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美军全球作战保障系统空军系统概述

全球作战保障系统(GCSS)是美参联会1992年开始研制的全球指挥控制系统的分系统,由参联会后勤部负责开发,目的是实现后勤数据与作战和情报数据真正融合,为指挥官提供包括战略、战区和战术级的物资补给、交通运输、医疗、人事、财务、工程、维修等方面的综合后勤信息。在战场上,GCSS将提供一种融合的、一体化的实时多维作战保障和作战服务保障场景。GCSS打破了各军种和国防机构烟囱管式的后勤保障信息系统(运输、供应、维修、人事、医疗、工程、维修和财务等),使各方数据充分融合和共享,改善和加速决策过程。

GCSS由联合参谋部后勤处(J4)集中管理,由各军种和作战保障机构(如国防信息系统局(DISA)和国防后勤局(DLA))分散实施。全球作战保障系统具体又细分为联合系统和各军种分系统,其中全球作战保障系统空军系统是美国空军专用作战保障系统,用于为空军作战人员和保障分部提供及时、准确、安全的作战保障信息。

一、GCSS空军系统概况

全球作战保障系统空军系统(GCSS-AF)是实现标准基地级自动化信息系统现代化的总体计划的第二阶段,该计划始于1989年的基地级系统现代化(BLSM)计划,1994年1月25日,该计划被重新命名为全球作战保障系统空军系统,并被指定为重大自动化信息系统计划。

全球作战保障系统空军系统的任务是向联合空军指挥官以及所有等级和梯队的敏捷作战保障人员,提供及时、准确、可信的敏捷作战保障信息和航空航天远征部队所需的安全水平,用以执行整个军事行动范围内的空军任务。此外,全球作战保障系统空军系统是空军自动化信息系统实现现代化和一体化,改进业务流程的途径。

全球作战保障系统空军系统将逐步对标准的基地级自动化信息系统的软件进行改进,使它们能运行在一个通用操作环境中。它将支持分布在世界各地的所有的空军现役部队、后备役部队、值班驻地的用户。全球作战保障系统空军系统将覆盖十几个保障功能领域(也称为业务领域),包括维修保养、供给和运输等,预计将有640多个自动化保障信息系统被集成到GCSS-AF体系结构框架中。

GCSS-AF将对现有的自动信息系统进行三种现代化改造:(1)功能现代化:当存在新的功能需求,或改变用户业务实践将带来较高效益时,将采用重新设计业务流程的过程来重新设计系统。(2)技术现代化:是在不改进业务流程的情况下,对现有软件应用程序进行重新设计。(3)重新宿驻:当一个系统已经在技术上实现了现代化,将可用代码从一个操作系统移植到另一个操作系统。通过功能现代化、技术现代化和重新宿驻三种现代化工作的组合,在不同的增量??橹薪鸾ナ迪挚站U闲畔⑾低车南执?。

二、 GCSS空军系统架构

GCSS空军系统的研发过程中采用了一个统一的信息架构。架构包括两个框架共五层。应用框架包含空军信息服务,集成框架包含实现集成的信息技术,并支持应用框架中的能力。信息架构的重点主要放在应用框架上。流程构成了应用框架的顶层,信息服务是第二层。数据存储服务在集成框架中。

全球作战保障信息系统空军系统架构示意图

1. 集成框架

集成框架提供构建所有GCSS-AF应用的基础和构建???。其可用性实现了费用和进度节约,通过共享使用设施和服务,并减少了集成更新系统以及现代化系统所需要的工作。集成框架的构成包括基础设施、集成服务和技术服务三层。最下面一层是基础设施,提供操作系统和主要系统级商用现货包,如数据库引擎。这一层还包含硬件,如客户端、服务器、局域网/宽域网、互联网设备和电缆。往上一层是集成服务,提供通信协议和方法。这些协议和方法指的是中间件。再往上一层是技术服务,提供分配、显示、数据和安全以及整体系统管理服务和必要设施。

基础设施层定义了在性能、费用和可靠性约束范围内实现快速开发和部署应用所需要的基准硬件和软件技术,如操作系统、数据库引擎、工作站、服务器、互联网硬件和软件。这一个方框内最下面是硬件平台。往上是操作系统和数据库引擎环境。GCSS-AF将需要不同的操作系统,以不同方式进行混合。例如,可以将WINDOWSNT用于客户平台,Unix或Windows NT用于中间层,Unix或Windows NT用于数据层。这个架构认为具体的操作系统将变得越来越不重要,浏览器、网页服务器和因特网协议将成为关键平台组成部分。方框的最上面是供所有平台上运行的所有应用所使用的基础应用,在Java环境中,将包括Java 开发工具包(JDK)和Java虚拟机(JVM)。这些产品建立了硬件和软件基准,并符合国防信息基础设施通用操作环境(DIICOE)。

集成服务层定义了通信协议和方法,用于支持组成部分以及现有系统之间的通信。集成服务包括:分布式控制、信息传输、分布式数据访问机制、分布式通信协议。信息传输协议允许通过信息提供接口的异步通信,这些协议包括利用OAGIOAMAS规范的面向信息的中间件(MOMN)。分布式数据访问协议链接对数据库的应用。分布式通信协议实现该架构的分布式服务之间的通信。这包括互联网内部对象请求代理协议(InternetInter-ORB Protocol,IIOP)和超文本传输协议(HypertextTransfer Protocol,HTTP)。IIOP用于ORB之间的通信,IIOP通过一个TCP/IP网络支持通信,并支持Java、JavaBeans和Enterprise JavaBean内部通信。HTTP用于网页浏览器和网页服务器之间的通信。

技术服务定义了支持各部分系统的服务和设施。这一层提供必要的服务配置管理。这些服务和设施并不局限于具体的对象,虽然不同的对象技术规范和实施不同,但需要一些共同类型的服务。这些服务包括:命名、事件、持续、寿命周期、关系、处理、质疑、许可、专利、事件、安全、权衡和采集等。设施提供一组通用的应用功能,可以根据具体的要求进行配置。有些设施距离用户比较近,如印刷、文档管理、数据库和电子邮件设施。有些是用户通过因特网使用的设施,如:用户接口、信息管理、全局系统管理、任务管理等。

2. 应用框架

应用框架包括跨业务互用性层和应用层。

跨业务互用性层定义了跨业务领域和业务领域具体功能部分以及相关的数据模型。业务领域如财务、后勤、人员和医疗。这一层还定义并实施了业务部分之间的通信规则、互用性能力和约束。应用层包含典型的业务部分。

跨业务互用性方框的下层是重复业务部分,可用于许多具体业务应用。该业务领域部分一定程度是通用的。方框的上层是业务目标接口,是架构内各业务部分之间的通信、互用性能力和约束的规则。

应用层中的典型业务部分执行具体的且对于功能而言特定的业务逻辑。这些部分执行其他层不可用的且依赖于其他层的服务?;褂幸桓鍪谴虬τ?,通常称为企业资源计划(ERP)包。打包应用是针对一个具体任务的业务部分组合。它通常包括其自身数据存储能力,并包括通用业务服务或效用。

全球作战保障信息系统空军系统架构详细图

3. 关键构建???/p>

如下图所示,技术基础设施架构包含以下部分:

——流程,瞄准支持全局业务流程(或空军、空军业务)。

——信息服务,用于支持具体业务或具体任务流程。

——数据存储服务,是整体基础设施的一部分。

√信息架构库,相当于一个电话簿,通过网站查找并调取流程和信息。

√在线处理流程(OLTP)数据库,用于记录日常处理。

√一个用于存储数据的全局数据库(EDW),可以用于趋势分析和预测。

√提取、翻译和下载(ETL)技术,用于从数据库中移到大批数据到EDW。

√全局应用和集成(EAI)技术,为当前应用提供数据转换服务到信息服务和流程。

一个入口,向浏览器提供可用的、聚焦任务的信息。

——一个组织基础设施,包括领导人员(定义策略/视图和性能指标)、管理员(确保信息准确性)和操作专家(定义流程、需求和要求)

信息架构策略组成部分

4. 信息架构库

信息架构库可以被想成信息架构的电话簿。例如,为了做出同一个流程或一项信息服务的链接,需要执行以下步骤:

——在库中进行查找

——利用得到的细节,联系流程或信息服务,包括信息资源、质量、格式和地址。

——进行必要的调用以完成任务。

终端用户在其操作环境中执行上述步骤,创建一个新的自动化任务。为了增长这些信息架构能力,终端用户或IT执行人员必须在仓库注册新的流程和信息服务,提供实现自动激活所需要的所有特征。这个信息架构库由两部分构成:一个内容管理系统(CMS),供内容提供人员用于管理非结构化数据。一个组成库,供内容提供人员和执行人员管理结构化数据。信息架构在CMS上强制性采用一个通用的信息模型(通用分类和数据属性)和组成库。结合信息架构的具体领域数据类型,构成了基本数据特征,并确保通用性和易于访问。

这个库定义、实现并强制规定了该信息架构。这个库还是一个信息访问工具。通过在库中注册,授权用户可以看见流程和信息服务。该库实现了信息覆盖、改变和流动功能。

三、GCSS空军系统功能实现相关的投资项目

为了支持GCSS-AF功能的实现,美军先后投资了一组相关项目,具体包括:

(1)货运操作系统(CMOS)项目

CMOS支持基地级和战区分配管理。有240多个空军、海军陆战队和选定的海军、陆军、国家安全局和国防合同管理局(DCMA)活动中使用可部署和区域化配置的CMOS。CMOS持续为作战人员在平时和突发事件中提供有效的交通管理支持。CMOS准备和管理所有的移动文件,与托运人、商业承运人和接收活动的电子连接,并提供条码/射频识别(RFID)的能力。它为国防部和商业公司提供在途可视性,帮助规划和管理部队部署,并通过可部署和标准的CMOS体系结构为空天远征部队(AEF)作战人员提供支持。

(2)财务信息资源系统(FIRST)项目

目前已经得到全面部署和持续保障。

(3)国防整体会计和管理系统(DEAMS)项目

DEAMS是一个基于商用货架Oracle软件、提供一个可审计的现代化会计与财务系统。DEAMS是一个美国空军和美国运输司令部(USTRANSCOM)的企业资源计划(ERP)联合计划,将取代现有的会计并将提供与财务管理法律、法规和政策相一致的核心资金执行管理功能,包括总账、资金管理、支付,应收账款、成本和收入以及信托报告等。DEAMS将集成到全球作战保障系统空军系统中。

(4)远征作战支持系统(ECSS)项目

ECSS宿驻在GCSS-AF框架内(如下图所示),是一个利用货架产品的企业资源计划(ERP)项目。ECSS的愿景是:代替美国空军原有的几百个现有信息系统,实现在任何地点都可以获取和掌握统一的、近实时的信息,从而可进行主动的规划和安排,实现全空军的资产完全可视,为决策者提供高价值信息,并提高战斗力。ECSS项目于2007年开始研制,原计划在2015年完全投入使用,预计有近25万用户。

但由于系统过于复杂、研发和管理经验不足、风险预估不够等多方面原因,使得ECSS计划出现了一些重大问题,2012年美国国防部取消了ECSS项目。当时美国空军已经花费了10多亿美元而仅产生空军最初预计的25%的能力。ECSS计划取消后,空军人员恢复使用ECSS打算取代的那些系统。

ECSS在GCSS-AF分层架构中的位置示意图(美空军图片)

(5)全球作战保障系统-空军(GCSS-AF)项目

该项目包含了GCSS-AF的集成框架及其用于操作用户的表达层。表达层提供了用户访问各种功能系统的全球标准安全性和单点登录。

(6)后勤信息技术(LOGIT)项目

远征作战支持系统(ECSS)项目的取消促使美国空军重新评估提高物流信息技术能力的方法??站匀恍枰酆衔锪髂芰?,为各级决策者提供及时、准确和可靠的信息指挥并贯穿整个军事行动。为了节约有限的资源,满足近年来财政改善和审计准备(FIAR)的要求,美国空军正从一个大规模的企业资源计划项目转变到修复现有系统的方式,利用严格的需求、小规模的开发工作和较短的交付时间方式进行现代化。将完成12个后勤保障业务领域(LBA)的修复和现代化,分别是通用设备/资产管理、决策支持/报告、现场维护、军需品、产品支持管理、技术数据、零售供应、车辆管理、配送管理、批发供应、供应销售/运营计划,以及仓库维护。

这些业务领域包含(但不限于)以下核心保障信息系统:空军设备管理系统(AFEMS)、综合维修数据系统(IMDS)、吊舱可靠性可用性维修性(RAMPOD)、可靠性维修性信息系统(REMIS)、作战弹药系统(CAS)、增强维修操作中心(EMOC)、飞机结构完整性管理信息系统(ASIMIS)、综合后勤系统—供应(ILS-S)、货运操作系统(CMOS)、自动后勤管理支持系统(ALMSS)、产品管理控制系统(IMCS)、购买请求过程系统(PRPS)、储备控制系统(SCS)、需求管理系统(RMS)、基地维修系统集成(DMSI)、基地维修会计和生产系统(DMAPS)、综合发动机管理系统(CEMS)、综合导弹数据库(IMDB)、空军分配标准系统(AFDSS)、增强技术信息管理系统、武器系统管理信息系统(WSMIS)。

四、小结

总的来说,全球作战保障系统空军系统采用统一的信息架构开发,覆盖维修保养、供给和运输等十几个保障业务领域,主要采用功能现代化、技术现代化和重新宿驻等三种不同方式对空军现有的保障信息系统进行现代化改造,按照增量模式逐步实现美国空军现有数百个保障信息系统的更新和集成。

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