防化装备管理信息系统设计与实现

重庆大学
硕士学位论文
防化装备管理信息系统设计与实现
姓名：但平驰
申请学位级别：硕士
专业：计算机技术
指导教师：陈蜀宇;王文江
20051001
摘要
防化装备指消除核、生、化武器袭击后果所采用的技术装备及装备系统，是部队平、战时遂行防化保障任务的主要物质基础，它对于遏制核化生武器，保障部队打赢现代技术特别是高技术条件局部战争，具有十分重要的作用。

随着计算机技术、网络技术、信息技术等高技术的迅猛发展，软件集成武器系统在现代战争中地位和作用更加凸显，加强武器装备软件的质量建设与管理是当前装备建设的一项重要任务。

本论文是在分析部队多年来防化装备管理工作实际的基础上，结合总装备部通用装备保障部下达的“防化装备保障工作理论和实际研究”课题的相关研究内容而形成。

本文主要研制了某集团军“防化装备管理信息系统”，并对系统性能进行了分析，主要内容如下：
(1)研制完成了“防化装备管理信息系统”
以某集团军防化装备管理实际工作为例，以实现部队防化装备全寿命、全系统科学管理为目的，系统分析了部队防化装备管理工作的实际业务需求，提出防化装备技术保障业务工作的系统结构和主要功能模块，重点完成了“系统维护”、“实力管理”、“装备履历管理”、“勤务管理”等几个模块的分析与设计，实现图形化操作。

在此基础上，研究开发系统维护功能，使其能对系统进行日常维护。

(2)将安全性技术应用于该系统中，保障了系统的安全性
网络隔离技术的采用，确保了网络的外网安全；防火墙技术的采用，尤其是过滤路由器的使用，使网络更加安全；网络入侵检测技术的采用，使网络在入侵时受到很好的保护；主机上防火墙和杀毒软件的安装，进一步确保了系统的运行安全。

(3)对该系统的运行情况进行了测试和相关性能分析
通过测试工具对CPU运行时间进行检测，确定本系统的时间复杂度；通过测试工具对系统的占有内存进行检测，确定本系统的空间复杂度；通过理论分析对系统的可靠性进行计算分析，确定了本系统的可靠性。

目前，该系统运行稳定可靠，操作方便，对实现部队防化装备管理工作自动化、系统化、科学化起到很好的促进作用，为不断提高部队防化装备管理水平奠定了良好的物质基础。

关键词：武器装备，防化装备保障，软件集成武器系统
ABSTRACT
The chemical defence equipment is that dispel core,catch,take weapon not to attack technical equipment consequence adopt and equip system to point to equip,it is that the army is flat and satisfying the antichemical main material base of ensuring the task of the conduct in wartime.It ensures the army to win modern technology especially high-tech condition local war for containing the nuclear weapon,have very important function.With the swift and violent development in such high technology as technology of the computer,network technology,information technology,etc.,software integrated weapon system the status and function are further more prominent of the modern war,it is an important task of equiping construction at present to strengthen weaponry software quality construction and management.
This subject is on the basis of analysing and researching the army and equiping and managing reality of work antichemically for many years,combine General Armament Department in common use equip person who ensure entrust to"antichemical to is it ensure working theory and actual research"subject put forward"to equip,have abundant realistic foundation and higher actual meaning.
Thesis this mainly around develop"equip the management information system antichemically"and run to analyse that goes on,the groundwork is as follows: Firstly.Having developed and finished"equiping the management information system antichemically",the main function of this system is as follows:
Have been completed about the department of chemical defense force(divides) team is for its all defences attached make up very much the function that quantity and quality offer effective management;
Have been completed as guarding against make up very much the maintenance that quality management as well as use produce in process repairs the function of demand;
Have been completed as guarding against make up manage the basic management of business people and technician very much function;
Secondly.Apply security technology to this system,has ensured the systematic security.
The adoption of the isolation technology of the network,has guaranteed Extranet of the network's security;
The adoption of the technology of fire wall,especially filter the use of the router,
make the network safer;
The network invades the adoption of the detection technique,make the network receive very good protection while invading;
The adoption of the safe practice of the host computer,has guaranteed systematic operation's security further.
Thirdly.Tested to the running situation of this system and the relevant analysis of performance
Useing test tools to gauge running time of CPU,confirm the time complexity of this system;
Useing test tools gauge systematic memory of occupying,confirm the space complexity of this system;
Analyse through theory dependability in system carry on computational analysis, confirm dependability of system this.
At present,it is reliable,easy to operate that should run systematically steadily, can very fine to antichemical to it manage and is it work to ensure to go on,improve army to be antichemical to equip the management level to equip.
Key word:Weapon,Guarantee of the antichemical equipment,Software integrated weapon system
1绪论
1.1防化装备管理信息化简介
随着计算机技术、网络技术、信息技术等军事高技术[1]的迅猛发展，现代军事斗争发生着深刻变化，信息化战争已经成为现代战争的主要形态。

装备保障信息化是信息化建设的重要组成部分，深刻分析发展现状及存在的问题，探讨装备保障信息化的发展思路，对推进装备保障信息化建设有着特别重要的意义。

在军事信息化发展进程中，软件集成武器系统在现代战争中地位和作用更加凸显，武器系统中的软件的质量高低已成为衡量武器系统最重要的性能指标之一，因而，加强武器装备软件的质量建设与管理是当前装备建设的一项重要任务。

防化装备指消除核、生、化武器袭击后果所采用的技术装备及装备系统，是部队平、战时遂行防化保障任务的主要物质基础[2]。

加强防化装备管理信息化工作，对于进一步规范部队防化装备保障工作，提高防化装备保障的科学化、制度化、经常化水平，实现防化装备管理的“信息化、自动化和网络化”，切实提升防化装备保障的军事经济效益，有着重要的现实意义。

管理信息系统（MIS）的概念是1961年美国人J.D.GALLAGHER首先提出来的，是一个由人、计算机等组成的能进行信息的收集、传送、储存、维护和使用的系统，能够实测企业的各种运行情况，并利用过去的历史数据预测未来，从企业全局的角度出发辅助企业进行决策，利用信息控制企业的行为，帮助企业实现其规划目标。

管理信息系统的主要特点可以概括为：MIS是一个人机结合的辅助管理系统，MIS是一个人机结合的辅助管理系统，主要考虑完成例行的信息处理业务，目标是要实现一个相对稳定的、协调的工作环境。

因为信息处理模型和处理过程的直接对象是数据信息，只有保证完整的数据资料的采集，系统才有运作的前提。

设计系统时，强调科学的、客观的处理方法的应用，并且系统设计要符合实际情况。

MIS开发方法主要有：结构化生命周期开发方法、原型法、面向对象的开发方法等。

1.2防化装备管理信息系统研究的目的意义
随着新军事变革的步伐不断加快，防化装备保障任务的日益繁重，所需信息来源、信息量和处理要求都在迅速增长，对防化部(分)队的保障能力和反应速度也提出了更高的要求。

原有的管理模式已不能满足日益增长的事务处理、信息处理和决策支持等方面的要求。

为保证防化装备机关决策的科学化和准确化，充分
利用先进的高新技术和设备，多渠道、全方位地掌握信息,开发基于网络化的对信息进行加工、管理、预测来实现装备保障工作从军区到部队的统一规范化的防化装备信息管理系统已成为当务之急，加强防化装备管理信息化工作，对于进一步规范部队防化装备保障工作，提高防化装备保障的科学化、制度化、经常化[3]水平，实现防化装备管理的“信息化、自动化和网络化”，切实提升防化装备保障的军事经济效益，有着重要的现实意义。

一是建立知识管理体系，提高防化装备管理的整体水平。

通过计算机建立防化装备规范化工作体系，将信息和工作流程的规范化，保证武器装备管理信息的准确性和工作的高效性，从而建立防化装备管理知识管理体系，通过计算机实现对装备日常管理的有效管理和监督。

二是广泛采用系统标准化管理手段，消除传统管理模式导致的管理信息标准化程度低、差错率高，以及因此所造成的人力、物力资源的浪费等种种弊端，有效地提高防化装备管理工作的效率。

三是通过管理信息的全面采集、充分利用，保证业务部门在完成平时和战时任务时能够及时准确地向首长提供决策依据。

四是完善防化装备技术保障工作的考评和监督机制，最终达到提高防化装备管理质量和技术保障能力的目的。

1.3本文研究的主要内容及组织结构
1.3.1研究的主要内容
本文针对我军防化装备的管理现状，主要研究防化装备信息管理系统，促进部队的信息化建设，主要内容如下：
①研制完成了“防化装备管理信息系统”，该系统的主要功能有：
研究开发防化装备技术保障业务工作模块并实现图形化操作，主要提供防化装备管理机关进行业务处理，并在业务处理的同时完成本系统基础数据的采集；
为防化兵部（分）队对其所属的所有防化装备数量与质量提供有效的管理；
对防化装备质量提供全寿命的管理与控制；
及时有效地处理防化装备在使用过程中产生的保养修理需求；
科学有效地进行装备维修的器材计划、筹措和使用，并且能够对器材的消耗进行必要的监督和控制；
较为详尽地掌握防化装备管理业务人员、技术人员的基本情况，处理涉及技术人员的一些业务工作；
对维修设施设备进行必要的管理；
②研究开发系统维护功能
主要任务是对系统进行日常维护，其中包括对代码维护、更改用户登记、对用户口令的维护、权限设置和用户切换等功能，以保证其正常运行。

③采用了先进的网络安全技术
通过采用网络隔离技术，使本系统所在网络与外界网络安全隔离；
过滤路由器的使用，实现了防火墙技术，由此使网络更加安全；
运用网络入侵检测技术，对网络实时进行检测，使网络免于入侵的威胁；
在电脑上安装防火墙和杀毒软件，进一步确保了系统的运行安全。

④对该系统的运行情况进行了测试和相关性能分析
对系统运行时的CPU运行时间、内存占用情况进行了检测，分析了系统
的时间复杂度和空间复杂度；还理论分析了系统的可靠性。

1.3.2组织结构：
第一章主要介绍防化装备管理信息化基本情况、防化装备管理信息系统研究的目的意义及论文的内容及结构。

第二章主要介绍防化装备管理信息化的现状、存在问题、解决措施以及未来的发展方向。

第三章主要介绍防化装备管理信息系统的设计，包括防化装备管理信息系统的需求分析、总体结构设计、功能模块和系统的数据字典等。

第四章主要介绍防化装备管理信息系统的实现，包括防化装备管理信息系统采用的技术、数据库模型、主要类图设计、系统实现情况以及系统性能分析。

第五章主要介绍防化装备管理信息系统的不足和待解决的问题，以及该系统的未来展望。

2防化装备管理信息化概况
2.1外军装备管理信息化现状
2.1.1基本情况
在西方国家，计算机系统的发展有以下四个阶段：第一阶段（1954--1964）电子数据处理阶段（EDP）。

此阶段以单项数据处理为主，如财务管理、物资管理、工资管理等。

第二阶段（1964--1974）管理信息系统阶段（MIS）。

在这期间，由于高速度的处理机、高速度大容量的存储器与器件有了突破性进展，使得计算机应用系统从单项应用的EDP发展到多功能、多层次、综合性的应用阶段，使得MIS日渐成熟，具有了控制、预测、辅助和决策的功能。

第三阶段（1974--1980）决策支持系统阶段（DSS）。

在此阶段解决的主要是面向高层管理，大范围的决策问题以及非结构化信息的处理。

第四阶段（1980--）职能管理系统阶段（IMS）。

这个阶段强调的是综合管理功能，多维服务模式，人机协调的、智能化的、集成化的计算机辅助管理功能等。

据统计，目前，美国在财务会计上占有90%的工作由计算机完成；物资管理中80-100%的信息处理由计算机完成；计划管理是80—90%；在计算机应用发展较快的国家中，计算机应用于经济管理的占80%；用于科技计算的占8%，用于生产过程控制的占12%。

美军很早以前着手研究军事信息系统。

1984年4月，美军研究的AN/MYQ-4A 作战后勤保障控制系统（CSSCS），主要功能与管理信息系统相类似[4]。

近十余年来，美军无论在陆军、空军、海军，无论在作战、后勤保障、装备保障、装备动员等方面均进行大规模的信息系统的开发研究。

2003年，美伊战争中，信息化对于战争制胜的重要作用。

作为世界军事强国，美国军力的强大在很大程度上得益于其信息化水平。

2.1.2主要特点
有关专家指出，军事信息化与企业信息化具有很多相通之处，并有很多惊人相似的地方。

如果说朝鲜战争、越南战争是传统战争的话，海湾战争就是信息战的雏形，其信息化水平相当于MIS阶段。

到了科索沃战争时，已经是信息战的成长阶段，其信息化水平达到了MRPⅡ阶段。

现在进行的美伊战争则是信息战的成型阶段，可以说其信息化水平已达到了ERP阶段。

2.2我军防化装备管理信息化现状
2.2.1基本情况
我军装备技术保障工作至今尚未摆脱传统的管理模式和思路，大量的管理信
息用手工采集、传递和利用。

规章制度的落实，只能靠技术人员、业务人员的自觉地完成和上级机关、首长的检查督促来维系，一起处于一种被动管理的局面之中；对装备技术保障工作质量[1]的评定缺乏科学的依据无法摆脱靠主观印象作结论，临时搞突击应付的误区，这样的评估，只能得出一个片面、虚假的结论，结论可信程度低，给首长和上级业务机关的决策带来消极的影响，严重制约了我军装备技术保障工作向更高更深层次发展。

2.2.2存在主要问题
针对这种情况，部分单位研制开发了基于计算机技术的装备管理信息系统，但现有系统尚存在如下几个问题：
①统标准化程度低。

数据格式不统一，基础信息收集不全。

②信息不能共享。

极小系统大多基于单机系统建设，不同单位之间信息不能交流和共享，甚至在单位内部信息也不能及时流通。

③信息一致性差、冗余度高。

不能保证所有录入信息只有一个入口，多入口录入信息易导致信息不一致。

同一信息在系统内有多个备份，造成信息冗余度高，易出错。

④不能实时交互。

用户权限不明，不能做到本部门用户只能查看、修改本部门数据，不同权限用户只能操作其特定功能，系统和数据安全得不到保证。

2.2.3解决的措施
①在计算机发展水平的基础上，实现防化装备与计算机信息管理系统的整合。

通过科学的计算机管理实现对防化装备的统一管理。

②采用基于java技术按照多层体系结构进行设计。

③按照跨平台设计思想，采用面向对象编程技术完成系统的设计与实现；
2.3防化装备管理信息化发展趋势
在西方国家，属于机械化军事范畴的工程革命始于二战期间。

它的作用是，通过不断采用新的工程工艺技术，使飞机、舰艇和地面战斗车辆等作战平台的性能指标不断提高。

属于信息化军事范畴的信息革命则始于70年代，分为军事传感革命和军事通信革命两个阶段。

军事传感革命的主要表现是：出现了计算机控制的探测器材，以及单个作战平台和武器系统的计算机化，武器的命中精度有了极大提高；单个作战平台的性能成倍地提升。

据测算，装有新型传感器的作战平台，其探测距离相当于过去的5倍，探测范围和探测到的信息量是过去的25倍[4]。

军事通信革命的主要成果是：数字技术广泛应用于军事领域，出现了可以处理大量数据信息的指挥、控制、通信、情报与计算机系统（即C4I系统）[4]。

军事技术革命的发展在世界各国是不平衡的。

西方发达国家早已完成了军事
工程革命，接近完成军事传感革命，正在全力推行军事通信革命。

而广大发展中国家则仍处于军事工程革命阶段，或刚刚开始军事传感革命。

当前，世界各国武器装备发展的大趋势是，工业时代的机械化装备正在逐步向信息时代的信息化装备过渡。

这一过渡将持续很长时间，各国过渡的速度也会有很大不同。

西方发达国家的装备信息化建设起步早，进展快，其武器系统的主体已经实现信息化。

例如，美陆军的信息化装备已占其装备总量的50%以上，美海、空军的信息化装备已达70%。

虽然广大发展中国家的大部分或绝大部分武器装备仍然是半机械化、机械化装备，但是它们也已经不同程度地开始走上了装备信息化的发展道路。

一般来说，在一场全面军事革命中，最先发生变革的是军事技术和武器装备，最后完成变革的是军事组织体制[5]。

军事组织体制变革滞后的主要原因，是因为改革军事组织体制是一项复杂的系统工程，涉及面广，牵扯的问题多，各种矛盾集中。

这次军事组织体制变革的实质，是使信息化武器装备和创新性作战理论所蕴含的作战潜力实现“物化”，而“物化”的最终成果是信息化军事形态的组织体制。

机械化战争逐渐向信息化战争的转变，不会一蹴而就，要经过一个战争形态从量变到质变、从部分质变到整体质变的漫长过程。

随着时间的推移，其机械化战争的成分会越来越小，信息化战争的成分越来越大。

这种两者兼而有之的战争形态，我们称之为高技术战争[7]。

高技术战争是从工业社会向信息社会过渡时期产生的，既有机械化战争的性质又有信息化战争的特点，是一种混合型或过渡性战争形态。

而防化装备也属于现代军事技术的一方面，所以防化装备管理信息化的发展也跟信息化战争发展的趋势是一样的。

3某集团军防化装备管理信息系统分析设计
3.1系统需求分析
3.1.1功能需求
①上级装备管理业务机关能够查询所属单位的各种信息，各单位只能维护本单位数据信息，而无权访问其他单位数据信息。

②系统需要有合理的权限管理，使不同的操作员对本系统具有不同的操作权限。

③器材仓库的维修器材存贮量[6]应满足各单位器材需求，并有相应备份；当存贮器材数量低于一定标准时，能够自动产生器材购货清单。

④维修管理需要对各单位的损坏的装备进行统计并且评估该装备的可修性，同时也要对在维修中的装备进行统计，以便使其早些完成。

⑤多个用户能够同时在不同的终端进行查询和申请等，机关与修理所、器材仓库、车场、使用分队之间随时实现数据共享。

⑥需要进行维修经费的财务管理，保证各种装备及其维修设施的购买。

⑦需要进行人员管理，包括防化装备技术人员、维修人员以及防化装备保障干部和士兵的管理。

⑧部队数据具有很强的军事秘密性和时效性，本系统的网络安全性和数据安全性有严格的要求。

3.1.2性能要求及分析
①多平台运行
本系统要实现真正意义上的多平台运行，即：同一套程序编码可以在多种硬件平台和操作系统上运行，以便军队可以根据业务需要和投资能力选择最佳平台，并且帮助军队顺利实现不同应用水平阶段的平滑过渡。

在军队建设防化装备管理系统初期，可以选择普通的PC网络，投资相对较低，但随着应用规模的扩大，需要更大的处理能力硬件环境，例如：选择高档的AS/400服务器，但并不希望更改应用软件系统。

这样一来，跨平台的软件系统显出十分优势。

②数据高度集成
进入系统的数据要能根据事先的设定以及管理工作的内在规律和内在联系，经过转换、整合传递到相关的功能模块中，达到数据高度共享和系统的高度集成。

③模块化
本系统在设计和开发过程中要保证各子系统、子系统中的各项功能的模块化。

只有这样才可以实现对系统的自由剪裁和重新配置。

对系统的剪裁不仅是对子系统的取舍，还包括对子系统内部各项功能的剪裁，这样可以达到根据军队不同需
求配置系统的目的。

④高可靠性和安全性
大规模的系统、分布式应用、广泛的网络连接需要系统具有更高的可靠性和更强的安全控制。

远程通信线路故障、多用户操作冲突、共享数据的大量分发与传递，需要管理系统有超强的稳定性，并能够对出现的各种意外情况做出正确处理。

黑客入侵、越权操作等现象需要管理系统有健全的安全防线。

对系统内部数据记录的存取及删改权限的管理，系统操作日志的建立都是必不可少的安全措施。

⑤支持军队的防化装备工作流程定义
激烈竞争的国际环境和军事环境，需要军队不断地改变和提高自己以适应外部国际环境的变化。

军队必须能高效、快速的对防化装备进行管理，由此本系统必须能符合军队的防化装备的管理流程。

⑥支持分布式操作
广泛的网络连接给分布式操作提供了可能，本系统需要实现不同操作员在不同的地点同时对系统数据进行操作，要求达到数据的实效性。

⑦面向个性化的设计
管理软件所面对的是一个充满个性化的世界，操作员可以根据自己的爱好自由设置操作界面，因此，本系统需要有非常灵活的界面设计。

在输出界面（包括：文字、图像、背景色等）方面都能留给操作员足够的自由空间，允许用户通过设置建立符合自己需求的应用系统。

⑧实现方便简洁的操作
信息化的优势体现在可以对防化装备的方便有效的管理，由此本系统要实现方便简洁的功能，可以让操作员很清晰简单的进行对防化装备信息的管理，从而体现信息化的优点，节省军队人力资源。

系统设计中的设计要求：
标准化约束：数据库设计达到3NF[8]标准。

运行环境：各终端的联网、服务器运行时间达到相应标准。

可用性：能够满足用户需求，实现准确、实时地装备业务处理、查询及相关数据交换。

安全性：应保证存贮数据不丢失，他人无越权操作的可能。

可维护性：系统出现故障时，能安全地恢复运行。

可移植性：系统能在规定的软件界面操作系统环境下安装和运行。

3.2系统结构设计
3.2.1总体结构
按功能分为本系统由系统维护、实力管理、装备履历管理、勤务管理、仓库。