面向跨域作战体系的多维架构设计方法研究

doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2023.03.003

摘要/Abstract

摘要：

针对跨域作战体系架构设计的特殊复杂性，提出了一种多维架构设计方法，包括作战概念架构、物理架构、逻辑架构设计。给出了上述3种架构的定义、设计内容与设计流程，其中从威胁态势研究、作战对手研究、能力需求研究与作战概念生成等方面开展了作战概念架构设计，从组成要素选择、连接关系描述、配系部署设计等方面开展了物理架构设计，从层级与组织关系设计、作战过程设计、信息交互设计、信息精度传递关系设计等方面开展了逻辑架构设计。提出的方法可为跨域作战体系架构设计提供参考。

关键词: 跨域作战体系, 作战概念架构, 物理架构, 逻辑架构

Abstract:

In order to solve the special complexity of architecture design of cross-domain operational systems， a design method of multi-dimensional architecture is proposed， including the design of conceptual architecture， physical architecture and logical architecture. The definitions and design procedures of the three above architectures are provided， with the conceptual architecture design including threat situation research， opposition research， capacity requirements analysis and operational concept generation， the physical architecture design including component elements selection， connection relationships description and deployment design， the logical architecture design including organizational hierarchy relationships design， operational process design， information sharing design and precision information transmission analysis. The proposed method can provide guidance for the architecture design of cross-domain operational systems.

Key words: cross-domain operational systems, conceptual architecture, physical architecture, logical architecture

中图分类号:

张承龙, 赵强, 魏然, 李通. 面向跨域作战体系的多维架构设计方法研究[J]. 现代防御技术, 2023, 51(3): 20-30.

Chenglong ZHANG, Qiang ZHAO, Ran WEI, Tong LI. Research on Design Method of Multi-dimensional Architecture of Cross-Domain Operational Systems[J]. Modern Defense Technology, 2023, 51(3): 20-30.

图/表 18

图1 跨域作战体系的设计流程

Fig. 1 Design procedures of cross-domain operational systems

图2 跨域作战体系的架构设计框架

Fig. 2 Architecture design framework of cross-domain operational systems

图3 跨域作战体系的概念架构设计内容

Fig. 3 Conceptual architecture design for cross-domain operational systems

图4 跨域作战体系概念架构设计的威胁态势研究内容

Fig. 4 Threat situation research for conceptual architecture design of cross-domain operational systems

图5 跨域作战体系概念架构的作战对手研究内容

Fig. 5 Opposition research for conceptual architecture design of cross-domain operational systems

图6 跨域作战体系概念架构的能力需求研究内容

Fig. 6 Capacity needs research for conceptual architecture design of cross-domain operational systems

图7 跨域作战体系概念架构的作战概念生成内容

Fig. 7 Operational concept generation for conceptual architecture design of cross-domain operational systems

图8 跨域作战体系的物理架构设计内容

Fig. 8 Physical architecture design for cross-domain operational systems

图9 跨域作战体系物理架构的要素组成示意图

Fig. 9 Illustration of component elements of physical architecture of cross-domain operational systems

图10 跨域作战物理架构设计的要素连接关系描述内容

Fig. 10 Connection relationships description for physical architecture design of cross-domain operational systems

图11 跨域作战要素连接关系描述示例

Fig. 11 Illustration of connection relationships description for cross-domain operational elements

图12 跨域作战体系物理架构的配系部署设计

Fig. 12 Deployment design for physical architecture of cross-domain operational systems

图13 跨域作战体系的逻辑架构设计内容

Fig. 13 Logical architecture design for cross-domain operational systems

图14 跨域作战体系逻辑架构的层级与组织关系示意图

Fig. 14 Illustration of organizational hierarchy relationships for logical architecture design of cross-domain operational systems

图15 跨域作战体系逻辑架构的层级与组织关系设计

Fig. 15 Organizational hierarchy relationships design for logical architecture of cross-domain operational systems

图16 跨域作战体系逻辑架构的评估指标

Fig. 16 Evaluation indicators for logical architecture of cross-domain operational systems

图17 跨域作战过程设计内容

Fig. 17 Process design for cross-domain operation

图18 跨域作战体系逻辑架构的信息交互关系示意图

Fig. 18 Illustration of information sharing relationships for logical architecture design of cross-domain operational systems

参考文献 12

1	全杰，贺庆. 跨域融合机理与运用研究［J］. 中国电子科学研究院学报， 2021， 16（12）： 1205-1214.
	QUAN Jie， HE Qing. Research on Mechanism and Application of Cross-Domain Synergy［J］. Journal of China Academy of Electronics and Information Technology， 2021， 16（12）： 1205-1214.
2	HYBERTSON D W. Model-Oriented Systems Engineering Science： A Unifying Framework for Traditional and Complex Systems［M］. London： CRC Press， 2016： 254-256.
3	GIANNI D， D'AMBROGIO A， TOLK A. Modeling and Simulation-Based Systems Engineering Handbook［M］. Boca Raton： CRC Press， 2017.
4	KEIS A. Model Based Architecting for Evolutionary Design of Systems of Systems（SoS）［C］∥EU KIC Urban Mobility/Challenges for Urban Mobility， 2015.
5	王维平，朱一凡，王涛，等. 体系视野下的MBSE［J］. 科技导报， 2019， 37（7）： 12-21.
	WANG Weiping， ZHU Yifan， WANG Tao， et al. MBSE From a System of Systems Point of View［J］. Science & Technology Review， 2019， 37（7）： 12-21.
6	MAHESHWARI A， RAZ A K， DELAURENTIS D A， et al. Integrating SysML and Agent-Based Modeling for Rapid Architecture Evaluation［J］. INSIGHT， 2018， 21（2）： 47-51.
7	孙鹏，孙金标，陈治湘，等. 基于DoDAF的空中智能化作战概念体系设计［J］. 指挥控制与仿真， 2021， 43（5）： 22-28.
	SUN Peng， SUN Jinbiao， CHEN Zhixiang， et al. Design of Conceptual System for Air Intelligent Operations Based on DoDAF［J］. Command Control & Simulation， 2021， 43（5）： 22-28.
8	余舟川，胡高平，詹武，等. 基于UPDM的合同对海突击作战信息流程建模与仿真研究［J］. 舰船电子工程， 2019， 39（9）： 81-85， 145.
	YU Zhouchuan， HU Gaoping， ZHAN Wu， et al. Modeling and Simulation Based on UPDM of the Information Flows of Cooperative Assault Operations to Ship［J］. Ship Electronic Engineering， 2019， 39（9）： 81-85， 145.
9	杨兆瑞，于翔，王坚，等. 多架构体系建模与仿真联合平台［J］. 计算机系统应用， 2021， 30（12）： 63-72.
	YANG Zhaorui， YU Xiang， WANG Jian， et al. Systems Modeling and Simulation Joint Platform of Multi-architecture System［J］. Computer Systems & Applications， 2021， 30（12）： 63-72.
10	张霖，王昆玉，赖李媛君，等. 基于建模仿真的体系工程［J］. 系统仿真学报， 2022， 34（2）： 179-190.
	ZHANG Lin， WANG Kunyu， LAILI Yuanjun， et al. Modeling & Simulation based System of Systems Engineering［J］. Journal of System Simulation， 2022， 34（2）： 179-190.
11	张维明，刘俊先，陈涛，等. 一种复杂体系架构设计新范式［J］. 科技导报， 2018， 36（20）： 27-31.
	ZHANG Weiming， LIU Junxian， CHEN Tao， et al. A New Paradigm for Architecture Design of System of Systems［J］. Science & Technology Review， 2018， 36（20）： 27-31.
12	张维明，朱承，黄松平，等. 指挥与控制原理［M］. 北京：电子工业出版社， 2021： 113-115.
	ZHANG Weiming， ZHU Cheng， HUANG Songping， et al. Principles of Command and Control［M］. Beijing： Publishing House of Electronics Industry， 2021： 113-115.

[1]	唐明南, 张承龙, 赵强, 李林林. 任务场景驱动的防空资源部署方案智能生成与优化方法[J]. 现代防御技术, 2023, 51(3): 1-9.
[2]	王斌, 王基策, 尚颖, 王晓菲, 温泉. 防空反导体系网络攻击效能评估与防御策略建议[J]. 现代防御技术, 2023, 51(3): 57-65.
[3]	赵锋, 邱梦奇, 艾小锋, 徐志明. 典型角反射器单/双基地RCS特性对比分析[J]. 现代防御技术, 2023, 51(1): 50-58.
[4]	左峰, 曹兰英, 杨健. 一种基于关联脉冲对的动态直方图分选算法[J]. 现代防御技术, 2023, 51(1): 59-66.
[5]	王帅, 王亚彬, 王金帼, 王茁, 赵建民. 陆军合成旅典型装备保障系统数字孪生模型[J]. 现代防御技术, 2023, 51(1): 96-106.
[6]	陈彧欣, 陈雨田, 唐海波, 孟凡琢, 高杨. 一种毛纽扣柔性电气连接组件设计方法[J]. 现代防御技术, 2022, 50(6): 42-49.
[7]	袁博文, 朱丰, 刘兆鹏, 王立伟, 黄润宇. 知识图谱的预警探测体系探测效能贝叶斯评估方法[J]. 现代防御技术, 2022, 50(1): 74-80.
[8]	任义冬, 金家才, 罗金亮. 基于马尔可夫模型的多点源诱偏系统作战计算问题[J]. 现代防御技术, 2021, 49(5): 7-13.
[9]	李维洲, 宋晓东, 王帅. 旋转舱体抛罩对其姿态影响的分析[J]. 现代防御技术, 2021, 49(5): 14-25.
[10]	刘飞, 苏周, 姜思宇, 蔡志成. 地面电子对抗装备损伤结构模型构建方法研究[J]. 现代防御技术, 2021, 49(5): 71-77.
[11]	张馨予, 胡冰, 张逸楠, 边志芸. 基于改进Grey-AHP的雷达装备维修性评估方法[J]. 现代防御技术, 2021, 49(5): 78-87.
[12]	宋卫星, 武婧婧, 董志鹏, 张君, 周凯. 基于成本分析的装备维修调度优化模型[J]. 现代防御技术, 2021, 49(5): 88-94.
[13]	武立军, 王旭, 王建斌. 未来深空安全问题的几点思考[J]. 现代防御技术, 2021, 49(2): 8-12.
[14]	汤润泽, 张承龙, 李林林, 王世凯. 多武器跨域智能协同对空作战应用及关键技术[J]. 现代防御技术, 2021, 49(2): 26-34.
[15]	高健, 杨富学, 汪保龙. 基于层次化体系的武器系统大数据管理研究[J]. 现代防御技术, 2021, 49(1): 8-17.