体系结构及DoDAF综述

作战视点OV
OV-1：高层作战概念图 0V-2：作战资源流描述 0V-3：作战资源流矩阵 0V-4：组织机构关系图 0V-5a：作战活动分解树 0V-5b：作战活动模型 OV-6a：作战规则模型 0V-6b：作战状态转换模型 OV-6c：作战事件跟踪描述
用图形或文本描述的高层作战概念。
描述作战活动之间交换的资源流。
的标准方法，确保架构描述可比较、评估 • 提供了对FoS (系统族)和SoS(体系)进行理解、
比较、集成和互操作共同的架构基础 • 提供开发和表达架构描述的规则和指南,但不
指导如何实现
DoDAF的发展历程
OASD(C3I)架构和集成 2002 主任领导
架构框架 工作组
DoDAF V1.0
2003.8
SvcV-10b：服务状态转换描述 SvcV-10c：服务事件跟踪描述
描述服务功能的三个模型之一。描述一个服务有哪些状态，以及服务因 响应事件而导致服务从一个状态如何转换到另一个状态的。
描述服务功能的三个模型之一。描述服务之间如何交互、协作，共同完 成某个作战任务或活动的。
系统视点SV
• 系统视点(SV)集中反映支持作战行动中的自动化系 统、相互交联和其他系统功能的信息。
SV-10b：系统状态转换描述 SV-10c：系统事件跟踪描述
描述系统功能的三个模型之一。描述一个系统有哪些状态，以及系统因响应 事件而导致系统从一个状态如何转换到另一个状态的。
描述系统功能的三个模型之一。描述系统之间如何交互、协作，共同完成某 个作战任务或活动的。
描述服务间交换的服务资源流要素和交换属性的具体细节。
描述服务在指定时间段的度量指标。 规划服务未来演进发展的路线图，确定每一个关键阶段应该提供哪些服 务。 期望能在某个时间框架范围中获得的并将影响未来服务发展的新兴技术、 软/硬件产品和技能。
描述服务功能的三个模型之一。描述服务执行时必需遵守的业务规则。
普通项目:
- 5-10 人 - 历时10-15 个月 - 3-5 个外部接口 - 几个风险
低管理复杂性
- 规模小 - 非正式 - 单个干系人 - 产品型
国防武器系统
编译器 汽车嵌入式
软件 CASE工具
小型科学模拟
电信交换系统 空中飞行管制系统
大型组织/实体仿真
高管理复杂性
- 规模大 - 合同 - 许多干系人 - 项目型
对服务之间交换的资源流的描述。 描述系统和服务之间的支持关系，即一个服务由哪些系统来提供，一个 系统提供哪些服务。
描述服务之间的关系，如服务之间的接口、规划的与现有的接口的对比。
描述服务的功能和提供服务时所需的数据流。 描述服务与作战活动之间的支持关系，即一个作战活动由哪些服务来支 持，一个服务可以支持哪些作战活动。
泸定桥
框架
8
体系结构框架发展路线图
Zachman 1987
TAFIM
POSIX
TISAF 1997
EAP 1992
FEAF 1999
TEAF 2000
NIST EA
10
DoD TRM
TOGAF
JTA
1999
参考 参考
C4ISR
参考 参考
1996
JTAA
DoDAF 1.0 2004
MoDAF 2005
• 随着对面向服务环境和云计算的重视，在DoDAF 的未来版本中也许不会有系统视点。
系统视点SV
SV-1：系统接口描述 SV-2：系统资源流描述
SV-3：系统-系统矩阵
SV-4：系统功能描述
SV-5a：作战活动-系统功能 跟踪矩阵
SV-5b：作战活动-系统跟踪 矩阵 SV-6：系统资源流矩阵
SV-7：系统度量矩阵
所计划的该阶段解决方案。
CV-6：能力-作战行动映射 能力与其支撑的作战行动之间的映射关系。
CV-7：能力-服务映射
能力与实现该能力的服务之间的映射关系。
作战视点OV
• 作战视点(OV)集中反映了完成DoD使命的机 构、任务或执行的行动以及彼此间必须交 换的信息。
• 描述信息交换的种类、频度、性质，信息 交换支持哪些任务和活动。
SvcV-3a：系统-服务矩阵
SvcV-3b：服务-服务矩阵 SvcV-4：服务功能描述 SvcV-5：作战活动-服务跟踪矩 阵 SvcV-6：服务资源流矩阵 SvcV-7：服务度量矩阵 SvcV-8：服务演进描述
SvcV-9：服务技术和技能预测
SvcV-10a：服务规则模型
对服务、服务项及其相互关系的确定。
仪表盘
图形示意
参考模型
融合产品
DoDAF V2.0
系统视点
DoDAF V1.5
SV视图中所有与 系统相关的产品
适用表示
组合产品
全部AV产品
全景视点
服务视点
SV视图中所有与 服务相关的产品
数信视点
SV-11 OV-7
能力视点
全部TV产品
标准视点
余下的OV产品
项目视点
作战视点
修订
移动 新增 DoDAF元模型 (DM2)
• 体系是一个由不同组织开发的相互依赖的子系统组成的大型、 复杂、持久的系统集合，其目的是提供多种能力以完成多种任 务。——Jeremy M. Kaplan
• System of Systems (SoS) • Complex System
体系的特征
• 成员具有独特的功能，独立进行功能演进 • 成员系统独立运行； • 成员系统独立管理； • 成员系统地域分布性，存在信息交互； • ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ机协同，具有涌现性（1＋1>2）； • 不断发展进化。
全景视点AV
• 与所有视点相关的体系结构描述的顶层概貌。 • 提供有关体系结构描述的总体信息，诸如体系结构描述的范围和背景。 • 范围包括体系结构描述的专业领域和时间框架。 • 背景由构成体系结构描述背景的相互关联各种条件组成，包括条令，
战术、技术和程序，相关目标和构想的描述，作战概念(CONOPS)，想 定和环境条件。
服务视点SvcV
• 服务视点(SvcV)集中反映了为作战行动提供支撑的 系统、服务和相互交织的功能。
• DoD流程包括作战、业务、情报和基础设施功能。 • SvcV功能和服务资源及要素可以链接到0V中的体
系结构数据。 • 这些系统功能和服务资源支撑作战行动，促进信
息交换。
服务视点SvcV
SvcV-1：服务背景描述 SvcV-2：服务资源流描述
体系结构综述
耿新阶
Tel: 139 1083 0901 Email: gengxinjie@
权 威 数
据
元元 模模
型型
方方 法法
呈呈 现现
适适用用
议程
1、体系结构基本概念
2、DoDAF概述
3、深入讨论
4、外军应用DoDAF的情况
国防武器系统是最复杂的大系统
高技术复杂性
- 嵌入式, 实时, 分布式, 容错 - 定制， 架构工程 - 高性能
体系结构用于…
需求 论证 概念 演示
总体 方案 设计
装备 运用 研究
体系 效能 评估
体系结构有什么用?
N×N阶接口
• 定义系统的组成及其交互关系、 接口，理清结构、功能和行为
• 作为设计蓝图，指导后续的工 作
• 沟通、交流的手段
• 指导项目的任务划分和人员组 成结构
N阶接口
体系结构方法的要点
仪表板
• CV为体系结构描述中阐述的能力提供了战略背景 和相应的高层范围，比作战概念图中定义的基于 想定的范围更全面。
• 这些模型是高层的，用决策者易于理解的术语来 描述能力，以便沟通能力演进方面战略构想。
能力视点CV
CV-1：能力愿景 CV-2：能力分类 CV-3：能力阶段 CV-4：能力依赖
军事转型的总体构想，提供所描述能力的战略背景和高层 范围。
活动模型 系统功能
能力
图形示意
参考模型
融合产品
功能
活动
数据
业务规则
体系结构信息
组合产品
流程模型 数据模型
体系结构方法
权 威 数
据
元元 模模
型型
方方 法法
呈呈 现现
适适用用
议程
1、体系结构基本概念
2、DoDAF概述
3、深入讨论
4、外军应用DoDAF的情况
DoDAF
• 美国国防部开发 • 创建跨越组织和国界的系统架构 • 涵盖DoD的所有业务领域 • 定义了表示、描述和集成DoD范围内众多架构
NAF 2006
体系结构框架的组成
业务 应用 架构 架构
数据 技术 架构 架构
体系结构是…
• 体系和复杂大系统的核心结构，决定其功 能、性能
• 描述、设计、规划体系和复杂大系统的系 统化、结构化、规范化方法
• 将设计知识显性化 • 实施系统（体系）工程的可操作的具体方
法和技术 • 实施MBSE的有效途径
描述系统在指定时间段的度量指标。
SV-8：系统演进描述
规划系统未来演进发展的路线图，确定每一个关键阶段系统应该具备的功能。
SV-9：系统技术和技能预测 列出未来某个时间段内可能会影响系统开发的新兴技术、软/硬件产品和技能。
SV-10a：系统规则模型
描述系统功能的三个模型之一。描述系统功能执行时必需遵守的业务规则。
小型分布式应用 企业应用
国防 MIS系统
小型数据库应用
电子表格
低技术复杂性
- 大多数是4GL, 或基于组件的 - 应用工程 - 无明显的性能要求
什么是体系
• 体系是由复杂系统组成的一个更大规模的、相互协作的、分布 式的系 统。——Kotov