[发明专利]基于DDS的分布式C4I服务系统

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及一种应用现代信息及网络技术的通信及指挥系统。

背景技术

随着信息技术和网络技术的发展，以综合电子信息系统(Command，Control，Communication，Computer，Intelligence，Surveillance and Reconnaissance，简称C4ISR系统)为核心的信息化建设，是获取信息优势的关键。

C4ISR系统以通信为基础、以情报为依托，通过信息获取、信息传递、信息处理、决策指挥和信息应用的全过程，把各个分散的系统组织成一个有效的体系。

C4ISR系统是由不同平台的传感器、情报侦察系统、预警探测系统、指挥控制系统、服务系统、通信系统等组成。这些组成系统设备结构复杂、设备异构、分布异域、所处环境恶劣、系统间通信和交互频繁等特点，对C4ISR系统的实时性、互操作性、协同性、可靠性等性能提出了很高的要求，使得C4ISR系统规模庞大、硬件和软件构成复杂化，导致设计和开发C41SR系统成为一项艰巨的任务”。使用传统的体系结构技术对C4ISR体系结构进行设计和开发，存在一些问题：难以有效描述系统的整体能力、建模方法中缺少C4ISR体系结构元模型、没有提供面向对象设计方法和开发过程以及没有体系结构度量和验证方法等。这些关键技术的不足导致C4ISR系统体系结构设计和不发周期加长、费用增加、系统质量难以保证等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的C4I服务系统架构，消除了不同服务之间的技术差异，实现不同服务间的通信与整合。

本发明的技术方案如下：

一种基于DDS的分布式C4I服务系统，包括数据层、服务层、应用层，其特征在于：

所述数据层用来完成系统中数据的访问和管理，为服务系统提供数据支撑；

所述服务层提供系统所需的服务；服务层分为三层，包括专用支撑层、公共支撑层、计算服务层，三层提供不同的服务，通过数据订阅与发布(DDS)、企业服务(ESB)整合数据及服务；

所述应用层在整个服务系统的体系结构中起着服务注册中心的角色，它将所有的服务连接在一起，提供连接性、技术异质性、通信异质性和技术服务功能，并管理和监控各类服务之间的交互。

进一步，本发明还包括以下技术特征：

所述专用支撑服务层解决系统的交互操作问题，负责具体的特殊使命域的应用服务；专用服务层按照标书要求，分为三部分：情报分析服务、指挥控制服务、模拟演练服务，其中，情报分析服务包括情报获取、情报预处理、情报优化、情报初始化、情报参数分析、情报评估分析；指挥控制服务包括目标监视、辅助决策、态势协同标绘、指挥调度、警报管理；

所述公共支撑服务层解决系统互通的信息共享服务和表示问题，为绝大多数公共应用提供所需要的基础服务软件，这些服务独立于具体的应用，是建立系统的基础；公共支撑层提供对专用支撑层的支撑如图形处理和态势显示，在该层提供的服务为：视频信息服务、空间信息服务、数据服务、文电传输服务、警报服务、时钟同步服务、日志服务、信息接入与共享服务、后勤保障服务；

所述计算服务层是解决系统互通中数据计算和处理，是一个公共计算环境，为公共支撑层提供基本的操作和处理，为其它层以及基于计算环境的应用提供基础的系统服务；计算服务层是系统架构开放性的基础，是实现系统即插即用的枢纽，提供与硬件联系的接口，也使其它的应用服务不依赖硬件的特性；该层提供计算服务、存储服务、虚拟化服务。

本发明具有分布式、多层次、多系统的特征，位于不同区域、不同运行环境的各系统之间有互联互通互操作的需求；为了支持系统之间的互联互通互操作，需要建立联合运行支撑环境，通过面向服务的分布式体系结构中间件来实现支撑环境，数据发布订阅服务提供了分布式构件的组织结构，屏蔽系统在物理上的分布性，提供通用的分布式服务、资源管理、数据访问控制、发布/订阅机制和安全控制机制等。通过构建数据发布订阅服务，统一管理系统之间的服务构件资源和数据资源，使各地、各级操作员通过中间层管理和访问系统的元数据框架，实现各系统之间的互联互通，保证系统运行的高效率，能支持多种软硬件平台的兼容。

具体实施方式

本发明的服务系统使用了企业服务总线服务(ESB)、数据订阅与发布服务(DDS)，改变了传统的软件结构，消除了不同应用间的技术差异，实现不同服务的通信与整合。通过采用此架构，降低了服务间耦合的程度。