指挥信息系统效能评估数据中心建设方法
2016-12-20董亚卓
贾 璐,董亚卓,刘 帅
(1.海军91204部队,北京 100071;2.海军91655部队,北京 100036; 3.海军92196部队,山东青岛 266011)
指挥信息系统效能评估数据中心建设方法
贾 璐1,董亚卓2,刘 帅3
(1.海军91204部队,北京 100071;2.海军91655部队,北京 100036; 3.海军92196部队,山东青岛 266011)
建设指挥信息系统效能评估数据中心,实现对海量效能评估数据的统一、集中管理,对指挥信息系统效能评估工作的常态化开展和评估成果共享具有重要作用。综合分析了指挥信息系统的效能评估对象需求、数据需求,并在此基础上提出了指挥信息系统效能评估数据中心总体框架、基础条件设计框架、数据资源设计以及数据服务和应用方法。对指挥信息系统效能评估数据中心的建设具有重要的指导意义。
指挥信息系统;指标体系;效能评估
指挥信息系统效能评估是在特定条件下,评估指挥信息系统满足一组任务要求、达到规定目标的程度。特定条件指的是环境条件、时间、人员、使用方法等因素;规定目标指的是任务对指挥信息系统的目标要求。效能测评是评估系统在特定的任务背景、实际环境中,经过实兵试验、测试与评估,并获得效能度量结论的活动。
指挥信息系统效能评估,是全面采集构成指挥信息系统的侦察预警、指挥控制、军事通信、电子对抗、综合保障等分系统及其装备的实际运行数据,并按照科学的效能评估指标体系和评估模型,对采集的数据进行解析、筛选、处理和运算,生成系统及装备效能评估结论数据的过程。
指挥信息系统数据中心就是要对指挥信息系统实际运行数据、效能评估指标体系数据、评估模型数据和评估结论数据进行全面的采集、生成、整理、确认、存储和管理,形成系统的指挥信息系统评估数据资源和服务平台,建立数据建设与共享应用机制,为指挥信息系统总体论证、装备测试、科研实验、作战运用等提供数据支撑与服务。
1 数据需求分析
1.1 评估对象分析
根据形成能力,指挥信息系统划分为五个组成部分:侦察预警系统、指挥控制系统、军事通信系统、电子对抗系统和综合保障系统[1]。
1)侦察预警系统
侦察预警系统包括情报侦察系统和预警探测系统两个部分。
情报侦察系统的主要功能是搜集敌方的兵力部署,武器配备及其类型、数量和战术技术性能等情报,以及战场地形、地貌、气象等资料,经过分析、处理形成综合情报,为军事行动和作战指挥提供决策依据。
预警探测系统更着重于对目标的实时探测,其探测信息实时用于指挥和控制。预警探测系统的监视对象是各种飞行器、海上船只等。它的任务是探测、监视敌方各种目标的活动规律和动态情况,掌握敌我双方目标的分布态势,及时、准确地探测到任何威胁目标,迅速判断出目标的特性、种类等重要参数(如目标的位置坐标、航速、航向),并作出威胁度判断[2]。
2)指挥控制系统
指挥控制系统是指各级各类指挥所内的信息系统,既可指单一指挥所,也可指建制系列指挥所系统。它是实现指挥所各项作战业务和指挥控制手段自动化的信息系统,是指挥信息系统的核心,在作战过程中辅助指挥员对部队和主战兵器实施指挥控制。指控控制系统的主要功能包括:情报接收与处理、辅助决策、作战业务计算、作战模拟、作战指挥、模拟训练和安全防护。
3)军事通信系统[3]
军事通信系统是指挥信息系统的“神经网络”,对夺取信息优势、打赢现代高技术战争,发挥着至关重要的作用。通信系统应当具备如下技术能力:多层次、全方位、大纵深、立体覆盖能力;多网络无缝连接能力;高速、宽带信息传输与交换能力;话音、数据、图形、图像多业务的综合能力;互连、互通和互操作能力;全天候的可靠工作能力;通信与导航、识别、定位的多功能综合能力;通信资源共享能力。
4)电子对抗系统
电子对抗系统是为完成特定的电子对抗任务,将若干不同功能的电子对抗设备有机联结起来,组成协调一致工作的电子对抗侦察、进攻和防御系统。
5)综合保障系统
1.2 数据需求分析
根据指挥信息系统效能评估的对象和内容,分析指挥信息系统效能评估数据中心主要包括五类数据[4⁃6]:
1)基于实兵演练过程,采集指挥信息系统内侦察预警系统、指挥控制系统、军事通信系统、电子对抗系统和综合保障系统的实际运行数据;
2)结合实兵演练活动,采集海上平台和空中平台的真实位置数据;
3)系统效能评估指标体系数据,是对整个指挥信息系统进行论证评估的有序集合;
4)系统效能评估运算模型数据,是依据装备特点和指标要求,人工研发的用于指标计算、数据处理、问题分析的标准化、可共用、可更新的计算软件模块;
5)指挥信息系统在典型实兵演练活动中的效能评估结论数据,是依托规范的指标体系和评估方法,对指挥信息系统内各系统/装备的综合定量评估结果。
运用系统广义矩阵GMM估计法来检验不同类型的环境规制以及不同区域、不同类型的环境规制与产业升级之间的关系。设定如下计量模型:
2 数据中心建设方案
2.1 总体框架
指挥信息系统效能评估数据中心总体框架设计如图1所示。
图1 指挥信息系统效能评估数据中心总体框架
2.2 基础条件
指挥信息系统效能评估数据中心由用户终端服务区、管理终端服务区、在线数据存储管理服务区和离线数据备份区四个模块组成,如图2所示。用户终端服务区支持用户在线数据使用;管理终端服务区实现终端数据运维管理和共享管理;在线数据存储管理服务区实现海量数据存储、调度、运算等基本操作;离线数据备份区实现数据的离线备份、存储和管理。离线数据备份区与其他三个区域物理隔离,其他三个区域通过局域网实现数据互通、信息互联。指挥信息系统效能评估数据中心的内网,通过网关、防火墙和路由器等设备连接军综网,从而实现与其他数据中心的连接。
图2 指挥信息系统效能评估数据中心基础条件
1)局域网:实现后端服务器设备、工作台设备、存储设备之间的互联,各系统之间通过千兆网络交换机、六类/超五类网线实现互联。
2)服务器设备:包括数据库服务器和计算服务器,集成保密卡、操作系统、密码管理、网络软件、数据库管理、存储阵列管理、双机热备管理等软件,为系统提供可靠信息服务运行平台。
3)工作台设备:包括用户终端和管理终端,集成操作系统、网络、系统专用功能软件、数据库用户接口、显示软件接口、打印软件接口等软件,支持系统使用人员执行各项系统功能。
4)存储设备:设计海量数据存储系统,支持数据快速导入、查询、导出等操作,确保数据库系统的可靠、易用、可维护性。
5)安全防护设备:设计USB Key、可信计算机等安全防护设备,支持用户安全认证和系统、数据安全监控。
6)其他保障设备:主要包括供电保障、音视频显示控制、打印机等相关设备。其中:供电保障设备主要包括UPS电源设备、配电设备、电源终端板等,音视频显示控制主要包括大屏平板显示单元、投影屏、投影机、大屏平板显示单元、计算机切换矩阵等设备,打印设备主要指打印机设备。
2.3 数据资源
指挥信息系统效能评估数据中心主要包括四类数据资源—指挥信息系统原数据、元数据、管理数据和产品数据,如图3所示。
1)指挥信息系统原数据:结合部队实兵实装演练任务,采集指挥信息系统内侦察预警系统、指挥控制系统、军事通信系统、电子对抗系统和综合保障系统实际运行数据和海空平台真实位置数据;采集指挥信息系统论证报告、研究报告、评估报告中的指标体系数据评估指标数据、评估模型数据和基于实兵演练的评估结论数据。
2)元数据:是指数据存储的信息名录,是进行数据索引的标识,包括数据资源名录、评估任务信息、全局数据信息等信息内容。
图3 指挥信息系统效能评估数据资源
3)管理数据:包括用户访问日志、用户管理数据和安全保密数据等,是数据中心在管理用户访问和采集数据过程中产生的数据。
4)产品数据:提供给用户的数据信息,既包括采集的原始数据,对原始数据综合分析运算之后的结果数据,还包括装备综合评估结论、装备效能提升分析、系统异常分析统计等数据内容。
指挥信息系统原数据应全面覆盖侦察预警系统、指挥控制系统、军事通信系统、电子对抗系统和综合保障系统的演练数据、海空目标真值数据、评估指标数据、评估模型数据和评估结论数据,为后续效能评估提供完整、全面的数据支撑。元数据要根据测评任务、测评对象、数据类型、数据数量等多种层面建立数据索引名录,便于从多个角度对数据的统一查询和使用;管理数据要求全面记录用户系统使用日志,能够根据时间和操作定位操作人。产品数据展示方式灵活、多样,数据信息全面,支持效能评估工具、作战仿真工具、需求分析工具、体系结构设计工具等多种输入需求。
3 数据服务和应用
数据服务和应用建设依托数据工程项目进行,主要包括:
1)数据运维管理:数据采集、数据更新、数据确认、数据问题处理;
2)数据共享管理:元数据注册、数据审核、数据发布、数据发现、数据同步、用户反馈处理;
3)数据使用服务:数据查询、数据获取、数据交换接口、数据封装;
4)数据展现:以表格、图形多种方式展现指挥信息系统效能评估结论和指标综合对比结论,支持图像和视频播放,支持大屏幕投影等功能;
5)其他应用:主要用于指挥信息系统作战需求分析、战技指标论证、体系结构设计、试验效能评估。
4 结束语
指挥信息系统是一个复杂的人机系统,对指挥信息系统进行效能评估,是贯穿系统论证、研制、建设、使用全生命周期的基础性工作。建设指挥信息系统效能评估数据中心,对指挥信息系统实际运行数据、评估指标数据、评估模型数据和评估结论数据进行全面的采集、生成、整理、确认、存储和管理,形成系统的指挥信息系统效能评估数据资源和服务平台,建立长效的数据建设与共享应用机制,为指挥信息系统总体论证、装备测试、科研实验、作战运用等提供数据支持与服务。
本文综合分析了指挥信息系统的效能评估对象需求、评估数据需求,并在此基础上提出了指挥信息系统效能评估数据中心总体框架、基础条件设计框架、数据资源、数据服务和应用方法,对指挥信息系统效能评估数据中心的建设具有重要的指导意义。
[1] 童志鹏,刘兴.综合电子信息系统[M].2版.北京:国防工业出版社,2008.
[2] 李德毅,曾占平.发展中的指挥自动化[M].北京:解放军出版社,2004.
[3] 张冬晨,周吉,吴巍,等.军事通信——信息化战争的神经系统[M].北京:国防工业出版社,2008.
[4] 任邵东.空军机动式指挥自动化系统效能评估研究与实现[D].空军指挥学院,1998.
[5] 刘俊先,罗雪山,沙基昌.C4ISR系统评价框架研究[J].火力与指挥控制,2003,28(2):6⁃9.
[6] 刘俊先.指挥自动化系统效能评价的概念和方法研究[D].长沙:国防科学技术大学,2003.
Research on Construction Method of Command Information System Effectiveness Evaluation Center
JIA Lu1,DONG Ya⁃zhuo2,LIU Shuai3
(1.the Unit 91204 of PLA,Beijing 100071;2.the Unit 91655 of PLA,Beijing 100036;3.Unit 92196 of PLA,Qingdao 266011,China)
The Construction of command information system effectiveness evaluation center,which implements the unified,concentrated management of massive efficiency evaluation data,has an important role in the normalization of command infor⁃mation system effectiveness evaluation and evaluation results sharing.This paper analyzes the performance of evaluation of command information system object needs,data needs comprehensively and puts forward the overall framework of the data center of command information system effectiveness evaluation,basic condition design framework,data resource design and data service and application method.The research results of this paper have important guiding significance for the construction of the data center of command information system effectiveness evaluation.
command information system;index system;effectiveness evaluation
TP302.1;E917
A
10.3969/j.issn.1673⁃3819.2016.06.020
1673⁃3819(2016)06⁃0096⁃04
2016⁃08⁃29
2016⁃09⁃22
贾 璐(1977⁃),女,硕士,黑龙江齐齐哈尔人,工程师,研究方向为指挥信息系统。
董亚卓(1979⁃),女,博士,工程师。
刘 帅(1989⁃),男,助理工程师。