DoDAF及其在美军武器装备体系结构开发中的应用

基于DOD AF的装备体系结构设计
陈健;李季颖
【期刊名称】《海军航空工程学院学报》
【年(卷),期】2015(030)001
【摘要】针对装备体系结构设计标准不统一,装备之间互操作性差的问题,借鉴了美军的国防部体系结构框架,分析了其作战视图和系统视图在装备需求阶段需要重点回答的问题,研究了由作战视图产品向系统视图产品的映射方法,分析归纳了以数据为核心的体系结构产品开发顺序.
【总页数】6页(P73-77,82)
【作者】陈健;李季颖
【作者单位】海军航空工程学院研究生管理大队,山东烟台264001;海军航空工程学院科研部,山东烟台264001
【正文语种】中文
【中图分类】E074
【相关文献】
1.基于DoDAF
2.O的多机协同探测系统体系结构设计 [J], 乔心;李永宾;葛小凯
2.基于DoDAF作战视图的航空医疗救援体系结构设计 [J], 张青松;徐毓蔓
3.基于DoDAF的疫情防控救治体系结构设计 [J], 梁慜;田辉;魏立柱
4.基于DoDAF的海洋无人信息平台体系结构设计 [J], 张一
5.基于DoD AF的两栖编队指挥信息系统体系结构设计 [J], 刘晓东;丁军;吴奎;陈福良
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海湾战争中，以美国为首的多国联军先进武器装备体系与伊拉克军队落后的武器装备体系间的整体对抗结果，充分展示了基于信息技术的现代武器装备体系对战争胜负的重要影响。

促使各国军队认识到，加强武器装备体系建设已成为武器装备发展的重中之重。

长期以来，美国在武器装备体系建设研究领域不断推陈出新，提出各种理论方法，并在实践中得到应用，美国国防部体系结构框架（DoDAF ）即为这些研究成果之一，目前，它已成为美国武器装备体系结构研究工作的最重要成果。

一、美军武器装备体系结构的开发1.武器装备体系结构概念武器装备体系是指在军事战略的指导下，为发挥武器装备的最佳作战效能，由功能上相互联系、性能上相互补充的各种武器系统，按一定结构关系和数量比例综DoDAF 及其在美军武器装备体系结构开发中的应用DoDAF and Its Apply to U.S Army Weapon and EquipmentSystem-of-systems Architecture Development■谢志航冷洪霞作者简介：谢志航，男，高级工程师，中航工业成都飞机设计研究所，610041冷洪霞，女，副研究馆员，中航工业成都飞机设计研究所，610041摘要：文章主要针对美军武器装备体系结构开发理论的发展历程及最新版的美国国防部体系结构框架DoDAF2.0进行了详细介绍，并在此基础上，简要分析了DoDAF 在美军作战需求体系结构开发中的应用。

关键词：DoDAF 武器装备体系结构联合作战美军中图分类号：E3/7-45文献标识码：A文章编号：1671-4547（2011）04-0025-07防暴动能弹侵彻靶板仿真2011年第4期总第269期国防科技2011年第4期第32卷第4期国防科技合集成的更高层次的武器装备系统。

而武器装备的体系结构是指应用系统工程的方法，从总体上描述武器装备的构成要素、各要素的地位与相互联系，以及制约它们的原则和指南，用以指导武器装备的采办。

美国国防部架构框架D o D A F介绍文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-美国国防部架构框架（DoDAF）介绍摘要： DoDAF是由美国国防部的US Undersecretary of Defense for Business Transformation工作小组所制定的系统体系结构框架(Architecture Framework,简称AF)。

关键词： DODAF，C4ISR，美国国防部，架构框架DoDAF是由美国国防部的US Undersecretary of Defense for Business Transformation工作小组所制定的系统体系结构框架(Architecture Framework,简称AF)。

其前身是C4ISR (Command, Control, Communications, Computers, Intelligence, Surveillance and Reconnaissance )体系结构框架。

近年来，基于DoDAF而发展出来的有：英国国防部提出的MODAF和NAF (NATO Architecture Framework)。

美国国防部（DoD）于2004年2月颁布了《体系结构框架》的1.0版本用于指导国防指挥1.DoDAF的演进C4ISR AF 1.0 ----于1996年6月推出。

C4ISR AF 2.0 ----于1997年12月推出。

DoDAF 1.0 ----于2003年8月推出，增加其运用范围，不局限C4ISR里，可以应用到所有的任务领域（Mission Area）；同时也推出CADM v1.01。

DoDAF 1.5 ----于2007年4月推出，特别强调以网路为中心(Net-Centric)的概念，在体系结构的描述里体现了网络为中心的概念；也推出CADM v1.5以便储存Net-Centric新概念的描述文件。

美国国防部体系结构框架应用分析本文从体系结构方法的定义引出美国国防部体系结构框架（DoDAF）的概念，对比DoDAF2.0版本的优势，说明DoDAF2.0中8个视角52个模型的含义，分析了DoDAF2.0框架下体系结构开发的原则和步骤。

在此基础上，简要分析了DoDAF2.0的应用领域，并以武器装备需求分析为例，说明了作战视角（OV）和系统视角（SV）的分析过程。

体系结构（architecture）是指由环境、系统单元、系统单元之间的关系、系统设计及演进的原则等共同构成的系统特性。

这里的“系统”是泛指，包括硬件系统、软件系统、组织机构等“人造系统”。

体系结构方法是为解决大型复杂系统建设而出现的一个新的研究领域，它的主要目的是描述清楚大型复杂系统的组成部件，各部件之间的关系以及制约它们的原则和指南，以供系统决策人员、系统分析人员、系统设计人员、系统实施人员以及系统部署人员进行交流与沟通，为系统集成、信息共享提供基础和依据。

体系结构框架（archi?tectureframework，AF）是体系结构建立的基本方法，提供体系结构建立的统一原则和操作要求。

体系结构框架不仅分类、组织体系结构产品信息，而且提供体系结构产品核心数据模型，为体系结构产品之间信息、数据关联提供依据和支持。

在统一的体系结构框架指导下，采用体系结构设计方法去完整描述复杂系统，可以确保系统能够有效满足不同用户的使用需求，实现系统间的信息互通和共享，确保系统设计的完整性和一致性，提高系统设计质量，避免重复建设，节省建设、维护和使用成本，实现系统间的综合集成，这些也正是越来越多国家的军队开展体系结构研究的重要原因。

目前，国防领域比较主流的是美国国防部体系结构框架（DoDAF）、英国国防部体系结构框架（MoDAF）、北约体系结构框架（NAF）、开放群组架构框架（ToGAF）。

除了这些在军事领域的主要体系结构框架，还有软件系统体系结构框架（SAF）、扎克曼架构框架等。

基于dodaf的装备体系结构建模方法1. 背景介绍美国国防部架构框架（DoDAF）是一种基于数据和组件的体系结构分析方法，旨在提高各种军事项目和技术开发计划的效率和效益。

随着装备体系结构的复杂性和多样性不断增加，DoDAF的应用显得尤为重要。

2. DoDAF的构成元素DoDAF的主要构成元素包括：数据视图、活动视图、逻辑视图和物理视图。

数据视图描述了数据的流动和存储参数以及数据处理的过程。

活动视图列举了各项活动、任务和流程，并确定了它们之间的关系。

逻辑视图则包括所有操作间的控制流和时序信息。

而物理视图则是具体物体的描述，包括实际装备、传感器、机构和对应的软件支持。

3. 基于DoDAF的装备体系结构建模方法在进行装备体系结构建模之前，要明确需要达到的目的和规模。

通过构建DoDAF模型，可以帮助分析师更好地识别和规划组织的需求。

以下是具体的建模步骤：3.1 确定为何需要建模建模的目的通常是为了规划和设计装备系统、辅助指挥、决策和管理过程以及协调各工作组件之间的关系。

3.2 分析和收集需求需求分析是确定系统目标、功能和性能的过程。

利用DoDAF，可以收集和归纳数据、活动、逻辑和物理要素，也可以确定性能和特征的相关细节。

3.3 设计模型利用收集到的信息，设计详细的实现计划并构建装备体系结构模型。

3.4 进行验证和测试当建模完成之后，要进行验证和测试以确保所有的数据都可以被安全地存储和交互。

通过验证和测试，可以确保DoDAF模型的准确性和可行性。

4. 结论基于DoDAF的装备体系结构建模可以帮助军事系统分析师更好地了解和处理这些系统的各个组件之间的关系，包括数据、活动、逻辑和物理要素，并有效地整合它们。

同时，基于DoDAF的方法提供了可行的解决方案，对于保障军事设施安全和效益有重要意义。

基于DODAF的装备体系结构建模方法一、介绍装备体系结构是指军事作战中所使用的各种装备之间的关系和组织方式。

基于DODAF（Department of Defense Architecture Framework）的装备体系结构建模方法是一种用于描述和分析装备体系结构的方法。

本文将详细探讨该方法的核心思想、基本原理以及实际应用。

二、DODAF概览DODAF是美国国防部制定的一种体系结构框架，用于设计和描述复杂系统。

它提供了一套标准化的方法和工具，帮助军事组织分析和决策各种体系结构相关的问题。

DODAF包括多个视图，每个视图从不同的角度描述体系结构的各个方面，如组织、功能、数据流等。

三、装备体系结构建模方法3.1 概述装备体系结构建模方法是基于DODAF的一种特定应用，它的主要目标是描述和分析军事装备体系结构。

该方法包括以下几个步骤：需求分析、体系结构设计、模型构建和验证等。

3.2 需求分析在进行装备体系结构建模之前，需要首先对装备体系的需求进行分析。

这包括识别和定义装备体系的功能需求、性能需求和约束条件等。

通过需求分析，可以明确装备体系的整体目标和设计要求。

3.3 体系结构设计在需求分析的基础上，进行装备体系结构的设计。

该步骤主要包括确定体系结构的组成部分、各个部分之间的关系以及数据流动方式等。

通过体系结构设计，可以对装备体系的组织结构和功能进行明确和规划。

3.4 模型构建在体系结构设计完成后，需要进行模型的构建。

这包括使用合适的建模工具和技术，将装备体系结构的各个组成部分进行建模和描述。

建模可以使用UML（Unified Modeling Language）等标准化的建模语言。

3.5 模型验证模型构建完成后，需要对模型进行验证。

验证主要包括验证模型的完整性、一致性和符合性等。

通过模型验证，可以发现和修复潜在的问题，保证模型的质量和正确性。

四、实际应用4.1 装备配置管理基于DODAF的装备体系结构建模方法可以应用于装备配置管理。

美国国防部体系架构框架（DoDAF）美国国防部体系架构框架（DoDAF ）使用的 IBM Rational方法构建复杂系统要求具有了解并管理复杂关系的特别能力。

彻底地了解企业架构2对有效的设计、实现、部署和演进系统的维护是至关重要的。

一个完整的与该架构相符的模型是对该理解的关键——并且对于减少风险及管理系统的复杂性是必要的。

DoDAF 内容为我们提供了一个观察在增量地定义系统时所利用的体系结构的“ 窗口” 。

已生成的符合DoDAF 的报告支持对主要的面向任务的系统的赞助及筹款的搜索。

然而，通过在系统生命周期的早期描述系统架构，系统工程团队可以从该投资中了解到更加多的价值。

例如，您越早识别出集成挑战和运作依赖，您就会更有效地达成关键的决策。

IBM Rational 用集成产品的方式全面支持 DoDAF ，这些产品是证实了的系统工程过程（Rational Unified Process® for Systems Engineering ，或称RUP-SE ），和设计用来简化发现、描述、实现，和演进多种与 DoD 运作任务相关的复杂企业架构的功能。

IBM Rational 工具明显地符合DoDAF 的规范，建立在IBM Rational 的基于Eclipse 的建模解决方案上，包括IBM Rational Software Architect® 、IBM Rat ional Software Modeler® ，和IBM Rational Systems Developer™ 。

整个系统开发团队能够使用用于需求管理的IBM Rational RequisitePro® 、用于配置管理的 IBM Rational ClearCase® 、用于变更管理的IBM Rational ClearQuest® ，及其他IBM Rational 产品。

Ready for Rational Partners 所提供的扩展功能和插件进一步增强了Systems Modeling Language (SysML) 建模和基于状态机的可执行模型的能力。

dodaf架构设计案例
DoDAF(The DepartmentofDefense Architecture Framework)是美国国防部提出的企业架构框架,旨在为美国国防机构提供一种全面、协调和可视化的方法,以说明和理解各种复杂的Defense系统。

DoDAF 架构设计案例可用于多种不同的应用场景,包括:
1. 系统工程
在系统工程过程中,DoDAF架构有助于捕获需求、分析差距、开发系统设计、评估替代方案和对已实施系统进行测试和验证。

2. 能力管理
DoDAF支持对现有和计划中的作战能力进行可视化和分析。

这可用于识别能力差距、优化投资并增强联合作战能力。

3. 过渡规划
基于DoDAF的架构描述,可以支持对现有能力向新兴能力的转换过程进行规划和管理。

4. 系统集成
DoDAF提供通用语言和模型,支持不同系统和组件之间的集成。

一个典型的DoDAF架构设计案例可能包括以下几个步骤:
1)界定架构目标、范围和背景
2)收集相关数据和构建架构产品
3)分析架构并识别差距和问题
4)提出架构改进建议
5)制定计划和相关路线图
通过遵循标准化的架构开发过程,DoDAF案例有助于国防部各机构之间实现互操作性、充分利用现有资源并支持未来能力的发展。

基于dodaf的装备体系任务建模与仿真方法本文主要介绍基于DODAF（Department of Defense Architecture Framework）的装备体系任务建模与仿真方法。

DODAF是美国国防部针对体系结构描述与分析开发的一种标准化框架，其目的是实现各种军事系统间的数据共享和交互。

1. 基础概念首先需要了解DODAF中的几个基础概念：- 技术体系结构（Technical Architecture）：描述依靠技术手段实施任务所需要的资源、组件和接口等。

- 业务体系结构（Operational Architecture）：描述执行任务所需要的人员、组织、过程和信息等。

- 数据体系结构（Data Architecture）：描述数据在整个体系结构中的流动和处理方式。

- 联合体系结构（Joint Architecture）：描述多个体系结构之间的相互关系和集成方式。

2. 装备体系建模方法基于DODAF的体系结构建模方法通常分为三个步骤：- 确定需求：根据任务需求和用户要求，确定体系结构的功能、性能、约束和界面等需求。

- 设计体系结构：根据需求分析结果，设计体系结构的技术/业务/数据/联合体系结构，并进行评估和优化。

- 实施与验证：根据设计体系结构，实施体系结构，并进行验证和修正。

在此过程中，通常需要采用仿真等方法来验证体系结构的正确性和可靠性。

3. 装备体系仿真方法基于DODAF的装备体系仿真方法主要包括以下步骤：- 建立模型：根据体系结构设计结果，建立体系结构的仿真模型，确定仿真场景和输入参数等。

- 进行仿真：通过仿真软件，模拟体系结构的运行过程，得到仿真结果并分析优缺点。

- 分析结果：根据仿真结果，评估体系结构的性能、可靠性、安全性等指标，发现问题并进行修正。

- 优化设计：根据仿真结果和分析结果，优化体系结构设计，提高体系结构的性能和可靠性。

4. 应用示例基于DODAF的装备体系任务建模与仿真方法已被广泛应用于军事系统的设计与开发中，例如：- 军用通信系统的设计与测试- 武器装备系统的性能仿真与评估- 战术网络系统的架构设计与测试总之，基于DODAF的装备体系任务建模与仿真方法提供了一种标准化、系统化的体系结构设计方法，可以有效促进不同军事系统之间的信息共享和交互，并为系统设计提供可靠性、安全性和效率性保障。

RUP在DoDAF体系结构中的应用研究摘要：分析了DoDAF体系结构三视图的功能、作用、相互关系以及DODAF体系结构开发过程。

提出了运用Rational统一过程(RUP)对DoDAF体系结构开发的方法与过程，结合航空兵作战的特点，运用RUP开发了的相关视图产品，描述了航空兵作战过程，证明了RUP对体系结构的开发有着良好的支持作用。

关键词：DoDAF；RUP；体系结构；航空兵中图分类号：TN957.51-34；E96 文献标识码：A 文章编号：1004-373X(2012)01-0027-04Application of RUP in DoDAF architectureMA Ying-liang1,2, SHENG Hui-ping2, SHAN Xin1(1.Graduate Students′Brigade of Naval Engineering Institute, Yantai 264001, China;2. PLA Unit of 91640, Zhanjiang 524064, China)?オ?Abstract：The function, effect, internal invasion and development process of the three views of DoDArchitect Framework are analyzed. The ways and means of using Rational unified procedure (RUP) to design DoDAF products are put forward. Combined with the tactics of aviation army, RUP was applied to design the interrelated views products and describe the battle process of aviation army. This work proves that RUP plays a significant support role in the DODAF development.Keywords：DoDAF; RUP; system architecture; aviation army收稿日期：2011-09-210 引言2004年2月，美国国防部在原有C4ISR体系结构框架的基础上，颁布了《国防部体系结构框架(DoD Architecture Framework，DoDAF)》的1.0版本，用于指导国防指挥控制系统和商业运作过程的体系结构描述[1]。

基于dodaf的装备体系任务建模与仿真方法随着装备体系任务复杂性的不断提高，对于装备体系任务的建模与仿真方法也变得越来越重要。

本文基于DoDAF（美国国防部架构框架）提出了一种装备体系任务建模与仿真方法，并通过案例验证了该方法的可行性。

首先，本文介绍了DoDAF的基本概念和架构框架。

然后，针对装备体系任务的特点，提出了一种基于DoDAF的任务建模方法。

该方法包括三个层次：战略层、操作层和执行层。

在战略层，将任务分解为若干个任务目标，并确定任务执行的时间和地点；在操作层，将任务目标进一步分解为若干个操作步骤，并确定每个操作步骤所需的资源和约束条件；在执行层，将每个操作步骤转化为具体的操作指令，并确定执行顺序和执行时间。

接着，本文介绍了基于DoDAF的装备体系任务仿真方法。

该方法采用离散事件仿真技术，将任务执行过程离散化为一系列事件，通过事件驱动的方式模拟任务执行的过程。

仿真过程中，考虑了任务执行的各种约束条件，如资源限制、时间限制、空间限制等，从而能够真实地模拟任务执行的情况。

最后，本文通过一个实际的案例验证了基于DoDAF的装备体系任务建模与仿真方法的可行性。

该案例是一个反舰作战任务，通过建模和仿真，可以有效地评估任务执行的效率和风险，并优化任务执行方案。

综上所述，基于DoDAF的装备体系任务建模与仿真方法可以有效
地提高任务执行的效率和可靠性，是一种值得推广的方法。