
基于DDS的偵察情報(bào)分發(fā)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真
摘 要:偵察情報(bào)系統(tǒng)是典型的分布式實(shí)時(shí)系統(tǒng),數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)(date distribution service,DDS)是網(wǎng)絡(luò)中心系統(tǒng)的重要分布式軟件技術(shù)。由于其強(qiáng)大的實(shí)時(shí)性能、可擴(kuò)展以及松耦合的優(yōu)勢(shì),DDS成為未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)上偵察情報(bào)系統(tǒng)的重要發(fā)展方向。通過(guò)研究DDS體系架構(gòu)以及關(guān)鍵技術(shù),結(jié)合聯(lián)合作戰(zhàn)想定,對(duì)DDS模式的戰(zhàn)場(chǎng)偵察情報(bào)分發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行了功能模擬與仿真,充分驗(yàn)證了DDS相對(duì)于傳統(tǒng)情報(bào)體系模式的顯著優(yōu)勢(shì)。
關(guān)鍵詞:偵察情報(bào)系統(tǒng),分布式實(shí)時(shí)系統(tǒng),DDS數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù),聯(lián)合作戰(zhàn)想定
隨著現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)空間的延伸、作戰(zhàn)領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展、作戰(zhàn)環(huán)境的日漸復(fù)雜、情報(bào)獲取手段的更新?lián)Q代,戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)的類型種類與數(shù)量成幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng),現(xiàn)代局部戰(zhàn)爭(zhēng)的裝備現(xiàn)代化、行動(dòng)快速性、打擊精確化等特點(diǎn)極大增加了作戰(zhàn)對(duì)情報(bào)信息的依賴程度。這些都使作戰(zhàn)指揮人員、情報(bào)處理人員的工作量倍增,帶來(lái)了情報(bào)處理、分發(fā)與利用上的巨大壓力。傳統(tǒng)的偵察情報(bào)系統(tǒng)一般按照“煙囪式”模式,結(jié)構(gòu)耦合緊密不易升級(jí),美軍就因情報(bào)系統(tǒng)升級(jí)的成本代價(jià)過(guò)大,于2006年11月炸沉了“福吉谷”號(hào)宙斯盾巡洋艦。胡錦濤同志指出:要逐步構(gòu)建信息化條件下聯(lián)合作戰(zhàn)體系,著力提高基于信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn)能力。偵察情報(bào)分發(fā)系統(tǒng)作為信息系統(tǒng)的主要內(nèi)容,是決定體系作戰(zhàn)能力的重要條件和基礎(chǔ)。如何構(gòu)建科學(xué)合理的偵察情報(bào)分發(fā)系統(tǒng),尋找可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)道路,是亟待解決的課題。
1 偵察情報(bào)分發(fā)系統(tǒng)需求
1.1 偵察情報(bào)分發(fā)系統(tǒng)使命
戰(zhàn)場(chǎng)偵察情報(bào)分發(fā)系統(tǒng)是一個(gè)典型的分布式實(shí)時(shí)系統(tǒng)。信息化條件下的一體化聯(lián)合作戰(zhàn)要求情報(bào)信息的采集、傳輸、處理和分發(fā)要做到“安全、及時(shí)和高效”,即參與軍事對(duì)抗的各方要“在正確的時(shí)間、正確的地點(diǎn)獲取正確的數(shù)據(jù)”,這是持續(xù)牽引偵察情報(bào)信息分發(fā)技術(shù)進(jìn)步的軍事業(yè)務(wù)需求。
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2 DDS實(shí)時(shí)技術(shù)
2.1 DDS的技術(shù)特點(diǎn)
建跨平臺(tái)分布式應(yīng)用軟件時(shí),DDS已經(jīng)成為首選技術(shù)之一?;贒DS規(guī)范的多種以信息分發(fā)為核心功能的產(chǎn)品,已經(jīng)廣泛應(yīng)用在軍事、航空、工業(yè)自動(dòng)化、金融等領(lǐng)域。OMG DDS以數(shù)據(jù)為中心,以支撐高性能、分布式、實(shí)時(shí)傳輸為目標(biāo),注重系統(tǒng)擴(kuò)展性,包含較完善的QoS(quality of service)策略,是基于主題的發(fā)布/訂閱通信標(biāo)準(zhǔn)。DDS為各種規(guī)模的實(shí)時(shí)應(yīng)用提供了統(tǒng)一的解決方案,從小規(guī)模的嵌入式系統(tǒng)到高層次的企業(yè)級(jí)信息管理系統(tǒng)的各個(gè)領(lǐng)域,都可以實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時(shí)分發(fā)[5]。
2004年7月美國(guó)國(guó)防部信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)注冊(cè)處指定DDS為全球信息柵格(global informationgrid,GIG)選用的發(fā)布/訂閱標(biāo)準(zhǔn)[6]。DDS之所以能夠成為應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)中心系統(tǒng)中的一個(gè)重要的分布式軟件技術(shù),主要是因?yàn)镈DS具有以下顯著特點(diǎn)[7]:① 位置無(wú)關(guān)性。對(duì)于本地或遠(yuǎn)距離的發(fā)布和訂閱者,DDS支持在發(fā)布訂閱信道上進(jìn)行匿名通信,不需要表明所處位置。② 可擴(kuò)展性。DDS可以支持大量主題、數(shù)據(jù)讀取、數(shù)據(jù)寫(xiě)入和多種平臺(tái)的同時(shí)接入。③ 互操作性。DDS中提供標(biāo)準(zhǔn)的接口和傳輸協(xié)議。
2.2 DDS模型結(jié)構(gòu)
1)域、參與者。在DDS中,只有定義在同一域內(nèi)的發(fā)布者和訂閱者才可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。域劃分了數(shù)據(jù)空間,限制和隔離了數(shù)據(jù)流,對(duì)數(shù)據(jù)的安全性和越權(quán)訪問(wèn)進(jìn)行控制。參與者是發(fā)布訂閱者的統(tǒng)稱。參與者可以屬于不同的域,以便不同域之間的鏈接。
2)全局?jǐn)?shù)據(jù)空間。DDS將所有的域管理置于全局?jǐn)?shù)據(jù)空間中。全局?jǐn)?shù)據(jù)空間類似于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù),但它是完全分布式的,支持QoS,并允許匿名和異步共享數(shù)據(jù)信息。在應(yīng)用中,借助全局?jǐn)?shù)據(jù)空間,應(yīng)用單元只要將數(shù)據(jù)主題提供給空間,就能夠獲取所需數(shù)據(jù)。圖1以戰(zhàn)場(chǎng)應(yīng)用為例,展現(xiàn)了云狀的全局?jǐn)?shù)據(jù)空間應(yīng)用。各種不同的裝備與數(shù)據(jù)空間鏈接,獲取和提供信息。
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2.3 DDS應(yīng)用程序架構(gòu)
面向數(shù)據(jù)的DDS應(yīng)用程序是一個(gè)松耦合(loosely-coupled)的軟件架構(gòu)[9],如圖2所示。主題由DDS來(lái)管理,組件通過(guò)數(shù)據(jù)讀或?qū)懙膶?duì)象來(lái)更新或發(fā)布數(shù)據(jù)。在該結(jié)構(gòu)中,可以獨(dú)立地、隨意地增加或刪除組件而互不影響;數(shù)據(jù)讀寫(xiě)者亦可被組件創(chuàng)建、增加或刪除而無(wú)需事先配置與更改;契合主題的讀寫(xiě)者在DDS的管理下直接建立信道通信。
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3 基于DDS的偵察情報(bào)分發(fā)系統(tǒng)
基于DDS體系架構(gòu),采用RTI公司發(fā)布的RTI_Professional_Edition 4.5軟件[10],可以構(gòu)建聯(lián)合作戰(zhàn)想定下的偵察情報(bào)分發(fā)系統(tǒng)。
3.1 聯(lián)合作戰(zhàn)想定
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新產(chǎn)品推薦:
AppDDS(Appsoft Data Distribution Service)是北京神州普惠科技股份有限公司根據(jù)對(duì)象管理組織(OMG)制定的DDS數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)過(guò)多年研發(fā)而成的分布式實(shí)時(shí)應(yīng)用開(kāi)發(fā)平臺(tái),AppDDS具備高帶寬、低延遲、低抖動(dòng)、跨平臺(tái)等諸多優(yōu)異性能,包含底層通信協(xié)議、模型開(kāi)發(fā)工具、網(wǎng)絡(luò)分析工具、性能測(cè)試工具等一系列工具集,可以方便用戶快速開(kāi)發(fā)、測(cè)試、優(yōu)化及部署各種分布式實(shí)時(shí)應(yīng)用,AppDDS具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),擁有國(guó)內(nèi)最強(qiáng)大的技術(shù)研發(fā)和技術(shù)服務(wù)專業(yè)團(tuán)隊(duì),成功案例眾多,客戶遍布航空、航天、電子、船舶、兵器等國(guó)防軍工行業(yè)》》更多詳情
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