一种舰载作战系统体系结构量化评估方法

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1、万方数据总第171期2008年第9期舰船电子工程ShipElectronicEngineeringVoL28No．91一种舰载作战系统体系结董晓明石朝明构量化评估方法’(中国舰船研究设计中心武汉430064)摘要体系结构设计和评估是舰载作战系统改进和发展的重要依据之一。分析作战系统体系结构的概念和模块化设计原则，借鉴软件体系结构的思想选取分系统数量、节点数量、接口数量、信息单元数量和作战流程环复杂度等5个定量指标，并通过衍生指标来评估作战系统体系结构的特征，例如功能分布性、集成复杂度、数据耦合度和信息能力成熟度等。通过定量的测度来提供作战系统体系结构的评估机制，从

2、而指导和优化设计。关键词作战系统；体系结构；评估；定量指标中图分类号TP302AMethodforQuantitativeEvaluationofShipborneCombatSystemArchitectureDongXiaomingShiChaoming(ChinaShipDevelopmentandDesignCenter，Wuhan430064)AbstragtIt’Sshipborilecombatsystems’requirementstOfocusonarchitecturaldesignandevaluation，whichisfounda—tio

3、nforsystemoptimizing．Analyzesconceptsofcombatsystemarchitectureandmodularityprincipleindesign．Selectsfivequantitativemetricsfromviewofsoftwarearchitecture，includingsub-systemsnumber，nodesnumber，interfacesnumber，informationunitsnumber，andflowcyclomaticnumber,DerivedmetricscanbeusedtOev

4、aluatethepropertyofcombatsys—temarchitecture，suchasfunctionsdistribution，integrationcomplexity，datacoupling，andinformationcapabilitymaturity．Keywordscombatsystem，architecture，evaluation，quantitativemetricsClassHumOrTP3021引言舰载作战系统是舰艇平台上用于执行警戒探测、跟踪、目标识别、数据处理、威胁估计、通信、指挥决策、控制武器系统完成对敌作战打击功

5、能的各要素及人员的综合体。什么是体系结构?ANSI／IEEEStd1471—2000中的定义为：“一个系统的基本组织，通过组件、组件之间和组件与环境之间的相互关系以及支配其设计和发展的原则具体体现。”体系结构研究整体的内涵、外延、层次和关系，是创建系统的专家对系统的最高层次的共同理解。只有理解了体系结构，才能很好地理解系统、主要组件以及它们的相互关系和交互方式。有关作战系统体系结构设计的内容大多是定性的分析和描述，似乎难以用数字去更精确的表达。然而定量的研究对任何工程学科而言都是基本的，体系结构也不例外。·收稿日期：2008年5月15日，修回日期：2008年6月3

6、日基金项目：海军装备预研项目(编号：4xxxxxxxx0101)资助。作者简介：董晓明，男，博十，工程师，研究方向：舰载作战系统，分布式仿真，计算机系统结构。石朝明，男，硕士，高级工程师，研究方向：舰载作战系统。万方数据2董跷明等：一种舰载作战系统体系结构量化评估方法总第】7】期我们的目标是。借鉴计算机体系结构量化研究方法‘13和软件工程方法‘2~4‘，通过定量的测度(measurement)来提供作战系统体系结构的评估机制。使我们能够获得更深入地了解。有效的评估是对系统进行进一步选择、改进和设计的依据。2体系结构设计和评估2．1模块化和设计原则计算机软件的模块化

7、概念已经被采纳了五十年，软件体系结构体现了模块化；也就是说，软件被划分成独立命名和可独立访问的被称作“模块”的构成成分，它们集成到一起满足问题需求。设C(丁)是定义问题z复杂性的函数，E(z)是定义解决问题z所需_丁作量(以时问计算)的函数。对于两个问题声1和p2，很显然，如果C(p1)>C(p2)，那么E(p1)>E(p2)。通过对人解决问题的实验又发现了另一个有趣的特性，即，C(户1+p2)>C(p1)+C(p2)。这意味着声1和声2组合后的复杂性比单独考虑每个问题时的复杂性要大。考虑这几个式子可以得出，E(pl+p2)>E(p1)+E(p2)。因此，可以得出

8、“分而治之