楊軍佳,魏冬峰,納學柱
(防空兵學院,河南 鄭州 450052)
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·工程應用·
云計算在空情融合系統中的應用
楊軍佳,魏冬峰,納學柱
(防空兵學院,河南 鄭州 450052)
為了解決空情融合系統在作戰使用中存在的問題,利用云計算技術能夠適時、便捷地使用共享資源以及幾乎能夠提供無限多服務的優勢,對云計算應用于空情融合系統的優勢以及應把握的問題等進行了探討。
空情融合系統;云計算;應用
空情融合系統是未來信息化條件下防空作戰的前提,在軍隊信息化建設和信息化條件下一體化作戰中的地位和作用日益突出。高新技術在空戰裝備中的不斷應用,對空情融合系統數據的處理性能提出了更高的要求。而云計算是一種利用網絡實現隨時隨地、按需、便捷地訪問共享資源池(如計算設施、應用程序等)的計算模式,并且具有較大的存儲能力、較強的可靠性、較好的通用性和較高的可擴展性,這些優勢使得云計算幾乎能夠提供無限多的應用服務。因此,研究云計算技術在空情融合系統中的應用顯得尤為必要。
1.1空情融合系統
空情融合系統是一套復雜的軍用系統,它主要是將對空觀察哨、警戒雷達、火控雷達、無源偵察以及其他方式得到的情報信息通過一定的算法進行分析、辨別、剔除虛假目標以及重復的目標信息、重新編批等,以此來獲取有關空中目標及時、真實可靠的航跡和狀態信息,為指揮員的指揮決策提供實時的全局空情。然而,空情融合系統在作戰使用中,還存在以下問題:
一是情報來源渠道多,信息傳輸接口裝置不匹配;二是情報信息量大,實時處理難度大;三是通信易受干擾,融合后的空情不能有效傳遞到相關作戰單元;四是融合中心一旦被破壞,空情信息無法處理。
1.2云計算
云計算是一種基于網絡的新型計算模式,它通過開放的技術和標準把硬件和軟件抽象為動態可擴展、可配置的資源,并對外以服務的形式提供給用戶,用戶通過互聯網或內部網絡按需地訪問和使用服務,并獲取資源。云計算服務產業的發展,已經形成了一套比較完整的產業鏈。該產業鏈主要包括提供能夠實現虛擬化、自動負載平衡以及隨需應變的軟硬件平臺的平臺提供商;幫助用戶搭建云計算軟硬件平臺的系統集成商;為企業和個人提供lass層次的開發平臺的服務提供商和電信運營商;提供應用服務的應用開發商[1]。
云計算可以按需提供彈性資源,它的表現形式是一系列服務的集合。結合當前云計算的應用與研究,其典型架構可分為三個層次[2]:基礎設施層、平臺層和應用層,具體如圖1所示。

圖1 云計算典型架構
2.1云計算應用于空情融合系統的優勢
一是云計算技術強大的信息處理能力,能夠使空情融合系統具備足夠的存儲空間和計算能力,用于存儲、高速處理以及融合信息,以保證實時或近實時的信息保障能力。在云計算環境中,各種傳感器收集到的信息和數據匯總到“云”中,由網絡上的云計算中心、服務器組共同承擔計算任務,瞬息之間就可以處理超大規模的數據流量,實現快速情報融合,為各級指揮員及時正確決策提供可靠的支持保障。
二是云計算技術的數據獲取以及處理能力使空情融合系統具有較高的穩定性和較好的可維護性。在云計算環境下,“云”將用戶應用和計算分布在不同的服務器上,用戶終端不再單純在本地服務器上處理和獲取數據,當“云”中的部分計算中心、服務器組發生故障或遭敵干擾甚至摧毀時,“云”整體仍然可以保持正常運行,并能通過部署新的服務器、更新應用軟件來維持和優化“云”的性能,從而提高空情融合系統的戰時生存能力[3]。
三是云計算技術系統資源的整合能力能夠大幅度提高空情融合系統的信息資源共享能力。信息資源的共享需要建立一個統一的軍事基礎設施,將若干個節點連接起來,并為各節點統一提供所需資源,進一步提高信息資源全局共享能力。云計算整合系統IT資源,從云基礎設施的數據庫中檢索信息、處理信息以及獲取戰場態勢圖像;系統各業務單元也能在“云”上開發各種功能服務,并彼此提供、接受和交換這些服務,進而實現信息資源共享的要求。
四是云計算技術在某個節點失效的情況下,會將失效節點的任務轉移至新節點繼續執行,保證了任務運行的連續性,在一定程度上滿足了空情融合系統的魯棒性要求,使系統在危險或惡劣的條件下,依然能夠保持正常的工作性能,系統的生存能力能夠得到大幅度的提高。
五是云計算技術的安全理念能夠大幅度提高空情融合系統中信息的安全性、完整性以及保密性。云安全理念將病毒的查殺轉移至云上進行統一管控,有效提高了系統的防病毒能力。對于云基礎設施的使用存在嚴格的用戶身份識別、使用權限管理和保密審計功能。
2.2空情融合系統云架構
空情融合系統云架構由三個部分組成:基礎設施層、平臺層以及應用層。具體體系結構如圖2所示。

圖2 空情融合系統云架構
云計算技術突出的優勢,正在改變著傳統的數據存儲以及計算等。而云計算在軍事領域的應用還處于初始階段,在推進云計算在空情融合系統的應用、促進軍隊現代化建設的過程中,應該從整體上進行規劃,與此同時還要加快軍用標準的制定以及基礎設施的建設。
3.1統籌規劃,做好頂層設計
近年來,云計算技術的發展受到了高度重視,并且已有一些國家開始研究軍用云計算技術。在軍事空情融合系統的初始階段,應首先加強統籌規劃,做好頂層設計,不能一哄而上、各自采用不同解決方案,避免造成互聯、互通、互操作性差的局面。
3.2研究與制定軍用云計算標準
通用標準的建立是促進云計算發展的重要問題,統一的云計算標準有助于確保云計算的開發和有序競爭,防止技術鎖定。云計算標準的缺失會導致不同的云計算平臺之間互操作性差、甚至互不兼容的狀況。因此,必須研究與制定軍用云計算標準,統一各軍兵種或部門的云計算平臺的技術體制、數據格式和軟件標準,為實現平臺與平臺、平臺與裝備間的兼容形態與互聯互通打下良好的基礎。
3.3建設相應的網絡基礎設施
云計算的各種服務通過網絡獲取,因此必須要具有相應的比較完善的網絡基礎設施。同時,由于軍事應用的特殊性,軍用云計算的構建方式應以私有云為主[4]。為促進云計算在軍隊的應用,必須完善相應的網絡基礎設施建設。
云計算突出的信息管理、分布計算、分散存儲、網上協作以及軟、硬件資源服務統一調度的能力,能夠在一定程度上滿足未來信息化條件下防空作戰對空情融合系統的需求。將云計算技術應用于空情融合系統建設,必定會提高系統性能并加快國防建設的步伐。■
[1]錢葵東,常歌.云計算在信息系統中的應用[J].指揮信息系統與技術,2012,3(6):51-54.
[2]羅軍舟,金嘉暉,宋愛波,等.云計算:體系架構與關鍵技術[J].通信學報,2011,32(7):3-21.
[3]蘇繼斌,張永麗,陳衛東,等.云計算在軍事作戰指揮中的應用研究[J].軟件導刊,2013,12(1):15-17.
[4]鄭昌興.云計算軍事應用研究[J].國防科技,2011,32(6):22-26.
Application of cloud computing in intelligence fusion system
Yang Junjia, Wei Dongfeng, Na Xuezhu
(Air Defense Forces Academy,Zhengzhou 450052,Henan,China)
To solve the problem of intelligence fusion system in military operation, by the advantages of cloud computing that the resources can be shared easily and in real time and almost infinite service can be provided,the superiority of the application of cloud computing in the intelligence fusion system and the problems that need to be considered are discussed.
intelligence fusion system;cloud computing;application
2015-11-02;2016-01-04修回。
楊軍佳(1987-),男,講師,碩士,主要研究方向為空情融合、警戒雷達作戰應用。
TN97
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