03第三讲指挥自动化系统的分类与体系结构.docx

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03第三讲指挥自动化系统的分类与体系结构

第3讲教案

题目

指挥自动化系统的分类与体系结构

本讲计划学时

2对应教材章（课）节第章

教学目的

了解指挥自动化系统的分类方法，理解并掌握指挥自动化系统的体系结构。

教学进程

序号

本讲主要环节（内谷）

时间份）

一一一

指挥自动化系统的分类

20/100

二二二

指挥自动化系统体系结构概念、意义

15/100

-三

指挥自动化系统体系结构的研究内容及研究方法

15/100

四

指挥自动化系统的体系结构模型

15/100

五

指挥自动化系统的体系结构框架

30/100

六

本讲总结

5/100

说明

时间段尽量不要跨课间。

计时方法：

单兀时间/累计时间

板书设计

第三讲指挥自动化体系结构

（四）研究方法

一、分类

（五）体系结构模型

（一）按军种分类

1.总体结构

（二）按指挥层次分类

2.系统结构

（三）按用途分类

3.功能要素结构

（四）按结构形式分类

（六）体系结构框架

二、指挥自动化系统的体系结构

1.三个视图

（一）相关概念

（1）作战体系结构视图（OA

1体系结构

（2）系统体系结构视图（SA

2.指挥自动化系统的体系结构

（3）技术体系结构视图（TV）

（二）研究内容

（4）体系结构视图之间的关系

1.作战（需求）体系结构

2.框架的组成部分

2.系统体系结构

（1）共用产品及数据

3.技术体系结构

（2）通用参考资源

（三）研究意义

教学内容、方法、手段设计及教学重点、难点分析

本节课设计的整体思路：

首先介绍介绍指挥自动化系统的分类，然后介绍的指挥自动化系统的体系结构。

本节课的重点与难点：

重点：

指挥自动化系统的分类、体系结构

难点：

指挥自动化系统的体系结构

本节课的教学方法和手段：

介绍指挥自动化的分类、体系结构。

授课时采用多媒体和板书相结合的教学手段，使抽象的数学内容更加形象、直观、生动。

一、指挥自动化系统的分类

指挥自动化系统是根据军队的作战任务、军队体制、作战编成和指挥关系而组成的，它是自上而下，逐级展开，左右相互贯通的有机整体。

按军种、指挥层次、用途和结构形式的不同，指挥自动化系统有以下几种不同的分类方法。

（一）按军种分类

指挥自动化系统，按军种可分为陆军指挥自动化系统、海军指挥自动化系统、空军指挥自动化系统、二炮指挥自动化系统等。

（二）按指挥层次分类

按作战指挥层次，指挥自动化系统可分为战略指挥自动化系统、战役指挥自动化系统、战术指挥自动化系统及作战平台与单兵Ci系统等。

（三）按用途分类

按用途，指挥自动化系统可分为作战指挥自动化系统、武器控制指挥自动化系统和后勤（联勤）保障指挥自动化系统，等等。

这些按用途分类的指挥自动化系统，每类又可分为若干分系统。

根据需要指挥自动化系统，所涉及的范围和分类方法不尽相同。

一个完整的军队指挥自动化系统，从职能和组织实体上看，通常包括指挥所（指挥控制中心）分系统、侦察情报分系统、通信分系统、电子对抗分系统、火力支援分系统、防空分系统、后勤分系统、装备技术保障分系统、武器监控分系统和预警探测分系统等十多个分系统。

另外，指挥自动化系统不论其用途和规模如何，从系统功能上看，通常可分为信息搜集分系统、信息传递分系统、信息处理分系统、信息显示分系统、决

策监控分系统和执行分系统等。

（四）按结构形式分类

从系统的结构看，指挥自动化系统大体可分为两类：

一种是高度集中式的指挥自动化系统（又叫集中式指挥自动化系统），另一种是分布式指挥自动化系统。

早起的指挥自动化系统，如美国的“赛其”系统、日本的“巴其”系统等，都是典型的集中式指挥自动化系统（见幻灯片）。

分布式指挥自动化系统结构（见幻灯片），是为保证集中统一指挥，提高联合指挥能力，谋求整体作战效能和满足机动作战的需要而提出的。

二、指挥自动化系统的体系结构

（一）指挥自动化系统体系结构的概念（相关概念）若干有关事物或概念互相联系而构成一个整体称之为体系，而整体中各个组成部分的搭配和排列则称之为结构。

概念研究是理论研究的基础和出发点。

只有弄清了概念，才能界定基础理论研究的内容及范围。

指挥自动化系统体系结构，涉及体系结构和指挥自动化系统两个概念。

1体系结构

体系研究整体的内涵和外延，结构研究整体的层次和关系。

体系结构是指一个整体的层次、序列、相互关系及它们的组成。

2.指挥自动化系统的体系结构

系统是指由诸要素所组成的一个有机联系的整体。

指挥自动化系统是一个由若干相互联系、相互作用的要素所组成，并与外界环境有着密切联系的整体。

这个整体的层次、序列、组成要素及相互关系就是指挥自动化系统的体系结构。

所不同的是，这个整体有其特殊性，即它是对军队和武器实施指挥与控制的人-机系统。

可见，这里的层次涉及到军队的组织，相互关系也包括人与设备（武器、计算机等）的相互关系，比如人（作战指挥人员）对设备的需求、设备（软、硬件等）对战争环境的适应性以及对人的反作用等等。

（二）指挥自动化系统体系结构研究的内容

指挥自动化系统体系结构的概念所揭示的，是指挥自动化系统各要素的内在的有机联系。

因而，指挥自动化系统体系结构所要研究的内容应该是：

弄清未来战争及作战指挥对指挥自动化系统的需求，描述系统的物理构成、功能体系、信息流程，研究各分系统之间的相互关系、相互作用和协调机理，并给出各个分系统的技术体制，互联互通标准、战术技术指标。

指挥自动化系统的体系结构可以分成三个层次：

作战（需求）体系结构、系统体系结构和技术体系结构。

1作战（需求）体系结构

作战体系结构也就是指挥自动化系统的军事需求，主要是从军事使用部门的现实作战需要出发，确定系统建设的目标，研究指挥自动化系统所处的作战背景，包括作战环境、作战编成、作战样式、作战部署、作战特点及对指挥自动化系统的影响，以及指挥任务、指挥特点、指挥方式、指挥体制、指挥程序和对指挥自动化系统的特殊要求等等。

指挥自动化作战体系结构，描述各种作战体系内部指挥自动化系统间的信息流程，实际上就是描述指挥信息流结构，反映战场信息交换的内容、形式和过程，它是指挥自动化系统开发的需求蓝本。

2.系统体系结构

系统体系结构是指为保障和支持作战功能，各系统及其相互连接的描述（包括各种图形），它主要是对作战体系结构进行功能分解而形成的。

它研究系统必须执行的各种功能以及功能间的相互关系，包括系统的功能划分、物理组成接口关系及信息流程等。

系统体系结构规定关键节点、电路、网络、作战平台等的物理连接、定位和标识，并说明系统及其组成部分的性能参数。

3.技术体系结构

技术体系结构为保证一致性的系统满足一组特定的需求，支配各部分或各要素配置、相互作用和相互依存的一组最小规则集。

技术体系结构主要指指挥自动化系统的技术体制和运行规则，并据此确定系统所使用的基本技术设备，包括软硬平台、技术体制、共性技术、互联互通标准等，为工程实施提供技术指南。

技术体系结构确定各种业务、接口、标准及其关系，提供数据词典、数据模型、交互协议和接口标准。

（三）研究指挥自动化系统体系结构的意义

指挥自动化系统体系结构的研究具有重要意义，主要表现在以下几个方面：

1研究指挥自动化系统体系结构是现代战争的必然要求

2.研究指挥自动化系统体系结构是指挥自动化建设发展与发展的必要环节

3.研究指挥自动化系统体系结构是我军指挥自动化理论研究和建设发展的当务之急

（四）指挥自动化系统体系结构研究的方法

研究指挥自动化系统体系结构是一项复杂而艰巨的

工作，其研究方法应一般是：

1.以军事指挥员为主，从使用角度研究作战体系结构

2.军事和技术人员相结合，从作战体系结构出发，研究功能体系结构和技术体系结构

3.遵循系统科学的规律，从系统结构和功能的观点出发，构建指挥自动化系统的体系结构

（五）指挥自动化系统的体系结构模型

指挥自动化系统是根据军队编制体制、作战任务、作战编成和指挥关系构成的。

它自上而下逐级展开，左右相互贯通，构成一个有机和立体的整体。

这种结构能够保障各级各类作战指挥和作战协同，具有较好的整体性与较强的生存适应能力。

从宏观上看，各指挥自动化系统的有机结合，构成指挥自动化系统体系。

指挥自动化系统的体系结构，可分为三个层次：

1.指挥自动化系统总体结构

从世界各国军队看，每个国家的军队指挥自动化系统，总体上分为三个层次、若干个军种以及所属的各个分系统；它们构成一个立体矩阵式指挥自动化体系结构（见幻灯片）。

2.军种指挥自动化系统系统结构

就某一军种看，其指挥自动化系统也可分为三个层次、若干个兵种和军事业务系统。

它们同样构成一个主体矩阵式军种指挥自动化系统体系结构。

下面以陆军为例加以说明。

（见幻灯片）

3.典型的指挥自动化系统功能要素结构

就任何一个单一的指挥自动化系统，或抽象的指挥自动化系统而言，可分为若干个实体级、功能系统和功

★片

★

能要素，也可构成一个典型的立体矩阵式指挥自动化系统要素结构。

（见幻灯片）

（六）指挥自动化系统的体系结构框架

指挥自动化体系结构的作用是：

使作战需求能够得到快速的综合，以提高作战能力；合理的投资，使提高的作战能力得到迅速的使用。

需要建立理解复杂问题的机制，可以了解不同的分解层面上的业务过程，描绘各项活动及各个过程对系统的相互关系、接口和依从关系。

总之，为了应付变化所带来的一些实际的复杂问题，尤其是我们过去没有实现过的系统，我们必须把问题中的不变因素找出来。

对于一个系统来说，体系结构是相对稳定的，随着时间的推移只作缓慢的变化。

c4isr是一体化的系统，由若干分系统组成的大系统。

因而要求它集成、高效和可互操作。

互操作性定义为不同系统间一个系统向另一个系统提供或接受服务的能力（ITU定义为产品间能相互通信的能力）。

为此，在开发这种系统的体系结构时需要有一个框架，用以科学地、准确地表述系统的体系结构。

1体系结构的三个视图

由于系统可从作战、系统和技术三个方面去理解与研究，因此框架定义体系结构的三个视图及它们间的逻辑关系。

视图则对应于开发体系结构所得的产品。

（1）作战体系结构视图（OA

作战体系结构视图是对作战任务和活动、作战要素及完成或支持军事活动所需的信息流的描述，用于确定作战人员关系和信息需求，包括对作战要素、指定的任务和活动以及支持指战员所需的信息流的描述。

（2）系统体系结构视图（SA

系统体系结构现图将系统的能力和特征与作战需求相联系。

SV是对系统及保证或支持作战功能的互联的一种描述。

系统体系结构视图把一些物理资源和它们的性能属性联系在一起，并与技术体系结构中规定的标准联系在一起。

（3）技术体系结构视图（TV）

技术体系结构视图（TV是一些规则的最小集合。

这些规则支配系统的一些部件或要素的安排、相互作用以及相互关系。

TV的用途是保证相似的系统满足所规定的一组要求。

技术体系结构视图提供对系统技术实现的指导，包括一些技术标准、规约、规则及准则，它们被组成轮廓（文件）。

（4）体系结构视图之间的关系（见幻灯片）

SV虽然主要受OV和TV的制约与限制，但它也会对0V和TV产生影响，0V和TV之间也会相互影响，不过这些只是次要关系。

SV会希望0V提出的需求尽可能充分利用已有系统的能力，并希望TV提供系统实现所需要的特殊的信息交换与信息处理技术。

在确定未来的0V时，现有系统必然会反过来影响0V的确定。

0V与TV之间的相互影响即通常所说的需求牵引与技术推动之间的关系。

在确定SV时，系统需要的特殊的技术要求应及时反映到TV中来。

2.研制体系结构视图的通用方法（框架的组成部分）（见幻灯片）研制体系结构视图的通用方法是：

①确定体系结构的用途；②确定体系结构范围；③确定所要取得的特征；④确定视图和要制造的产品；⑤制造必需的产品；⑥对预期的用途使用体系结构。

框架为设计师提供“指南”，对具体的工具和语言不作规定。

共用产品及数据（框架的组成部分）对三个视图规定基本产品及支持产品。

建立交叉参视进行审查跟踪的基础。

基本产品描述构成体系结构的基本信息和关系，对于要把多个体系结构集成为一个体系结构时，基本产品是必需的。

当需要实现体系结构的特定目标时，则需选用支持产品。

通用参考资源（框架的组成部分）为框架结构提供在开发体系结构的过程中必须参考的一些正式的政策及文件，（见幻灯片）。

指挥自动化体系结构框架文件，适用于系统工程的分析阶段。

根据这一框架，开发人员开发出各种产品，它们以图形化、表格化及规范化的格式来描述各种视图。

本讲小结：

结合板书和PPT回顾本讲所讲内容，指出重点、难点。