资源模型驱动的DoDAF OV1视图呈现框架设计与实现文献综述

 2023-08-14 10:10:34
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  1. 选题背景和意义:

在信息技术的高速发展和局部战争的推动下,新的作战武器不断涌现,信息平台与攻击武器有机结合形成了新的武器系统,并催生出新的作战模式。信息化武器装备已经成为衡量作战能力的关键因素。然而,操控这些信息化的武器装备以及制订针对某一情况的军事对策,这一切都需要一个庞大的军事决策和执行系统。针对这样一个庞大的系统,必然涉及到多个子系统的流程和资源整合。而各个子系统往往采用不同的接口、功能、流程、语义。因此需要在子系统间进行资源的统一建模、并使用能相互理解的语言进行通信和交互,同时确保各自的独立自治性。

要做到各个子系统之间的资源共享,必须使不同的系统对同一领域的资源不存在二义性的理解。本体是对概念化(Conceptualization)对象的明确表示和描述,它提供了一个表达机制,在保障语义一致性的前提下将隐含的概念及概念之间的关系明晰化,从而有助于实现知识的重用和共享。因此,基于本体建模,便可解决子系统之间的协同问题。

在完成本体建模的基础上,我们还需对建模的结果进行图形化的呈现。DoDAF是一种体系结构框架,它可以理解为体系结构的叙述规范,它只建议如何从不同的视角去叙述体系结构设计,不规范如何设计体系结构。

本次毕设的目标就是在DoDAF OV1中对作战系统中的诸多要素进行“声情并茂”的呈现。

  1. 文献综述(或调研报告):

目前军事领域主要的体系结构框架中,以DoDAF的研究和应用最为广泛。它是一种通用的体系结构,是体系结构开发的指南和顶层概念模型。美军要求国防部进行各个任务领域的体系结构设计时,都要强制执行DoDAF的体系结构描述方法。

DoDAF框架经历了从1.0、1.5到2.0的版本更替,其体系结构开发思想也从以产品为中心转到了以数据为中心。DoDAF V2.0全面体现了以数据为中心的体系结构开发思想,以通用的数据元模型提供的概念、属性和关系作为数据构造方式,来收集和整理能够提供用户所需信息的权威体系结构数据,形成数据词典并将其存储在数据仓库中;使用各种方法来开发与这些数据相映射的体系结构模型,并分析验证模型和数据,以适合用途的表示方式提供给用户,以便为不同的用户所理解[3]

DoDAF V2.0规定了8种视角,包括全视角(AV)、能力视角(CV)、作战/操作视角(OV)、服务视角(SvcV)、系统视角(SV)、项目视角(PV)、标准视角(StdV)、数据与信息视角(DIV),其具体功能如表1所示。这些视角实际上是从不同角度对体系结构数据进行逻辑分组,各视角之间存在着逻辑上的一致性和完备性,以共同描述一个完整的体系结构。这样可以方便不同的利益相关者通过体系结构来关注各自感兴趣的领域,同时保持对整体的了解[4]

视角名称

视角作用

能力视角(CV)

阐述能力需求、交付时机和可部署的能力

作战视角(OV)

阐述操作方案、过程、活动和需求

服务视角(SvcV)

阐述执行者、行动、服务及彼此间的交互,为国防部职能提供支撑

系统视角(SV)

阐述传统系统或独立系统及其组成、相互联系和背景,为国防部职能提供支撑

标准视角(StdV)

阐述各应用的作战、业务、技术和业界政策、标准、指南、约束条件以及预测

数据和信息视角(DIV)

阐述体系结构内容中的数据关系和数据结构

全视角(AV)

与所有视图相关的体系结构的顶层方面的内容

项目视角(PV)

阐述作战和能力需求与要实施的各种项目之间的关系,以及能力管理和国防采办系统流程之间存在的具体依赖关系

表1 DoDAF V2.0中的体系结构视角[1][2][5]

其中,作战视角又分为以下几个子视图。

视图名称

视图作用

OV-1:高级作战概念图

对作战概念的高层次图形/文本描述

OV-2:作战资源流描述

对作战活动间的资源交换流的描述

OV-3:作战资源流矩阵

对所交换的资源及该交换相关属性的描述

OV-4:组织关系图

组织背景、角色以及组织间的其他关系

OV-5a:作战活动分解树

以层次结构组织的能力和活动(作战活动)

OV-5b:作战活动模型

能力和活动(作战活动)的背景以及它们与活动、输入和输出间的关系;附加数据可以给出代价、执行者或其他相关信息

OV-6a:作战规则模型

用于描述活动(作战活动)的三模型之一。它标识了约束作战的业务规则

OV-6b:状态转移描述

用于描述活动(作战活动)的三模型之一,标识了与事件(通常是很短的活动)相应的业务过程

OV-6c:事件追踪模型

用于描述活动(作战活动)的三模型之一,它追踪一个场景或一系列事件中的各种行动

表2 作战视角(OV)下的子视图[1][2][5]

参考文献:

[1] Department of Defense (DoD) Architecture Framework (DoDAF) Version 2.0. 2011-10

[2] DoDAF Architecture Framework Version 2.02. Department of Defense

[3] 谢娟,基于DoDAF的无人机飞行管理计算机系统体系结构研究[D],南京航空航天大学,2010

[4] 任文明,郑朔昉,基于DoDAF的飞机标准系统体系结构设计,中国航空综合技术研究所,2016

[5] 马颖亮,黄定东,王保乳,基于DoDAF的“宙斯盾”防空作战体系结构[J],2012,02(003)

  1. 选题背景和意义:

在信息技术的高速发展和局部战争的推动下,新的作战武器不断涌现,信息平台与攻击武器有机结合形成了新的武器系统,并催生出新的作战模式。信息化武器装备已经成为衡量作战能力的关键因素。然而,操控这些信息化的武器装备以及制订针对某一情况的军事对策,这一切都需要一个庞大的军事决策和执行系统。针对这样一个庞大的系统,必然涉及到多个子系统的流程和资源整合。而各个子系统往往采用不同的接口、功能、流程、语义。因此需要在子系统间进行资源的统一建模、并使用能相互理解的语言进行通信和交互,同时确保各自的独立自治性。

要做到各个子系统之间的资源共享,必须使不同的系统对同一领域的资源不存在二义性的理解。本体是对概念化(Conceptualization)对象的明确表示和描述,它提供了一个表达机制,在保障语义一致性的前提下将隐含的概念及概念之间的关系明晰化,从而有助于实现知识的重用和共享。因此,基于本体建模,便可解决子系统之间的协同问题。

在完成本体建模的基础上,我们还需对建模的结果进行图形化的呈现。DoDAF是一种体系结构框架,它可以理解为体系结构的叙述规范,它只建议如何从不同的视角去叙述体系结构设计,不规范如何设计体系结构。

本次毕设的目标就是在DoDAF OV1中对作战系统中的诸多要素进行“声情并茂”的呈现。

  1. 文献综述(或调研报告):

目前军事领域主要的体系结构框架中,以DoDAF的研究和应用最为广泛。它是一种通用的体系结构,是体系结构开发的指南和顶层概念模型。美军要求国防部进行各个任务领域的体系结构设计时,都要强制执行DoDAF的体系结构描述方法。

DoDAF框架经历了从1.0、1.5到2.0的版本更替,其体系结构开发思想也从以产品为中心转到了以数据为中心。DoDAF V2.0全面体现了以数据为中心的体系结构开发思想,以通用的数据元模型提供的概念、属性和关系作为数据构造方式,来收集和整理能够提供用户所需信息的权威体系结构数据,形成数据词典并将其存储在数据仓库中;使用各种方法来开发与这些数据相映射的体系结构模型,并分析验证模型和数据,以适合用途的表示方式提供给用户,以便为不同的用户所理解[3]

DoDAF V2.0规定了8种视角,包括全视角(AV)、能力视角(CV)、作战/操作视角(OV)、服务视角(SvcV)、系统视角(SV)、项目视角(PV)、标准视角(StdV)、数据与信息视角(DIV),其具体功能如表1所示。这些视角实际上是从不同角度对体系结构数据进行逻辑分组,各视角之间存在着逻辑上的一致性和完备性,以共同描述一个完整的体系结构。这样可以方便不同的利益相关者通过体系结构来关注各自感兴趣的领域,同时保持对整体的了解[4]

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