基于中间件技术的异构系统桥接服务方法与流程

本发明涉及模拟与仿真领域，尤其涉及一种异构系统之间的中间技术桥接服务方法。

背景技术：

随着我国信息化建设步伐的加快，一些指挥信息系统和模型仿真交互系统不断被研制出来。但是，单纯使用指挥信息系统或模型仿真交互系统不能够满足信息化条件下的数据交互需求，如何实现异构系统间的无缝对接成为了迫切需要解决的问题。由于技术体系标准规范和研制方式的差异，使得不同系统之间存在较大差异，不同的系统完成各自的功能，但各个系统之间往往互不相连或联系很少，而形成诸多内部“信息孤岛”的现象。面对这种情况，需要解决系统间的整合问题，使各个系统分工明确，互相之间又具备联系，即不需要改造各系统，而是借助某种中间件来加强系统间的联系。

目前异构系统的集成方案有很多，大致有四种：内部函数调用、直接数据库访问、分布式操作系统技术和中间件技术。内部函数调用虽然简单、快速，但是这种方式只适合都能提供访问数据库api函数的应用系统；直接数据库访问要求对产品数据进行准确描述，但是大多数数据库系统中，表间关联关系复杂，不容易理清数据库结构及表间关系，并且可能会因为系统升级而存在失效的风险；分布式操作系统技术虽然可以实现模块化设计，使所有依赖体系的部分位于同一处，有助于提高可移植性，但成功的实用系统并不多见，主要原因是技术难度大、继承性差、需对低层重新开发、和主流网络系统兼容性问题。

为了获得分布式操作系统所具有的优点，同时使得实现比较容易，出现了一种折中的方法，提供透明访问和协同工作的中间系统，即所谓中间件，中间件技术是解决异构平台的一种很好的方案。中间件是一种集成化的软件，其提供复用功能，通过标准的接口实现异构系统的互联，解决不同系统环境异构问题，用来屏蔽系统及网络间的差异，实现不同系统及网络之间的互联。基于中间件服务，仅仅依赖于标准中间件服务接口的应用软件可以在多个系统间方便的移植，只需要该系统支持相应接口。同时，应用软件的开发人员可以集中精力解决应用问题而不是去处理与硬件平台、操作系统和网络结构相关的复杂细节。

中间件领域目前应用最广泛的技术是异步的消息中间件，异步中间件比同步中间件具有更好的可靠性，在系统发生故障时能够保证消息的可靠传输。它适用于任何需要进行网络通信的系统，负责建立网络通信的通道，进行数据或文件的传输。

技术实现要素：

本发明提供一种基于消息中间件技术的异构系统桥接服务方法。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于消息中间件技术的异构系统桥接服务方法，通过格式化数据匹配与解析、数据格式转换、对接异构传输服务，使得不同系统之间能够无缝进行各类数据的交互，包括互联、互通和互操作，其步骤如下：

第一步：统一通信接口与数据协议，基于异构系统在技术规范、通信接口协议、框架原理和应用需求存在的不同，对不同类型、不同格式的数据处理不宜追求完全一致，异构桥接服务采取充分利用现有平台接口、通信数据分类转换、对外接口综合集成的总体思路进行设计；异构桥接服务需在统一数据格式的基础上充分依据上述二次开发接口实现相应功能，并在“桥接”过程中保证转换效率。

第二步：在统一协议基础上进行数据分类转换，各子系统之间交互的数据种类较多，指挥平台和公共平台所使用的通信协议区别大，采用分类处理的方式进行转换，将一个平台输出的数据转换成另一平台可接收的格式；

第三步：封装异构桥接服务，提供统一对外接口，减少异构桥接服务与指挥平台、公共平台之间的耦合度，提高子系统的兼容性，满足后期应用扩展的需求，异构桥接服务对外提供统一的操作调用接口，不仅专注于上层应用的实现，而且便于对操作调用接口进行统一管理；异构桥接服务采用稳定的数据传输转换方式，在保证数据的完整性和可理解性的前提下，屏蔽两个平台系统的异构性，从而在异构系统之间的实现无缝的数据对接；采用的异构桥接服务由态势信息桥接、基础数据桥接、控制信息桥接、简令简报桥接、模型交互结果桥接、作业结果桥接、干预命令桥接模块组成。

一种基于消息中间件技术的异构系统桥接服务方法，采用的态势信息模块处理流程：是异构桥接服务接收由态势产生分系统输出的态势信息，并将其进行分类、打包并发送；调用指挥平台报文编码及发送接口，将态势、环境、战情变化的信息推送给甲方指挥系统，形成甲方态势；调用公共平台报文编码及发送接口，将态势、环境、战情变化的信息推送给乙方指挥系统，形成乙方态势；调用公共平台报文编码及发送接口，将态势、环境、战情变化的信息推送给乙方指挥系统，形成综合态势；发送给甲方指挥系统的数据需调用指挥平台的组包、编码、传输接口来实现；发送给导控系统、乙方指挥系统的数据需遵循公共平台的组包、编码、传输服务接口；要将态势产生分系统输出的信息接入指挥平台，必须将信息按jcb106、qdb或gjb5779、6670的格式打包，并遵循指挥平台的传输服务进行推送；异构桥接服务接收导控系统数据监控软件捕获的甲方指挥系统下发至甲方下级指挥系统的指挥控制命令，一是将该命令按照导控系统数据格式要求进行转换组包，并发送导控系统进行存储、显示；二是将该命令转换成综合运行支持系统要求的指挥命令，完成指挥控制；综合运行支持系统根据指挥控制命令进行实时的仿真运算，仿真结果、命令反馈则通过异构桥接服务打包成jcb106格式上报至甲方指挥系统，同时发送给导控系统用于显示、存储。

一种基于消息中间件技术的异构系统桥接服务方法，采用的基础数据桥接模块处理流程，是在作业开始之前，导控系统需要依据想定准备好基础数据，包括甲/乙方的编制、编成编组、所属设备、力量配置、作业目标、初始态势，基础数据需要分别加载至甲方指挥系统、乙方指挥系统、仿真模型系统中，以保证系统基础数据的统一；基础数据桥接模块，导控系统上生成的基础数据转换成能够在相应平台上加载的格式；一是甲/乙方编制、编成编组、所属设备、力量配置的基础数据存储在数据库中；甲方指挥系统是基于指挥平台使用oracle的oracle8.1.7、oracle10g数据库系统搭建，导控系统与乙方指挥系统是基于公共平台使用sqlserver2000数据库系统搭建，两者结构差异大，通过数据转换功能，将公共平台中对应的编成、设备的数据批量导出转换，再发送至指挥平台并执行批量导入；二是基于公共平台的导控系统生成的态势存为xml格式文件，基于指挥平台的甲方指挥系统生成的态势存为sml格式文件，基础数据桥接模块将导控系统生成的初始态势、共享态势图的文件进行格式转换后再发送给甲方指挥系统。

一种基于消息中间件技术的异构系统桥接服务方法，采用的控制数据桥接模块处理流程，是在作业开始后，控制数据桥接模块接收导控系统发送的控制命令并转发至甲方指挥系统、乙方指挥系统、态势产生分系统；同时接收并记录数据服务器运行状态、指令反馈状态、数据转发情况。

一种基于消息中间件技术的异构系统桥接服务方法，采用的简令简报桥接模块处理流程，是在作业开始后，基于公共平台的导控系统需模拟缺装甲方指挥系统上级下发命令、指示、计划信息给甲方指挥系统，模拟甲方所属的设备平台上报状态、反馈信息给甲方指挥系统；在导控系统上拟制的指挥命令，甲方指挥系统的行动控制接收由导控系统的模拟的指挥命令；在导控系统上拟制的指示、计划，甲方指挥系统的文书管理接收由导控系统模拟的指示、计划的文件。

一种基于消息中间件技术的异构系统桥接服务方法，采用的模型交互结果桥接模块处理流程，是在作业过程中，态势产生分系统输出甲乙双方模型交互结果数据，调用指挥平台模型交互结果协议及传输服务，将模型交互结果数据打包并发送至甲方指挥系统；调用公共平台模型交互结果协议及传输服务，将模型交互结果数据打包并发送至导控系统、乙方指挥系统；统计收发数据量和转发情况。

一种基于消息中间件技术的异构系统桥接服务方法，采用的作业结果桥接模块处理流程，是监控软件将甲方指挥员在作业过程中产生的指控命令、计划、指示、报告、保障以文档、视频文件的方式记录下来，上传给导控系统进行存储。

一种基于消息中间件技术的异构系统桥接服务方法，采用的干预命令桥接模块处理流程，是在作业开始后，甲方指挥系统、乙方指挥系统、导控系统向模型支撑系统中运算的实体发送干预命令，用以控制所属作业实体的状态，干预命令桥接模块将收到的干预命令进行转换，发送给模型支撑系统。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：

一种基于消息中间件技术的异构系统桥接服务方法，是通过格式化数据匹配与解析、数据格式转换、对接异构传输服务，使得不同系统之间能够无缝进行各类数据的交互的包括互联、互通和互操作。本发明可以应用于现有指挥信息系统、仿真系统等，实现指挥系统与仿真系统的对接，提供一种可行有效的解决方案。

附图说明

图1是异构系统桥接服务组成示意图；

图2是异构系统桥接服务执行流程图；

图3为态势信息模块处理流程图；

图4为基础数据桥接模块处理流程图；

图5为控制数据桥接模块处理流程图；

图6为简令简报桥接模块处理流程图；

图7为模型交互结果桥接模块处理流程图；

图8为作业结果桥接模块处理流程图；

图9为干预命令桥接模块处理流程图。

具体实施方式

如图1、2、3、4、5、6、7、8、9所示，一种基于消息中间件技术的异构系统桥接服务方法，其步骤如下：

第一步：统一通信接口与数据协议。

基于异构系统在技术规范、通信接口协议、框架原理和应用需求存在的不同，对不同类型、不同格式的数据处理不宜追求完全一致，异构桥接服务采取充分利用现有平台接口、通信数据分类转换、对外接口综合集成的总体思路进行设计。目前指挥平台和公共平台分别对外提供相对完善的底层传输服务、文电服务、编解码、态势标绘、名录解析、信源接入、信息分发等接口，要实现两个平台无缝“对接”，异构桥接服务需在统一数据格式的基础上充分依据上述二次开发接口实现相应功能，并在“桥接”过程中保证转换效率。

第二步：在统一协议基础上进行数据分类转换。

各子系统之间交互的数据种类较多，指挥平台和公共平台所使用的通信协议、文件格式区别较大，例如态势文件（sml、xml格式）、文电信息（word、txt格式）、模型信息实时交互数据（jcb106格式）等，宜采用分类处理的方式进行转换，将一个平台输出的数据转换成另一平台可接收的格式。

第三步：封装异构桥接服务，提供统一对外接口。

减少异构桥接服务与指挥平台、公共平台之间的耦合度，提高子系统的兼容性，满足后期应用扩展的需求。异构桥接服务对外提供统一的操作调用接口，不仅可以使开发人员专注于上层应用的实现，而且便于对操作调用接口进行统一管理。异构桥接服务采用稳定的数据传输转换方式，在保证数据的完整性和可理解性的前提下，屏蔽两个平台系统的异构性，从而在异构系统之间的实现无缝的数据对接。

异构系统桥接服务组成及执行方案，异构桥接服务由态势信息桥接、基础数据桥接、控制信息桥接、简令简报桥接、模型交互结果桥接、作业结果桥接、干预命令桥接模块组成，如下图1所示。异构桥接服务执行方案如下图2所示。

下面结合附图和具体实施对本发明的各模块设计进一步说明。

图3为态势信息模块处理流程图。异构桥接服务接收由态势产生分系统输出的态势信息，并将其进行分类、打包并发送。调用指挥平台报文编码及发送接口可将态势、环境、战情变化等信息推送给甲方指挥系统，形成甲方态势；调用公共平台报文编码及发送接口可将态势、环境、战情变化等信息推送给乙方指挥系统，形成乙方态势；调用公共平台报文编码及发送接口可将态势、环境、战情变化等信息推送给乙方指挥系统，形成综合态势。发送给甲方指挥系统的数据需调用指挥平台的组包、编码、传输接口来实现，发送给导控系统、乙方指挥系统的数据需遵循公共平台的组包、编码、传输服务接口。要将态势产生分系统输出的信息接入指挥平台，必须将将信息按jcb106、qdb或gjb5779、6670等格式打包，并遵循指挥平台的传输服务进行推送。异构桥接服务接收导控系统数据监控软件捕获的甲方指挥系统下发至甲方下级指挥系统的指挥控制命令，一是将该命令按照导控系统数据格式要求进行转换组包，并发送导控系统进行存储、显示；二是将该命令转换成综合运行支持系统要求的指挥命令，完成指挥控制。综合运行支持系统根据指挥控制命令进行实时的仿真运算，仿真结果、命令反馈则通过异构桥接服务打包成jcb106格式上报至甲方指挥系统，同时发送给导控系统用于显示、存储。

图4为基础数据桥接模块处理流程图。在作业开始之前，导控系统需要依据想定准备好基础数据，包括甲/乙方编制、编成编组、所属设备、力量配置、作业目标、初始态势等。基础数据需要分别加载至甲方指挥系统、乙方指挥系统、仿真模型系统中，以保证系统基础数据的统一。基础数据桥接模块可导控系统上生成的基础数据转换成能够在相应平台上加载的格式。一是甲/乙方编制、编成编组、所属设备、力量配置等基础数据存储在数据库中。甲方指挥系统（基于指挥平台）使用oracle（oracle8.1.7、oracle10g）数据库系统搭建，导控系统与乙方指挥系统（基于公共平台）使用sqlserver2000数据库系统搭建，两者表结构差异较大，如表1、表2所示。可通过数据转换功能，将公共平台中对应的编成、设备等数据批量导出转换，再发送至指挥平台并执行批量导入。二是基于公共平台的导控系统生成的态势可存为xml格式文件，基于指挥平台的甲方指挥系统生成的态势可存为sml格式文件，基础数据桥接模块可将导控系统生成的初始态势、共享态势图等文件进行格式转换后再发送给甲方指挥系统。

图5为控制数据桥接模块处理流程图。在作业开始后，控制数据桥接模块接收导控系统发送的控制命令并转发至甲方指挥系统、乙方指挥系统、态势产生分系统；同时接收并记录数据服务器运行状态、指令反馈状态、数据转发情况等。

图6为简令简报桥接模块处理流程图。在作业开始后，基于公共平台的导控系统需模拟缺装甲方指挥系统上级下发命令、指示、计划信息给甲方指挥系统，模拟甲方所属的设备平台上报状态、反馈信息给甲方指挥系统。在导控系统上可拟制的指挥命令如所示，甲方指挥系统的行动控制软件可以接收由导控系统的模拟的指挥命令；在导控系统上可拟制的指示、计划如所示，甲方指挥系统的文书管理软件可接收由导控系统模拟的指示、计划等文件。

图7为模型交互结果桥接模块处理流程图。在作业过程中，态势产生分系统输出甲乙双方模型交互结果数据，调用指挥平台模型交互结果协议及传输服务，将模型交互结果数据打包并发送至甲方指挥系统；调用公共平台模型交互结果协议及传输服务，将模型交互结果数据打包并发送至导控系统、乙方指挥系统；统计收发数据量和转发情况。

图8为作业结果桥接模块处理流程图。监控软件将甲方指挥员在作业过程中产生的指控命令、计划、指示、报告、保障等以文档、视频文件的方式记录下来，上传给导控系统进行存储。

图9为干预命令桥接模块处理流程图。在作业开始后，甲方指挥系统、乙方指挥系统、导控系统可向模型支撑系统中运算的实体发送干预命令，用以控制所属作业实体的状态。干预命令桥接模块将收到的干预命令进行转换，发送给模型支撑系统。