基于服务的指挥控制能力包构建方法研究

论文摘要

随着军事变革和信息技术的发展,传统的金字塔状指挥控制系统必然向扁平化、网络化的指挥控制体系转变。在这种大的军事需求背景下,基于服务架构的指挥控制能力包(简称为指控能力包)构建应运而生,它具有松耦合、可复用、可集成等优点,能根据作战使命动态的组合形成新型指挥控制系统,满足网络中心战条件下的作战需求。指控能力包构建方法的研究对于新型指挥控制系统的发展至关重要。指控能力包是在军事应用服务的基础上构建而成的,本文通过研究服务的形式化描述、服务的匹配和服务的组合方法,完整的分析了指控能力包的构建过程。本文主要研究了以下内容:(1)研究了指控能力包基本概念、体系结构及构建过程介绍了本文的研究背景,研究了指控能力包的基本概念、体系结构和层次模型,根据指控能力包的组织结构特点研究了指控能力包的构建过程,并将其划分为三个阶段:服务形式化描述、服务匹配和服务组合。(2)研究了指控能力包服务形式化描述和匹配算法分别介绍了全信息描述框架和对象Petri网两种描述方法,并分析了各自对服务匹配和组合的优点及其相互关系。并在全信息描述框架下给出了服务形式化描述模型,按照两步走的服务匹配算法策略,首先服务选择算法确定满足用户需求的服务集,然后优化排序算法依据定义的效能概念进行综合排序。(3)研究了基于对象Petri网的指控能力包服务组合方法提出了服务向对象Petri网的映射关系,在此之上给出了服务的对象Petri网八元组描述,确定了顺序、选择、并发、随机顺序和迭代等五种基本服务组合模型,并分析了组合过程中的数学性质,最后利用已成熟的Petri网分析方法,研究了基于对象Petri网的服务组合性质。(4)设计并开发了指控能力包构建原型系统基于本文研究的构建方法设计实现了指控能力包构建原型系统,给出了该原型系统总体结构,介绍了各功能模块的实现和接口。通过对该原型系统的应用,证明了本文提出的指控能力包构建方法的可行性和实用性。最后为进一步验证和完善研究成果,以某地区防空作战指挥控制系统的联合作战计划生成能力包构建为案例,研究了联合作战计划生成能力包构建方法,检验了论文提出的匹配算法和组合方法的正确性和有效性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 指控能力包构建背景分析
• 1.1.2 本文研究问题的提出
• 1.2 国内外研究现状与发展趋势
• 1.2.1 指挥控制系统的发展
• 1.2.2 使命能力包介绍
• 1.2.3 面向服务架构及能力包构建方法
• 1.3 本文主要工作和结构
• 第二章 指控能力包概念、体系及构建过程
• 2.1 指控能力包基本概念
• 2.1.1 指控能力包的概念
• 2.1.2 指控能力包的基本特征
• 2.1.3 指控能力包的地位作用
• 2.2 指控能力包体系结构
• 2.2.1 指控能力包体系结构
• 2.2.2 指控能力包层次模型
• 2.3 指控能力包构建过程
• 2.4 小结
• 第三章 指控能力包服务形式化描述和匹配算法
• 3.1 指控能力包服务形式化描述方法
• 3.1.1 全信息描述框架
• 3.1.2 对象Petri 网
• 3.1.3 两种服务描述方法之间的关系
• 3.2 基于全信息描述框架的服务形式化描述
• 3.3 服务匹配算法
• 3.3.1 服务选择算法
• 3.3.2 服务优化排序算法
• 3.4 小结
• 第四章 基于对象Petri 网的指控能力包服务组合方法
• 4.1 基于对象Petri 网的服务形式化描述
• 4.2 基本服务组合模型
• 4.3 服务组合中的数学算子分析
• 4.4 基于对象Petri 网的服务组合性质分析
• 4.5 小结
• 第五章 指控能力包构建原型系统实现及案例研究
• 5.1 原型系统总体设计
• 5.1.1 原型系统总体设计目标
• 5.1.2 原型系统总体设计框架
• 5.1.3 运行、开发环境
• 5.2 原型系统的具体实现
• 5.2.1 系统的数据库设计
• 5.2.2 各功能模块的实现与接口
• 5.3 案例研究
• 5.3.1 案例背景介绍
• 5.3.2 联合作战计划生成能力包构建方法
• 5.4 小结
• 第六章 结束语
• 6.1 本文的主要贡献
• 6.2 今后进一步的工作
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果