基于DoDAF的空间机器人作战视图研究

王 英,陈 勇

(装备学院,北京 101416)

空间机器人是由具有快速轨道机动能力的平台和对空间目标进行操作的机械臂构成,同时还携带有多种传感器载荷。由于空间机器人具有快速轨道机动能力和机械臂灵巧操作能力,因此空间机器人能够完成多种在轨任务[1],同时也能执行多种作战任务,具有很高的应用价值。

本文以美国国防部颁发的体系结构框架(DoDAF)标准[2-3]作为系统工程的分析方法,以空间机器人在轨服务为背景,通过建立空间机器人的作战活动模型对其在轨服务任务进行了相关分析描述,在SA软件开发平台支持下,采用基于活动的快速架构分析方法——ABM 方法,建立了空间机器人在轨服务活动作战视图。

1 体系结构建模简介

美国国防体系结构框架 DoDAF,提供了开发和表述体系结构的规则、指南和产品描述,是开发体系结构的前提条件。DoDAF由C4ISR AF1.0演进而来,先后经历了C4ISR AF2.0、DoDAF 1.0,发展到现在的DoDAF 2.0。DoDAF是当今应用最为广泛和最为成熟的体系结构框架[4]。

DoDAF体系框架提出了体系结构的4个视图:全景视图(AV)、作战视图(OV)、系统视图(SV)和技术视图(TV)和 29个产品[5-6]构成了一套集成系统体系结构描述规范。

本文以研究在轨服务作战活动为核心,对在轨服务流程进行了建模,具体建模步骤和应用到的视图产品及其描述如表1所示。

表1 建模步骤及其视图产品

2 空间机器人在轨服务体系结构建模

空间机器人在执行自主对接、燃料加注、抓捕目标、模块更换、拖拽、在轨维修等任务时,完成……