DoDAF及其在美军武器装备体系结构开发中的应用

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。

概言之，体系结构即为结构、模块、组件、标准以及它们之间的关联和组织原则，或体系结构提供了一种将大型信息系统结构化描述的术语，能够有机地将应用、业务和战略进行整合。

2.美军体系结构开发理论的发展武器装备的体系结构研究最早起源于美国。

海湾战争后，为提高C4ISR系统的建设效率，解决互操作性问题，美军开始规范其体系结构设计，分别于1996年10月发布了《C4ISR体系结构框架》1.0版、1997年12月发布了《C4ISR体系结构框架》2.0版。

2004年美军在《C4ISR体系结构框架》基础上出台了《国防部体系结构框架（DoDAF）》1.0版，要求进行国防部各个任务领域的体系结构设计时，都要强制执行用DoDAF规定的作战视图、系统视图与技术视图三种视图来描述体系结构的方法。

从而不仅将其应用范围从C4ISR领域扩展到国防部各个任务领域，而且提供了更强的指导性，增加了对体系结构产品的详细描述和体系结构设计范例。

此外，更加强调体系结构产品中数据的重要性，强调体系结构的集成，强调体系结构对国防部联合能力集成与开发系统（JCIDS）、国防采办系统（DAS）以及规划、计划、预算和执行（PPBE）流程“三大采办系统”的支持。

其后，美国国防部对1.0版体系结构框架进行了修订，于2007年4月23日发布了《国防部体系结构框架（DoDAF）》1.5版。

DoDAF1.5版引进了网络中心战的基本概念，并充分吸收了先进技术，如面向服务体系结构中的服务、将系统视图改为系统与服务视图等。

它更强调体系结构数据而不是产品，引入了联合体系结构概念，将核心体系结构数据模型作为DoDAF不可缺少的部分。

这样，有利于更高效、更灵活地使用和重用体系结构数据，更广泛地为决策制定者和业务过程（包括国防采办决策系统等）管理者使用。

2009年5月28日，美国防部颁布《国防部体系结构框架（DoDAF）》2.0版。

与前几版相比，2.0版用于武器装备的体系结构主要有以下几点变化：一是体系结构开发过程从以产品为中心转向以数据为中心，主要是提供决策数据；二是三大视图（作战、技术和系统）转变为更为具体的视图（DoDAF2.0称为视角）。

现在的视图有八种，分别是全视图、数据与信息视图、标准视图、能力视图、作战视图、服务视图、系统视图、项目视图；三是描述了数据共享和在联邦环境中获取信息的需求；四是创建了国防部体系结构框架元模型；五是描述和讨论了面向服务体系结构（SOA）开发的方法。

3.DoDAF与联合作战近年来，美军在开展武器装备采办工作中，十分注重应用体系结构框架指导顶层设计，武器装备的体系结构设计已成为美军武器装备发展顶层设计的重要内容。

美军从多年的实战经历中发现了各军种联合作战的优势，自2003年以来，先后制订出由《联合作战顶层概念》为指导，《联合行动概念》、《联合功能概念》和《联合集成概念》等相互衔接的一系列文件，将联合作战的理念不断推向深入。

美军在进行联合采办决策时，先提出联合作战概念，然后通过构建一体化的基于联合作战能力的体系结构，规划实现联合作战概念的各种能力，保证在武器装备采办之初就能快速确定联合作战能力需求。

所谓基于联合作战能力的装备体系是指在军事战略的指导下，遵循联合作战的特点和规律，按照统一的体系结构框架，以信息技术为核心，以网络为纽带，以各军兵种的联合发展为主线，由相互之间无缝连接和高度融合的各个武器体系构成的、具有联合作战能力的大系统。

联合作战的需求开发主要通过JCIDS完成，而DoDAF是指导其构建联合作战体系结构的重要指南工具。

二、DoDAF 2.01.概述美国国防部体系结构框架DoDAF2.0版是体系结构开发顶层的、全面的框架和概念模型，它适用于国防部内所有体系结构的开发、维护和使用。

它使国防部各级管理者能够打破国防部、联合能力域（JCA）、部门或项目等层次界限，实现有序的信息共享，提高关键决策的能力。

DoDAF2.0强调了适用范围涉及对国防部企业体系结构的构建。

这里所述企业与我们通常所说的企业概念上有一定差异，DoDAF对企业的定义是：有着共同的一组目标和/或单一基线的各种组织机构的集合。

按照这一定义，整个国防部、一个军种部、一个机构中的某个部门、某地的一个机构或通过共同管理或目标联系起来的地理上分散的一系列机构组织都可以构成一个企业。

更广义的企业概念则把各种合作伙伴、供应商、客户以及它们的各种活动和支持系统都包括在体系结构描述中。

在过去版本的DoDAF中，主要使用“产品”来描述体系结构数据的直观性，而DoDAF 2.0用“DoDAF模型”来描述。

DoDAF模型用体系结构数据来实现或创建，通常这些数据可以采用民用商业部门开发的大量体系结构工具来采集、组织和存储。

未来将采用DoDAF元模型物理交换规范（DM2PES）来交换体系结构数据。

DoDAF元模型（DM2）是一种数据模型，它以一种易于理解的方式为采集和组织数据提供相关信息。

它还为国防部任何级别或领域的管理者提供了数据重用的功能，以使他们了解别人已经做了什么，以及什么信息在它们的体系结构描述和管理决策工作中可以使用。

DM2由概念数据模型（CDM）、逻辑数据模型（LDM）和物理交换规范（PES）组成。

CDM定义了以非技术术语创建的体系结构描述中高层数据结构，有助于所有级别的执行主管和管理者了解体系结构描述的数据基础。

LDM增加了技术信息，如CDM的属性、数据的各种关联和关系、数据采集的方法、主要用途等，主要供开发体系结构的体系架构师和技术专家应用。

PES提供了一个与工具集及方法无关的环境中共享数据的规范。

在DoDAF2.0中，DM2完全取代了以前版本DoDAF中用于支持体系结构开发工作的核心体系结构数据模型（CADM）。

CADM除了用于维护遗留的以前版本DoDAF构建的体系结构外，将不再用于新的体系结构开发。

为满足历史数据的迁移需要，在DoDAF2.0中，给出了从CADM独立实体到DM2数据元素间的映射。

在DoDAF2.0中强调，为了和国际标准化组织的ISO15074、14439以及42010/IEEE1471中的术语保持一致，原先DoDAF1.0和DoDAF1.5版中使用的术语“视图”在DoDAF2.0中变为“视角”。

DoDAF2.0中定义了视角的概念。

它将可视化的体系结构数据用模型（如DoDAF前几版中描述的产品）来描述。

模型以图形、文本、表格的方式组织与提供数据，其结果就称为视图。

将多种视图（通常表示流程、系统、服务、标准等）组织分类，就组成了视角。

用适当的定义将视角组合起来就称为体系结构描述。

DoDAF 2.0定义的视角相对于过去版本DoDAF定义的视图种类划分更加细致，其内涵发生了一定的变化，从最初的用于明确作战人员的关系及信息需求，发展到现在用于明确为完成国防部使命所必须交换的信息及开展的活动。

为延续过去的应用习惯，在以下内容介绍中，我们统一将视角按视图处理。

2.视图相对于过去的版本，DoDAF2.0在原有全视图、作战视图、系统视图、技术视图中，去掉了技术视图，用范围更广的标准视图来替代，同时增加了能力视图、服务视图、项目视图、数据和信息视图。

（1）全视图与所有视图相关的体系结构的一些顶层描述。

全视图给出了有关体系结构描述的总体信息，如体系结构描述的范围和背景。

（2）能力视图能力视图集中反映了军事部门期望的目标，即在特定标准和条件下进行特定的行动过程或达成期望效果的能力，它综合使用各种手段和方式来完成任务。

它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装备研究DoDAF及其在美军武器装备体系结构开发中的应用2011年第4期第32卷第4期国防科技面。

能力视图模型属于高层概念，决策者易于理解并用于交流有关能力发展的战略构想。

（3）数据和信息视图数据和信息视图集中反映了体系结构描述中的业务信息需求和结构化的业务流程规则。

它描述体系结构中与信息交换相关的信息，如：数据的属性、特征和相互关系等。

（4）作战视图作战视图集中反映了完成国防部作战使命涉及的组织机构、任务或开展的作战活动以及彼此间必须交换的信息。

它传达了信息交换的种类、交换的频率、信息交换支持哪些任务和作战活动以及信息交换的特性。

（5）项目视图项目视图集中反映了如何以有序组合方式组织采办项目。

它描述了实现作战需要与能力需求的不同采办项目之间的关系，给出能力管理和国防采办管理过程之间依赖性的细节。

（6）服务视图服务视图集中反映了为作战行动提供支持的系统、服务和交互功能。

美国国防部服务流程包括作战、业务、情报和基础设施功能。

服务视图功能和服务资源及要素可以链接到作战视图中的体系结构数据。

这些系统功能和服务资源支持作战活动，并促进信息交换。