[发明专利]一种网络化武器控制系统动态重构设计方法

说明书

本发明提供一种网络化武器控制系统动态重构设计方法，首先进行构件冗余方案设计，为系统动态重构提供设计基础；其次确定系统重构节点，以解决系统重构带来的负载失衡问题；最后，在上述基础上，进行系统动态重构过程设计，便于网络化武器控制系统动态重构设计的实施。本发明主要采用构件调度方式完成系统重构，适用于开放、动态的网络化武器控制系统，充分考虑对系统性能的影响，给出了具体的系统动态重构过程设计，保证了系统动态重构设计的合理性，达到设计的经济性和有效性。

技术领域

本方法发明涉及可靠性设计技术领域，具体涉及一种网络化武器控制系统动态重构设计方法。

背景技术

网络化武器控制系统是一个基于网络基础设施的快速、动态的自组织网络应用系统，其采用面向服务架构的技术体制，形成一个扁平化的应用层网络，将系统的所有节点(构件)连接成一个整体网络，节点即插即用、信息按需获取、系统动态重构，实现系统快速反应、快速打击的目的。

系统动态重构是网络化武器控制系统的一种重要能力，当系统发生节点损毁、构件故障或指挥关系变更时，通过动态重构设计，寻找可替换的构件，改变系统的配置状态，使系统恢复到健康的运行状态，保证系统持续作战能力。目前系统动态重构设计方法主要是基于体系架构描述的方法，通过描述当前体系架构和目标体系架构，将系统从当前体系架构转换到目标体系架构，完成系统动态重构。基于体系架构描述的方法主要分为3种：(1)基于图的架构，使用图来描述系统架构，并利用图重写规则定义重构；(2)基于规程代数的架构，使用代数和微积分描述过程，验证系统运行规则；(3)基于逻辑的架构，通过逻辑推理完成系统重构。

目前研究主要集中在基于体系架构描述的系统动态重构设计方法，主要针对相对固定体系架构的系统。然而，网络化武器控制系统具有松散耦合、动态、开放性特点，使得该方法不适用于网络化武器控制系统的动态重构设计；此外，网络化武器控制系统只有某个节点或构件发生故障时，只需隔离和调度某些构件进行系统重构，如果重构整个系统架构，会造成较大的系统负担或严重影响系统重构性能。基于上述分析，目前缺乏一种行之有效的网络化武器控制系统动态重构设计方法。

本发明主要针对网络化武器控制系统的构件故障，提出一种基于构件冗余的网络化武器控制系统动态重构设计方法。首先进行构件冗余方案设计，为系统动态重构提供设计基础；其次确定系统重构节点，以解决系统重构带来的负载失衡问题；最后，在上述基础上，进行系统动态重构过程设计，便于网络化武器控制系统动态重构设计的实施。本发明主要采用构件调度方式完成系统重构，适用于开放、动态的网络化武器控制系统，充分考虑对系统性能的影响，给出了具体的系统动态重构过程设计，保证了系统动态重构设计的合理性，达到设计的经济性和有效性。

发明内容

网络化武器控制系统具有松散耦合、动态、开放性的体系架构，基于固定体系架构的系统重构方法不适用，此外当网络化武器控制系统只有某个节点或构件发生故障时，只需隔离和调度某些构件进行系统重构，如果重构整个系统架构，会造成较大的系统负担或严重影响系统重构性能。

为解决上述问题，本发明提供一种网络化武器控制系统动态重构设计方法。设计步骤如下：

步骤一、系统各节点对本节点上所有构件运行状态周期性进行监测，若某个构件发生严重故障不能继续运行，确认该节点为构件故障节点，同时向系统重构决策节点发送构件故障重构请求指令，该指令携带故障构件信息；

步骤二、所述系统重构决策节点接收到所述构件故障重构请求指令后，首先利用收集的除构件故障节点外的其它节点负载信息，构造负载决策矩阵，利用熵值法确定系统重构节点；然后向所述构件故障节点发送构件去活指令，向所述系统重构节点发送构件激活指令，并携带故障构件信息；

步骤三、所述构件故障节点接收到所述构件去活指令后，利用构件接口进行构件调度，触发故障构件去活过程，包括故障构件全局去活、去活和卸载；