中文引用格式:盧峰, 張?zhí)炀S, 劉根旺. 體系設(shè)計與仿真數(shù)據(jù)貫通研究[J].網(wǎng)絡(luò)安全與數(shù)據(jù)治理,2026,45(1):72-76.
英文引用格式:Lu Feng, Zhang Tianwei, Liu Genwang. Research of data connection between framework design and simulation[J].Cyber Security and Data Governance,2026,45(1):72-76.
引言
國防建設(shè)和重大科研生產(chǎn)建設(shè)任務(wù)需要多系統(tǒng)協(xié)同運作,表現(xiàn)出復(fù)雜性和涌現(xiàn)性等體系特征[1]。體系架構(gòu)建模是體系工程建設(shè)的重要方法。近年來,國內(nèi)外重視體系架構(gòu)建模牽引下的工程建設(shè),為此提出一系列體系設(shè)計方法論和設(shè)計工具。從DODAF(Department of Defense Architecture Framework,美國國防部架構(gòu)框架)到UAF(Unified Architecture Framework,統(tǒng)一架構(gòu)框架),業(yè)界逐步構(gòu)建了一套完整的體系設(shè)計架構(gòu)[2]。體系設(shè)計架構(gòu)包含了從高級概念到能力、業(yè)務(wù)、系統(tǒng)、數(shù)據(jù)等一系列視圖,從而形成了一套完整復(fù)雜的設(shè)計流程。這種復(fù)雜性反映了體系本身的特點,有利于人們從各個側(cè)面充分描述體系的復(fù)雜交互、信息傳遞和能力涌現(xiàn),一段時期內(nèi)吸引了大量的研究和實踐投入,促進了體系設(shè)計思想的落地。同時,體系設(shè)計元模型的引入,使得視圖數(shù)據(jù)化,使其可以以XML或其他格式導(dǎo)出。體系設(shè)計本身產(chǎn)生的視圖顆粒度通常停留在系統(tǒng)級,強調(diào)系統(tǒng)之間的聯(lián)系,系統(tǒng)內(nèi)部功能和運行實際成效并不是體系設(shè)計關(guān)心的重點,而是由后續(xù)的系統(tǒng)研發(fā)試驗或者系統(tǒng)仿真來實現(xiàn)。從這個角度來看,體系設(shè)計本身還不能產(chǎn)生生產(chǎn)力,必須將體系設(shè)計與系統(tǒng)仿真等結(jié)合起來,才能體現(xiàn)體系設(shè)計的功效。作為工程建設(shè)的重要環(huán)節(jié),利用計算機仿真技術(shù)開展復(fù)雜系統(tǒng)和體系仿真的研究越來越受到重視。通過對真實環(huán)境中的過程、實體、環(huán)境因素的計算機模擬,仿真技術(shù)可以快速驗證系統(tǒng)在應(yīng)用場景下的效能。長期以來,人在回路仿真需要操作人員通過人機交互建立想定,并在作戰(zhàn)單元或裝備靜態(tài)性能參數(shù)的基礎(chǔ)上,建立復(fù)雜的行為模型。想定和模型建立之后可以以內(nèi)部數(shù)據(jù)形式存儲下來,便于重復(fù)利用。仿真想定建立在地理信息系統(tǒng)和作戰(zhàn)單元標繪基礎(chǔ)上,形態(tài)直觀,但相比體系設(shè)計視圖,在對作戰(zhàn)流程、系統(tǒng)間信息流等的描述方面不全面不規(guī)范。人機交互輸入方式取決于仿真系統(tǒng)具體實現(xiàn),缺乏抽象。因此,對于復(fù)雜的體系仿真,應(yīng)當以體系設(shè)計為牽引,將體系設(shè)計結(jié)果輸入給仿真系統(tǒng),將仿真評估結(jié)果反饋到體系設(shè)計,形成完整閉環(huán)。2007年,國際系統(tǒng)工程協(xié)會提出基于模型的系統(tǒng)工程(ModelBased Systems Engineering, MBSE)概念,將系統(tǒng)工程從原有的以文檔為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐阅P蜑橹行?,對于?fù)雜交互下的系統(tǒng)設(shè)計是一個飛躍。體系設(shè)計與仿真是其中的重要組成[3]。在工程級仿真領(lǐng)域,IBM的Harmony(集成的系統(tǒng)/嵌入式軟件開發(fā)流程)系統(tǒng)工程方法得到了廣泛應(yīng)用,它依托SysML模型定義,使用Rhapsody設(shè)計工具,可以與STK仿真對接。這套系統(tǒng)工程方法對于體系設(shè)計與系統(tǒng)仿真的接口有比較清晰的定義。Harmony系統(tǒng)工程方法對于體系設(shè)計和仿真系統(tǒng)的貫通有重要的參考作用,但也存在明顯區(qū)別:Rhapsody設(shè)計工具與STK仿真工具都出自IBM,可以保持互聯(lián)互通的設(shè)計一致性;而軍事仿真系統(tǒng)是獨立建設(shè)的,長期以來也不考慮和體系設(shè)計的聯(lián)通,仿真參數(shù)大多是依靠自身系統(tǒng)輸入,和體系設(shè)計系統(tǒng)的聯(lián)通意味著傳統(tǒng)軍事仿真系統(tǒng)設(shè)計思路的轉(zhuǎn)變。
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作者信息:
盧峰, 張?zhí)炀S, 劉根旺
(華北計算機系統(tǒng)工程研究所,北京100083)

