徐一婷 靳 婷 马爱军 赵士元

（1.中国电子科技集团公司第十五研究所 北京 100083）（2.96832部队 怀化 418000）

1 引言

目前，国内信息技术体系发展与信息系统建设已相对完善，各级指挥信息系统建设已相对完备，相关数据处理算法模型已相对成熟、系统运行稳定可靠［1～2］。随着通信技术及主战装备、测量装备的持续研制更新，使战场上的信息收集、传输、处理、分发以及应用与之前发生巨大变化，从而对战术级指挥信息系统架构设计提出新需求［3］。在战场数字信息海洋中，战术级指挥信息系统如何在设备小型化的基础上实现对多型号系统集成，新增设备快速适配以及满足强实时高可靠数据处理要求，是目前轻量化战术级指挥信息系统设计应考虑的问题［4］。

2 系统设计策略

2.1 设计原则

随着军队信息化建设的推进，各型号指挥系统建设日益完善，但不同型号装备指挥系统自成一体，各系统为适应各自应用需求及研制周期使用软件架构各有不同。面向“灵活编成”、“多要素指挥”、“多型号适应”、“机动作战”等新型作战需求，战术级指控系统架构设计应在“多型号灵活集成”、“信息交互标准统一”以及“功能兼容复用”、“系统轻量化”等方面重点考虑［5］。因此战术级指挥系统设计应考虑“标准化规范化、兼容统一”、“服务化插件化、灵活复用”、“平台化模块化、资源共享”三大设计原则。

2.2 设计策略

1）多型号集成

图1 多型号集成设计策略

为满足灵活适应多型号系统集成需求，系统设计采用“插件智能集成”、“组件按需配置”以及“统一集成灵活部署”三条设计策略，如图1所示。“插件智能集成策略”将型号装备强相关功能以插件形式实现，同时结合参数配置方法，根据型号任务要求通过智能化插件管理完成对不同型号装备及数据来源等适配。“组件按需配置策略”针对各型装备预置配套方案，处理装备按需组合产生多样的数据处理方式。“统一集成灵活部署策略”，通过系统集成工具，遵循统一集成标准，将各业务系统软件组装形成统一软件部署包，并根据型号部署策略，综合运用分布式分发技术，完成系统按需部署［6］。

2）设备快速适配设计

在实际应用时可能出现新增设备，且新设备产生的数据格式与之前系统中预设处理方式不匹配，此时需要针对该设备进行快速数据算法研制及集成［7］。针对上述使用需求，使用“算法动态集成策略”实现，如图2所示。通过设备数据处理算法统一集成框架，针对各型设备专用数据进行分类处理，根据新增设备特点依托算法框架开发、集成接口快速完成数据处理算法研制及集成。

图2 数据处理算法动态集成策略

3）共性支撑设计

综合考虑系统实际使用需求，主要从数据交互、共性软件设计以及软件支撑平台设计三个主要方面提出设计策略，如图3所示。“统一标准多维应用”提供实时数据交互中间件，完成各种形式外部引接数据进行统一数据处理，节省系统内部软件模块数据交互格式转换时间，提高数据统管能力及系统数据安全性。“服务插件灵活复用”策略抽取系统共性功能减少功能重复研制。“集群管控实时可靠”策略将各类功能模块高度集成、高速互联和统一管理，实现硬件资源池的共享使用、统一配置、按需服务［8］。

3 系统设计方法

随着现代信息技术的快速发展，现代战争对战场信息的需求由粗放型向精细型转变，战场上多要素统筹规划、调度和协同成为新型作战样式下作战需求［9］，这就对新型信息系统的建设和能力提出了统一规划要求。

图3 共性支撑软件设计策略

1）对指挥信息系统中各要素的共同部分进行统一规划，综合设计，统一建设［10］。建立计算机网络、数据库、系统软件、共用信息处理软件等标准，为各作战要素共用。各作战要素的特有作战应用软件可单独研制；

2）采用一体化体系结构，减少纵向指挥层次，增强横向联系，便于各要素联合作战。建立统一信息系统平台，包括针对各类作战应用集成管理的应用中间件，针对服务运行管理及对下适配各类云基础设施的服务中间件，针对数据统一操作访问的数据中间件，根据各业务需求提供高效率、强业务绑定的数据同步能力［11～12］；

3）建立统一系统运维标准，充分考虑未来系统扩充需求，设计预留扩展接口，增强系统可扩展性［13］。

4 轻量化战术指挥信息系统初步设计

结合“多型号集成”、“设备快速适配”以及“共性支撑设计”策略，对轻量化战术指挥信息系统进行设计，包括基础资源、共性支撑平台、业务服务以及业务应用等五部分构成，其总体结构如图6所示。其中，应用集成框架采用多型号集成策略，适应武器专用模块多型号武器通用需求；业务服务及共性支撑设计采用设备快速适配策略，主要针对消息服务、综合告警、综合监控等与设备数据及算法强相关服务；共性支撑平台设计采用共性支撑设计策略，抽取系统中公共模块统一开发同时为上层业务模块提供调用接口。

业务应用通过应用集成框架提供的可执行程序、插件及Web集成手段将情况综合、指挥决策、综合监控等7类作战业务应用统一集成，为作战人员提供统一交互界面，建立作战人员与作战应用便捷交互。

业务服务通过共性支撑平台服务集成框架完成服务信息及数据交互集成，应用服务开发人员通过服务集成框架提供信息交互接口快速完成业务服务开发。

图4 轻量化战术指挥信息系统总体结构

共性支撑平台是轻量化战术指挥信息系统的基础，为上层业务服务及业务应用提供公共支撑接口包括传输服务、运行支撑、消息服务以及系统运维等。其中传输服务为指挥信息系统内外部传输提供统一接口。运行支撑为业务服务提供实时处理、图形图像、位置定位等能力。消息服务提供实时数据交换能力，对外可引接各类数据信息完成内部信息转换向各业务服务统一推送。系统运维系统统一数据维护、时间同步等系统运行维护功能。

标准规范主要包括应用、服务开发规范以及作战指挥开软件开发规范，统一规范各业务应用、业务服务以及共性服务开发过程，确保作战指挥软件产品的研发质量。

基础资源主要为作战指挥信息系统提供包括操作系统、数据处理、文字处理以及资源虚拟化管理等基础支撑。

5 结语

遵循系统体系结构三大设计原则，完成各类标准完善及共性支撑中间件建立，可为未来指挥信息系统发展带来以下几点收益：

1）为作战指挥中各要素间互联互通提供便捷信息交互平台；2）为统管各业务软件，统一软件安装升级逻辑、统一信息系统软件版本控制以及软件安全扫描；3）为后续系统功能增量升级提供扩充平台，底层系统升级进行中间件适配，大幅降低系统升级成本。