互联网下的军事航天任务规划系统设计和实现
孙聪 顾军 周绍辉 温沫
生成PDF 清样下载 引用

复制成功

导出题录

参考文献( GB/T 7714-2015 ) 复制

孙聪 顾军 周绍辉 温沫,. 互联网下的军事航天任务规划系统设计和实现[J]. 航空航天学报,2024.10. DOI:10.12721/ccn.2024.157094.
摘要: 利用互联网进行太空飞行任务计划的研制,可以很好地解决计划方案的分发、敏感数据的保密、用户平台的异构,同时也方便了系统的更新与维护。本文阐述了网络环境下军事空间任务规划系统的设计与实现,并对其结构、逻辑结构、运行流程进行了阐述。
关键词: 军事航天任务;任务规划;系统设计和实现;互联网服务
DOI:10.12721/ccn.2024.157094
基金资助:

引言

美国在过去的十多年里,发动了一系列高科技的局部战争,动用了大量的军用和民用卫星,形成了太空侦察、通信、导航、定位、天气等多个系统,为海陆空三军提供了强大的支持,并取得了很好的效果。这说明了以卫星为主的太空体系在现代战争中的地位越来越重要。

卫星发射、测控、组网、侦察、对抗等军事太空任务的成功实施,是太空系统在战争中的重要作用。但是,空间系统技术密集,系统复杂,开发费用高,影响因素多,风险性高,因此,要组织执行一次太空飞行,无疑是一个复杂的系统工程,特别是在这种复杂的环境下,指挥者必须提前计划,进行合理的部署,这样才能以最少的成本,最大限度地降低风险。为了达到预定的目的,必须使用先进、可靠的自动指挥工具。军用太空任务计划系统是一种较为复杂的、用于辅助指挥员制订作战计划的大型软件系统,可在决策、方案设计、资源分配、方案选择等方面,提高作战指挥的效率和准确度,节约了大量的人力和财力,保证了指挥员在执行任务时的连续性、准确性。

Internet Service是一种利用标准的 XML表示界面来解决不同应用间的交互问题的技术,它可以在 Internet上进行远程调用,以实现不同的应用程序间的交互。利用互联网业务进行太空飞行任务规划系统的设计与实现,有着巨大的优越性。一是因为用户的应用环境和平台的差异,使得网络服务可以发布和分享任务计划的结果,而且无需安装专用的软件(仅通过 IE之类的浏览器)和硬件,用户可以在自己所熟悉的软件环境中进行操作,从而方便了系统的更新和维护。由于用于军事航天任务计划的问题解决模式均为互联网服务器,因此,对系统功能的修改和扩展仅在互联网上进行,而非客户机。三是为了确保数据的完整性和安全,航天计划中的“敏感”数据集中存储在数据库服务器中,并具有全局访问控制的能力,使得用户无法对其进行直接的访问。本文着重阐述了网络环境下军用航天任务计划系统的设计与实施。

一.系统需求

军事航天任务计划是军事航天指挥工作中的一个重要环节,它是指挥者在不同的环境中,根据不同的情况(在对抗环境中,要考虑到敌人的太空军事力量所造成的空间威胁),将其划分为多个独立的、有联系的任务或活动。在自身资源和空间任务环境的限制下,将任务命令分配给各个任务实体,并生成几个执行方案。通过演示、验证和评估所有方案,最后确定一个最优方案。军用空间任务计划系统是为作战指挥提供决策支持的,其主要作用有:依据军事航天任务、空间力量的编组和部署、任务区域的自然环境(在作战环境中,还需要考虑到敌人的军事和航天力量),来制定航天任务的执行计划。该方案的主要内容包括:情况判断、所需军事空间资源实体清单、目标子任务的实现、资源实体与子任务的匹配等。系统应能协助使用者执行各种航天任务,包括卫星、航天武器、载人航天三大类,以及4类地面保障实体,如发射场、测控站、接收站、信息处理中心;能对项目计划进行模拟示范,并为项目评价提供支撑;该系统具有良好的用户界面、操作简便、快速的反应能力。

二.军事航天任务规划过程

军事空间任务计划是指挥机构贯彻执行上级指挥机构和指挥员的目的意向,策划执行军事空间任务的全过程。从这一阶段指挥机构的工作内容来看,军事空间任务规划包括:形势判断、任务分解、资源分配、方案评估和方案选择等一系列的思想活动,见图1。

117.png

三.基于互联网的军事航天任务规划系统实现

网络环境下的空间作战计划是以网络的动态文件为主要的系统表达方式, XML技术为控制机制,构件技术是系统的核心。见图4。系统采用三层 B/S结构,表示层位于客户机,主要是 Internet Explore、 Netscape等网页浏览器,通过浏览服务层的 Internet应用,提交计划要求(也就是宏观任务和其参数),将任务分解和计划结果(行动计划)展示给使用者,用于在线浏览和分析方案。互联网应用程序和 互联网服务一起设置在服务器级, Internet Services层包含一系列与军用任务计划有关的目标部件,包括基本问题解决模型(例如星下点轨迹、轨道周期、卫星需求等)、情况判断模型、任务分解模型、方案评估模型、方案演示模型、任务分配模型等。DLL是一个安装在服务器上的 DLL,它可以被任何一个能够接入该服务器的网络用户所调用;网络应用层包括任务、环境数据输出页面、任务分解结果输出页面、规划方案输出页面、数据知识维护页面等。数据层是建立在数据库服务器上的,用于存储计划需要的数据和知识,并为用户提供数据支撑。

116.png

基于互联网的军事空间任务规划系统的实施重点在于问题解决模型的互联网服务实现和服务调用接口的合理定义。其主要过程是使用Internet服务实现规划问题解决模型、统一定义、发现接口、UDDI规范注册解决模型、输出Internet服务描述语言(WS-DL),在UDDI中搜索和搜索期望的解决方案模型,并通过服务接口调用问题解决模型,以获得计划结果、演示和评估必要的军事空间任务的作战计划。

四.总结

军事空间任务规划系统是未来空间部队自动化系统的重要组成部分,可以提高指挥官决策的速度和准确性。互联网可以快速实现远程数据传输和共享。因此,开发利用互联网的军事空间任务规划系统具有重要价值。与传统的集中式系统和分布式在线系统相比,它可以更好地解决分布在规划解决方案中的敏感数据敏感、用户平台异构等问题,方便系统升级和维护。文中提出的设计与实现方案可以指导基于互联网的军事空间规划系统的开发,是互联网服务技术应用的有益探索。当然,这项工作还需要进一步深化。

参考文献:

[1] 陈洪雁张大伟杨欢齐宏为. 航天军事专家智能知识服务系统的设计与实现[J]. 现代电子技术, 2021, 44(19):8-12.

[2] 李中军. 基于嵌入式互联网服务器的便携式卫星通信地球站监控系统的设计与实现[D]. 南京邮电大学, 2012.

[3] 张莹. 基于平台+插件架构的航天观测系统综合资源管理软件的设计与实现[D]. 西安电子科技大学, 2019.

[4] 刘淇. 军事游戏中任务规划与控制系统的设计及实现[D]. 电子科技大学, 2016.

》在线投稿系统

*文章题目:
*作者姓名:
*电子邮箱:
*通讯地址:
*联系方式:

  备      注:

*上传稿件:

支持上传.doc,.docx,.pdf,.txt,.wps文件

投稿须知:

1、审稿结果将于1~7个工作日以邮件告知,请注意查收(包含录用通知书、审稿意见、知网CNKI查重报告)。

2、提交投稿后,若7个工作日之内未接到录用通知,则说明该文章未被录用,请另投他刊。

3、凡投寄本刊稿件,如在内容上有侵权行为或不妥之处,均应文责自负。本刊有权对来稿进行文字编辑、加工和修改,如不同意,请附说明,以便妥善处理。

4、多作者文稿署名时须征得其他作者同意,排好先后次序,通知用稿后不再改动。

5、凡投往本刊稿件一经录用发表,其版权归本刊所有。

6、本刊已全文录入中国知网、万方、维普等数据库,如作者不同意被收录,请提前申明,未申明者,本刊一律视为同意被收录。

7、请勿一稿多投。