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基于功能的武器装备体系结构描述方法与工具研究

作　者: 葛冰峰
导　师: 陈英武
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 管理科学与工程
关键词: 武器装备体系体系结构描述体系结构数据要素功能能力
分类号: E920
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 210次
引　用: 9次
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内容摘要

武器装备体系是为提供预期能力而组合在一起的、相互依赖的武器装备系统集合,它不是现有系统和新系统的简单叠加,其能力超过所有组成部分能力的总和。任何一个组分系统的缺失都将可能降低整体的性能或能力。所以说,武器装备体系建设面临的困难有:如何实现体系中组分系统的综合集成和互操作;如何确保体系能够满足不断变化的能力需求。体系结构是系统各组分的结构、它们之间的关系以及指导其设计和随时间演化的原则与指南。作为体系建设的蓝图,体系结构是保证体系的组分系统之间综合集成和互操作的关键,对武器装备体系结构展开研究具有重大的理论和现实意义。本文针对体系结构描述存在的问题,对相关内容进行了深入研究。本文的主要研究内容和创新点如下:(1)根据武器装备体系的特殊性,提出了一个武器装备体系结构描述框架,主要由能力视图、作战视图、系统视图和技术视图所组成。在分析组成视图的体系结构数据要素及其关联关系基础上,给出了一组用于集成体系结构开发时必需的、最低限度的产品集。其中,系统视图描述了体系的系统组成、互连关系以及对能力和作战需求的支持情况等,能够清楚地反映出武器装备体系建设中面临的上述困难,是本文研究的重点。(2)在分析体系结构数据要素的语义关系基础上,提出了基于功能的体系结构描述方法。该方法以体系结构数据要素中能力、作战活动和系统功能三个功能语义数据实体为主线,通过核心体系结构数据实体及其关系进行视图产品的一致描述。研究了能力到系统的映射方法,实现了系统对能力需求支持的描述,并为进行能力差距分析提供了思路。围绕对核心体系结构数据实体的创建与引用,提出了一种系统视图产品的开发流程,确保了体系结构的数据一致性和逻辑合理性。(3)根据基于功能的体系结构描述方法的基本思想,对系统视图产品进行了详细设计。对于每一个产品,首先利用核心体系结构数据模型(CADM,Core Architecture Data Model)表示组成体系结构数据要素的逻辑组织,再在保持与CADM模型一致的基础上选择合适的方式表现产品中的体系结构数据要素,从而实现了设计集成体系结构的目标。(4)在上述理论方法指导下,研究了支持武器装备体系结构产品设计的体系结构描述工具,并以美军网络中心战为背景,结合精确打击体系进行了实例研究,验证了基于功能的体系结构描述方法的可行性和有效性。

全文目录

摘要  10-11
ABSTRACT  11-13
第一章绪论  13-27
  1.1 研究背景  13-15
  1.2 国内外研究现状  15-23
    1.2.1 体系结构框架  15-18
    1.2.2 体系结构设计方法  18-21
    1.2.3 体系结构描述工具  21-22
    1.2.4 体系结构描述中存在的问题  22-23
  1.3 论文的主要工作  23-25
  1.4 论文的组织结构  25-27
第二章武器装备体系结构概念与模型  27-41
  2.1 武器装备体系  27-32
    2.1.1 体系及其特征  27-29
    2.1.2 武器装备体系及其能力  29-32
  2.2 武器装备体系结构  32-35
    2.2.1 体系结构的概念  32-34
    2.2.2 武器装备体系结构描述的概念模型  34-35
  2.3 体系结构数据  35-40
    2.3.1 体系结构数据要素  35-37
    2.3.2 体系结构数据模型  37-40
  2.4 本章小结  40-41
第三章武器装备体系结构描述方法  41-60
  3.1 武器装备体系结构描述框架  41-43
  3.2 基于功能的武器装备体系结构描述方法  43-53
    3.2.1 基于功能的体系结构描述方法  43-45
    3.2.2 核心体系结构数据实体及其关系  45-50
    3.2.3 武器装备体系结构视图产品  50-53
  3.3 能力到系统的映射方法  53-57
    3.3.1 能力到系统的映射  53-56
    3.3.2 能力差距分析  56-57
  3.4 武器装备体系结构系统视图产品的开发流程  57-59
  3.5 本章小结  59-60
第四章武器装备体系结构系统视图产品设计  60-72
  4.1 系统总体描述  60-62
    4.1.1 系统总体描述  60-61
    4.1.2 系统高级概念图  61-62
  4.2 系统功能描述  62-63
  4.3 系统组成描述  63-65
  4.4 系统通信接口描述  65-68
    4.4.1 系统接口描述  65-67
    4.4.2 系统数据交换矩阵  67-68
  4.5 系统能力映射描述  68-71
    4.5.1 作战活动到系统功能映射矩阵  68-69
    4.5.2 能力到系统映射矩阵  69-71
  4.6 本章小结  71-72
第五章武器装备体系结构描述工具与应用实例研究  72-91
  5.1 体系结构描述工具简介  72-74
    5.1.1 系统概述  72-73
    5.1.2 系统功能  73-74
    5.1.3 系统结构  74
  5.2 体系结构描述工具主要模块实现  74-79
    5.2.1 可视化编辑模块  74-75
    5.2.2 数据管理模块  75-76
    5.2.3 元模型管理模块  76-78
    5.2.4 项目和产品管理模块  78-79
  5.3 应用实例研究  79-90
    5.3.1 基本想定  79
    5.3.2 精确打击体系的系统视图产品设计  79-90
  5.4 本章小结  90-91
第六章总结与展望  91-93
  6.1 本文总结  91-92
  6.2 进一步的研究与展望  92-93
致谢  93-94
参考文献  94-99
作者在学期间取得的学术成果  99

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