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面向对象的DoDAF描述方法(1)——DoDAF概述

 天蓝的心 2016-06-03

DoDAF从诞生到现在经历了二十个年头,从最初的C4ISR,到现在的DoDAF2.0,体系结构框架的版本不断进化。然而,DoDAF在国内更多的采用结构化的方法分析描述,这种方法可以很容易地描述体系结构,但给描述后的软件实现、系统维护和组件重用带来很大困难。

本系列主题介绍如何采用面向对象的方法描述DoDAF的核心内容,采用面向对象的建模语言SysML描述DoDAF的主要产品。

  1. 体系论证过程

体系结构是“组成系统各部件的结构、它们之间的关系以及自始至终支配它们设计和演变的指导原则和准则”。对于复杂大系统而言,进行合理的体系结构设计可以保证系统开发的有效性,便于复杂系统的理解和管理,并有助于提高开发效率、满足用户需求,是进行武器装备设计必不可少的一个过程。

基于DoDAF的体系论证过程如下,从军事需求开始,对需求进行采集、分析和规范化管理,做好需求管理;然后依据需求,使用形式化方法对体系结构进行描述,即体系建模,可采用IDEFUMLSysML等建模语言;将系统模型的形式化描述转化成可执行模型,进行各层次的仿真,根据仿真结果,对功能及指标进行评估,验证需求。该过程是循环迭代的过程。



            基于DoDAF的体系论证过程


2DoDAF视图

DoDAF确定了适用于美国国防部体系结构描述开发、表述和集成的通用方法。在DoDAF中,用作战视图(OV)、系统视图(SV)、技术标准视图(TV)和全景视图(AV)来描述体系结构。体系结构描述是由体系结构产品组成的,这些产品在每个视图或跨视图相关联。



DoDAF组成

1)全景视图(AV

全景视图包括与体系结构三个视图相关的顶层内容。AV产品确定了体系结构的范围和北京,这些范围包括体系结构的主题域和时间框架。体系结构中确定的背景由一些相互关联的条件组成,包括条令、战术、技术、规程、目标、想定和环境条件等。

2)作战视图(OV

作战视图描述了作战节点、作战任务或作战活动,以及为完成使命任务所必须交换的信息。描述了信息交换的类型、信息交换的频率以及由信息交换支持的任务和作战活动。

3)系统视图(SV

系统视图描述了系统、服务和支撑作战活动的系统功能。系统视图中的系统功能和系统组件可以与作战视图中生成的体系结构产物联系在一起。这些系统功能为作战活动提供支持,并推动作战节点之间的信息交换。

4)技术标准视图(TV

技术标准视图是管理系统组成部分或要素的配置,目的是确保系统满足特定的作战需求。包括技术标准、执行惯例、规则以及准则。可以将技术视图作为配置文件,用以对一个确定的体系结构的系统进行管理。


3DoDAF产品
        DoDAF四个视图共有29个产品,如下图:

DoDAF产品

体系结构描述本质上是多视图的,我们不可能用一个视图涵盖体系的所有信息,那样会使核心信息被细节淹没以致很难理解。但体系结构设计建模时并不需要对全部视图的所有产品进行描述,可以根据体系结构的需求选择部分视图产品进行描述。

DoDAF29种产品,表现形式不同,有图形、表格或文字。本系列专题针对武器装备体系中的图形化表示产品,包括:作战视图中的OV-2OV-4OV-5OV-6bOV-6c,系统视图中的SV-1SV-4a。所设计的体系结构应该是集成的,也就是要确保所设计的各体系结构产品之间的数据一致性。


4、结构化建模方法

当前体系建模主要采用结构化的方法,结构化方法是一种比较成熟的过程驱动系统工程方法,它的出发点是系统需要执行的功能或活动,基于功能的不断分解得到系统层次结构图。它的特点是面向数据流、自顶向下和逐步求精,利用结构化设计方法进行符合DoDAF标准的体系结构设计。

结构化分析方法的优点是理论成熟,应用比较广泛,其对功能的强调保证了与DoDAF标准偏向的契合;不足之处在于以功能为出发点分析系统破坏了系统的原有界限,容易造成人们对系统理解的偏差,而且此方法对软件实现、系统维护和组件重用带来很大困难。

对武器装备体系建模越深入,结构化分析方法暴露的问题就越多,而采用面向对象的方法,将问题空间自然分割,更接近人的思维方式,利于具体分析与设计,同时也很好地支持了体系结构的重用,易于系统的升级和维护。



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