雷达装备综合保障辅助决策系统开发

摘要：随着装备的现代化发展，装备保障已成为战斗力的重要组成部分，它逐渐与作战性能居于同等重要的地位，如何及时、正确、有效地进行决策部署成为现代装备工作的重要目标。本文从雷达装备保障的实际需要出发，开发设计了此决策支持系统，很好地实现了其预定功能目标，并为决策支持系统在更多领域的应用提供了参考。

关键词：装备保障；决策支持系统；数据库；模型库

中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2007)17-31380-02

Design on Decision Support System for Radar Equipment Synthesis Support

LIU Hai-jun1,FENG Yu-guang1,TANG Hua1,YU Le1,LUO Jian-min2,WANG Kun3

(1.Naval Aeronautical Engineering Institue,Yantai 264001;2.Air Force Radar Academy,Wuhan 430010;3.Dalian University of Technology,Dalian 116023)

Abstract: Equipment support has become the important part of the battle effectiveness along with the modern development,it gradually became the same important position as the battle capability. How to making decision rapidly, correctly and effectively became the important target of the modern equipment work.This article designed the decision support system based on the actual need of radar equipment support, the system implemented the scheduled function perfectly, the design provides reference for the application of DSS in more fields.

Key words:equipment support;decision support system;database;model database

1 引言

随着装备的现代化发展，装备保障已成为战斗力的重要组成部分，它与作战性能居于同等重要的地位，是制约装备发展和影响寿命周期费用的重要因素。[1] 装备保障是指为使装备处于战备完好状态并能持续完成作战任务所需的保障工作，装备保障不仅包括大量的保障资源，而且这些保障资源的有效性还与装备研制和使用过程中所做出的与装备保障有关的各种决策的综合影响有关。

雷达是现代战争的千里眼，是日常对空警戒、机场引导和未来反导的主要兵器。我军目前雷达布网密集，种类较多，值班任务繁重，故障率相对较高，其相应装备部件更是繁多，因此日常检测任务繁重，统计项目众多，人为进行质量分析低效，且驻地相对偏远，从而使指挥机关不能及时掌握部队最新的装备质量及备件供应情况，不能实时做出正确的决策部署，影响部队在现代高技术条件下战斗力的进一步发挥。

决策支持系统（Decision Support System）是80年代迅速发展起来的新型计算机学科。其实际上是在管理信息系统和运筹学的基础上发展起来的，它把管理信息系统和模型辅助决策系统结合起来，使得数值计算和数据处理融为一体，提高了辅助决策的能力。[2]

针对部队的客观需求，本文基于分布式数据库系统，对雷达装备综合保障辅助决策系统进行研究开发。为决策者准确掌握兵器及其备件供应的数量、质量情况，分析质量变化的规律和影响质量的主要因素提供帮助，科学地指导装备的管理与技术处理工作，实现对雷达装备综合保障的闭环控制。

2 系统的总体结构

本系统利用面向对象的程序设计规范，采用自上而下、模块化设计思想，便于系统的进一步扩充和修改。同时，可视化的集成界面方便了用户的使用，其总体结构采用了决策支持系统统一结构如图1所示。

为满足系统的通用性要求，各计算程序采用visual Fortran 语言编写，系统集成界面采用Delphi 编写，数据库管理采用SQL Server 2000 数据库服务器。系统开发运行平台为Windows 2000 Server。

图1 系统总体结构

3 系统的设计与实现

3.1总体功能模块

主要包括人机交互界面 、用户管理模块、信息更新模块、综合查询模块、系统管理模块、备件需求预测模块、模型管理模块、系统帮助模块，如图2所示，各模块完成各自的设计功能。

图2 总体功能模块

其中用户管理模块主要完成用户对该系统的登录、注销/退出，用户查询、删除和注册等管理任务，其功能结构如图3所示。

图3 用户管理模块功能结构框图

信息更新模块主要用于用户对相关数据信息的增加、修改、删除操作。

综合查询模块主要完成对装备人员及整体实力的多维精确或模糊查询，同时也可根据需要进行组合查询。在查询模块中，使用通用的动态的窗口，操作方便。

系统管理模块主要完成系统权限设置、数据备份/恢复和对系统各数据库参数设置等功能。如图4所示。

图4 系统管理模块

需求预测模块主要功能是依据有关备件使用、训练及质量信息选用合适预测模型进行初始备件供应数量、后续备件需求数量、消耗物资需求数量的预测和采购计划、预测结果的管理。

模型管理模块主要完成对模型和算法的查询，修改、删除和新模型的注册等功能。如图5所示。

图5 模型管理模块

系统帮助模块提供系统使用说明等文档资料。

3.2人机交互界面的设计

人机交互系统是决策支持系统的三大组成部分之一。作为决策支持系统的人机交互系统，既包括一般意义下的人机交互系统，还包括将模型库部件、数据库部件组合成系统的系统集成功能。

本系统的人机交互系统采用Delphi语言编写，Delphi既是优秀的Windows应用程序开发工具，同时也是功能强大的数据库应用程序开发工具和网络应用开发工具。[3] 其提供了将数据库技术与界面设计技术完美结合的完整解决方案。

对用户而言，DSS的用户友好性非常重要，它关系到该系统是否受欢迎，是否为用户所接受的问题。本系统界面由多个窗体和模块组成，从主窗体用户通过标准的窗口和菜单可以进入各个子窗体从而完成各种预定功能，通过控件设置连接相应的数据库和模型库。操作简便、灵活，尽量采用图形用户接口，提高各种操作的标准性和通用性，使得用户能够简单地掌握该系统的使用方法。

3.3数据库设计

数据库系统的核心是数据库管理系统和数据库，目前数据库技术发展比较迅速，本数据库系统采用比较成熟的客户机/服务器两层体系结构模式，它将数据库应用系统分解形成客户机端（前端）和服务器端（后端）两部分，系统选择SQL Server2000作为后台数据库平台，系统数据库以网络为基础形成分布式数据库， Delphi7作为前端开发工具。

系统数据库由全局数据库和局部数据库两部分数据库组成，全局数据库用来存放各种数据表格。记录兵器使用、维护、质量以及人员、生产部门的相关信息。

局部数据库是一个临时的数据库。它由预测结果数据，本地信息，预购计划，系统运行数据组成。

3.4模型库设计

模型库是决策支持系统的核心部件。模型库是将众多的模型按一定的形式组织起来，通过模型管理系统对各个模型进行有效的管理和使用，模型库模块主要功能有三个方面：模型库的存储管理、模型的运行管理和支持模型的组合[4]。

模型的组织和存储是模型库的重要问题，一个模型至少包含源程序和目标程序两部分，再加上对模型的说明和对模型输入输出参数的说明，一个模型对应四个文件。这样就建立了一个文件库，同时为方便对文件库的操作，需要建立一个字典库，系统使用数据库存储模型字典。为了实现模型库的主要功能，还需要对这些文件进行管理，这样模型库模块就由模型字典库、模型文件库等部分组成，具体如图6所示。

模型的运行管理包括模型程序的输入和编译、模型的运行控制、模型对数据的存取。系统的模型库模块包含有编译器，选择模型后模型管理模块根据模型信息进行输入和编译，将编译结果返回系统；模型的运行由主控程序来控制，系统传来接口数据，模型在主控程序的控制下运行模型，将运算结果返回系统；模型库与数据库之间的数据接口使用ADO数据引擎来实现，通过高级程序语言编程实现了数据传输。

图6 模型库模块组成

3.5安全性设计

本系统要求有良好的安全性能，可以有效的保护数据，防止不合法的访问和破坏。本系统运行在军网上，网络环境复杂，要保证数据的安全性，必须从网络安全、计算机操作系统安全、数据库安全、应用程序安全、用户等诸多方面防范考虑。[5]

(1)网络的结构首先因地制宜，根据组网单位的实际情况按照单位的各部门安全性要求划分，使同一安全级别的上网计算机处于同一网段和安全控制域中，利用路由器、防火墙按安全级别进行分割实现分级访问控制。三层结构体系如图7所示。

(2)计算机操作系统安全采取用户口令加密和网络共享加密上采用加密方法。

(3)数据库安全

a. 严格访问授权机制

为了保证操作过程的安全，对不同的用户分配数据访问权限，保证系统数据的安全。

b. 数据库访问跟踪

使用数据库日志文件对数据库的所有操作和操作者信息全程跟踪，把每个数据库操作者及其操作信息完整记录下来，使历史操作有据可查。

c. 系统备份和恢复

使用由系统管理员日常备份和系统定时自动备份两种模式，确保系统故障时尽可能的完全恢复。

(4)应用程序安全

本系统中，为了给用户提供一个友好的使用环境，实现远程登录数据库的方便快捷，数据库用户名和密码使用本系统超级用户名和密码，程序运行后密码驻留在程序内存中，为了保证程序的安全，密码在程序中经过加密存储。

程序各功能模块的运行采取授权模式，根据不同的单位、部门和管辖范围设置不同的角色分配不同的操作权限，每个角色只能操作相应权限范围内的操作和数据，这样就可以有效的防止数据被其他用户访问和修改。

4 结束语

本系统的开发实现很好地满足了实际的决策需求，由于采用了许多成熟的软件技术来构建系统，其可靠性高，标准性、可扩展性、可移植性好，为其他兵器相关决策系统的设计提供了有力的参考。随着信息化技术的迅速发展，决策支持系统的构建理论将更加成熟，将会更广泛地应用于国防、军事、企业管理、工业生产等各个决策领域。

参考文献：

[1]马绍民,章国栋.综合保障工程[M].北京:国防工业出版社,1995.

[2]陈文伟.决策支持系统及其开发[M].北京:清华大学出版社,2000.

[3]林华聪,余剑锋.Delphi6数据库设计思想与实践[M].北京:冶金工业出版社,2002.

[4]Scott Morton M S. Management decision support: computer based support for decision making[J].Division of Research, Harvard University, Cambridge Mass., 1971.

[5]刘锋,李志勇.等.网络对抗[M].北京:国防工业出版社,

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。