu)點及效果:從以上的描述可以看出,該電子對抗導(dǎo)控評估系統(tǒng)和現(xiàn)有的技術(shù)相比,具備以下優(yōu)點:
(1)系統(tǒng)運行覆蓋了電子對抗導(dǎo)控評估訓(xùn)練中籌劃推演、實時監(jiān)控和復(fù)盤評估全生命周期階段,起到了“合理想定訓(xùn)練任務(wù),實時掌握訓(xùn)練進程,及時評判訓(xùn)練效果”的作用,顯著提高了指揮控制的自動化水平;
(2)采用了“平臺+構(gòu)件”的體系架構(gòu)思想,構(gòu)建了可組合化的通用技術(shù)平臺,實現(xiàn)系統(tǒng)軟件的快速可重用、靈活可擴展;
(3)采用了中間件和通信協(xié)議配置管理技術(shù),并引入質(zhì)量控制策略,通過訂閱/分發(fā)機制真正實現(xiàn)了面向服務(wù)的新型指揮控制系統(tǒng)體系框架;
(4)支持在windows和麒麟操作系統(tǒng)下兼容運行,具備跨平臺特點;
附圖說明
圖1電子對抗導(dǎo)控評估系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
圖2任務(wù)籌劃單元工作流程圖
圖3方案推演單元工作流程圖
圖4實時監(jiān)控階段下行數(shù)據(jù)流程圖
圖中符號說明如下:
10、輔助裁決單元;11、實時數(shù)據(jù)處理單元;
12、指揮控制單元;13、綜合顯示單元;
20、任務(wù)籌劃單元;21、模擬仿真單元;22、方案推演單元;
30、綜合評估單元;31、任務(wù)回放單元;
40、系統(tǒng)配置管理模塊;41、籌劃推演階段模塊;42、實時監(jiān)控階段模塊;
43、復(fù)盤評估階段模塊;44、數(shù)據(jù)匯集分發(fā)模塊;45、數(shù)據(jù)存儲模塊;
50、信息存儲管理單元;51、數(shù)據(jù)庫
60、氣象數(shù)據(jù);61、裝備數(shù)據(jù);62、環(huán)境數(shù)據(jù);63、地理數(shù)據(jù);
80、參訓(xùn)設(shè)備;81、電子對抗導(dǎo)控評估系統(tǒng)
具體實施方式
下面結(jié)合附圖,對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的說明。
如圖1所示,本發(fā)明一種跨平臺電子對抗導(dǎo)控評估系統(tǒng)81,系統(tǒng)對外與靶場參訓(xùn)設(shè)備80互聯(lián),對內(nèi)則包含5個部分:系統(tǒng)配置管理模塊40、籌劃推演階段模塊41、實時監(jiān)控階段模塊42、復(fù)盤評估階段模塊43、數(shù)據(jù)匯集分發(fā)模塊44和數(shù)據(jù)存儲模塊45,按照一定的流程完成對電子對抗靶場訓(xùn)練過程中的任務(wù)籌劃與推演、訓(xùn)練數(shù)據(jù)的實時接收、處理、存儲、顯示與裁決、訓(xùn)練任務(wù)的復(fù)盤回放與評估等功能。它們之間的連接關(guān)系如下所述:系統(tǒng)配置管理模塊40完成電子對抗導(dǎo)控評估系統(tǒng)81內(nèi)部各模塊/單元所屬席位的配置和管理工作。數(shù)據(jù)匯集分發(fā)模塊44直接或通過適配代理匯集實時氣象數(shù)據(jù)60、裝備數(shù)據(jù)61、環(huán)境數(shù)據(jù)62和地理數(shù)據(jù)63等,對外向靶場參訓(xùn)設(shè)備80轉(zhuǎn)發(fā)引導(dǎo)信息或控制指令,同時,該模塊也可為電子對抗導(dǎo)控評估系統(tǒng)81內(nèi)部提供數(shù)據(jù)通信支撐。數(shù)據(jù)存儲模塊45對靶場訓(xùn)練數(shù)據(jù)資源及媒體資源的統(tǒng)一存儲管理。在靶場訓(xùn)練的準備階段,籌劃推演階段模塊41中各單元完成訓(xùn)練方案的制定與推演。接下來,進入靶場訓(xùn)練的實時階段,實時監(jiān)控階段模塊42中各單元運行,完成靶場訓(xùn)練實時數(shù)據(jù)的分析、存儲與顯示。最后,訓(xùn)練結(jié)束后進入講評階段,復(fù)盤評估階段模塊43運行,回放與綜合評估整個訓(xùn)練過程。
下面將參考附圖并結(jié)合典型靶場訓(xùn)練階段實施例,來詳細說明本發(fā)明。
(1)籌劃推演階段工作流程
在靶場訓(xùn)練的籌劃推演階段,主要涉及的模塊/單元包括任務(wù)籌劃單元20、模擬仿真單元21和方案推演單元22,同時系統(tǒng)配置管理模塊40和數(shù)據(jù)庫51提供相應(yīng)的支持。
首先,系統(tǒng)配置管理模塊40啟動,執(zhí)行席位的初始化配置。在完成席位的部署后,操作人員啟動任務(wù)籌劃單元20,進行部隊的編成與編組、參訓(xùn)器材管理、頻譜規(guī)劃、導(dǎo)調(diào)人員管理及導(dǎo)調(diào)器材分配等各種數(shù)據(jù)的準備工作,提供系統(tǒng)運行的數(shù)據(jù)支持。模擬仿真單元21主要用于典型裝備的仿真和數(shù)據(jù)的模擬。在靶場訓(xùn)練的籌劃推演階段,該單元提供的裝備仿真功能和任務(wù)籌劃單元20生成的方案信息共同支持方案推演單元22完成訓(xùn)練行動的推演,進而不斷完善和優(yōu)化訓(xùn)練方案。
圖2給出了任務(wù)籌劃單元20的工作流程圖。在用戶登錄后,執(zhí)行對訓(xùn)練任務(wù)的管理功能,用于打開、新建、導(dǎo)出和保存訓(xùn)練任務(wù)。然后,完成對訓(xùn)練總體方案的編輯。接下來,對參訓(xùn)裝備進行管理,該功能主要用于管理參訓(xùn)裝備的基本信息,并為紅、藍、白三方設(shè)置參訓(xùn)裝備。作戰(zhàn)編成則在參訓(xùn)兵力的基礎(chǔ)上,根據(jù)作戰(zhàn)決心設(shè)置兵力實體的隸屬關(guān)系和編組信息。態(tài)勢編輯是以電子地圖等圖形化方式,對參訓(xùn)部隊位置、機動航跡、作戰(zhàn)行動(時間、行動內(nèi)容)、行動內(nèi)容(裝備開機、關(guān)機、放向、扇掃范圍、扇掃頻率)進行設(shè)置。接下來,同時完成導(dǎo)調(diào)機構(gòu)管理、導(dǎo)調(diào)文書管理、環(huán)境構(gòu)設(shè)和頻譜規(guī)劃的功能。最后是數(shù)據(jù)采集管理和訓(xùn)練計劃編輯,前者用于對訓(xùn)練任務(wù)過程中的數(shù)據(jù)采集任務(wù)進行添加、刪除、編輯等,規(guī)定所需采集的數(shù)據(jù)項,而后者對各階段及各課目的具體訓(xùn)練計劃進行設(shè)置。所有任務(wù)籌劃單元20生成的訓(xùn)練方案信息,均可以本地xml文件保存和數(shù)據(jù)庫51兩種不同的方式存儲,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)資源的靈活共享。
圖3給出了方案推演單元22的工作流程圖。在用戶登錄后,首先從數(shù)據(jù)庫51加載訓(xùn)練方案和模擬仿真單元21加載仿真引擎。然后,進入聯(lián)合標繪功能,通過配置服務(wù)器端和客戶端角色,分發(fā)基本態(tài)勢信息,在推演過程中采用權(quán)限搶占的方式,申請態(tài)勢編輯,執(zhí)行編輯,編輯信息上報以圖上聯(lián)合標繪的方式,動態(tài)調(diào)整訓(xùn)練方案。接下來,采用用戶操作的方式對推演過程進行控制,包括科目選擇、推演進度模式設(shè)置和推演循環(huán)方式設(shè)置等。最后,完成方案的修改與保存工作。
(2)實時監(jiān)控階段工作流程
在靶場訓(xùn)練的實時監(jiān)控階段,主要涉及的模塊/單元包括輔助裁決單元10、實時數(shù)據(jù)處理單元11、指揮控制單元12和綜合顯示單元13,同時系統(tǒng)配置管理模塊40、數(shù)據(jù)匯集分發(fā)模塊44和數(shù)據(jù)庫51提供相應(yīng)的支持。按照業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的流向,實時監(jiān)控階段的數(shù)據(jù)流向分為從參訓(xùn)設(shè)備80匯集數(shù)據(jù)的下行流程和從電子對抗導(dǎo)控評估系統(tǒng)81上行流程。
圖4給出了實時監(jiān)控階段下行數(shù)據(jù)流程圖。數(shù)據(jù)匯集分發(fā)模塊44中的協(xié)議適配代理功能完成外部設(shè)備的數(shù)據(jù)匯集及協(xié)議轉(zhuǎn)換。輔助裁決單元10、實時數(shù)據(jù)處理單元11、指揮控制單元12和綜合顯示單元13通過訂閱相關(guān)的原始數(shù)據(jù)主題,完成數(shù)據(jù)處理與顯示工作。具體而言,輔助裁決單元10完成裁決規(guī)則的制定及裁決結(jié)果的生成;實時數(shù)據(jù)處理單元11完成移動目標航跡數(shù)據(jù)的處理;指揮控制單元12則主要完成上報文書的顯示、終端設(shè)備管理與監(jiān)控等工作;綜合顯示單元13結(jié)合原始數(shù)據(jù)及以上三個單元處理后的二級數(shù)據(jù),完成戰(zhàn)場態(tài)勢的二三維綜合顯示工作。
從電子對抗導(dǎo)控評估系統(tǒng)81上行數(shù)據(jù)流程相對簡單,包括兩部分數(shù)據(jù):實時數(shù)據(jù)處理單元11生成的移動目標外推引導(dǎo)數(shù)據(jù)和指揮控制單元12生成的兵力控制信息和數(shù)據(jù)采集任務(wù)。這些數(shù)據(jù)同樣通過數(shù)據(jù)匯集分發(fā)模塊44中的協(xié)議適配代理功能完成協(xié)議轉(zhuǎn)換與數(shù)據(jù)上行。
(3)復(fù)盤評估階段工作流程
在靶場訓(xùn)練的復(fù)盤評估階段,主要涉及的模塊/單元包括綜合評估單元30和任務(wù)回放單元31,同時系統(tǒng)配置管理模塊40、綜合顯示單元13、數(shù)據(jù)匯集分發(fā)模塊44和數(shù)據(jù)庫51提供相應(yīng)的支持。
任務(wù)回放單元31利用存放在數(shù)據(jù)庫51中實時采集或事后采集的歷史數(shù)據(jù),以及存放在音視頻存儲設(shè)備中的音視頻數(shù)據(jù),實現(xiàn)數(shù)據(jù)、圖像以及指令等信息的同步回放。在回放過程中,綜合顯示單元13通過數(shù)據(jù)匯集分發(fā)模塊44接收回放的歷史數(shù)據(jù),并完成態(tài)勢顯示工作。
在回放完成后,綜合評估單元30根據(jù)數(shù)據(jù)庫51中存儲的所有采集的訓(xùn)練過程數(shù)據(jù)和事后采集數(shù)據(jù),結(jié)合綜合評估策略對訓(xùn)練效果進行綜合全面評估,完成對多專業(yè)的作戰(zhàn)效能、作戰(zhàn)能力、訓(xùn)練效果與訓(xùn)練質(zhì)量評估,并對復(fù)雜電磁環(huán)境效果進行全面評估,生成多專業(yè)、多視角的評估報告。
通過上面的具體實施例,所述技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可容易的理解本發(fā)明??傮w而言,本發(fā)明通過對電子對抗訓(xùn)練業(yè)務(wù)的理解剖析,構(gòu)建了面向服務(wù)的新型指揮控制系統(tǒng)體系框架,在系統(tǒng)級頂層設(shè)計的基礎(chǔ)上,引入“平臺+構(gòu)件”的體系架構(gòu)思想,從而實現(xiàn)了電子對抗導(dǎo)控評估系統(tǒng)自動化、平臺化和國產(chǎn)化。