Analiz Model tabanlı görev mimarisi tasarımı ve simülasyon doğrulaması
1. Amaç ve önemi
Birinci sınıf bir ordu inşa sistemi, ikinci sınıf bir ordu inşa sistemi ve üçüncü sınıf bir ordu inşa platformu. Sistem oyuncusu savaşı kazanır, sistem oyuncusu savaşa cevap verir ve platform oyuncusu savaşı kaybeder. Bir sistemin kurulması, gelecekteki savaşları kazanmayı planlamaktır. Bilgi merkezli, birbirine bağlı ve işlevsel olarak entegre operasyonlar, gelecekteki askeri zaferin anahtarıdır.
Yerleşik görev ve mimari modelleme ve simülasyon doğrulama platformu, bilgi sistemlerini çekirdek olarak almalı, modern sistem mühendisliği "model odaklı mimari, mimari doğrulama gösterimi" fikir ve yöntemlerini takip etmeli, görev ve mimari modelleme ve doğrulamayı destekleyebilmelidir, Ekipman savaş konsepti / operasyon modeli, taktik strateji araştırması ve ekipman konsept programı değerlendirmesi, yeni konsept ekipmanların görev ve sistem mimarisindeki rolünü objektif olarak değerlendirmek. Kullanıcıları, ilgili endüstri birimleriyle işbirliği yaparak savaş senaryoları ve modelleri üzerinde birleşik ortak araştırma yürütmeleri için destekleyebilir ve işbirliğine dayalı gösteri yeteneklerini geliştirebilir.
Yerleşik görev ve mimari modelleme ve simülasyon doğrulama platformunun, bilgi alanı ve fiziksel alan modellerini entegre etmesi gerekir ve görev mimarisinin simülasyon doğrulamasını ve mimarinin mantıksal kanıtını entegre edebilir.Bu entegrasyon yeteneği, mevcut proje gösterimi için gerekli temel entegrasyon teknolojisidir. , Piyasadaki ortak platformlar bu entegrasyon özelliğine sahip değildir.
2. İşlevsel gereksinimler
Yerleşik görev ve mimari modelleme ve simülasyon doğrulama platformu, savaş sahnesinin üç boyutlu uzay-zamansal fiziksel modelini ve bilgi modelini, sistem bilgi etkileşiminin sıra diyagramını ve sistemin iç davranışının durumunu kullanarak ABD Savunma Bakanlığı Mimarisi Çerçevesi (DoDAF) yöntemini desteklemelidir. Grafik ve görsel simülasyon teknolojisi, modelin dinamik özelliklerinin, koordinasyonunun ve zaman özelliklerinin doğrulanmasını tamamlar; bu temelde, görevin ve mimarinin muharebe senaryosu odaklı davranış modeli aracılığıyla, ekipman sisteminin işleyişinin görsel simülasyonu, sistemin savaş konseptini ve sistemini tamamlar. Sistem mimarisi, sistemin ana fonksiyonları, arayüz doğrulaması, sistem mimarisinin ve sistem anahtar özelliklerinin incelenmesi, test edilmesi ve değerlendirilmesini gerçekleştirmek için.
Görev ve mimari modelleme ve simülasyon doğrulama platformu, mimari şemanın çalıştırılabilir modellerinin otomatik olarak oluşturulmasını desteklemeli; küresel savaş alanı bağlamında mimarinin tahrikini ve gösterimini desteklemeli; mimari için dinamik tahrik ve sürekli teşvikler sağlamalıdır. Kavramsal modelin sürücüsü aracılığıyla gereksinim onayını destekler ve birden çok simülasyon ortamına sahip bir arayüze sahiptir.
İnşaat görevi ve mimari modelleme ve simülasyon doğrulama platformu, genel gösterime, genel talep analizine, genel tasarıma, alt sistem talep analizine, sistem entegrasyonuna ve mevcut tasarım sürecindeki diğer aşamalara uygulanabilir. Yukarıdaki aşamalarda, ilk tasarım girdisi üst düzey operasyonel gereksinimlerdir. Bu platform aracılığıyla, genel gösterim ve genel gereksinimler için operasyonel mimari tasarımı elde etmek için, üst düzey operasyonel kavramlara, operasyonel faaliyetlere, operasyonel komuta ilişkilerine, operasyonel düğüm bağlantılarına ve düğümler arasındaki bilgi alışverişine vb. Odaklanarak, sistem mimarisi standartlarına uygun olarak üst düzey operasyonel gereksinimleri tanımlayın. Kanıt sun. Bu kanıtlar, savaş gereksinimleri ve ekipman gereksinimlerinin anlaşılmasını derinleştirmiştir ve süreçlerle savaşmak için ekipmanın desteği, mimarinin gösterilmesi yoluyla tam olarak gösterilebilir. Mimari gösteri platformuna dayanarak, üst düzey tasarımı onaylamak, savaş gereksinimlerini kontrol etmek ve göstermek, savaş gereksinimlerini keşfetmek, gereksinimlerin tutarlılığını sağlamak ve üst düzey tasarımın uygulanabilirliğini sağlamak için model aracılığıyla üst düzey kavramsal simülasyon gerçekleştirilebilir. Askeri ve endüstriyel sektör arasında ekipman gereksinimlerinin etkili iletişimi.
Yerleşik görev ve mimari modelleme ve simülasyon doğrulama platformu aşağıdaki işlevleri desteklemelidir:
1. Yatay etkileşimli işlev
Birlikte çalışabilir bir sistem mimarisi inşa etmek birçok teknik güçlükle karşı karşıyadır En önemli nokta, açık ve heterojen sistem mimarisi ara bağlantısı, bilgi alışverişi ve hizmet entegrasyonunun nasıl sağlanacağıdır. Bu nedenle, geleneksel sistem mimarisi araştırmasının başarılı deneyimlerinden bir şeyler öğrenmek, sistem mimarisini katmanlara ayırma temelinde yatay etkileşimi (yani eşler arası etkileşim) göz önünde bulundurmak ve bu yatay etkileşimin açıklığını sağlamak gerekir. Yatay etkileşim, esasen protokol etkileşimidir ve eşler arasındaki bilgi için belirli bir hizmet kalitesi gereklidir.
Şekil: Oldukça karmaşık savaş ortamı, entegre mimarideki sistemlerin daha güçlü etkileşim yeteneklerine sahip olmasını gerektirir
2. Dikey etkileşimli işlev
Spesifik bir sistem uygulama hizmetinin inşası, genellikle servis fonksiyonlarının yukarıdan aşağı katmanlara özelleştirilmesi ve kombinasyonudur Bu, aslında sistemin her katmanının dikey etkileşimi (yani, bitişik katman etkileşimi) yoluyla elde edilir. Aynı zamanda, sistemin üst katman işlevlerinin gerçekleştirilmesi, alt katmanlar tarafından sağlanan hizmetlere dayanmak zorundadır Bu "hizmet sağlama / hizmet kullanımı" ilişkisi de dikey etkileşim yoluyla gerçekleştirilir. Bu nedenle model tabanlı mimari, dikey etkileşime büyük önem vermelidir. Dikey etkileşim, esasen hizmetlerin etkileşimidir.
Şekil 2. Çeşitli düzeylerde sistem modeli odaklı argümantasyon
3. Bileşen fikirleri ve bileşen etkileşim fonksiyonları
Bileşen, işlev tanımını ve etkileşim arayüzünü tanımlar ve bu işlevlerin gerçekleştirilmesini kapsüller, böylece fiziksel bileşenin belirli gerçekleştirme teknolojisindeki değişiklikler, işlevini etkilemez. Mimarinin her katmanı, üstündeki katmanlar için bazı standart bileşenler sağlar. Birlikte çalışabilirlik mimarisi, yazılım mimarisinin araştırma fikirlerinden yararlanır ve bileşenler arasındaki etkileşimi (yatay protokol etkileşimi ve dikey hizmet) belirlemek için etkileşimli bağlayıcılar kullanır. Etkileşimli) modelleme için.
3. Modelleme ve simülasyon doğrulama süreci
1) Görev yetenek analizi süreci
- Görev yeteneği analizi onaylandı:
- Gelecekteki yetenek açığı
- Görev yeteneği analizi rotası:
- Yetenek boşluğuyla ilgili hedef
- Görev alanına tipik kullanım senaryosu
2) Modelleme süreci, çekirdek olarak öldürme zinciri ile oluşturulan sistemin dinamik ve doğrulanabilir bir modelidir.
3) Yetenek ve göreve karşılık gelen senaryoyu onaylayın
4) Zamanlamaya dayalı yetenekler ve görevler oluşturmak için mevcut genel kavramsal planı, savaş senaryolarını ve savaş uzmanlarının fikirlerini kullanın.
5) Senaryoyu başarılı bir şekilde yürütmek için kullanılabilecek ana operasyonel düğümleri ve anahtar bilgi değişimlerini onaylayın ve operasyonel senaryoya gelecekteki görevleri ve mimarileri ekleyin
6) Öldürme zinciri sürecinin ayrıntılı bir modelini oluşturun ve katılan düğümlerin işlevlerini ve bilgi alışverişini göstermek için yüzme şeritlerini kullanın.
7) Zaman sırasına dayalı olarak yetenek ve görev gereksinimlerine dayalı olarak komuta sürecini ve çoklu öldürme zinciri senaryolarını oluşturun, ekipman arasındaki etkileşimin gerekli savaş yeteneklerini nasıl gerçekleştirdiğini. Silah menteşeleri ve hedef belirleme yetenekleri için gereksinimler ortaya konmuştur.Silah menteşe ve hedef gösterme yetenekleri, komuta sistemi tarafından hedeflere talimat vermek ve silah sistemi menteşelerinin kabiliyetini gerçekleştirmek için silah kanallarını düzenlemek için verilen komut ve komut komutlarına dayanmaktadır. Ekipman sistemi duyarlı, gerçek zamanlı karmaşık bir sistem olduğundan, ekipman savaş yeteneği doğrulama platformu zamanı, sıklığı ve performansı doğrulayabilmelidir.
8) Silah platformunun iddia sürecine ait bilgilere (olay) yanıtını sıra diyagramına göre oluşturun.
9) Yetenek boşluklarının belirlenmesine yardımcı olmak için görevlerin mutlak ölçümünü ekleyin
10) Mimariyi bir boşluk analizi aracı olarak kullanın; entegre mimari modeline ve ortak yetenek belgelerine tanımlanan boşlukların eklenmesi dahil
11) Modelin zamanlama mantığını resmi olarak test edip doğrulayabilen, zamanlama diyagramı ile durum diyagramı arasındaki bilgi akışını dinamik olarak görüntüleyebilen ve döngü içinde insan mimarisi doğrulamasını gerçekleştirebilen dinamik sahnelerin görselleştirilmesini sağlamak için benzersiz mimari animasyon yetenekleri uygulayın. .
12) "Fiziksel" modelleri (radar algılama menzili, füze yörüngelerinin uydu edinimi, vb.) Ve mimari modelleri entegre etmek için 3B grafik yeteneklerini kullanın ve bunların, savaş konsepti gereksinimlerinin geliştirilmesini / doğrulanmasını / görselleştirilmesini daha sıkı bir şekilde desteklemek için etkileşime girmelerini sağlayın. Muharebe tatbikatı / gösteri / muharebe senaryosu eğitimi için kullanılır ve ekipman alternatiflerinin analizini destekler.
13) Modelin, sistemdeki her seviyenin gösterimini desteklemesini sağlayın ve birden çok formatta raporlar ve gösterim senaryoları üretin.
Kaynak: Sistem Mühendisliği
