通信專業畢業生論文淺談當下信息技術在通信中的運用管理模式

發布時間：2014-11-22所屬分類：計算機職稱論文瀏覽：1377次

摘 要： 摘要：比特指揮數據元素字典用于對比特指揮需要的數據元素進行定義，包括數據元素的名稱、編碼長度、編碼方法和其他說明，在編碼方法中明確了數據元素的取值和編碼之間的一一對應關系。數據元素字典按照數據元素的數據域(DFI)和數據使用(DUI)進行索引。 關鍵

　　摘要：比特指揮數據元素字典用于對比特指揮需要的數據元素進行定義，包括數據元素的名稱、編碼長度、編碼方法和其他說明，在編碼方法中明確了數據元素的取值和編碼之間的一一對應關系。數據元素字典按照數據元素的數據域(DFI)和數據使用(DUI)進行索引。

　　關鍵詞：通信技術,信息系統,軟件管理

　　比特指揮采用正日益成為系統間信息交互標準的可擴展標記語言XML對報文字典和數據元素字典進行表示。這種方法充分利用了XML語言的規范性和可擴展性，實現了編解碼軟件對于報文定義的獨立性，在軟件使用過程中，若報文結構或者數據元素的定義需要調整，不需要修改軟件本身，只需修改相應的報文字典或數據元素字典即可，有利于軟件長期穩定的使用。

　　編解碼軟件由接口控制模塊、數據解析模塊、數據校驗模塊、編碼轉換模塊和數據封裝模塊組成。其中接口控制模塊負責與上層應用軟件和下層數據分發軟件進行報文數據的交互，即從上層應用軟件獲取需要編碼的報文數據，并向其返回經過編碼后的比特報文數據;數據解析模塊負責解析XML文檔表示的報文字典和數據元素字典，獲取指定模塊型報文的定義，包括數據元素的組成、存在性、重復性分組，取值范圍、精度以及編碼方式等信息，這些信息是報文編碼的依據;數據校驗模塊負責檢驗輸入數據是否符合數據元素字典中定義的有效性要求;編碼轉換模塊負責將構成報文的數據元素數據轉換為若干個比特位的編碼，這種轉換是以數據元素字典的定義為依據的;數據封裝模塊負責將經過轉換的數據元素數據按照報文結構要求組裝成經過編解碼后的報文，并加上必要的報頭數據。比特指揮報文編碼技術主要借鑒了美軍VMF報文編碼的思想，在報文靈活性和精簡性方面具有一定優勢，針對最低限度通信信道的特點和典型應用場景，探索性地提出了可行的解決方案，以期得到同行專家的指點，共同促進此項工作的推廣和應用。

　　最低限度通信顧名思義就是指正常的通信手段遭到損毀，不能滿足通信需求而采取的應急通信措施，它是正常通信的延伸和補充。因此，在進行信息系統通信設計時，需要統籌考慮正常狀態下與非正常狀態下的通信設計。只有這樣，設計出的系統才能適應各種惡劣作戰環境，滿足不同作戰需求。由于最低限度通信系統設計及應用方面的參考文獻較少，而且實際通信環境也很難模擬并進行測試。提出的部分觀點只代表作者本人的看法，不一定完全正確，希望與同行專家共同探討。

　　近年來，俄羅斯戰略火箭兵所有研制設計資金都放在“白楊-M”上，在指揮控制項目上的資金缺口很大，使得戰略火箭兵師級機動指揮所和高級指揮環節指揮設備的研制工作滯后，戰略火箭兵機動指揮所、指揮備份系統和雙工系統停留在草案階段。俄羅斯國防部專家評估，俄羅斯目前戰略武器指揮系統的生存能力比武器本身要差，整個系統出現了一些不穩定因素。為此，俄羅斯計劃在2015年前投資近40億美元建立新的指揮與通信系統，以更好地適應從模擬向數字化的轉變，包括發展戰略指揮和通信系統(含最低限度通信系統)，新型指控系統的建設將使俄核力量的作戰指揮能力和戒備程度大幅度提高。

　　通信網在整個系統中建設周期最長，耗資最大，也是整個系統中最易出故障，最易遭敵干擾和破壞的環節。信息系統的可靠性、抗毀性和保密性在很大程度上取決于通信系統的建設，是指揮自動化的基礎，因此，對它的建設有很高的戰術和技術要求。即使是在遭受核打擊之后，也要維持最低的指揮能力。適合這種情況的手段應具有如下特性:①核爆炸引起的電離層異常對通信沒有影響、影響很小;②通信距離遠，核打擊后被直接摧毀或造成線路中斷的概率小;③具有高度的抗毀生存能力和抗干擾能力;④能夠構成柵格狀組網，具有許多迂回路由，使通信頑存性強;⑤組成的最低限度通信系統，需具有一定的靈活性，具有野戰條件下的環境適應能力;⑥較好的機動通信能力和協同通信能力。

　　通過對最低限度通信系統特點分析，信息系統最低限度通信手段可以采用以下手段:流星余跡通信、中長波通信、短波通信、散射通信以及衛星最低限度通信等。流星余跡通信是利用流星高速進入大氣層摩擦燃燒而形成的電離余跡對VHF電波的反射或散射而實現遠距離通信的一種超視距無線通信方式。由于其傳輸信道的隨機出現、不可預測、不受核爆和太陽黑子影響等特殊的傳播機理，使其具有傳輸信道不易被摧毀、抗核爆能力強、隱蔽性和保密性高和通信距離遠(達2000km)，可在復雜的電磁環境條件下保障通信的突出優點，在軍事上得到廣泛的應用。其缺點是，受流星信道的不穩定影響，不能夠保持實時連續通信，因此一般僅用來作為最低限度應急通信。中長波通信采用地波傳播，受地形地物影響較小，繞射能力強，傳播損耗小，信號傳輸比較穩定，適合諸如山區、丘陵及叢林等地形復雜地域的通信。山區通信中，中長波不存在“靜區”，在上百公里區域內形成完整覆蓋。但設備天線體積較大，動中通困難，中長波的通信容量較低，只能傳送報文，傳送速率一般從每分鐘十幾字節到每分鐘200Bytes。短波通信體積小、靈活方便、建立通信迅速，由于短波通信自身通信速率較低，作為最低限度通信手段使用時，速率在原來的基礎上還會有所降低，同時易受敵方偵察和干擾。散射通信抗干擾和抗核磁暴能力強，通信容量較其他幾種手段要高。但散射通信通常需要分集接收，使用靈活性較差。不過隨著新的時間分集技術硬件平臺出現，價格低廉，適用于設備的大批量生產和推廣應用。衛星通信具有通信距離遠，受地形地貌影響小，傳輸質量高，容量大線號穩定，但戰時比較脆弱，安全性有時也存在問題。衛星最低限度通信作為一種特殊條件下的非常規最低限度通信手段，可以考慮使用沒有被敵方干擾或摧毀的其他衛星，甚至是敵方衛星。這就要求采用特殊技術，既不能影響原來衛星的正常業務，同時也能抵抗該衛星原有業務對最低限度業務的影響。

　　最低限度通信作為未來高技術戰爭中處于劣勢一方的通信保障最后手段，一般情況下不啟用，只有在正常通信系統遭摧毀，或傳輸媒介遭破壞等原因，不能完成作戰命令的上傳下達時，才啟用最低限度通信系統。最低限度通信在不同級別的信息系統中，有著不同的使用場合、保障對象、傳輸手段和應用方式。對于高級別的指揮所(戰略和戰役級指揮所)，一般配置信道容量大、傳輸距離遠、信號傳輸穩定的傳輸設備;對于級別較低(戰術級指揮所)或特別重要的武器平臺，一般配置靈活性好，展開撤收方便的傳輸設備，信道容量考慮次之。根據指揮所上下級通信距離和通信環境以及指揮結構方式的不同，最低限度通信應用一般采用分級、和中心組網方式，系統由主站設備和從站設備兩部分組成。為了完成數據信息和報文的傳送目的，必須將主站設備和從站設備結合在一起使用。從站設備可以直接與主站設備互通，也可以通過主站轉發互通;一個主站可以配置多個從站，主站與主站之間可以無線組網，從而可以覆蓋很廣的通信區域;脫網后，主站與主站之間，以及從站與從站之間也可以互通。據報道，某外軍流星余跡通信系統的最大用戶數可達4000個以上，其中主站用戶數最大可達245個，主站之間可以采用光纜或衛星互聯，實現主站之間的高速雙向通信。如果以頻分方式劃分出多個獨立的小系統，那么各系統的設備識別地址就可以相同，從而使得用戶數成倍增加。總之，信息系統最低限度通信手段的配置需要考慮多層次、多手段綜合運用方式。首先，信息系統建設要提供足夠的保障手段和設備;其次，在指揮方面也需考慮各類信道的性能，采用最簡的報文編解碼技術和最精簡的組網協議，適應這類信道傳輸特性，以便傳輸更多的指揮信息。

　　比特指揮是一種以“比特”為單位進行指揮命令編碼，以組態報文協議為核心、適用于惡劣通信環境的快捷、靈活和高效的輕量級數字化武器控制手段。它將作戰指揮常用的命令、指示、通知、請示和報告等指揮文書進行標準化、規范化和代碼化，通過代碼指令實施作戰指揮，提高作戰指揮效能的一種指揮自動化手段。

　　報文字典是用于比特指揮的報文描述的集合，是進行比特指揮報文編解碼的依據。報文描述主要包含兩部分內容，一是關于報文組成結構的描述，用表格的方式進行說明;二是關于報文在各種使用情形下的使用規范說明，用CASE和條件語句說明。(1)報文結構報文數據元素組成包括索引號、DFI(數據域標識符)/DUI(數據使用標識符)、位長、存在屬性、數據組和重復組。①索引號是對消息中出現的字段編號，采用多級編號的方式有助于顯示字段、組之間的層次關系;②DFI(數據域標識符)/DUI(數據使用標識符)用來唯一確定該字段對應的數據元素。該代碼組合提供了對數據元素字典的快速索引;③位長是數據字段在內存中存儲和發送時所占用的比特位數;④存在屬性指明字段的強制/可選屬性。強制字段用M表示，可選字段用X表示;⑤數據組號是字段所屬的數據組的編號，用符號GN表示，其中N為數據組在報文中的序號(如G1表示報文中的第一個數據組)。嵌套組的表示要在自身的符號之前加上其上層組的符號和“/”(如G1/G2表示報文的第2個組，并且這個組是嵌套在G1組內部的);⑥重復組號是字段所屬的重復組的編號，用RN(M)表示。其中N為重復組在報文中的序號，M為該重復組的最大可重復次數;重復組也可以嵌套(如R1/R2(3)表示報文中的第2個重復組，并且該重復組是嵌套在R1重復組的內部的，該重復組最多可以重復3次)。(2)處理規則報文處理規則用于指出報文賦值、發送、接收、響應等方面的要求。主要包括適用和條件說明、缺省值、預期回應和其他說明。①適用和條件說明:適用和條件說明是為了嚴格清晰地定義每種報文的構建規則，以使在多體系下統一的報文構造成為可能。它包括每個報文適用的CASE以及報文內有關基礎處理、缺省、合理行為和特殊因素的關聯條件;有一些報文是為實現多重目的而設計的。在這種情況下，適用和條件說明應清楚地定義每一個消息的合理架構，完成各自特定的目的。②預期回應:預期回應用于說明消息接收方在接收到消息后應給予的回應，預期回應與消息的適用和條件語句有關。

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