网络中心战概念、体系结构及相关技术研究

论文摘要

21世纪的战争是信息化战争,争夺制信息权、确保信息优势将成为实现作战空间所有其它联合作战能力的关键。美国在网络中心战的研究方面一直处于领先地位,以网络为中心的机制已经给美国军队带来了强大的动力。要提高打赢未来信息化战争的能力,就必须以大力开发利用信息资源为核心,通过信息资源量的积累,激发信息资源需求,进而改进和完善信息利用手段。网络中心战就是实现这一目的的有效手段。网格在网络中心战中有着重要而独特的应用,已经逐渐引起各国的关注。为了进一步提高战场指挥速度以及作战效率,网格化是适应未来新军事变革的必由之路。本文对网络中心战理论和相关网格技术进行了一些研究,重点在网络中心战体系结构、网格服务组合的服务质量(QoS)分析与解决方法。在网络中心战研究方面,本论文以网络中心战需求为背景,基于综合集成思想,采用网格计算理论,以开放网格服务体系结构(OGSA)体系结构为基础,研究了网格计算环境下NCW体系结构问题,其主要内容有：1.研究了网络中心战理论、概念与面临的难题,以及美军NCW的实施经验和对我军的借鉴意义。2.在体系结构研究方面,结合网格计算和系统与系统的理论,运用综合集成的思想,立足现有网络基础设施,以OGSA网格为理论基础探讨了NCW体系框架。3.从传感器网络概念出发,研究传感器网络的作战价值,采用OGSA网格屏蔽异构资源的特异性,进行接口与服务设计,进一步阐述基于OGSA的NCW体系结构。在相关网格技术研究方面,采用UDDI注册和网格服务协商两项新的技术,重点研究了在服务组合中需要解决的网格服务QoS问题：1.从虚拟组织层对服务QoS进行了分类,建立了服务QoS的层次模型,便于基于XML的服务注册与查找。2.在不改变UDDI数据结构的前提下,克服了UDDI不支持连续数据类型、没有类似网格服务中的Service Data对象类型等缺点,提出了一种采用UDDI进行服务QoS注册与查找的机制。3.定义了一组网格服务协商原语进行网格服务协商,采用有色Petri网方法对该协商过程进行描述,并采用可达树方法对该描述方法的可达性进行了分析。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题来源、背景与意义
• 1.2 网络中心战的产生
• 1.2.1 网络中心战的提出
• 1.2.2 网络中心战的雏形
• 1.2.3 网络中心战的实战应用雏形
• 1.3 国内外研究动态
• 1.4 本论文的主要研究工作
• 1.4.1 主要内容安排
• 1.4.2 研究成果
• 第二章 网络中心战概念
• 2.1 网络中心战的概念与构成
• 2.1.1 相关概念
• 2.1.2 网络中心战的定义及作用域
• 2.2 网络中心战网格单元
• 2.3 网络中心战面临的难题
• 2.3.1 理论难题
• 2.3.2 技术难题
• 2.4 美国网络中心战的实施及经验
• 2.5 本章小结
• 第三章 基于OGSA的NCW体系结构
• 3.1 典型几种体系结构
• 3.2 基于OGSA的NCW体系结构模型
• 3.2.1 OGSA标准
• 3.2.2 分层的NCW功能模型
• 3.2.3 网格资源管理模型
• 3.3 "系统的系统"工程化方法
• 3.3.1 SoS的概念及开发方法
• 3.3.2 基于OGSA标准的系统开发
• 3.3.3 系统接口的契约式设计
• 3.3.4 动态虚拟组织管理
• 3.4 本章小结
• 第四章 NCW中的传感器网络
• 4.1 网络中心战中的传感器网络
• 4.1.1 数据融合
• 4.1.2 任务指派
• 4.2 传感器网络网格模型
• 4.2.1 异构资源共享解决方案
• 4.2.2 传感器网络网格模型
• 4.3 基于XML的统一数据传输接口
• 4.4 任务指派与资源管理服务
• 4.4.1 传感器任务指派服务
• 4.4.2 基于优先权的积极调度算法
• 4.4.3 传感器资源管理
• 4.5 仿真实验
• 4.5.1 仿真工具与环境
• 4.5.2 传感器数据服务仿真
• 4.5.3 OGSA-DAI异构数据源集成仿真
• 4.6 本章小结
• 第五章 网格服务QoS的UDDI注册
• 5.1 相关研究
• 5.2 基于XML的服务QoS模型
• 5.2.1 服务QoS模型
• 5.2.2 基于XML的服务QoS对象
• 5.3 网格服务QoS的SDE间接UDDI注册
• 5.3.1 服务QoS的WSDL元数据模型
• 5.3.2 网格服务QoS的SDE表示
• 5.3.3 GWSDL到UDDI的映射
• 5.4 网格服务QoS的直接UDDI注册
• 5.4.1 存在的问题
• 5.4.2 服务QoS的注册
• 5.4.3 服务QoS的查找
• 5.5 仿真实验
• 5.6 本章小结
• 第六章 基于有色Petri网的网格服务协商
• 6.1 网格服务协商
• 6.2 基于有色petri网的网格服务协商模型
• 6.2.1 有色Petri网（Color Petri Net,CPN）
• 6.2.2 网格服务协商的CPN模型
• 6.2.3 颜色集
• 6.3 服务协商的有色Petri网模型验证
• 6.3.1 有色Petri网可达性分析方法
• 6.3.2 基于可达树的网格服务协商
• 6.4 本章小结
• 第七章 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者攻读博士学位期间的研究成果
• 学术论文
• 参与的科研课题