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1、 东北大学硕士学位论文列岛远程炮兵信息化指挥系统?信息传输分系统的设计与实现姓名:冯开济申请学位级别:硕士专业:计算机应用技术指导教师:董晓梅;雷鸣20070120摘要东北大学硕士学位论文列岛远程炮兵信息化指挥系统一信息传输分系统的设计与实现摘要列岛信息网络系统是列岛远程炮兵信息化指挥系统的重要组成部分,它是一个多元化的网络应用系统,用以支持组群系统正常运作和实现其长远目标。信息传输系统主要包括数据、语音、视频等设备,以及可变化的软,硬件应用。它提供的带宽可适合话音、图像、数据的传输,这种带宽结合优秀网管模式,向用户提供面对面的通信。它不仅是一个大型的网络通信平台,而且是一个基于宽带网络,集成
2、多种应用,并具有强大的资源管理和安全防范机制的综合服务体系。主干网络采用数字微波和光纤通信介质,以技术为基础,融合光纤快速以太网、技术、视频传输系统等多种通信技术建立覆盖整个列岛上的各指挥地域到炮兵阵地的通信网络,传送语音、数据和图像等综合业务。语言。主控计算机系统软件开发采用公司的系统软件设计在环境下,采用实时多任务设计技术保证系统的运行与实际事件发生的时间完全同步,系统的多任务并发性则保证系统可以同耐处理发生的多个事件。本系统采用开放式、模块化、网络化设计,能独立完成作战指挥,又能作为一个节点形式加入上级指挥网,实现系统单体自由组网,互连互通,并与现装备的炮兵群、营指挥系统联网使用。关键词
3、:网络,传输系统,远程炮兵指挥,应用软件,删技术,光纤通信东嚣太学硕士学位论文陌 、 壬 田撕 姐 印 谢如芏,笋 . 仃 削 , 髀.趾 恐 血 廿.,趿锄,砸一,“? 谢 “. 硝,撕 .如帅、 也 ,埘州删也 壬也,唱鲍锄蛐城,丑也 血 罄 也 证 乜翟 ., , 也姐 啦也 最证龃血觚丘 跚 . 咖.查些垄望璺主堂竺坚 .垒堕竺也斟瞰. .皿:, . ,船柳,丑珊瑚砸删.觚,啦、堍:七乜血 廿毹,础恤甜删 啪趾 .:咖,删 矗呶,脚,:,.声明东北大学硕士学位论文独创声明本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外,不包含其他人已经发表或
4、撰写过的研究成果,也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所傲的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示诚挚的谢意。蚊 雒孙学倒 怍签 字 日 瓤呵矽玩卜滔以学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定:即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。如作者和导师同意网上交流,请在下方签名:否则视为不同意东北大学硕士学位论文 第一章前言第一章 前言.课题背景。列岛远程炮兵信息化指挥系统”科研项目是由外长山要塞区申
5、报,经总装备部陆装科订部立项,并根据装陆字第一号列岛远程炮兵信息化指挥系统研制任务书批复的科研项目。列岛炮兵信息化指挥系统项目,以做好现实军事斗争准备为宗旨,以海防炮兵作战理论为基础,以列岛远程炮兵作战指挥理论为牵引,着眼对台军事斗争准备需要,从战场环境、作战对象和海防炮兵作战能力分析入手,系统地研究列岛远程炮兵作战理论与信息化指挥系统,提高海防炮兵作战效能,对做好现实军事斗争准备具有十分重要意义。封锁航道是列岛炮兵战时主要任务之一,由于受历史上作战指导思想的制约、海洋的阻隔、既设阵地的限制、装备信息化落后的束缚,长期以来以各岛独立作战为指导,形成了列岛炮兵指挥协同难、反应速度慢、打击距离近、
6、火力强度弱等弱点。为此,围绕信息条件下岛屿防卫作战,我们用综合集成的思路、数字链通的手段、资源整合的方法、信息嵌入的技术,围绕列岛炮兵整体联动打、系统组群指挥打、集火远程打、抗敌干扰打的总体目标。.研究的现实意义组群网络式作战指挥方式的含义“组群网络式”指挥方式,就是以列岛炮兵组群作战指挥中心为主体,基于炮兵网络化指挥系统,依托各岛火力平台、组群指挥中心、各岛侦察装备、网络通信于一体的指挥网络,对列岛炮兵实施指挥的方式。它克服了传统列岛指挥方式中受通信联络、指挥层次、指挥跨度等因素的影响,使指挥员能形象、直观地了解战场有关情况,监控更多的下级单位,同时指挥多个岛屿火力单位的作战行动。组群网络式
7、”指挥是信息化条件下列岛炮兵为了适应网络作战指挥体制和既集中又分散的作战方式而采用的新型作战指挥方式。具有网络化的指挥体制为了适应信息时代和信息化战争的要求,将变纵长形“树”状指挥体制为东北大学硕士学位论文 第一幸前言扁平形“网”状指挥体制。我军信息化炮兵作战指挥体制的主要结构特点就是网状,这种指挥体制的结构特征是:外形扁平,横向联通,纵横一体。外形扁平减少指挥层次、缩短信息流程,充分发挥横向网络的作用,使尽可能多的作战单元同处于一个信息流动层面;平缘单位之间直接沟通联系,和作战平台之间也能实时交换信息,这种网络化指挥体制为实施“地域网式”指挥奠定了基础。具有智能化的指挥手段以计算机技术为基础
8、的信息化装备融入进炮兵指挥自动化系统,将作战指挥的各个环节有机结合、融会贯通,使信息化炮兵指挥自动化系统智能化水平越来越高,指挥活动更加适应战场要求。其一,信息自动化。侦察与监视系统的诸多传感器将获得的各种目标信息,直接传送给各个武器平台,从信息的获取,到信息的综合、整理、分析、存贮、传递、处理和使用等,均自动完成且可以协助指挥员优选方案进行科学决策。信息处理自动化,为这种一体化指挥提供了技术支撑。其二,指挥通信网络化。信息化战场上尽管各类信息化炮兵部队都有各自的系统,便各系统均能相互对接、互联、互通。指挥自动化系统能对的瞬息万变的战场信息进行快速的分析、判断、综合和处理,有助于指挥员更快、更
9、准确地判断战场情况和定下决心,协调、控制部队的作战行动,极大地提高了指挥效益。可以提高部队的整体作战能力“地域网式”指挥方式的优点还在于理顺了指挥关系,采用。地域网式”指挥方式后,战场上的火力指挥权相对集中到战区火力中心,高层指挥员含信息化炮兵指挥员承担了较多的火力指挥任务,下层合成作战部队指挥员不必再担负额外的火力指挥任务,也不必再过多考虑火力总队是否能跟上作战发展的快节奏,只需根据需要向火力中心或地域火力指挥中心呼唤火力,就能得到近实时的动态火力支援。此外,“地域网式”指挥可以以单炮为火力单位,同时将战场各种火力部队的作战力量作为一个整体来考虑,使信息化炮兵的兵力使用能够精确到一门火炮,这
10、样既能使信息化炮兵的作战能力得到充分发挥,又不会浪费兵力和弹药,从而提高了信息化炮兵的作战能力。因此,只要在指挥体制和指挥方式上进行优化,不仅可以提高作战指挥的效能,而且还可以提高部队的作战能力。.主要技术难点问题列岛炮兵组群系统主要应用于列岛环境下,列岛间距离多在公里至第一幸前言东北大学硕士学位论文公里之间,由于受列岛地理环境的影响,列岛间信息传输的途径不能采用有线传输,回时还要能够满足组群系统数据、语音和图象传输的需要。即使是岛屿内部采用有线网络组网,也有固定阵地和移动阵地的区分。而火炮终端则采用串行通信。因此联网难度较大。涉及无线通信、以太网络通信及串行通信,需要通过多种通信手段相结合的
11、方式才能保证系统功能的实现。也提出端口的匹配问题,给网络设备的选型及调试提出了很大的难度。列岛炮兵信息化指挥系统包含有多个软件分系统,各个分系统承担着不同的任务,信息传输分系统可以看成是系统通信的网络载体,各个分系统可以看成是网络系统上的一个应用点,可以在统一技术体制支持下的硬件、软件、信息用户环境下,加载特定的应用,实现具体的任务目标。因此,各分系统要建立统一的网络传输协议,以达到数据交换的安全、通畅。.本文的主要工作提出系统的总体设计思想利用主干网络采用数字微波和光纤通信介质,以技术为基础,融合光纤快速以太网、技术、视频传输系统等多种通信技术和采用既设通信网络设备技术,建立覆盖整个列岛上的
12、各指挥地域到即设炮兵阵地的通信网络,传送语音、数据和图像等综合业务。开发原型系统原型系统作为列岛炮兵信息化指挥系统的一个子系统,为总系统的运行提供平台。开发原始应用控制程序语言。主控计算机系统软件开发采用公司的系统软件设计在烈环境下,采用实时多任务设计技术保证系统的运行与实际事件发生的时间完全同步,系统的多任务并发性则保证系统可以同时处理发生的多个事件。对已完成的系统进行软、硬件的调试.论文结构本文第一章介绍了课题来源和选题依据、主要技术难点的解决。第二章对系.第一章前言东北大学硕士学位论文统需求进行了分析并阐述系统总体设计思想。第三章对系统研制开发中所牵涉到的计算机软硬件主要知识作了必要的归
13、纳。第四章对网络系统的构建进行了详细阐述,提出了各个部件的具体结构,给出了各个部件设计时的相应配置。第五章对系统软件的设计进行了详细阐述。第六章网络传输系统的性能进行简单总结,并提出进一步开发的潜力。第二章系统需求分析与设计东北大学硕士学位论文第二章系统需求分析与总体设计.系统需求分析.列岛炮兵的基本情况列岛炮兵作战指挥体制列岛远程炮兵信息化作战指挥体制是关于列岛远程炮兵的作战指挥的组织体系、机构设置、职能划分、关系确定的统称。随着作战指挥信息系统和指挥自动化系统的高度发展,列岛远程炮兵作战指挥体制发展的最终结构必将是网络一体化。图.列岛炮兵作战指挥系统. 他蚴锄吨锄如 抽巧列岛远程炮兵的作战
14、指挥机构以多点网络化为基本特征,以列岛炮兵最高指挥所为核心,依托战场计算机网络系统,在列岛战场空间布局上,分散预设多岛炮兵分群指挥中心,构成一个具有内部反馈与自我调控能力的智能化的指挥系统。各岛炮兵分群指挥中心都可以对列岛战场上任意的火力单元实施指挥。多点网络化指挥结构纵横交错,节点多,指挥机构可以自由选择点位,实施嵌入式补东北大学硕士学位论文 第二章系统需求分析与设计位指挥。同时,列岛炮兵作战指挥机构的内部要素根据需要分散部署在多岛炮兵分群指挥中心内部,通过通信网络组成一个系统功能完备的列岛炮兵作战指挥系统。因此,列岛炮兵作战指挥机构的空间定位不再受到限制,指挥机构的内部分支机构实现了多岛分
15、散配置,网络系统保证了炮兵作战指挥在一个节点上遭到破坏时,可以通过迂回渠道迅速恢复,从根本上保证了炮兵指挥系统的安全,增强了炮兵作战指挥的稳定性。列岛炮兵配属情况本系统应用的对象为某海防炮兵团,该团下辖营,每个营下辖连。其中团部驻扎在主岛甲岛,各营驻扎在乙岛、丙岛等小岛屿。各岛之间距离较远,大约有海里。每个营在本岛配备有固定阵地炮兵连、机动炮兵连、远程警戒雷达、炮兵校射雷达。图.列岛炮兵配属情况.眦彻协. 币列岛炮兵作战指挥机构是为了适应信息化炮兵作战指挥的需要,以炮兵指挥员和炮兵指挥机关为主体建立起来的指挥实体,其基本形式是在要塞区指挥机构中建立列岛炮兵指挥所,下设火力协调中心。炮兵指挥所是列岛联合防
