基于DoDAF的天基預(yù)警系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)模型研究

簡(jiǎn)平，鄒鵬，熊偉

(1.解放軍裝備學(xué)院 研二隊(duì)，北京 101416；2.復(fù)雜電子系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)室，北京 101416)

0 引言

與地基、?；?、空基預(yù)警相比，天基預(yù)警系統(tǒng)不受地球曲率的限制，通過(guò)星載紅外探測(cè)器盡早探測(cè)到彈道導(dǎo)彈的發(fā)射，并將信息迅速傳遞給地面中心，能夠提供更加廣闊的監(jiān)視范圍和更長(zhǎng)的預(yù)警時(shí)間，以組織有效的反擊[1]。天基預(yù)警系統(tǒng)的主要應(yīng)用之一是彈道導(dǎo)彈防御作戰(zhàn)，系統(tǒng)工作過(guò)程及其作戰(zhàn)應(yīng)用過(guò)程具有復(fù)雜性、動(dòng)態(tài)性特點(diǎn)，而且存在大量不確定性信息，我國(guó)天基預(yù)警系統(tǒng)還沒(méi)有部署，有必要從頂層設(shè)計(jì)角度對(duì)其進(jìn)行研究和分析。從體系結(jié)構(gòu)入手是從全局和根本上理解天基預(yù)警系統(tǒng)及其作戰(zhàn)應(yīng)用內(nèi)在規(guī)律的途徑之一。工程實(shí)踐表明，體系結(jié)構(gòu)是系統(tǒng)建設(shè)的藍(lán)圖，體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是復(fù)雜大系統(tǒng)建設(shè)中不可缺少的環(huán)節(jié)，在系統(tǒng)生命周期中發(fā)揮以下作用：促進(jìn)理解與交流、提供決策支持、指導(dǎo)系統(tǒng)開發(fā)與集成、數(shù)據(jù)重用和指導(dǎo)系統(tǒng)運(yùn)行。

美國(guó)國(guó)防部體系結(jié)構(gòu)框架(DoDAF)[2]是一種規(guī)范化描述體系結(jié)構(gòu)的方法，其定義的體系結(jié)構(gòu)產(chǎn)品構(gòu)成了體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本語(yǔ)法規(guī)則，是設(shè)計(jì)或開發(fā)體系結(jié)構(gòu)的指南。目前，美軍已開發(fā)了5版體系結(jié)構(gòu)框架，形成一套較為科學(xué)、規(guī)范的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，其活用范圍從C4ISR領(lǐng)域擴(kuò)大到國(guó)防部各個(gè)領(lǐng)域，并被英國(guó)、澳大利亞、以色列等國(guó)家參照[3-5]。DoDAF 1.0版強(qiáng)調(diào)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中要注重體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的分析和設(shè)計(jì)，確保體系結(jié)構(gòu)產(chǎn)品數(shù)據(jù)之間的一致性，為體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的重用、比較和集成提供基礎(chǔ)，DoDAF 1.5則強(qiáng)調(diào)CADM的重要性[6]，到DoDAF 2.0，提出數(shù)據(jù)與信息視圖DIV作為描述體系結(jié)構(gòu)的一方面[7]。在體系結(jié)構(gòu)框架的指導(dǎo)下，以數(shù)據(jù)為中心是體系結(jié)構(gòu)建模方法的研究方向。

本文在借鑒美國(guó)國(guó)防部體系結(jié)構(gòu)框架思想，利用Telelogic公司SA軟件對(duì)天基預(yù)警系統(tǒng)應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)開展研究，重點(diǎn)建立了反導(dǎo)作戰(zhàn)應(yīng)用背景下系統(tǒng)的高級(jí)作戰(zhàn)概念視圖OV-1、作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)連接描述OV-2、信息交換矩陣OV-3、組織關(guān)系圖OV-4、作戰(zhàn)活動(dòng)模型OV-5、邏輯數(shù)據(jù)模型OV-7和作戰(zhàn)事件跟蹤圖OV-6c等體系結(jié)構(gòu)模型，對(duì)理解系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、分析系統(tǒng)在反導(dǎo)應(yīng)用中的作戰(zhàn)流程和機(jī)理以及對(duì)天基預(yù)警系統(tǒng)的建設(shè)具有一定的參考價(jià)值。

1 體系結(jié)構(gòu)建模方法

1.1 以數(shù)據(jù)為中心的體系結(jié)構(gòu)建模方法

以數(shù)據(jù)為中心的體系結(jié)構(gòu)建模方法是以體系結(jié)構(gòu)核心實(shí)體對(duì)象為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)的分析、數(shù)據(jù)的收集、數(shù)據(jù)的描述、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的管理等過(guò)程構(gòu)成體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的生命周期。以數(shù)據(jù)為中心的產(chǎn)品描述不僅需要考慮產(chǎn)品如何實(shí)現(xiàn)，同時(shí)也要考慮產(chǎn)品數(shù)據(jù)如何存儲(chǔ)、產(chǎn)品之間如何保持一致性等，因此在數(shù)據(jù)層面上，它可以提供產(chǎn)品之間的數(shù)據(jù)共享，從而自動(dòng)生成相應(yīng)的體系結(jié)構(gòu)產(chǎn)品[8-9]。相對(duì)于以往的以產(chǎn)品為中心設(shè)計(jì)的體系結(jié)構(gòu)，以數(shù)據(jù)為中心的體系結(jié)構(gòu)具有數(shù)據(jù)可重用性高、開發(fā)效率高的特點(diǎn)，能夠保證體系結(jié)構(gòu)產(chǎn)品之間一致性，并可生成體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)報(bào)告進(jìn)行分析?；诨顒?dòng)的建模與分析方法是一種用來(lái)描述以信息集成為特點(diǎn)的體系結(jié)構(gòu)建模方法，它使用以數(shù)據(jù)為中心和以產(chǎn)品為中心相結(jié)合的體系結(jié)構(gòu)開發(fā)思路[10]。在數(shù)據(jù)收集、存儲(chǔ)等方面，繼承了以數(shù)據(jù)為中心的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的思想開發(fā)體系結(jié)構(gòu)元素和產(chǎn)品，保證了體系結(jié)構(gòu)在數(shù)據(jù)上的一致性；同時(shí)也帶有以產(chǎn)品為中心的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的特點(diǎn)，規(guī)定了設(shè)計(jì)體系結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的過(guò)程，體系結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為圖形、表格或文本產(chǎn)品的集合，這些產(chǎn)品是組成體系結(jié)構(gòu)的復(fù)雜的數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)關(guān)系的可視化表現(xiàn)方式，有助于用戶的理解和接受。

1.2 核心體系結(jié)構(gòu)元素及關(guān)系

體系結(jié)構(gòu)對(duì)象可分為3個(gè)對(duì)象類：實(shí)體、聯(lián)系和屬性。實(shí)體是體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù)的對(duì)象，聯(lián)系是實(shí)體之間的關(guān)系，屬性是辨別實(shí)體和聯(lián)系對(duì)象的特征。體系結(jié)構(gòu)對(duì)象相互聯(lián)系。在作戰(zhàn)方面，信息、活動(dòng)、節(jié)點(diǎn)、角色、過(guò)程代表手動(dòng)建立的實(shí)體，需求線代表信息之間的聯(lián)系，活動(dòng)和信息交換的節(jié)點(diǎn)提供需求線的屬性，組織是角色、知識(shí)技能、角色的能力屬性的聯(lián)合體，系統(tǒng)層面有類似的關(guān)系。核心實(shí)體的相互關(guān)系如圖1所示，具體為：

(1) 角色在某一作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)上執(zhí)行相應(yīng)的作戰(zhàn)活動(dòng)；系統(tǒng)在某一系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)上發(fā)揮相應(yīng)的系統(tǒng)功能的作用。

(2) 作戰(zhàn)活動(dòng)接收和發(fā)送信息；數(shù)據(jù)由系統(tǒng)功能產(chǎn)生、消耗和應(yīng)用。

(3) 作戰(zhàn)活動(dòng)和作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的接口是角色；系統(tǒng)功能和系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的接口是系統(tǒng)。

圖1 核心體系結(jié)構(gòu)對(duì)象之間的關(guān)系Fig.1 Relation between the core architecture object

1.3 體系結(jié)構(gòu)建模步驟

以往體系結(jié)構(gòu)建模以概述和總結(jié)信息(AV-1)、集成字典(AV-2)、作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)連接描述(OV-2)、作戰(zhàn)信息交換矩陣(OV-3)、作戰(zhàn)活動(dòng)模型(OV-5)、系統(tǒng)接口描述(SV-1)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)概要(TV-1)為最小產(chǎn)品集，在以數(shù)據(jù)為中心的思想的基礎(chǔ)上，除全視角和技術(shù)視角外，采用以下體系結(jié)構(gòu)核心建模集：高級(jí)作戰(zhàn)概念圖(OV-1)、作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)連接描述圖(OV-2)、信息交換矩陣(OV-3)、作戰(zhàn)活動(dòng)模型(OV-5)、作戰(zhàn)事件跟蹤圖(OV-6c)、邏輯數(shù)據(jù)模型(OV-7)等作戰(zhàn)視圖，系統(tǒng)接口圖(SV-1)、系統(tǒng)功能模型(SV-4)、功能活動(dòng)跟蹤矩陣(SV-5)和系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換矩陣(SV-6)等系統(tǒng)視圖。通過(guò)核心體系結(jié)構(gòu)實(shí)體將各個(gè)視圖模型聯(lián)系起來(lái)，共同構(gòu)成體系結(jié)模型和產(chǎn)品集，如圖2所示。

根據(jù)核心體系結(jié)構(gòu)模型集，以作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)-活動(dòng)-角色、系統(tǒng)功能-系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)-系統(tǒng)、組織單元-角色-系統(tǒng)為體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主線來(lái)對(duì)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模，其他體系結(jié)構(gòu)內(nèi)容都必須和它們相對(duì)應(yīng)，并能自動(dòng)生成相應(yīng)的體系結(jié)構(gòu)模型，對(duì)基于活動(dòng)的建模過(guò)程進(jìn)行擴(kuò)展[11]，體系結(jié)構(gòu)建模按以下步驟進(jìn)行：

(1) 根據(jù)國(guó)家安全戰(zhàn)略、聯(lián)合作戰(zhàn)概念和系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)使命，創(chuàng)建高級(jí)作戰(zhàn)概念圖OV-1；

(2) 作戰(zhàn)層面，首先建立OV-5，OV-2，OV-4，通過(guò)關(guān)聯(lián)作戰(zhàn)活動(dòng)、作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)和角色三者關(guān)系，形成OV-3，描述作戰(zhàn)信息交換內(nèi)容和特性，創(chuàng)建邏輯數(shù)據(jù)模型OV-7，描述體系結(jié)構(gòu)內(nèi)的信息和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及關(guān)系；

(3) 系統(tǒng)層面，首先建立SV-4，SV-1，通過(guò)關(guān)聯(lián)系統(tǒng)功能、系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)和系統(tǒng)三者關(guān)系，形成SV-6，描述數(shù)據(jù)交換內(nèi)容，然后創(chuàng)建SV-3，描述系統(tǒng)之間的連接關(guān)系；

(4) 建立SV-5將作戰(zhàn)視圖和系統(tǒng)視圖聯(lián)系起來(lái)，構(gòu)建一體化的體系結(jié)構(gòu)模型。

2 作戰(zhàn)體系結(jié)構(gòu)視圖模型

在反導(dǎo)作戰(zhàn)應(yīng)用背景下建立了以下典型的作戰(zhàn)體系結(jié)構(gòu)模型，從作戰(zhàn)層面描述天基預(yù)警系統(tǒng)。

2.1 高級(jí)作戰(zhàn)概念圖

根據(jù)反導(dǎo)作戰(zhàn)任務(wù)需求，作戰(zhàn)想定如下：假定敵方彈道導(dǎo)彈對(duì)我方陣地進(jìn)行襲擊，我方實(shí)施地基反導(dǎo)作戰(zhàn)，作戰(zhàn)中的裝備實(shí)體有：高軌預(yù)警系統(tǒng)、低軌預(yù)警系統(tǒng)、地基預(yù)警雷達(dá)、地基跟蹤雷達(dá)、指控裝備、通信裝備以及導(dǎo)彈攔截系統(tǒng)。反導(dǎo)作戰(zhàn)主要包括以下階段[12]：

(1) 戰(zhàn)前偵測(cè)階段

運(yùn)用偵察衛(wèi)星、監(jiān)視衛(wèi)星、測(cè)繪衛(wèi)星等對(duì)彈道導(dǎo)彈及其發(fā)射陣地進(jìn)行偵測(cè)，預(yù)先測(cè)得導(dǎo)彈的有關(guān)參數(shù)和發(fā)射陣地環(huán)境和地形狀況，了解敵對(duì)方作戰(zhàn)意圖，特別重視熱點(diǎn)地區(qū)的偵察。

(2) 早期預(yù)警階段

導(dǎo)彈目標(biāo)發(fā)射升空后，預(yù)警衛(wèi)星探測(cè)到導(dǎo)彈目標(biāo)的尾焰，獲取目標(biāo)紅外輻射強(qiáng)度和角測(cè)量信息，并將粗略的導(dǎo)彈信息傳輸給衛(wèi)星地面接收站，并經(jīng)過(guò)信息處理節(jié)點(diǎn)信息處理，初步識(shí)別導(dǎo)彈類型，估計(jì)導(dǎo)彈飛行的彈道參數(shù)，預(yù)報(bào)導(dǎo)彈落點(diǎn)，通過(guò)衛(wèi)星或光纜將情報(bào)傳給指揮控制系統(tǒng)。

圖2 體系結(jié)構(gòu)模型集Fig.2 Models of architecture

(3) 引導(dǎo)搜索

指控系統(tǒng)將接收到的目標(biāo)情報(bào)進(jìn)行分析、識(shí)別，處理后形成引導(dǎo)搜索信息，傳送至地基預(yù)警系統(tǒng)，引導(dǎo)其搜索、探測(cè)目標(biāo)。

(4) 跟蹤階段

在引導(dǎo)信息下，低軌預(yù)警衛(wèi)星、地基跟蹤雷達(dá)對(duì)導(dǎo)彈目標(biāo)進(jìn)行跟蹤。

(5) 攔截階段

在天基信息支援和上級(jí)指令下，由反導(dǎo)武器對(duì)敵方導(dǎo)彈進(jìn)行攔截。根據(jù)想定建立高級(jí)作戰(zhàn)概念圖如圖3所示。

2.2 作戰(zhàn)活動(dòng)模型

作戰(zhàn)活動(dòng)模型用于描述在實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)使命和目標(biāo)的過(guò)程中需要完成的作戰(zhàn)活動(dòng)，活動(dòng)之間的輸入/輸出(I/O)流，以及體系結(jié)構(gòu)之外源于或止于這些活動(dòng)的輸入/輸出流。活動(dòng)模型一般采用分層結(jié)構(gòu)，對(duì)作戰(zhàn)活動(dòng)進(jìn)行逐級(jí)分解，直到滿足作戰(zhàn)需求所要求的層次為止。在分析需求、作戰(zhàn)任務(wù)和使命，了解作戰(zhàn)環(huán)境以及作戰(zhàn)資源配置的基礎(chǔ)上，建立包括天基預(yù)警探測(cè)跟蹤、天基信息處理和控制、地基預(yù)警跟蹤、反導(dǎo)指揮控制和攔截作戰(zhàn)的分解層次圖(OV-5節(jié)點(diǎn)樹)，如圖4所示。對(duì)一級(jí)分解模型進(jìn)行分解，活動(dòng)與活動(dòng)之間的箭頭分別表明了該活動(dòng)執(zhí)行所具備的條件、所需的數(shù)據(jù)信息(輸入)、活動(dòng)執(zhí)行平臺(tái)和活動(dòng)的執(zhí)行結(jié)果(輸出)等，得到二級(jí)作戰(zhàn)活動(dòng)分解模型(由于篇幅關(guān)系其他分解模型沒(méi)有列出)，如圖5所示。

圖3 高級(jí)作戰(zhàn)概念圖OV-1Fig.3 High-Level operational concept graphic (OV-1)

2.3 作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)連接描述圖

OV-2描述作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)的部署以及節(jié)點(diǎn)間用于信息交換的需求線，確定信息流動(dòng)的邏輯網(wǎng)絡(luò)。天基預(yù)警支援下反導(dǎo)體系的作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)包括高軌預(yù)警節(jié)點(diǎn)、低軌預(yù)警節(jié)點(diǎn)、天基預(yù)警資源管理和調(diào)度節(jié)點(diǎn)、預(yù)警雷達(dá)節(jié)點(diǎn)、跟蹤雷達(dá)節(jié)點(diǎn)、通信節(jié)點(diǎn)、導(dǎo)彈攔截節(jié)點(diǎn)、指揮控制節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)之間的信息交換通過(guò)需求線表示，如圖6所示。

圖4 作戰(zhàn)活動(dòng)分解層次圖OV-5Fig.4 Operational activity model (OV-5)

圖5 二級(jí)作戰(zhàn)活動(dòng)分解模型(OV-5)Fig.5 Second level operational activity model (OV-5)

圖6 作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)連接描述圖(OV-2)Fig.6 Operational node connectivity description (OV-2)

2.4 組織關(guān)系圖

通過(guò)建立OV-4視圖，不僅可顯示實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)過(guò)程的軍事組織，而且理清在體系結(jié)構(gòu)中的組織之間、組織與角色之間可能存在的各種關(guān)系(如指揮控制關(guān)系、協(xié)調(diào)關(guān)系)。根據(jù)天基預(yù)警系統(tǒng)在反導(dǎo)作戰(zhàn)中的應(yīng)用建立如圖7所示的組織關(guān)系圖。天基預(yù)警信息支援下地基反導(dǎo)包含天基預(yù)警資源管理和調(diào)度組織、天基預(yù)警系統(tǒng)、地基預(yù)警系統(tǒng)、通信衛(wèi)星系統(tǒng)、反導(dǎo)指控中心和作戰(zhàn)單元組織，其中天基預(yù)警系統(tǒng)分為高軌預(yù)警系統(tǒng)和低軌預(yù)警系統(tǒng)組織，地面組織設(shè)定地面站測(cè)控人員、地面站指揮人員、地面站通信人員情報(bào)分析人員、資源調(diào)度人員等角色，滿足預(yù)警信息獲取和處理需求，其他組織的設(shè)定的角色在圖中已經(jīng)列出。組織之間具有指揮關(guān)系、隸屬關(guān)系在圖中標(biāo)識(shí)，組織之間的關(guān)系屬于協(xié)同關(guān)系在圖中沒(méi)有標(biāo)識(shí)。

2.5 邏輯數(shù)據(jù)模型

邏輯數(shù)據(jù)模型OV-7描述了體系結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的系統(tǒng)數(shù)據(jù)類型及結(jié)構(gòu)，包括數(shù)據(jù)類型的定義、屬性或特征以及相互關(guān)系，是支持體系結(jié)構(gòu)之間互通的關(guān)鍵要素。OV-7將與該體系結(jié)構(gòu)領(lǐng)域、使命有關(guān)的每一種系統(tǒng)數(shù)據(jù)類型都定義為實(shí)體，這些實(shí)體與OV-3中的信息要素以及OV-5中的輸入、輸出和控制有關(guān)。通常OV-7的詳細(xì)程度取決于體系結(jié)構(gòu)開發(fā)的目的和詳細(xì)程度，論文中只建立較高層次的概念性數(shù)據(jù)模型。為保證體系結(jié)構(gòu)在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上的一致性，以及體系結(jié)構(gòu)內(nèi)數(shù)據(jù)和信息的有效傳輸，根據(jù)系統(tǒng)的裝備實(shí)體及其之間的信息關(guān)系，以IDEF1X為基礎(chǔ)，從導(dǎo)彈目標(biāo)信息、態(tài)勢(shì)信息、指控信息、狀態(tài)信息、攔截系統(tǒng)狀態(tài)和預(yù)警傳感器等方面建立OV-7，如圖8所示。

2.6 作戰(zhàn)事件跟蹤描述

OV-6c用于按照時(shí)間順序檢查參與其中的作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)之間的信息交換，確定交互作用和作戰(zhàn)線程，能夠?qū)ο攵ㄖ械男袆?dòng)或事件關(guān)鍵序列進(jìn)行跟蹤，確保每個(gè)參與作戰(zhàn)的節(jié)點(diǎn)，能在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間獲得必要信息，從而執(zhí)行指定的活動(dòng)。OV-6c中消息的信息內(nèi)容與OV-3作戰(zhàn)信息交換矩陣和OV-5作戰(zhàn)活動(dòng)模型中的信息流，以及OV-7邏輯數(shù)據(jù)模型中的信息實(shí)體有關(guān)。根據(jù)已經(jīng)建立的OV-5，OV-7和OV-3，建立天基預(yù)警信息支援下反導(dǎo)作戰(zhàn)事件跟蹤描述如圖9所示。對(duì)天基預(yù)警事件進(jìn)一步細(xì)化跟蹤描述如圖10所示，描述的形式為：發(fā)送目標(biāo)助推段星上預(yù)處理信息事件，源作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)為高軌預(yù)警節(jié)點(diǎn)，目的節(jié)點(diǎn)為衛(wèi)星地面站。對(duì)于事件流：發(fā)送目標(biāo)中段星上預(yù)處理信息→發(fā)送低軌預(yù)警衛(wèi)星跟蹤信息→上報(bào)跟蹤信息→發(fā)送傳感器管控指令→發(fā)送任務(wù)規(guī)劃信息→傳送任務(wù)規(guī)劃信息→發(fā)送目標(biāo)中段星上預(yù)處理信息，形成作戰(zhàn)事件閉環(huán)，主要是為了解決新導(dǎo)彈目標(biāo)出現(xiàn)情況下低軌預(yù)警系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)任務(wù)規(guī)劃需求。

圖7 組織關(guān)系圖(OV-4)Fig.7 Organizational relationships chart (OV-4)

圖8 邏輯數(shù)據(jù)模型(OV-7)Fig.8 Logical data model (OV-7)

圖9 作戰(zhàn)事件跟蹤圖(OV-6c)Fig.9 Operational event trace description (OV-6c)

2.7 信息交換矩陣

OV-3以表格的形式描述了作戰(zhàn)視圖中的核心體系結(jié)構(gòu)元素(作戰(zhàn)活動(dòng)、作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)、信息)之間的關(guān)系，即作戰(zhàn)視圖中誰(shuí)與誰(shuí)進(jìn)行信息交換，信息交換的內(nèi)容和形式，以及為什么需要這些信息。反導(dǎo)作戰(zhàn)具有涉及單元多、空間分布廣、信息交換多等特點(diǎn)，所以信息交換矩陣也非常大。因篇幅關(guān)系，論文只截取了其中的一部分，表1是作戰(zhàn)信息交換矩陣的一部分。表1中源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)是同一作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)表明該節(jié)點(diǎn)執(zhí)行不同的活動(dòng)，同一個(gè)作戰(zhàn)活動(dòng)可能由不同的節(jié)點(diǎn)來(lái)完成，因此可能對(duì)應(yīng)多條信息交換需求，不同的信息交換可能與同一條需求線有關(guān)。節(jié)點(diǎn)間的信息交換因信息需求而產(chǎn)生，交換的信息元素存儲(chǔ)在OV-7之中，在體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)上保持了一致性。

圖10 作戰(zhàn)事件跟蹤圖(2)Fig.10 Operational event trace description (2)

表1 OV-3信息交換矩陣

Table 1 Operational information exchange matrix (OV-3)

信息交換需求源活動(dòng)源節(jié)點(diǎn)目的活動(dòng)目的節(jié)點(diǎn)源節(jié)點(diǎn)角色目的節(jié)點(diǎn)角色 導(dǎo)彈目標(biāo)紅外圖像 目標(biāo)助推段跟蹤 地面站(天基高軌預(yù)警節(jié)點(diǎn)) 圖像信息處理信息處理節(jié)點(diǎn)(天基高軌預(yù)警節(jié)點(diǎn)) 地面站情報(bào)分析員 情報(bào)分析員(地面組織) 處理后的助推段目標(biāo)信息 導(dǎo)彈目標(biāo)確認(rèn) 信息處理節(jié)點(diǎn)(天基高軌預(yù)警節(jié)點(diǎn))態(tài)勢(shì)生成指揮控制節(jié)點(diǎn) 情報(bào)分析員(地面組織)情報(bào)分析員 目標(biāo)跟蹤方案和衛(wèi)星測(cè)控指令 規(guī)劃指令下達(dá) 天基預(yù)警資源管理和調(diào)度節(jié)點(diǎn) 接收跟蹤指令 地面站(天基低軌預(yù)警節(jié)點(diǎn)) 資源調(diào)度人員 地面站指揮人員 導(dǎo)彈中段目標(biāo)紅外圖像 目標(biāo)中段跟蹤 地面站(天基低軌預(yù)警節(jié)點(diǎn)) 圖像信息處理 信息處理節(jié)點(diǎn)(天基高軌預(yù)警節(jié)點(diǎn)) 地面站情報(bào)分析員 作戰(zhàn)方案(指令信息)目標(biāo)分配指揮控制節(jié)點(diǎn)目標(biāo)捕獲導(dǎo)彈攔截節(jié)點(diǎn)作戰(zhàn)參謀指揮員 雷達(dá)跟蹤數(shù)據(jù)(目標(biāo)位置) 地基中段跟蹤跟蹤雷達(dá)節(jié)點(diǎn)態(tài)勢(shì)生成指揮控制節(jié)點(diǎn) 跟蹤雷達(dá)情報(bào)分析員情報(bào)分析員攔截系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)裝載 導(dǎo)彈攔截節(jié)點(diǎn)攔截彈發(fā)射導(dǎo)彈攔截節(jié)點(diǎn) 雷達(dá)情報(bào)分析員(制導(dǎo)雷達(dá)組織)導(dǎo)彈發(fā)射兵…………………

3 結(jié)束語(yǔ)

本文基于美國(guó)國(guó)防部體系結(jié)構(gòu)框架，著重從作戰(zhàn)層面建立了天基預(yù)警系統(tǒng)應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)模型，從總體上描述了面向反導(dǎo)的天基預(yù)警系統(tǒng)的組成和作戰(zhàn)過(guò)程，明確了反導(dǎo)作戰(zhàn)應(yīng)用需求，活動(dòng)，角色和信息流等要素之間的相互關(guān)系，對(duì)更好地了解和掌握天基預(yù)警系統(tǒng)的工作原理、節(jié)點(diǎn)間信息傳輸和各分系統(tǒng)的工作狀態(tài)提供了幫助，為作戰(zhàn)決策人員和工程人員提供了提高系統(tǒng)效能、改進(jìn)作戰(zhàn)環(huán)節(jié)的輔助依據(jù)，對(duì)于天基預(yù)警系統(tǒng)的頂層設(shè)計(jì)和工程建設(shè)具有一定的價(jià)值，對(duì)于開展其他復(fù)雜系統(tǒng)頂層設(shè)計(jì)研究同樣具有一定的借鑒意義。

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