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[摘 要]信息技术日新月异的发展与更新使得现代战争的形态发生了极大转变,基于信息系统的体系作战能力的强弱将成为决定现代战争的决定性因素。为提高指挥员基于信息系统的作战指挥能力,面向服务的模拟训练系统能够提供近似实战的全时段指挥训练,对提高指挥员的作战指挥水平具有重要意义。
[关键词]模拟训练;系统;开发
中图分类号:TP559 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)10-0341-01
一、系统概述
面向服务的模拟训练系统能够创造与各层次、各业务的训练系统以及信息系统相融合的训练环境,协调一致地完成作战指挥训练,从而极大的提高了系统的重用性、扩展性、互操作性以及部署的灵活性。系统构建的全过程以服务为中心,从服务提供者和服务使用者的角度处理系统涉及到的数据、对象、业务、构件等等。作为综合性的训练系统,能够为受训者分发实时动态的模拟训练态势,并适时进行相应的导调活动。对于各专业的单独训练根据训练内容和目标的不同,按照规范化、标准化的技术体制,在公共支撑平台上提供相应的软件支持。对于各专业的联动训练,结合平台本身相应的子系统,对接平台本身不具有的专业训练系统,形成完备的体系化训练系统,满足多专业从训练规划、实施、调控、评估全流程全要素需求。
二、系统开发需求
需求分析是系统开发的起点,面向服务的模拟训练系统开发需求区分业务和技术可分为两个方面:一是业务层面要求各级各类指挥人员在系统上按照作战指挥流程对既定编成编组的兵力和武器平台实施模拟联合指挥控制,促进指挥人员与装备系统的磨合,最大限度的发挥出信息系统的效能;二是技术层面要求系统能够实现不同系统之间数据的互通以及互操作。这些系统包括各专业自身的模拟训练系统以及各类装备信息系统。这就要求从技术上构建一个通用技术框架,通过粗粒度,松耦合的结构满足系统需求。
三、系统架构
(一)SOA架構概述
近年来,面向服务的架构(SOA)在各类系统开发中得到了广泛的应用。所谓的SOA就是指对各种复杂的业务逻辑进行封装,形成多个独立的、可调用的构件集合,使得系统内部和系统之间实现数据共享,软件互操作,服务组合与重用。
基于SOA架构的信息系统主要包括三个部分:一是服务使用者,即请求服务的部分;二是服务提供者,服务提供者通过网络接收和执行来自服务使用者请求的;三是服务注册中心,即网络中的一个存贮可用服务索引的部分。此外还需要有相应的服务协议、服务代理和服务租约。服务协议主要是为服务使用者和服务提供者之间的交互提供规范,服务代理主要是服务提供者提供给服务使用者服务支持的实体,服务租约主要是服务使用者从服务中心获取服务的期限。
(二)基于SOA的系统体系架构
从业务的角度看,基于SOA的体系架构,就要将各种信息系统的数据信息,应用业务等资源通过Web服务的方式,变为可被复用的服务产品,然后将这些产品按照不同层面部署和运行于统一的SOA架构之上。底层的服务是高层服务实现和运行的基础,复合业务应用可以通过集成多个单一应用服务形成,在应用层面上实现了服务重构和系统集成。服务之间的交互通过服务总线来实现,该总线提供标准的松散耦合规范,采用事件驱动的订阅/发布模式传送消息,服务与总线之间可实现连接即使用。通过事件驱动实现复杂的服务交互和调度,从而形成基于SOA的事件驱动总体架构,可分为:基础资源层、服务层和应用层。基础资源层主要由基础网络、路由器、服务器、存储器和数据中心组成,是系统运行所必须的底层资源。服务层主要包括服务总线、目录服务和数据服务。服务总线包含有事件处理、消息服务、仲裁服务等一系列管理和控制服务,数据服务通过统一的数据交互协议和访问标准,将数据访问转化为Web服务,形成基于SOA架构的数据标准和应用规范,实现不同范围的数据共享服务和数据交换业务,为系统应用提供数据支持。应用层面向用户将SOA架构底层提供的复合业务服务、单一应用服务按照不同的需求提供给用户。
四、系统关键技术
(一)Web服务
Web服务模式是实现SOA体系结构的主要方式,其协议主要包括UDDI、WSDL和SOAP。WSDL是Web服务描述语言,调用服务的规范通过服务描述的方式从服务提供者传输给服务请求者,模型服务接口与模型服务的分离通过WSDL实现;UDDI是通用描述、发现和集成服务,是一种目录服务,对元数据结构进行规范定义,使得不同的仿真模型能够以相同的方式描述自己提供的服务和查询其他模型提供的仿真服务;SOAP称为简单对象访问协议,是服务之间相互通信的协议标准,XML格式的消息传递方式就是通过SOAP来定义的。在SOA架构下,可以使用WSDL描述服务,使用UDDI来发布、查找和绑定服务,使用SOAP执行调用服务,服务提供者完成任务后,通过服务请求者和服务提供者之间的通用服务接口向服务请求者交付所需服务的最终结果,而服务的具体实现过程对服务请求者而言则是完全透明的。在实际应用过程中,网络的仿真服务总线和仿真服务代理服务器负责各种服务组件之间的连接。通信协议、路由策略和通用接口等组成仿真服务总线,为通信服务提供一种标准化的基础传输结构。仿真服务代理相当于服务请求者和服务提供者之间的服务中介,通过缓冲远程参数和数据,可以提高服务响应的效率和系统性能。
(二)面向服务的系统模块化技术
服务代理模块、服务管理模块和流程服务模块是系统的三大核心功能模块。模块功能的实现,并不限于某一层次,有的可能需要跨层调用其它组件提供的服务。服务代理模块的主要功能是实现时统、情报、综合保障和指挥信息的代理。仿真应用以联邦成员的身份通过服务代理模块加入仿真联邦,订阅其它成员信息,同时公布需要转发的信息。这是一个双向的过程,一方面服务代理模块从模拟训练系统获取时统信息、情报信息和综合保障信息,按信息系统的数据要求将其转换成相应格式,并向信息系统发送,另一方面,服务代理模块从信息系统接收各类指挥信息,解析之后依据仿真联邦成员的对象属性和交互参数格式进行封装,然后发送给模拟训练系统。服务管理模块主要管理指挥节点、实兵节点、仿真节点和总线节点的加入、退出训练,与服务代理模块有一定的交互过程。在此过程中,各节点加入训练时,需要向仿真服务代理注册服务,包括接口类型、URL和相关服务描述。仿真服务代理根据需求,从库中取出对应组件,加载至模拟训练系统。流程服务模块具备流程编排、流程控制、流程支撑和提供流程接口,可以支持仿真活动的半自动执行。流程编排功能主要体现在受训者按计划组织兵力行动的阶段过程中,其与服务代理模块也有一定的交互。受训者通过图形界面输入兵力行动计划,仿真服务代理根据计划生成BPEL文件,在仿真运行时由仿真服务代理调用;各仿真组件可以通过流程控制功能顺序执行、并行执行、选择执行、循环执行或者退出当前流程;流程支撑功能用于解决一些基础性服务问题,如流程数据管理、流程交互及流程记录与重放;接收用户中断请求,退出流程执行,把仿真应用的控制权转交给受训者手动操作等步骤主要由流程接口完成。
四、结语
本文从面向服务的模拟训练系统需求和结构入手,对面向服务的模拟训练系统开发有关问题进行了初步研究。通过采用面向服务的体系架构,系统实现功能集成和资源复用,提出了模拟训练系统开发的新路子,为实战化指挥训练提供了全新的训练环境,对提升基于信息系统的作战指挥能力具有重要意义。
[关键词]模拟训练;系统;开发
中图分类号:TP559 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)10-0341-01
一、系统概述
面向服务的模拟训练系统能够创造与各层次、各业务的训练系统以及信息系统相融合的训练环境,协调一致地完成作战指挥训练,从而极大的提高了系统的重用性、扩展性、互操作性以及部署的灵活性。系统构建的全过程以服务为中心,从服务提供者和服务使用者的角度处理系统涉及到的数据、对象、业务、构件等等。作为综合性的训练系统,能够为受训者分发实时动态的模拟训练态势,并适时进行相应的导调活动。对于各专业的单独训练根据训练内容和目标的不同,按照规范化、标准化的技术体制,在公共支撑平台上提供相应的软件支持。对于各专业的联动训练,结合平台本身相应的子系统,对接平台本身不具有的专业训练系统,形成完备的体系化训练系统,满足多专业从训练规划、实施、调控、评估全流程全要素需求。
二、系统开发需求
需求分析是系统开发的起点,面向服务的模拟训练系统开发需求区分业务和技术可分为两个方面:一是业务层面要求各级各类指挥人员在系统上按照作战指挥流程对既定编成编组的兵力和武器平台实施模拟联合指挥控制,促进指挥人员与装备系统的磨合,最大限度的发挥出信息系统的效能;二是技术层面要求系统能够实现不同系统之间数据的互通以及互操作。这些系统包括各专业自身的模拟训练系统以及各类装备信息系统。这就要求从技术上构建一个通用技术框架,通过粗粒度,松耦合的结构满足系统需求。
三、系统架构
(一)SOA架構概述
近年来,面向服务的架构(SOA)在各类系统开发中得到了广泛的应用。所谓的SOA就是指对各种复杂的业务逻辑进行封装,形成多个独立的、可调用的构件集合,使得系统内部和系统之间实现数据共享,软件互操作,服务组合与重用。
基于SOA架构的信息系统主要包括三个部分:一是服务使用者,即请求服务的部分;二是服务提供者,服务提供者通过网络接收和执行来自服务使用者请求的;三是服务注册中心,即网络中的一个存贮可用服务索引的部分。此外还需要有相应的服务协议、服务代理和服务租约。服务协议主要是为服务使用者和服务提供者之间的交互提供规范,服务代理主要是服务提供者提供给服务使用者服务支持的实体,服务租约主要是服务使用者从服务中心获取服务的期限。
(二)基于SOA的系统体系架构
从业务的角度看,基于SOA的体系架构,就要将各种信息系统的数据信息,应用业务等资源通过Web服务的方式,变为可被复用的服务产品,然后将这些产品按照不同层面部署和运行于统一的SOA架构之上。底层的服务是高层服务实现和运行的基础,复合业务应用可以通过集成多个单一应用服务形成,在应用层面上实现了服务重构和系统集成。服务之间的交互通过服务总线来实现,该总线提供标准的松散耦合规范,采用事件驱动的订阅/发布模式传送消息,服务与总线之间可实现连接即使用。通过事件驱动实现复杂的服务交互和调度,从而形成基于SOA的事件驱动总体架构,可分为:基础资源层、服务层和应用层。基础资源层主要由基础网络、路由器、服务器、存储器和数据中心组成,是系统运行所必须的底层资源。服务层主要包括服务总线、目录服务和数据服务。服务总线包含有事件处理、消息服务、仲裁服务等一系列管理和控制服务,数据服务通过统一的数据交互协议和访问标准,将数据访问转化为Web服务,形成基于SOA架构的数据标准和应用规范,实现不同范围的数据共享服务和数据交换业务,为系统应用提供数据支持。应用层面向用户将SOA架构底层提供的复合业务服务、单一应用服务按照不同的需求提供给用户。
四、系统关键技术
(一)Web服务
Web服务模式是实现SOA体系结构的主要方式,其协议主要包括UDDI、WSDL和SOAP。WSDL是Web服务描述语言,调用服务的规范通过服务描述的方式从服务提供者传输给服务请求者,模型服务接口与模型服务的分离通过WSDL实现;UDDI是通用描述、发现和集成服务,是一种目录服务,对元数据结构进行规范定义,使得不同的仿真模型能够以相同的方式描述自己提供的服务和查询其他模型提供的仿真服务;SOAP称为简单对象访问协议,是服务之间相互通信的协议标准,XML格式的消息传递方式就是通过SOAP来定义的。在SOA架构下,可以使用WSDL描述服务,使用UDDI来发布、查找和绑定服务,使用SOAP执行调用服务,服务提供者完成任务后,通过服务请求者和服务提供者之间的通用服务接口向服务请求者交付所需服务的最终结果,而服务的具体实现过程对服务请求者而言则是完全透明的。在实际应用过程中,网络的仿真服务总线和仿真服务代理服务器负责各种服务组件之间的连接。通信协议、路由策略和通用接口等组成仿真服务总线,为通信服务提供一种标准化的基础传输结构。仿真服务代理相当于服务请求者和服务提供者之间的服务中介,通过缓冲远程参数和数据,可以提高服务响应的效率和系统性能。
(二)面向服务的系统模块化技术
服务代理模块、服务管理模块和流程服务模块是系统的三大核心功能模块。模块功能的实现,并不限于某一层次,有的可能需要跨层调用其它组件提供的服务。服务代理模块的主要功能是实现时统、情报、综合保障和指挥信息的代理。仿真应用以联邦成员的身份通过服务代理模块加入仿真联邦,订阅其它成员信息,同时公布需要转发的信息。这是一个双向的过程,一方面服务代理模块从模拟训练系统获取时统信息、情报信息和综合保障信息,按信息系统的数据要求将其转换成相应格式,并向信息系统发送,另一方面,服务代理模块从信息系统接收各类指挥信息,解析之后依据仿真联邦成员的对象属性和交互参数格式进行封装,然后发送给模拟训练系统。服务管理模块主要管理指挥节点、实兵节点、仿真节点和总线节点的加入、退出训练,与服务代理模块有一定的交互过程。在此过程中,各节点加入训练时,需要向仿真服务代理注册服务,包括接口类型、URL和相关服务描述。仿真服务代理根据需求,从库中取出对应组件,加载至模拟训练系统。流程服务模块具备流程编排、流程控制、流程支撑和提供流程接口,可以支持仿真活动的半自动执行。流程编排功能主要体现在受训者按计划组织兵力行动的阶段过程中,其与服务代理模块也有一定的交互。受训者通过图形界面输入兵力行动计划,仿真服务代理根据计划生成BPEL文件,在仿真运行时由仿真服务代理调用;各仿真组件可以通过流程控制功能顺序执行、并行执行、选择执行、循环执行或者退出当前流程;流程支撑功能用于解决一些基础性服务问题,如流程数据管理、流程交互及流程记录与重放;接收用户中断请求,退出流程执行,把仿真应用的控制权转交给受训者手动操作等步骤主要由流程接口完成。
四、结语
本文从面向服务的模拟训练系统需求和结构入手,对面向服务的模拟训练系统开发有关问题进行了初步研究。通过采用面向服务的体系架构,系统实现功能集成和资源复用,提出了模拟训练系统开发的新路子,为实战化指挥训练提供了全新的训练环境,对提升基于信息系统的作战指挥能力具有重要意义。