一、項目背景
近年來,隨著信息技術的不斷發展和行業數字化的不斷拓展,各種信息量成倍增加。面對龐大的信息量,數據的采集運用管理成為各行各業乃至國家治理的重中之重。用數據說話、用數據決策成為行業數字化轉型的標志。實現數據根據指揮員需求展現,在指揮決策上發揮輔助決策作用提供了有力支撐。
特別是作為國之重器的軍隊,業務繁多復雜,產生的各類數據類型復雜,包括作戰類、指揮類、訓練類、裝備類、后勤保障類、日常辦公類等等,涉密程度高,處理難度大。單一、固定的數據處理方式或企業常用的數據處理技術均無法滿足要求,為了更好的對單位各類業務產生的數據進行采集、呈現、統計、分析、應用,充分提升部隊數據業務處理效率,提升數據價值,做到平時能服務、戰時能決策,真正有效的用數據驅動業務,實現數字化轉型,需要建設一套高效、好用、易用的數字戰場實時決策平臺。
數字戰場依據統一的數據標準規范,重點對裝備數據接入、信息系統匯聚接入,實現不同業務數據的采集匯聚;通過多類整合治理模型,實現多類不同復雜業務的數據融合治理;通過迭代研發各種應用服務模型,實現業務數據的關聯展現、計算分析和可視化呈現;通過開發基于地理信息服務的實時態勢展示、數據應用服務、模型開發管理等功能,實現數據資源信息高質量分析處理,支撐部隊內部的數據資源有效運用、綜合管理以及輔助決策的信息化需求。
二、體系架構
數字戰場在符合全J統一技術體制前提下,以指控、訓練、戰備、保障等業務數據為基礎,并引接地理信息數據,突出部隊業務特色和實際需求,有效匯聚融合多個業務領域數據、在線填報數據、離線導入數據等多個來源的數據,突出數據服務,為部隊管控、指揮、建設的科學籌劃、快速響應、智能決策提供信息化支持。
體系架構圖
系統服務層包括基礎支撐服務、數據服務服務、GIS數字地球服務,業務應用層包括輔助決策支撐應用、戰中籌劃應用、指揮控制應用等。系統通過數據服務建設,實現數據采集運用系統與指控系統、訓練保障類系統等對接,通過實時采集和離線采集匯聚獲取各類信息數據,并對這些數據進行綜合治理,對數據資產統一進行質量管理、追溯產出地主題數據資產;在此基礎上進一步對數據資產進行分析,實現業務建模、數據計算、數據挖掘、數據統計、數據多維分析、數據預警;在數據資源之上,提供基于地理信息系統的態勢數據展示能力、GIS基礎應用能力、三維場景展示、特情圖上展示、戰備數據分析、作戰能力評估、算法設計平臺等應用。
三、主要功能
(一)實時數據匯聚治理
數據處理流程
如圖所示,數據處理流程如下:
1.實時數據匯聚:系統匯聚區域態勢、裝備運行等實時數據,主要通過系統日志驅動讀取數據,保證數據實時性。
2.實時數據存儲和管理:實時數據存儲是實現實時數據處理的關鍵環節。實時數據平臺的可擴展性、秒級甚至是毫秒級響應能力,將清洗和轉換后的數據存儲到私有服務器中,供后續的數據分析和應用。
3.實時整合和治理:將各個數據源的數據整合起來,形成一個全面的業務數據集,以滿足不同業務的數據需求。
4.實時數據分析:通過數據分析、挖掘和人工智能等技術,對采集的實時數據進行分析處理,構建適應業務需求的應用。
5.數據可視化:構建業務特定分析專題可視化工具,將實時數據以可視化的方式展現出來,服務指揮員更好地理解數據和科學決策。
(二)GIS應用
數字戰場將系統采集的各類數據信息,與地理位置信息有效關聯,并在地圖上進行多維方式分析與呈現,可以對地圖信息的加載以及底圖和圖層的靈活配置,便于用戶對地理信息服務的使用增強數據信息的直觀感受,感知關鍵信息的地理位置實時變化,綜合呈現單位信息態勢,輔助智能化信息化決策。
1.GIS基礎應用
(1)基礎服務
系統支持柵格數據、矢量數據、高程數據、影像數據等多源數據加載。
(2)圖層控制
支持對圖層進行控制,系統支持輔助圖層、地形、柵格數據、矢量數據、三維模型、數據圖層、地圖底圖等多層級圖層配置選擇。
圖層控制
(3)地圖工具
提供圖上量算、空間分析、坐標定位、地區導航、我的標記、視角書簽、地圖打印、飛行漫游、圖上標繪、路線導航、分屏對比等多類地圖工具,同時提供地點搜索、放大、縮小、恢復視圖等便捷操作,輔助用戶更加便捷的操作和使用地圖。
地圖工具
(4)信息展示
能夠對重要信息如企業分布點位、交通道路情況、重要目標位置等結合地圖進行呈現。
(5)三維模型
支持在地圖上建立三維模型,包括建筑模型、人工BIM模型、地下管網模型等,支持對動態數據顯示和模擬播放,能更好的支持部隊地圖數據應用。
(6)數據分析
支持數據專項分析和綜合分析。
高能預警
2.綜合態勢
提供圖上信息的綜合態勢呈現,能夠滿足多種動態展示特效。如熱力圖、遷移圖、線狀圖、掃描圖等多維動態展示效果,更好的呈現綜合態勢,輔助用戶智能決策。
動態圍墻展示效果
3.三維建模和關聯數據展示
三維數字化建模展示實現大型機場、倉庫、機場、火車站、山脈、加油站等重點場所真實場景展示。
4.特情場景圖上作業
根據特情情報信息或想定信息,依據敵我裝備數據參數、地理位置、機動能力、攻防能效等指標構建攻防作業模型,在圖上進行攻防態勢展示、危機預警、策略提示、輔助決策等操作。
(三)數據分析應用
1.戰備工作數據分析
戰備工作數據分析圍繞“查詢、統計、預警、評估”四個方面,實現各級部隊“五率六量”數據管理功能,并構建總體能力指標體系模型,對各單位遂行作戰能力水平進行評估和結果展示。包括戰備綜合能力指數,雷達圖展示的分項指標,折線圖展示的能力發展趨勢,柱狀圖展示的下級各旅級單位的戰備能力指數等。

戰備分析
2.基于任務的兵力推薦
依據情報信息和威脅性質判斷,對當前任務可能需要的能力進行優先級排序,依此持續創建觀察和預測分析,在圖上進行攻防態勢展示、危機預警,并依據敵方實時數據計算輔助生成部隊、裝備選擇,陣地部署規劃,應對策略等輔助決策提示,用以規劃我方兵力配置和提升應對執行能力。
兵力推薦
3.作戰體系能力評估
建立作戰體系能力檢驗評估模型,依據作戰目的、作戰決心、武器裝備體系和作戰運用要求,構建評估評估指標體系,分析作戰能力現狀,查找薄弱環節,輔助領域研究人員有針對性地研究和改進作戰能力生成對策。
能力評估
4.裝備性能和隱患分析
系統對歷史維修數據、裝備技術資料、裝備設計極限闡值、排故經驗數據、故障案例庫、故障診斷策略及裝備使用維修技術等的總結應用,將這些基礎數據進行分析、融合,建立可作為故障診斷的基礎依據。
5.算法設計平臺
算法設計平臺基于大數據計算框架以及結合DAG流程設計工具的服務平臺,旨在通過流程設計、模型開發管理、算子開發、各類任務運行調度監控、數據可視化等手段,實現對用戶自定義模型構建和分析展示。