2009年第20卷2月第1期装备指挥技术学院学报
JournaloftheAcademyofEquipmentCommand&TechnologyFebruary 2009Vol.20 No11
空天信息系统一体化指挥控制系统体系结构研究
秦大国, 周 威
(装备指挥技术学院试验指挥系,北京101416)
摘 要:空天信息系统是未来战争的中枢。分析了空天信息系统一体化指挥控制系统的任务、系统组成及流程,设计了各分系统的功能和组成,最后给出了结论。
关 键 词:空天信息系统;指挥控制系统;体系结构中图分类号:TN915
文献标识码:A
文章编号:1673-0127(2009)01-00-05DOI:10.3783/j.issn.1673-0127.2009.01.015
ArchitectureResearchonIntegratedCommandandControlSystemof
AirandSpaceInformationSystem
QINDaguo, ZHOUWei
(DepartmentofTestingandCommand,theAcademyofEquipmentCommand&Technology,Beijing101416,China))
Abstract:Airandspaceinformationsystemisthenervecentreinfuturewar.Themissions,com-positionandflowofintegratedcommandandcontrolofairandspaceinformationsystemareanalyzed,andfunctionsandformationineverysubsystemaredesigned,andinthelast,theconclusionsaredrawn.
Keywords:airandspaceinformationsystem;commandandcontrolsystem;architecture
收上级任务指令和海、陆、空军及第二炮兵的协同信息;制定空天信息系统任务实施方案,采用仿真推演手段对方案进行评估和优选;根据方案拟制空天信息系统完成信息支援、信息防御等任务的计划;下达计划,监督、控制空天信息系统资源实体协同完成既定的任务;对空天信息系统完成任务情况和作战效果进行评估;根据评估结果,再次确定任务目标(可能是原目标),对空天信息系统实施新的指挥和控制。
1 系统任务
空天信息系统一体化指挥控制系统是组织、协调和控制空天信息系统资源实体达成既定任务目标的系统。由于资源实体处于外层空间、临近空间和航空空间,甚至还包括陆地和海上的信息应用和保障资源,一体化的指挥控制系统必须使它们能够相互配合和协调一致,使空天信息系统各分系统之间、平台之间,甚至传感器之间实现无缝链接,从而实施更加精确、协调、高效的整体作战。
空天信息系统一体化指挥控制系统的主要功能是:接收、处理、显示和存贮来自空天信息系统的情报信息,融合处理空天信息,形成情报产品,向海、陆、空军和第二炮兵作战分发情报;接
收稿日期:2008-09-04
2 系统功能结构与信息流程
空天信息系统一体化指挥控制系统从功能上可划分为以下5大分系统:信息管理分系统、态势
综合分系统、辅助决策分系统、文电处理传输分系统及效果评估分系统。
作者简介:秦大国,男,教授.主要研究方向:系统仿真.qdg2000@m165.com.
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其体系结构如图1所示。系统根据这些数据,进行态势的计算、综合与显示,并通过文电处理传输分系统向信息管理分系统传送这些数据;接着,指挥控制系统根据领受的特定任务和空天综合态势,启动辅助决策分系统,进行任务规划分析,细分总目标,规划空天实体相关联的系列子任务、形成指导执行这些子任务的详细方案集,方案集经过优化和仿真计算、评估后,把满意的方案通过文电处理传输分系统向执行方案的机构和信息管理分系统送达;最后,任务
图1 空天信息系统一体化指挥控制系统功能结构图
执行完毕后,指挥控制系统通过信息管理分系统和辅助决策分系统传来的效果评估参数,启动效果评估分系统,进行效果评估,判明执行任务后的情况,判断是否达到所领受任务的目标,从而决定是否进行新的指挥控制任务。内部信息流程如图2所示。
总体来说,空天信息系统一体化指挥控制系统处于空天一体化的外部战场环境之中。首先,空天信息系统通过数据传输系统与指挥控制系统的文电处理传输分系统向信息管理分系统输送原始的空天态势数据,指挥控制系统的态势综合分
图2 空天信息系统一体化指挥控制系统体系内部信息流程图
虽然图中没有标志文电代理,但是文电处理传输分系统中的文电代理是各分系统间的接口,充当通信联络的中间件,具有非常重要的作用。
理分系统中信息的不同类型,设计相应的规范表达方法,为同类信息的存取提供统一的结构化形式;提供维护不同类型信息及其相互转化的机制,保持战场信息内在的逻辑一致性;提供与空天信息系统和文电传输分系统之间的标准交互接口,规范与二者的数据交换。此外,信息管理分系统还支持对特定任务的指挥控制过程的反演和回放功能,用于平时指挥员的培训。信息管理分系统还统一管理数据库空间,统一规划数据库的物理存储空间,并可根据需要动态调整扩充,实现数据库的用户管理、角色管理、权限管理及数据库审计,维护管理审计记录。信息管理分系统结构如图3所示。
3 分系统
3.1 信息管理分系统
作战管理分系统的实质是战场信息资源管理,系统功能可简要表述为:接收和存储空天信息系统中空天实体的状态信息;与文电传输分系统密切配合,接收并存储上级指挥机关的命令和指示、态势综合分系统处理产生的空天态势数据、辅助决策分系统生成的详细方案、效果评估分系统生成的评估结果与评估报告;根据输入到信息管
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3.2 态势综合分系统
态势综合分系统的功能主要包括态势分析计算与态势显示。态势分析计算主要完成单个平台资源的能力计算、空天信息系统各分系统的能力统计估算、空天环境对资源实体和执行任务的影响估算、对方空天信息系统的能力及对己方空天信息系统的威胁范围和程度等;态势显示的主要目的是标绘出空天信息系统实体的具体位置、状态和动作,既需要图形显示,也需要各种文字报
图3 信息管理分系统结构图
告。态势综合分系统组成如图4所示。
图4 态势综合分系统结构图
3.3 辅助决策分系统
3.3.1 空天侦察辅助决策
空天侦察辅助决策分系统主要完成一体化指挥控制活动中空天侦察的任务规划、方案生成、方案选择与优化等功能。该系统能辅助指挥员在较短的时间内,对多项侦察任务,合理正确运用各种
侦察手段、侦察平台(包括天基、临近空间、空中平台)和传感器(包括光学成像、微波成像、雷达信号
侦察、通信信号侦察等传感器)资源,并制定多种侦察方案进行比较选优,下定侦察决心,确保空天侦察任务实施的准确性和实效性。空天侦察辅助决策分系统组成如图5所示。
图5 空天侦察辅助决策分系统组成图
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3.3.2 空天通信辅助决策
空天通信辅助决策系统是为满足一体化联合作战对空天通信任务的需求,通过任务分解、任务规划、方案仿真、方案评估、方案优化、指令生成的
过程,为用户分配合理的信道资源和时间窗口,并形成作战指令[1]。同时,系统还具备任务管理、规则管理的功能,实现人机交互。空天通信辅助决
策分系统组成如图6所示。
图6 空天通信辅助决策分系统组成图
3.3.3 信息防护辅助决策
信息防护辅助决策分系统主要完成执行信息系统防护指控任务时的辅助决策功能。信息防护辅助决策的对象包括侦察监视分系统、空天信息平台自身、信息传输分系统、信息应用和保障分系统等多种空天信息系统资源。信息防护辅助决策所涉及的防护手段主要包括卫星威胁预报与告警(/眼睑0防护)、卫星本体加固、轨道机动及变轨、冗余备份、卫星自主控制(天线调零、扩/跳频)、卫星组网及重构(包括按需发射、对外租赁)、欺骗(隐蔽、伪装、星载假目标)、信息加密等。信息系统防护辅助决策分系统组成如图7所示。3.4 文电处理传输分系统
文电处理传输分系统是对进出空天信息一体化指挥控制系统体系内的军用文电、分系统间、模块间通信,以及与空天信息系统进行信息交互的综合数据处理和传输系统,完成各类文电的起草、编辑、发送、存储,具有日志、查询、统计等功能。
[2]
图7 信息防护辅助决策分系统组成图3.5 效果评估分系统[3-4]
效果评估分系统的功能是在实际的方案执行后,评估行动是否达到了要求,是否完成了相应的信息支援、信息进攻和信息防御任务。效果评估
分系统是整个指挥控制活动的最后一环,其结论决定了是否需要再次进行任务规划,包括全新规划、规划修改等。
效果评估分系统工作流程如图8所示。
图8 效果评估分系统工作流程示意图
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4 结束语
空天信息系统是国家信息基础设施和国防信息基础设施的重要组成部分,它以空天一体化信息网络为载体,通过网络技术将侦察系统、导弹预警、通信、导航定位、气象与海洋等,多种功能的卫星和星座、临近空间飞行器信息系统连在一起,综合集成为空天一体化的信息支持体系,具备信息威慑、信息保障等功能,以其独有的空天信息优势为军事指挥决策机构、联合作战体系,以及相应的陆、海、空、二炮武器平台提供完备的信息支持。如何组织、管理、协调好整个庞大的系统,使之高效、井然有序的工作,并能够在突发事件的情况下及时、合理的组织空间相关系统采取应对措施,实现决策前预评估、实施中可操控、行动后可分析,是一项重要而繁杂的任务。本文提出的空天信息系统一体化指挥控制系统的任务、体系结构,对规
划我国空天信息系统一体化指挥控制系统建设,促进空天信息系统一体化指挥控制技术发展具有意义。
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(责任编辑:李江涛)
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