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本文以未来高技术局部战争条件下的指挥决策模式为背景,针对该模式下战场信息类型多、数量大、来源广、变化快等特点,在研究XML和着色Petri网建模技术的基础上,提出了基于XML指挥自动化辅助决策系统架构体系,建立了辅助决策系统的功能模型、信息流框架和技术框架。本论文结合南京军区某部的需求,搭建了基于XML的战场信息流共享平台,并对辅助决策系统的建模方法和信息集成方法进行了研究,实现了战场信息数据和信息知识的融合。
本论文的主要工作和研究成果如下:
1.针对未来高技术局部战争对辅助决策系统的需求,分析了战场信息和指挥自动化辅助决策系统的特点,建立了辅助决策系统的功能模型、信息流框架、技术框架,提出了基于XML的辅助决策系统信息体系,并分析了基于XML指挥自动化辅助决策系统信息存取相关技术。结合南京军区某部的实际需要,提出了辅助决策系统的实现方案,分析了辅助决策系统实现的难点,并指出系统的实施应从系统建模、决策算法与信息表达等三个方面突破。
2.分析战场信息的基本要素,确定了战场信息的XML表达方式,从而提出了战场信息的XML表达模式BI-XML,并详细设计了该模式中涉及的主要子模式,实现了战场信息的XML表达。战场信息模式的建立,为战场信息XML表达建立了基本规范,实现了战场知识、战场数据的融合,为系统内部以及系统间的信息共享与融合创造了条件。
3.由于XML原生数据库尚未发展成熟,针对战场信息知识挖掘这一特定任务,为了实现基于XML的数据库优化设计,提出了XML与关系数据库相结合的优化方案和基于XML-ER的数据转换方法。本论文提出了基于BI-XML模式的数据挖掘方法,通过扩展BI-XML模式中的数据模型定义,详细设计了其中的粗糙集模型,并以炮兵侦察报告为例进行知识分析。
4.研究了一种基于着色Petri网和SML相结合的指挥自动化辅助决策系统的建模方法。分析了辅助决策系统建模的难点,以分层着色Petri网为基础,提出了针对辅助决策系统的建模方法。研究了着色Petri网与SML的结合技术,提出了着色Petri网运算单元概念,解决了使用着色Petri网实现逻辑运算的难题。并以此为基础,建立了决策模型与推理算法合二为一的辅助决策系统模型。
5.研究了实现辅助决策系统的部分关键技术,包括.NET Remoting技术、.NET的XML访问技术、XML与数据库的转换技术等。提出了战场信息冲突消解的基本原则及方法,分析了系统的安全需求,定义了XML加密模式,建立了系统的XML数据安全模型。结合南京军区某都辅助决策系统开发项目,验证了所提出的辅助决策系统体系及其关键技术的可行性。
本论文从信息表达、知识提取和决策建模三个方面对指挥自动化辅助决策系统进行了研究,运用XML和着色Petri网技术,较好地解决了战场信息的表达、传输、存储、分析以及知识提取等一系列关键技术问题,保证了战场信息跨系统跨平台传输和实时共享,使指挥员得到完整、及时的战场态势和威胁评估等信息,从而更好地实现作战决策。