工装设计
—126—
孙亮1王宏1戴志龙1,2吴凯1
（1.空军工程大学防空反导学院，陕西西安710051；2.中国人民解放军96711部队，安徽池州247100）
摘
要：针对某防空装备保障现实问题需求，以某防空装备保障系统为研究对象，从系统的运行、功能、组件、结构等四个方面出发，借鉴 美军DODAF 的“模型-视角-视图”的建模思想，介绍了某防空装备保障系统设计开发原则，从软件使用流程、系统模块组成、平台主要功能等方面进行初步设计，并研究了关键技术，可为某防空装备保障系统仿真平台开发提供方法支持。
关键词：防空装备；保障仿真；系统设计引言
构建科学合理的某防空装备保障系统仿真平台，可为使用和决策人员提供研究咨询和科学依据，对提升装备战斗力具有重要意义[1]。某防空装备保障体系要素彼此间紧密联系且存在交叉耦合，使得系统内呈现出复杂非线性的关系[2]。系统设计与开发重点对保障需求分析、保障资源规划和保障方案评估[3]等方面进行研究，为装备保障提供辅助决策。
1系统设计开发原则
构建某防空装备保障系统仿真平台，应遵循以下设计和验证原则[4]
：（1）可靠性。系统设计开发关键的环节之一便是平台的稳定可靠，能够保证较低的故障发生概率，并具备及时发现故障、快速故障定位的能力，以降低系统维护成本。
（2）扩展性。系统平台架构应采用先进的软硬件技术，充分考虑内部组件的兼容性，以及与外部接口的一致、可扩展性，使系统具备良好的后期扩展能力。
（3）模块化。为提升系统设计开发效率、降低平台维护成本，系统体系架构应逐层分解，平台软件实现模块化组装应用，确保系统模型的动态配置。
（4）可操作性。系统操作应方便简单、易于操作，可兼顾不同层次人员的操作使用，为其提供良好的交互、开发、工作环境。2系统总体设计方案
2.1系统开发流程
某防空装备保障系统是一套集保障分析、规划、数据采集、过程仿真、资源调度与监控、数据统计与分析评估的系统，覆盖了保障需求分析与资源规划、保障方案生成、保障过程模拟和保障方案评估全过程[5]。
在保障需求分析与资源规划阶段，分析武器系统的保障需求，规划保障所需资源，为保障方案制定提供参考与依据；保障方案生成阶段，设置装备保障过程仿真模块中的保障资源；保障过程模拟阶段，通过三维态势与仿真界面组件模拟展示保障过程，后台的仿真模型记录保障过程产生的数据。保障方案评估阶段，统计分析仿真过程中生
成的数据，分析与评估保障方案。
图1保障系统设计与开发流程图
2.2某防空装备保障需求分析模块
通过工程管理、DoDAF 建模、需求管理工具集成、装备描述数据库集成和报告生成功能模型库，完成作战使用特点分析、装备设计技术特点分析、装备保障模式机制分析和装备保障系统需求分析。
2.3某防空装备保障资源规划模块
通过输入装备信息与保障要求，协助用户规划出针对某型装备的满足具体保障要求的人力人员、备件、设施、技术资料、训练、贮运和计算机资源等保障资源，并将录入的信息保存到数据库中，也可以将规划结果导出成文档。
2.4某防空装备保障过程仿真模块
通过设置保障对象组成、保障系统组成及资源形成保障方案，集合仿真前数据和保障过程活动模拟数据，模拟控制保障过程，同时统计分析仿真结果数据。
2.5某防空装备保障能力评估模块
支持通过创建指标体系及算法，对装备保障能力指标进行静态评估，同时支持通过设计实验样本，仿真运行实验样本并评估结果数据。
2.6某防空装备保障资源调度模块
根据某防空装备保障任务要求，系统分析保障资源需求，明确资源调度目标，规划调度流程，实施资源状态有效跟踪监控，为装备保障方案生成提供资源储备和决策依据。
系统平台开发评估2.7某防空装备保障方案生成与验证模块
针对不同作战任务的某防空装备保障需求，以装备保障资源调度系统产生的数据为输入，开展装备保障方案生成、装备保障力量部署、装备保障方案仿真和装备保障方案评估。3关键技术
（1）体系建模技术
采用DoDAF 确定各保障单元间的信息流，并为信息流、子系统能力、工作标准等提供了一个结构化的逻辑关系。同时，采用基于IDEF 的结构化分析方法来描述系统的静态结构和动态行为，识别系统的功能和接口，确定系统之间的数据交换，明晰系统的部署和系统之间的通讯连接，最终形成体系结构模型，可用于指导设计验证系统仿真模型的开发，探索研究与分析系统的功能、行为和指标。
（2）组件建模技术
为保证仿真模型的重用性和协议无关性，参照常见的COM 组件、CCM 组件、SM2组件等仿真建模标准，充分借鉴MDA 思想，采用面向服务的体系结构实现仿真组件建模技术。通过定义组件建模规范实现仿真系统的平台无关模型，使用XML 文件的方式对组件内容进行描述，建立元模型（Metamodel）。使用仿真组件执行组件运行引擎，加载并运行与通信协议无关的仿真组件，组件运行引擎负责管理运行时仿真组件之间的数据通信、仿真成员间的特定协议的数据交互和仿真时间推进，以实现仿真应用组件与协议的分离，并达到组件可重用的目标。4结束语
通过某型某防空装备保障业务的验证，本系统可支持某防空装备保障先期需求分析与资源规划，模拟单套武器系统保障过程以及模拟不同作战任务下的某防空装备保障过程，并在过程仿真结束后对保障方案的结果进行统计分析与评估，对加快某防空装备保障信息化和促进某防空装备快速形成战斗力都具有重要意义。参考文献
[1]郑启.基于精确保障思想的装甲机械化部队智能化装备保障系统构建[J].国防科技,2019,40(4):30-34.
[2]韩朝帅，潘恩超，刘瑞起.基于云计算的装备保障系统架构研究[J].计算机测量与控制,2016,24(03):103-105.
[3]宋昆.基于Petri 网的装备保障系统建模与仿真技术研究[D].国防科学技术大学,2008.
[4]黄少罗，张建新，司徒成元.便携智能化的装备保障信息系统设计[J].兵器装备工程学报,2018,39(4):81-87.
[5]王健，古平，卜昭锋.装备保障数据需求分析方法与建模[J].兵器装备工程学报,2018,39(7):136-140.
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议