一、 目的與意義

一流的軍隊建體系，二流的軍隊建系統(tǒng)，三流的軍隊建平臺。體系者贏得戰(zhàn)爭，系統(tǒng)者應對戰(zhàn)爭，平臺者輸?shù)魬?zhàn)爭。建立體系就是要謀劃贏得未來的戰(zhàn)爭。以信息為中心，相互依存和功能集成的作戰(zhàn)是未來軍事勝利的關鍵。

所構建任務與體系架構建模與仿真驗證平臺應以信息系統(tǒng)為核心，遵循現(xiàn)代系統(tǒng)工程“模型驅(qū)動體系架構、體系架構驗證論證”的思想和方法，能夠支持任務與體系架構建模與驗證、裝備作戰(zhàn)概念/作戰(zhàn)模式、戰(zhàn)術戰(zhàn)法研究和裝備概念方案評估，客觀評估新型概念裝備在任務與體系架構中發(fā)揮的作用。能夠支持用戶通過與行業(yè)相關單位的合作，進行作戰(zhàn)場景與模型的統(tǒng)一協(xié)同研究，提升協(xié)同論證能力。

所構建任務與體系架構建模與仿真驗證平臺需要融合信息域與物理域的模型，可以集成任務架構的仿真驗證與體系架構的邏輯證明，這種集成能力是當前項目論證所需的核心集成技術，市場上的通用平臺不具備這種集成能力。

二、 功能需求

所構建任務與體系架構建模與仿真驗證平臺應該支持美國國防部體系架構框架（DoDAF）的方法，利用作戰(zhàn)場景的三維時空物理模型與信息模型、體系信息交互的時序圖與系統(tǒng)內(nèi)部行為的狀態(tài)圖及可視化仿真技術完成模型的動態(tài)特性、協(xié)調(diào)性和時間特性的驗證；在此基礎上，通過作戰(zhàn)場景驅(qū)動任務與體系架構的行為模型，可視化仿真裝備系統(tǒng)的運行，完成系統(tǒng)的作戰(zhàn)概念、系統(tǒng)體系架構、系統(tǒng)的主要功能、接口驗證，從而實現(xiàn)系統(tǒng)體系架構以及系統(tǒng)關鍵特征的檢驗、測試和評估。

構建任務與體系架構建模與仿真驗證平臺應該支持體系架構方案可執(zhí)行模型的自動化生成；支持體系架構的在全局戰(zhàn)場背景下的驅(qū)動和論證；提供體系架構的動態(tài)驅(qū)動和持續(xù)激勵。支持通過概念模型的驅(qū)動進行需求確認，具備與多種仿真環(huán)境接口。

構建任務與體系架構建模與仿真驗證平臺可以應用于現(xiàn)有設計過程中的總體論證、總體需求分析、總體設計、分系統(tǒng)需求分析、系統(tǒng)綜合集成等階段。在上述幾個階段，最初的設計輸入是高層的作戰(zhàn)需求。通過該平臺，按照體系架構標準描述高層作戰(zhàn)需求，重點描述高層作戰(zhàn)概念、作戰(zhàn)活動、作戰(zhàn)指揮關系、作戰(zhàn)節(jié)點連接和節(jié)點之間的信息交換等，得到作戰(zhàn)體系架構設計，為總體論證和總體需求提供依據(jù)。這些依據(jù)加深了對作戰(zhàn)需求與裝備需求的理解，通過對體系架構論證可以完整地論證裝備對作戰(zhàn)流程的支持。依賴于體系架構論證平臺，可以通過模型進行高層概念仿真，從而對頂層設計進行確認，對作戰(zhàn)需求進行校核和論證，挖掘作戰(zhàn)需求，保證需求的一致性，頂層設計可實現(xiàn)性，從而幫助實現(xiàn)軍方與工業(yè)部門之間對裝備需求的有效溝通。

所構建任務與體系架構建模與仿真驗證平臺應支持以下功能：

1.橫向交互功能

構造可互操作的系統(tǒng)體系架構面臨著很多技術難題，最重要的一點是如何實現(xiàn)開放、異構系統(tǒng)之間架構互連、信息互通和服務互融。所以，必須有必要借鑒傳統(tǒng)體系架構研究的成功經(jīng)驗，在對系統(tǒng)體系架構進行分層的基礎上，考慮橫向方向的交互(即對等層交互) ，并且要保證這種橫向交互的開放性。橫向交互在本質(zhì)上是協(xié)議的交互，并且對等層之間對信息要求一定的服務質(zhì)量。

圖：高度復雜的作戰(zhàn)環(huán)境需要集成架構中的系統(tǒng)具有更強的交互能力

2. 縱向交互功能

一個特定系統(tǒng)應用服務的構造，常常是出上至下各層服務功能的定制與組合，這實際上是通過系統(tǒng)各層的縱向交互(即相鄰層交互)來實現(xiàn)的。同時，系統(tǒng)上層功能的實現(xiàn)需要借助于其下層所提供的服務，這種'服務提供/服務使用'關系也是通過縱向交互來完成。因此，基于模型的體系架構必須高度重視縱向交互?？v向交互本質(zhì)上是服務的交互。

圖2. 體系模型驅(qū)動的在各個層次的論證

3. 部件思想和部件交互功能

部件定義了其功能描述及交互接口，并將這些功能的實現(xiàn)封裝起來，這樣，實體部件的具體實現(xiàn)技術的改變不會影響其功能。體系架構的每一層都為它上面的層提供一些標準的部件，互操作體系架構借鑒了軟件體系架構的研究思路，采用交互連接件來對部件之間的交互關系(橫向協(xié)議交互和縱向服務交互) 進行建模。

三、 建模與仿真驗證流程

1）任務能力分析過程

• 任務能力分析確認:

• 未來的能力差距

• 任務能力分析路線:

• 相關目標到能力差距

• 典型用例場景到任務區(qū)域

2）建模過程是以殺傷鏈為核心建立體系的動態(tài)可驗證模型

3）確認能力與任務相對應的場景

4）利用已有的總體概念計劃、作戰(zhàn)作戰(zhàn)場景、作戰(zhàn)專家的想法形成基于時序的能力與任務

5）確認主要的可用于成功執(zhí)行場景的作戰(zhàn)節(jié)點與關鍵信息交換，插入未來任務與體系架構到作戰(zhàn)場景中

6）建立殺傷鏈的過程的詳細模型，用泳道顯現(xiàn)參與節(jié)點的功能與信息交換。

7）建立基于時序的能力與任務需求，裝備之間的交互如何實現(xiàn)所需的作戰(zhàn)能力的指控過程與多個殺傷鏈場景。提出武器鉸鏈與目標指示能力需求，武器鉸鏈與目標指示能力是根據(jù)指控系統(tǒng)下達的作戰(zhàn)指揮命令后實現(xiàn)對打擊目標進行指示，并組織武器通道，實現(xiàn)武器系統(tǒng)鉸鏈的能力。由于裝備系統(tǒng)是一個響應的、實時的復雜系統(tǒng)，裝備作戰(zhàn)能力驗證平臺應該能夠?qū)r間、頻度和性能進行驗證。

8）根據(jù)時序圖確立武器平臺的對指控過程的消息（事件）的響應

9）加入對任務的絕對度量以幫助確認能力差距

10）使用架構作為差距分析工具；包括把確認的差距加入到集成架構的模型與聯(lián)合能力文檔中

11）應用獨特的架構動畫能力來提供動態(tài)場景的可視化，可以對模型的時序邏輯進行形式化的測試與驗證，動態(tài)顯示時序圖與狀態(tài)圖之間的信息流，并實現(xiàn)人在回路的架構驗證。

12）利用 3D的圖形能力，集成“物理”模型（如雷達探測范圍，衛(wèi)星獲取導彈軌跡等）與體系架構模型，使它們相互作用，更嚴謹?shù)刂巫鲬?zhàn)概念需求開發(fā)/驗證/可視化。用于作戰(zhàn)演練/推演/作戰(zhàn)場景訓練，支持裝備備選方案分析。

13）使模型支持體系中各個層次的論證，并生產(chǎn)多種格式的報告與演示場景。

（本文由作者王忠根據(jù)1月21日系統(tǒng)工程沙龍內(nèi)容整理，需要本期沙龍PPT的請回復“PPT+姓名+單位+電話”）

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