CN109829180A - 一种自主可控的电子装备试验指显系统 - Google Patents

Abstract

本文公开了一种自主可控的电子装备试验指显系统，该系统基于国产化麒麟操作系统和神通数据库平台，支持根据试验科目要求，配置试验战场情况，可以进行典型试验的任务筹划，依据筹划方案，通过模拟仿真驱动系统推演演示。在试验任务实施过程中，支持对装备部署、对抗态势、目标航迹以及装备状态的综合显示功能。试验结束后，支持任务回放功能以满足事后复盘需求。主要包含9个功能模块：数据汇集分发模块、模拟仿真模块、信息存储管理模块、实时数据处理模块、任务回放模块、任务显示筹划模块、试验指挥综合显示模块、系统配置管理模块和指挥控制模块。

Description

一种自主可控的电子装备试验指显系统

技术领域

本发明涉及一种自主可控的电子装备试验指显系统。该系统基于全国产化的软硬件平台进行开发与运行，可进行基地电子对抗专业试验任务的筹划、推演、指挥与综合显示。该发明属于指挥显示系统领域。

背景技术

实现军事指挥显示系统全国产化自主可控，是国家军事安全战略的重中之重。之前发生的“棱镜门事件”和“中兴事件”都清楚地表明，军事指挥显示系统的自主可控工作迫在眉睫，只有实现军事指挥显示信息系统全国产化自主可控，才能保障我国的军事信息系统建设平时不受限于人、战时不受制于人，才能从根本上降低“后门”之类的信息安全风险。国内现有军事指挥显示系统普遍基于Windows平台，存在安全隐患。目前，国家已大力推进全国产化自主可控进程，逐步建设军事指挥信息系统的全国产化软硬件平台，在这种发展形势下，积极设计一种国产自主可控的电子装备试验指显系统，具有非常重要的探索性意义，该系统在应用上可以满足雷达、通信、光电和导航等典型电子对抗装备试验任务要求，有效保障基地承担电子对抗专业试验、复杂电磁环境下信息网络要素对抗试验等使命任务，在技术架构上采用“通用平台”加“构件”的方法，实现系统各功能模块的按需组装、灵活部署、柔性重组和抗毁容错。

发明内容

1、目的：本发明的技术任务是提供一种自主可控的电子装备试验指显系统，基于国产麒麟操作系统和神通数据库，能够完成典型试验的任务筹划和装备部署、对抗态势、目标航迹以及装备状态的综合显示功能，具备任务回放和数据汇集分发功能。

2、发明内容：电子对抗装备试验指显系统在架构上遵循“模块合理划分、软件配置实用、软件跨平台开发”的原则，系统以微内核和基础框架为核心，针对电子对抗试验中设备、信道、数据和业务软件等不同对象定制开发不同插件，实现对各种对象信息的采集、处理、融合以及综合监控显示，基于“微内核+插件”技术，可快速实现对新装备和设备的支持扩展，以适应与时俱进的试验任务需求，并确保试验系统的高内聚和低耦合。基础框架在系统内核的基础上，构建了一个结构完整、稳定高效、扩展性强的运行平台。每个插件由插件配置和插件实体组成，根据系统配置，动态加载、卸载及快速部署以满足试验任务的伸缩性需要。

电子对抗装备试验指显系统对外与靶场参试设备互联，对内包含9个功能模块：任务显示筹划模块、试验指挥综合显示模块、系统配置管理模块、数据汇集分发模块、指挥控制模块、模拟仿真模块、实时数据处理模块、任务回放模块和信息存储管理模块。在试验准备阶段，用户通过系统配置管理模块进行主机部署、席位配置和人员配置，完成整个系统的定制部署。系统定制完成后，通过模拟仿真模块，生成典型设备的模拟数据，包括雷达与雷达对抗、光电与光电对抗、通信与通信对抗等数据源，驱动整个系统推演演示。在方案筹划阶段，通过任务显示筹划模块对试验任务进行方案构设，并对已生成的方案，按科目、时间进行推演，进一步优化设计试验方案。在试验实施阶段，数据汇集分发软件接收被试、配试的采集数据，根据事先配置分发规则，将数据发送给信息存储模块进行存储，发送给实时数据处理模块进行实时处理，实时数据处理模块对原始数据进行野值去除、量纲统一、空间对准、航迹平滑、格式转换等处理后，发送给汇集分发模块，汇集分发模块根据分发规则发送到试验指挥综合显示，试验指挥综合显示以二三维地图上叠加军标显示为主，以表格、树、文字显示为辅，对试验过程中装备状态、电磁环境态势、飞行态势、装备组网状态、对抗效果等进行直观、形象、真实的显示。在试验实施中，协同调理员通过指挥控制模块对任务中的兵力、装备、战场环境、采集设备进行控制，制造临机情况。电子对抗装备试验指显系统的系统原理图如图1所示。

所述的任务显示筹划模块可根据试验任务的要求，对试验任务基本信息和试验任务场景进行筹划。试验任务基本信息包括任务基本信息、参试装备信息、作战使命信息、点位代号信息、通信密语信息、任务进程信息、参试人员信息、试验方法信息、任务视频信息、气象设备信息和移动指挥终端信息；试验任务场景筹划包括能够从数据库加载装备模板，生成装备菜单，向二、三维地理信息场景中添加参试设备，参试装备包括实体装备和虚拟装备，实体装备有飞行装备、轨道装备、弹道装备、机动装备、固定装备和测量装备等。通过对试验任务基本信息和试验任务场景筹划，实现任务的装备编组、频谱规划、参试人员与设备的分配，完成任务实施前的整体筹划，同时根据方案进行试验仿真推演，检验方案设计的合理性，辅助方案制定人员与任务指挥人员实现对方案的分析及优化。

所述的试验指挥综合显示模块可实现对试验任务重的各种态势的全面显示。根据不同设备的数据内容，设计相应的显示方法，以达到直观、形象、真实、灵活地显示目标效果。可采取的显示方式主要包括树、表格和文字、图片、三维模型、视频等，以二维和三维地图上叠加图片为主，以表格、树、文字显示为辅，各显示之间可相互关联和转换，显示内容可控制，显示内容包括：任务综合信息显示、试验二三维态势显示、试验场景视频显示和气象信息显示。

所述的系统配置管理模块完成对试验指挥综合显示软件模块的配置管理、席位管理、参试设备管理，以及系统运行状态管理。

所述的模拟仿真模块可以模拟中心外部设备发送信息，完成测试和试验任务涉及的外线数据模拟，为试验任务提供状态验证支持。

所述的数据汇集分发模块可完成在试验任务实施期间实时接收各类数据，并进行筛选、过滤、各式转换等预处理工作，并根据其他各系统、各模块订阅需求，进行数据分发。

所述的实时数据处理模块完成对试验过程中现场采集的各类外测数据和设备工作参数的处理，支持多种测量数据的坐标转换、时空对齐、野值剔除等预处理，目标测量数据、遥测数据的融合处理，多站监测数据的辐射源交叉定位处理以及时域、频域、空域、能域等的统计分析功能，为飞行态势、电磁态势、频谱态势等显示提供实时处理后的数据源支持。

所述的指挥控制模块辅助指挥人员，完成试验任务的组织与实施，实现对系统运行控制、试验条件设置和实体状态调整等控制功能，主要包括即时通信指挥、装备指令控制、参数设置。

所述的任务回放模块完成在任务结束后，利用实时采集数据和事后采集数据，对试验任务过程进行回放，满足事后复盘的需求。

所述的信息存储管理模块完成对任务中各种数据的保存、入库、检索、查询等。

综上所述，自主可控的电子装备试验指显系统充分利用了先进的软件架构设计思想，按照结构合理、配置灵活、信息共享、便于扩展的原则进行设计实现，满足试验任务中方案筹划、指挥、综合态势显示要求，提高了基地信息化试验效果整体能力，其中的系统配置管理模块和信息存储管理模块在Eclipse平台下采用Java开发，其余模块/单元采用C++基于QT 开发，数据库则使用了国产神通数据库，整个系统可以在国产化软硬件平台下良好运行，实现了全国产化自主可控。

3、优点及效果：从以上的描述可以看出，该自主可控的电子装备试验指显系统具备以下优点：

(1)系统运行覆盖了电子对抗装备试验中任务筹划推演、实时指挥控制和事后评估全生命周期阶段，起到了“合理想定试验任务，实时掌握试验进程，及时评判试验结果”的作用，显著提高了试验任务指挥控制的自动化水平；

(2)基于“微内核+插件”技术，可快速实现对新装备和设备的支持扩展，以适应与时俱进的试验任务需求，并确保试验系统的高内聚和低耦合；

(3)实现了二三维地图同步一体化显示；

(4)系统开发语言采用跨平台通用开发语言，数据库采用国产神通数据库，整个系统可以在国产化软硬件平台下良好运行，实现了全国产自主可控。

附图说明

图1一种自主可控的电子装备试验指显系统原理图

图2一种自主可控的电子装备试验指显系统实施流程图

具体实施方式

下面结合附图2，对本发明的技术方案做进一步的说明。具体实施方式如下：

试验前，根据雷达、通信、光电等典型电子对抗装备试验科目要求，对试验战场情况进行设置。主要包括装备部署、装备状态以及装备通信网络形式等方面的数据准备工作。根据掌握的信息，定制应用系统，通过参数设置，将系统配置为试验模式。然后配置任务显示筹划模块、数据汇集分发模块、实时数据处理模块、试验指挥综合显示模块、指挥控制模块、模拟仿真模块、任务回放模块的部署主机以及主机之间的连接关系。配置参试人员，为人员配置对应席位主机，为主机添加指挥控制模块、显示模块，建立人员席位对应关系。系统定制完成后，开启模拟仿真软件，生成典型设备的模拟数据，包括雷达与雷达对抗、光电与光电对抗、通信与通信对抗等数据源，驱动整个系统推演演示，测试系统的工作状态，为正式试验完成准备工作。

试验中，首先进行方案筹划与推演，方案筹划人员登陆方案筹划席位，使用任务设置功能设置试验任务基本信息和任务场景信息。试验任务基本信息包括任务基本信息、参试装备信息、作战使命信息、点位代号信息、通信密语信息、任务进程信息、参试人员信息、试验方法信息、任务视频信息、气象设备信息和移动指挥终端信息；试验任务场景筹划包括能够从数据库加载装备模板，生成装备菜单，向二、三维地理信息场景中添加参试设备，参试装备包括实体装备和虚拟装备，实体装备有飞行装备、轨道装备、弹道装备、机动装备、固定装备和测量装备等。通过对试验任务基本信息和试验任务场景筹划，实现任务的装备编组、频谱规划、参试人员与设备的分配，完成任务实施前的整体筹划，同时根据方案进行试验仿真推演，检验方案设计的合理性，辅助方案制定人员与任务指挥人员实现对方案的分析及优化。

方案筹划与推演完成后，开始根据方案设置实施试验任务。数据汇集分发模块接收被试、配试设备的采集数据，例如雷达设备工作状态、光电设备工作状态、装备分布、环境态势、地理信息、气象信息、设备工作参数等，通过网络发送到数据汇集分发模块，根据事先配置的分发规则，对信息汇集和自动整编后发送到相应模块；实时数据处理模块对实时接收的雷达数据、GPS定位数据和光电经纬仪测量数据等空情数据进行接收和处理，包括野值去除、量纲同意、空间对准、航迹平滑和格式转换等处理；信息存储管理模块管理任务开始前的系统配置数据、任务筹划和推演阶段的任务方案和推演结果、试验中接收的所有数据(雷达测量数据、环境监测数据、装备状态参数等)和实时处理后的数据；试验指挥综合显示模块接收汇集分发发送的试验中采集到的各类原始数据和处理后数据，以二维和三维地图上叠加军标显示为主，以表格、树、文字显示为辅，对试验过程中的装备状态、电磁环境态势、飞行态势、装备组网状态、对抗效果直观、形象、真实、灵活地显示。指挥控制模块通过文书、指令、语音等方式协同调理员控制。

试验结束后，可根据需要，通过试验回放软件实现数据、图像、指令等信息的同步回放，任务回放模块从数据存储管理软件获取试验过程中采集的数据和事后采集数据，对指定时间段和指定装备的工作过程进行控制回放(开始、停止、快进、慢放、时间点播放、事件点播放)，可根据回放效果进行综合评估。

Claims (10)

1.一种自主可控的电子装备试验指显系统，系统支持根据试验科目要求，配置试验战场情况，可以进行典型试验的任务筹划，依据筹划方案，通过模拟仿真驱动系统推演演示。在试验任务实施过程中，支持对装备部署、对抗态势、目标航迹以及装备状态的综合显示功能。试验结束后，支持任务回放功能以满足事后复盘需求。主要包含9个功能模块：任务显示筹划模块、试验指挥综合显示模块、系统配置管理模块、数据汇集分发模块、指挥控制模块、模拟仿真模块、实时数据处理模块、任务回放模块和信息存储管理模块。

2.根据权利要求书1所述的任务显示筹划模块可根据试验任务的要求，对试验任务基本信息和试验任务场景进行筹划。通过对试验任务基本信息和试验任务场景筹划，实现任务的装备编组、频谱规划、参试人员与设备的分配，完成任务实施前的整体筹划，同时根据方案进行试验仿真推演，检验方案设计的合理性，辅助方案制定人员与任务指挥人员实现对方案的分析及优化。

3.根据权利要求书1所述的试验指挥综合显示模块可实现对试验任务中的各种态势的全面显示。根据不同设备的数据内容，设计相应的显示方法，以达到直观、形象、真实、灵活地显示目标效果。可采取的显示方式主要包括树、表格和文字、图片、三维模型、视频等，以二维和三维地图上叠加图片为主，以表格、树、文字显示为辅，各显示之间可相互关联和转换，显示内容可控制，显示内容包括：任务综合信息显示、试验二三维态势显示、试验场景视频显示和气象信息显示。

4.根据权利要求书1所述的系统配置管理模块完成对试验指挥综合显示软件模块的配置管理、席位管理、参试设备管理，以及系统运行状态管理。

5.根据权利要求书1所述的模拟仿真模块可以完成典型装备数据模拟发送，包括雷达和雷达对抗、光电和光电对抗、通信和通信对抗等，可模拟典型装备的状态、工作参数和测量信息的产生和发送，驱动任务开始前的全系统联试。

6.根据权利要求书1所述的数据汇集分发模块可完成在试验任务实施期间实时接收各类数据，并进行筛选、过滤、各式转换等预处理工作，并根据其他各系统、各模块订阅需求，进行数据分发。

7.根据权利要求书1所述的实时数据处理模块完成对试验过程中现场采集的各类外测数据和设备工作参数的处理，支持多种测量数据的坐标转换、时空对齐、野值剔除等预处理，目标测量数据、遥测数据的融合处理，多站监测数据的辐射源交叉定位处理以及时域、频域、空域、能域等的统计分析功能，为飞行态势、电磁态势、频谱态势等显示提供实时处理后的数据源支持。

8.根据权利要求书1所述的指挥控制模块辅助指挥人员，完成试验任务的组织与实施，实现对系统运行控制、试验条件设置和实体状态调整等控制功能，主要包括即时通信指挥、装备指令控制、参数设置。

9.根据权利要求书1所述的任务回放模块用于试验任务结束后，利用存放在数据库中的实时采集的或事后采集的历史数据，以及存放在音视频存储设备中的音视频数据，对试验过程进行回放，并且可以实现对回放过程的控制，包括对指定时间段和指定装备的工作过程进行回放，设定回放速率等，以满足事后对试验效果综合评估的需求。

10.根据权利要求书1所述的信息存储管理模块采用B/S架构，跨平台设计，为电子装备试验指显系统提供了一个统一的数据管理平台及用户操作界面。主要完成试验任务中试验数据、媒体数据、文书数据以及数据库配置的统一管理，包括数据入库、存储和检索等。