一种基于c4i的指挥控制系统的制作方法
【专利摘要】一种基于C4I的指挥控制系统，包括：(1)感知层：由传感器与通信系统和接口系统构成；传感器与通信系统对前端感知信息的采集；接口系统通过建立与已有系统的接口实现对已有系统感知信息的采集；(2)网络层：由数据网络构成，为整个系统的数据、图像和语音的传输提供网络支持；(3)服务层：由服务系统构成，实现对分散资源的集中管理以及集中资源的分散服务，支撑高效能海量数据的存储与处理；(4)应用层：由不同的用户界面构成；用户界面有3种环境组成，每种环境分为3个等级的用户权限，每种权限的用户界面中包含着不同的应用系统，从而实现多种应用功能。
【专利说明】
一种基于C4I的指挥控制系统
技术领域
[0001]本发明涉及计算机通信技术领域，具体涉及一种基于C4I的指挥控制系统。
【背景技术】
[0002]随着信息技术和网络技术的发展，作战模式正从以“平台”为中心向以“网络"为中心转变，以综合电子信息系统为核心的信息化建设，是获取信息优势的关键。
[0003]C4I系统以通信为基础、以情报为依托、以指挥自动化为目的，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情报、判断、决策和行动连成一体，把各个分散的系统组织成一个有效的体系。
[0004]C4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、月艮务系统、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C4I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C4I系统规模庞大、硬件和软件构成复杂化，导致设计和开发C41系统成为一项艰巨的任务”。使用用传统的体系结构技术对C4I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C4I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C4I系统体系结构设计和开发周期加长、费用增加、系统质量难以保证等问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种新的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。
[0006]—种基于C4I的指挥控制系统，其特征在于，包括:
[0007](I)感知层:由传感器与通信系统和接口系统构成；传感器与通信系统通过部署雷达、光电、电磁、气象4类感知前端实现对前端感知信息的采集，从而共同形成多层次、立体式、多元化感知探测体系；接口系统通过建立与已有系统的接口实现对已有系统感知信息的米集；
[0008](2)网络层:由数据网络构成；通过建设地面光纤通信网络、卫星通信网络、战术数据链三种通信网络，为整个系统的数据、图像和语音的传输提供网络支持；
[0009](3)服务层:由服务系统构成；通过建设基础运行环境、各类公共服务平台、硬件基础环境几部分内容，实现对分散资源的集中管理以及集中资源的分散服务，支撑高效能海量数据的存储与处理；
[0010](4)应用层:由不同的用户界面构成；用户界面有3种环境组成，每种环境分为3个等级的用户权限，每种权限的用户界面中包含着不同的应用系统，从而实现多种应用功會K。
[0011]本发明系统所涵盖的关键技术包括:感知与识别、传输与网络、云计算、高性能计算、建模仿真、智能科学、系统工程、标准与安全共性技术等。在共性技术基础标准方面，拥有统一的技术平台，以信息整合、深度应用、全面共享为核心，能够全面、立体的对安全风险进行感知，并且包含多样化的应用。
【具体实施方式】
[0012]基于C4I的指挥控制系统是一个集成化的信息系统体系，应用物联网的技术，总体技术架构符合“感、传、知、用”四级架构、服务的SOA架构和应用“1+1+N”的总体框架。
[0013](I)感知层:由传感器与通信系统和接口系统构成。
[0014]新传感器与通信系统通过部署雷达、光电、电磁、气象4类感知前端实现对前端感知信息的采集，从而共同形成多层次、立体式、多元化感知探测体系。
[0015]接口系统通过建立与已有系统的接口实现对已有系统感知信息的采集。
[0016](2)网络层:由数据网络构成。
[0017]通过建设地面光纤通信网络(包含骨干网建设)、卫星通信网络、战术数据链(TDL)三种通信网络，为整个系统的数据、图像和语音的传输提供网络支持。
[0018](3)服务层:由服务系统构成。
[0019]通过建设基础运行环境、各类公共服务平台、硬件基础环境几部分内容，实现对分散资源的集中管理以及集中资源的分散服务，支撑高效能海量数据的存储与处理。
[0020](4)应用层:由不同的用户界面构成。
[0021]用户界面有3种环境组成，每种环境分为3个等级的用户权限，每种权限的用户界面中包含着不同的应用系统，从而实现任务的多种应用功能。
[0022](5)安全保障计划
[0023]围绕系统整体安全的需求，通过建设安全防护系统、对网络安全、信息安全、系统安全和数据中心安全进行保障，确保系统的安全稳定运行。
[0024](6)综合保障计划
[0025]围绕示范工程整体架构在技术层面、运维层面和培训层面建设相关标准规范。
[0026](7)实施运行计划
[0027]建设一套全面的实施运行计划，包括对网络的运维管理、基础设施额运维管理、核心应用的运维管理以及对终端的运维管理，实现对系统的全面运维保障。
[0028]传感器系统和已有系统负责获取和提供数据，各级指挥中心负责指令的上传下达，服务系统负责对获得的数据和指令进行处理，在两个总数据中心对各类数据和指令进行存储、备份和分配。各级用户通过用户界面获得信息并开展应用，整个系统数据之间的传输和指令的上传下达通过有线网络、无线网络、卫星网络和战术数据链来链接。
[0029]数据从传感器向内部传输时，先进入数据中心进行存储，然后通过服务系统进行处理，最终发送到用户界面进行应用。同时考虑到外部已有系统可能也会有传感器，因此外部已有系统的传感器数据首先会传入已有系统，然后通过与已有系统接口传输到服务系统中进行处理，最后存储到数据中心或者提供给用户界面使用。
[0030]系统包含三种类型的接口:一是用户接口，指系统和用户之间建立联系的接口，即用户界面；二是外部接口，指系统同外界的所有接口的安排，包括软件与硬件之间的接口、本系统与各支持软件之间的接口关系，即与已有系统接口 ；三是内部接口，指系统内部的各个系统元素之间的接口的安排，主要是传感器与服务系统之间的接口。
[0031]系统软件架构:通过系统的整体架构可以看出，整个系统是一个包含新传感器与通信系统、接口系统、服务系统、用户界面和数据网络的集成化大系统。其中每一个分系统中各自都包含由一些本系统自属的软件系统。
[0032]服务系统是最核心的软件系统，它包含计算服务层、公共支撑层和专用服务层三个层次多种服务类型的软件，用来对从新传感器系统、接口系统和用户界面获得的各类信息、情报以及指令的处理，与其他几个系统均有交互关系。新传感器与通信系统包含各个传感器的信息处理软件，用来对传感器获取的信息进行系统内部预处理，同时将信息传入服务系统进行交互处理。
[0033]接口系统包含与内部已有系统的接口和与外部已有系统的接口两个软件，用来实现外部系统信息的接入，同时将信息接入服务系统进行交互处理。用户界面系统包含军事环境、军民两用环境和情报环境下多级用户交互界面软件，同时将信息传入到服务系统进行交互处理。
[0034]数据网络系统包含网络管理系统用于本系统网络配置以及网络节点、网络设备的管理。
[0035]新传感器系统的前端传感器设备获得目标信息，接口系统获得已有系统的情报信息后通过数据网络将信息传输到服务系统进行信息处理，最后在用户界面进行显示实现与指挥人员的人机信息交互。同时，指挥人员通过用户界面输入指令，到服务系统进行指令处理并将处理后的指挥控制命令通过数据网络传输到部队与作战单元进行执行。体系中的每个部分都是紧密关联的，各自发挥各自的中要作用，缺一不可。
[0036]系统网络架构:网络系统是由地面光纤通信网络、卫星通信网络组成。其中，地面通信网主要依托当地现有的公共或专用通信网，如电话网、计算机、ATM交换网等；卫星通信系统将采用专门为系统新建的SATC0MNET卫星通信系统。SATC0MNET卫星通信系统的主干网具有入口节点交换机，接入网或各类通信终端可通过入口节点交换机接入主干传输系统。地面通信网络通过网关或入口节点交换机与SATC0MNET卫星通信系统互联，构成完整的主干传输系统。地面通信网的具体实现方式和指标需视当地的现有通信设施的情况而定。
[0037]系统安全架构:针对指挥控制体系建设全面的安全技术防护系统，需要从以下几个方面进行防护。
[0038]感知接入:主要涉及摄像头、光电传感器、雷达的安全，从设备物理安全考虑，包括防盗窃、防破坏、防雷击、防火、防水防潮和物理访问控制。
[0039]通信网络:从业务接入方式和整体网络通信方式考虑，主要分为有线通信和无线通信，针对通信层安全防护主要包括传输链路加密、网络流量清洗、网络入侵检测、网络病毒防护、网络准入控制和网络访问控制。
[0040]用户和已有系统:用户包括用户和以外用户，系统包括已有接入系统、以外接入系统。安全防护有系统加固、系统入侵检测、系统监控与审计、病毒防护和跨域访问控制。
[0041]服务系统:服务系统是指基于虚拟化平台之上的指挥系统和情报系统，安全防护主要包括APT攻击监测与防护、用户身份认证与权限管理、安全审计、WEB服务防护、应用虚拟化防护、虚拟机监控、虚拟网络防护、网络边界防护和安全域划分。
[0042]数据中心:包括主、分两个双活互备的数据中心，安全防护包括数据备份、加密存储、数据库加固、数据库安全审计和访问控制。
[0043]综合通过以上这五个方面的安全保障技术，确保系统的安全性、实用性和业务的连续性。
【主权项】
1.一种基于C4I的指挥控制系统，其特征在于，包括: (1)感知层:由传感器与通信系统和接口系统构成；传感器与通信系统通过部署雷达、光电、电磁、气象4类感知前端实现对前端感知信息的采集，从而共同形成多层次、立体式、多元化感知探测体系；接口系统通过建立与已有系统的接口实现对已有系统感知信息的采集; (2)网络层:由数据网络构成；通过建设地面光纤通信网络、卫星通信网络、战术数据链三种通信网络，为整个系统的数据、图像和语音的传输提供网络支持； (3)服务层:由服务系统构成；通过建设基础运行环境、各类公共服务平台、硬件基础环境几部分内容，实现对分散资源的集中管理以及集中资源的分散服务，支撑高效能海量数据的存储与处理； (4)应用层:由不同的用户界面构成；用户界面有3种环境组成，每种环境分为3个等级的用户权限，每种权限的用户界面中包含着不同的应用系统，从而实现多种应用功能。
【文档编号】H04L29/06GK105897656SQ201410727757
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年12月4日
【发明人】雷婧, 武超, 罗茜
【申请人】北京航天长峰科技工业集团有限公司