FDMS, Functional Description of Mission Space, 任務(使命)空間功能描述。一種軍事活動中的真實描述。
基本介紹
- 中文名:任務(使命)空間功能描述
- 外文名:Functional Description of Mission Space
- 縮寫:FDMS
- 描述方法:科學報告方法和設計融合方法等
FDMS的目標和組成部分,FDMS 的描述方法,FDMS 的發展狀況,
FDMS的目標和組成部分
使命空間功能描述(Function Description of Mission Space,FDMS) 模型,2001 年之前被稱作使命空間概念模型(Conceptual Model of Mission Space, CMMS), 是與仿真具體實現無關的真實世界中構成軍事使命、行動和任務的實體、過程、環境因素、相互關係和互動的功能描述。它是建模人員與軍事領域專家溝通的橋樑,是建立一致和權威的建模與仿真描述的公共起點。FDMS 的高層目標包括:(1) 為仿真開發者系統地獲取被仿真的使命(mission) 和任務(task) 的知識,提供規律性的步驟;(2) 為仿真開發者和軍事主題專家交流和獲取反饋,提供信息標準集合;(3) 為隨後的分析,設計、發布和最終的校核,驗證和確認(Verification Validation and Accreditation, VV&A) 提供真實世界和軍事活動的基礎。(4) 通過確定相關的真實世界活動的共同性,為最終的仿真實現提供可重用的機會。(5) 提供可重用的使命空間模型(Mission Space Model ,MSM )資源庫。FDMS 的主要組成部分包括:使命空間模型(MSM),它是與真實世界軍事活動相一致的功能描述;公共資源庫,可以對模型進行註冊。存儲、管理和釋放的資料庫管理系統;技術框架,知識獲取和集成的互操作標準;支撐工具軟體。
FDMS 的描述方法
FDMS 有多種描述形式:如專用方法、科學報告方法和設計融合方法等。其中專用方法是針對具體情況進行的,它沒有考慮日後更加廣泛的套用。當需要再次使用專用方法描述的模型時,往往無法獲得概念模型充分的信息。為了重構概念模型,有時必需一邊分析仿真代碼,一邊研究有限的模型文檔,有時還需要向當時的開發人員進行諮詢,這就限制了此方法的使用。
科學報告方法使用科學報告的標準結構,並通過運用數學和技術標準使得描述更清晰、假設更完備、規範約束更嚴格。這種描述形式包含以下九個部分:(1) 模型鑑別部分;(2) 模型的主要聯繫人;(3) 需求/目的;(4) 模型概述;(5) 前提和假設;(6) 確定實體/過程可能的狀態任務/動作/行為關係/互動事件和參數/要素;(7) 確定算法;(8) 模型開發計畫;(9) 總結。
設計融合方法支持仿真設計,它使用UML 結構、Rose圖表和相關的文本描述來表示概念模型。UML 描述的結構分析結果可以方便代碼開發人員設計與開發,也有助於一致性檢查。Rational Rose 提供了“用例視圖”、“邏輯視圖”、“組件視圖”和“配置視圖”四個大類,共包含了“用例圖”、“類圖”、“順序圖”、“對象圖協作圖”、“活動圖”、“狀態圖”、“組件圖”和“配置圖”九種詳細視圖,可以從動態和靜態兩方面描述系統。其中“組件視圖”和“配置視圖”描述了系統實現特性,而概念模型獨立於系統實現,故這兩種視圖不適用於概念模型。
FDMS 的發展狀況
FDMS 重點在於獲取和形式化軍事領域的面向過程的知識。美國在這個領域的研究一直處於世界前列,建模仿真團體在多年實踐積累和需求牽引之下,經過短短几年的時間取得了巨大的成就。在美國有代表性FDMS 系統包括:
(1) 聯合仿真系統(Joint Simulation System ,JSIMS)的FDMS。JSIMS 是美國軍方發起的支持任務級仿真的系統,是分散式的、無縫集成的仿真環境,它可以與指揮、控制、通訊、計算機、智慧型(C4I) 及領域裝備相連線,可以支持聯合、服務、訓練、教育、條例開發和使命演練等活動。JSIMS 的使命空間是聯合軍事力量可以執行的過程、功能和任務的集合,它的FDMS 稱為JCMMS。 JCMMS 歷經三年時間,由12 個開發代理相互協作,開發出1903 個形式化數據產品(Formalized Data Product ,FDP) 及一個不同開發代理間互動(XDI) 的列表。在這些FDP 中,有571 個過程FDP,有557 個組織FDP, 有545 個裝備FDP, 有198 個信息項目FDP, 有4 個公共裝備互動FDP ,有3 個環境因素FDP。
(2) 聯合作戰系統(Joint Warfare System, JWARS)的FDMS。 JWARS 是美軍方設計並開發的最先進的構造仿真系統,它以聯合條令為依據描述聯合活動、過程和軍事行動。它可以描述未來的戰爭,可以輔助概念開發、軍事力量分析和活動過程分析等。它的主要研究領域包括計畫、執行和評估套用,系統效能和折中分析,概念與條令的開發和評估等。JWARS 1.1 版本已於2000 年1 月份發布。JWARS 的概念模型被稱為JMSM( JWARS Mission Space ModelJMSM ,JMSM) 被劃分為6 個使命域,它們是:移動和機動,ISR (Intelligence Surveillance and Reconnaissance), 開火支持,C4( command, control, communications, andcomputers) 及防護。
在歐洲,北約組織在1998 年8 月提出的北約建模與仿真主計畫(NATO MSMP) 1.0 版本中,把FDMS 作為一項關鍵的研究領域,並定義為“與使命相關的實體、動作、關係、互動和環境的執行人員視圖。使命空間可以包括真實世界的任何方面,如為了完成軍事使命所需的醫療救治、軍需製造和電力分配等。”澳大利亞航空與海洋研究實驗室在2000 年10 月份提交的《澳大利亞國防力量先進分散式仿真》中,強調“為了推進代碼和模型重用,為了能夠與主要盟友實現互操作,澳大利亞必需定義自己的FDMS ,這樣才能為澳大利亞國防實體、軍事行動環境和戰術提供標準的描述。澳大利亞FDMS 的實現問題還需要進一步的研究,應該在 今後的國防建模與仿真主計畫中給予重視。”在亞洲,主要是日本和韓國在這方面接受DMSO 的技術指導並進行合作。
在國內,國防大學、國防科技大學、南昌陸軍學院、裝甲兵工程學院及軍械工程學院等科研院所都進行了關於FDMS 的理論和方法研究,取得了一些成就。總參把這項研究定義為“軍事概念模型”並且加強了高層的組織和協調工作,權威、共享的模型資源庫正處於設計和開發階段。