战场环境实时监测系统PC端的设计与实现

战场环境实时监测系统PC端的设计与实现摘要：本文在战场环境监测平台之上建立一套智能化、高效化的客户端，包括PC 客户端。

本文首先对战场环境监测平台的总体架构做了介绍，包括平台总体结构以及客户端的总体数据流向。

然后分别对PC 客户端做了详细的介绍。

在PC 客户端主要介绍以下几个方面：通过对比Hibernate 缓存机制与JDBC 在查询海量数据时的性能，实现PC 客户端对历史信息的查询；通过数据源模块、信息处理模块以及报警策略模块之间的协同运作，实现PC 客户端的实时报警；通过前端采用Ajax 异步请求减少页面加载数据、后台建立静态区来实现对平台并发控制的优化；通过对不同种类曲线的绘制来实现友好的交互。

本文在战场环境监测平台中实现了基于PC 端，将信息技术与移动互联技术相结合使得战场环境监测更加智能、高效与友好，对于提高监测效率节省操作人员时间具有重要意义。

关键词：战场环境监测；总体架构；PC 客户端目录摘要： (1)1引言 (2)2相关技术介绍 (4)2.1物联网技术论述 (4)2.2Java EE 技术 (5)3.战场环境监测系统总体架构 (8)3.1 环境监测平台总体结构 (8)3.2 PC 客户端总体数据流程 (9)4 PC 客户端详细设计与实现 (10)4.1 历史信息查询性能分析 (10)4.2 报警策略分析与设计 (16)4.3 系统并发控制优化 (19)4.3.1 环境信息请求 (21)4.3.2 静态区设计 (22)4.4 图形组态实现 (23)结束语 (26)参考文献 (27)1引言随着科学技术的发展，第二十一世纪以来，电子信息技术在世界上的武器不断保持着主动发展的态势，在消防指挥控制技术、计算机技术、网络技术、通信技术以及信息加密与信息技术领域取得了全面发展。

随着西方国家军事能力建设的转变，许多国家的电子信息技术发展战略发生了变化。

亚太国家在电子信息技术领域的投资已在过去几年有所增加，印度、澳大利亚、韩国和日本等国都已发展出自己的信息技术装备。

商业技术的应用越来越受到重视，其应用领域正在逐步扩大，其功能也越来越全面。

军队不断提高网络作战能力，以提高作战能力，战术作战人员信息网络将成为军事通信系统的重要支柱。

战场管理是一系列的活动，以确保顺利实施的业务和有效配置资源，并利用各种资源，并在该地区的军事行动指挥，协调等。

信息网络技术的迅速发展及其在军事领域的广泛应用，促进了从机械化到数字战争的战争形式。

根据最近的局部战争，它可以清楚地看到，信息时代的战场管理将呈现一个新的趋势，数字化。

在数字战场环境中，以提高作战系统的整体作战能力，必须通过各种渠道获取大量的静态和动态的战场信息，通过有效的管理。

战场数字化系统是一种电子信息集成系统，它是一种实时的数据采集、存储、管理和实施措施。

基于网络技术和自动化技术，构建数字化战场指挥控制系统，信息采集、传输、处理和反应能力得到大大提高，作战指挥和决策时间大大缩短，作战指挥效能增强。

武器系统之间的协同分配，对步兵的指挥和控制能力的提高，对指挥方式的演变，对快速高效的指挥自动化系统。

数字化战场管理系统的发展趋势体现在以下三个方面：（1）系统结构的整合指挥系统是融合系统的核心，是赢得未来高科技战争的关键因素，从高级指挥人员到基层战斗人员应在一个综合的网络内，实现信息的快速传播，实现信息的共享，充分发挥各种武器装备、技术手段和系统的整体作战效能。

（2）组织结构网络“网络中心战”是通过战术单元网络，分散部队常识的战场态势，协调行动。

网络组织结构消除了“雾之战”，增强了部队的杀伤力，降低了部队的伤害程度。

网络命令系统具有快速的信息流的优势，可以满足实时决策和命令的要求，大大缩短了信息传输的时间，提高了战场管理系统的效率。

（3）指挥和控制情报高自动化和智能化水平的战场管理系统，可以实现对侦察和监视、情报收集和通信、无缝连接的通信和指挥与控制、快速、协调的军队人员和武器的作战和作战行动。

计算机技术、人工智能技术、多媒体技术等高新技术将推动战场指挥与控制系统的自动化和智能化水平的提高。

由于历史、技术条件等原因，我国的军事信息化技术相比西方发达国家发展较晚，存在一定差距。

为了适应信息化战争的要求，众多军事应用项目都需要实现数字化、网络化的发展。

设计一种适用于战场环境信息管理系统，提高阵地战场管理的智能化水平，对于提高作战效率具有重要意义。

2相关技术介绍2.1物联网技术论述（1）物联网概述在物联网的概念中，每一个项目不仅可以得到解决，而且还可以被控制。

在最初的一段时间内，物联网被称为传感器设备通过无线射频识别技术通过互联网连接物联网，实现智能识别与管理。

事情没有一个普遍接受的定义，一个因素是对物联网的认识不够深入，不够透彻的理解，并没有形成一个建筑造型。

另一个因素是物联网是跨移动通信网络、传感器网络、计算机网络多学科综合学科。

因此，每个主题的起点是不同的，物联网的概念尚未达成共识。

（2）物联网层次架构物联网是一个非常复杂和跨多个学科，根据其技术应用的特点，物联网可以分为3个层次，即感知层、传输层和应用层。

图2.1物联网的层次结构图。

1）感知层物联网感知层是连接物质世界和物联网的核心。

在传感层中包含无线传感器技术、无线射频识别技术。

无线传感器网络是一种新兴的技术，无线传感器网络将是材料本身的性质，包括环境信息、材料状态信息通过传感器进行实时采集和采集。

射频识别技术是一种可以通过无线信号的技术。

可以看出，感知层是位于底层的物联网的物联网中，周围的对象的作用，得到了各种状态，并提供数据信息的上部。

2）运输层传输层主要负责由感知层收集到的信息，具体的网络，应用层的供应。

主要采用网络技术，包括无线广域网、无线城域网、无线局域网、无线局域网等。

电子设备（包括使用WiMAX无线广域网，包括现有的无线通信技术如3G、4G，提供了一个连续状态的网络接入服务、无线城域网（802.16系列技术标准），覆盖100公里的范围内，无线局域网具有最广泛的WiFi（802.11系列标准），对一定范围内（如学校、餐馆、机场等）的用户提供网络服务，包括蓝牙802.15.1标准无线局域网）技术、ZigBee（802.15.4标准）技术和其他通信协议，网络功能包括低功率、距离短，适合个人使用。

图 2.1 物联网层次架构2.2Java EE 技术（1）java EE的概念java EE在java平台的基础上建立起来的，java EE提供了一个强大的消息机制，可扩展性强，方便的数据库访问功能，透明的远程调用和健壮的程序安全模式的java EE的诞生也带来了EJB（Enterprise JavaBeans），java servlet、JSP等一系列优良开发技术和框架。

java EE提供了很好的支持构建可伸缩、可扩展、易维护的企业级解决方案。

1）优化开发周期和效率java EE架构提供了与现有的简单有效的解决方案的集成系统，与“一次编写，到处运行”的特点，java EE系统可以更容易的测试和部署，在一定程度上提高了系统的开发效率，缩短系统的开发时间。

2）强大的可扩展性对于企业开发项目和可扩展性的程序可以说是非常关键的，企业经常遇到需要扩展的程序，如果在设计开始时没有考虑好考虑扩展的企业，后期的维护，开了很多不必要的成本和麻烦。

每一层的变化不会在一系列java EE标准影响其他层的开发和维护，可以有效的保证系统的可扩展性，使用java EE是一个多层次的体系结构，每一层都是不同的每一层的功能层与层之间通过标准接口连接到。

3）基于组件的简化java EE是基于组件的架构，如果用java EE规范线服务器项目是所有java EE 项目的服务器。

此外，如果项目需要升级，您只需要升级相应的组件就可以，只要保证组件和组件之间的接口符合标准和其他组件不需要改变。

因此，每个组件都有自己独立的模型，这是不受其他组件的干扰，从而简化了系统的架构设计。

4）与原系统集成对于企业项目开发，有一个非常重要的问题是如何整合新的项目来整合旧的数据系统。

在java EE可以通过中间件和后台服务，这些现有的系统，提供了java EE JDBC、JTA、JNDI、JMS等技术与现有的数据系统实现一体化。

（2）java EE层次目前主流的java EE层次结构的3个层次，包括客户层、中间层和后端层。

图2.2是java EE架构，客户层的前端项目的支持作用，包括前端HTML、java小程序，实现数据的持久化操作，支持后端层，如数据库的读写。

而中间层是连接到另一个层次的“桥”，是中间业务逻辑处理。

java EE架构如图2.3所示，客户层可使纯HTML页面，也可以是一个JSP或Servlet生成的HTML页面，也可以是一个java小程序，在java EE客户端层的作用是发送到中级水平的要求。

中间层的使用是主要的业务逻辑，其中包括一方面的逻辑和客户端和后端的数据交换，另一方面，包括需要处理内部业务逻辑和其他操作。

一方面，后端的作用是操作的持久性数据，如访问数据库等，另一方面，是将原有的数据系统整合。

图 2.2 Java EE 层次架构图 2.3 Java EE 体系结构（3）Java EE 相关技术在Java EE 规范中，不同层次涉及到的技术也是不同。

本文主要介绍EJB 规范、Java Transaction API、Java Transaction Service、Java Message Service。

1) Session Bean 是处理业务流程里面的操作，如“订单处理”。

当前端有请求时，EJB 会根据容器内相应的Session Bean 来做出请求处理操作。

2) Entity Bean 是EJB 中负责管理持久数据。

Entity Bean 将数据库中的持久数据以Java 类的形式表现出来，使之更为直观。

3) MessageDriven Bean 在EJB 中负责处理异步通信，MessageDriven Bean 提供比Java 消息服务(JMS)更简单的方法。

3.战场环境监测系统总体架构3.1 环境监测平台总体结构本平台在物理上分为下位机与客户端两个部分，在逻辑上分为感知层、传输层、应用层3 个层次。

下位机是本平台中的硬件节点，负责对战场空气环境包括进行采集。

当环境信息被采集以后，下位机通过一定的传输协议将环境信息实时的传输到平台的上位机，即战场环境监测系统的客户端部分。

本平台的客户端包括PC 客户端，其中PC 客户端是基于B/S 结构，采用SSH(Struts Spring Hibernate) 作为开发框架，其主要内容包括对历史环境信息的查询优化、环境信息的实时报警提示、系统的并发控制优化、图形组态的设计与实现。