Modellering med UML som virkemiddel for økt interoperabilitet - anvendelse innen støtte til anskaffelse av nye kampfly

Abstract

Transformasjonen av Forsvaret foregår i en stadig mer kompleks og multinasjonal sammenheng. Ønsket om integrasjon i de operative systemene fører med seg et behov for integrasjon mellom et stort antall prosjekter og fagmiljøer som støtter fremskaffelser og konseptutvikling. Interoperable prosjekter og fagmiljøer er en forutsetning for vellykkede hurtige endringsprosesser i et ”system av systemer”. Denne rapporten diskuterer hvordan systematisk modellering av operasjoner, systemer og relaterte prosjektaktiviteter ved hjelp av et grafisk modelleringsspråk kan bedre interoperabilitet. Grafiske modeller som er lagret i databaser gir effektiv og lettvinn tilgang til informasjon. De gir hurtig oversikt og detaljinnsikt, og sporbarhet fra toppnivået (doktrine) ned til tekniske detaljer og krav. Håndtering av kompleksitet og opprettholdelse av konsistens i endringsprosesser lettes betydelig ved bruk av helhetlige modeller sammenlignet med tallrike tekstdokumenter. Modeller bør være standardiserte i form, strukturerte og lett tilgjengelige for best å støtte samarbeid og kommunikasjon. Det eksisterer en rekke ulike grafiske modelleringsspråk og rammeverk som spesifiserer innholdet i modeller. UML (Unified Modeling Language) er bedømt å være det mest relevante språket for bruk i vårt prosjekt, sammen med NAF (NATO Architecture Framework). Modellering med UML iht NAF er et nytt felt. UML og NAF overlater en hel del valg til modellereren. Denne valgfriheten reduserer potensielt kompatibiliteten til ulike modeller. Bruk av UML til å produsere modeller iht NAF krever dessuten en lengre opplæringstid enn de etablerte arbeidsverktøyene. En UML profil for NAF og en kortfattet veiledning bør derfor utvikles og gjøres tilgjengelig snarest mulig. Et felles modellbibliotek bør etableres. Eierskap til modeller bør plasseres hos organisasjoner, ikke hos enkeltprosjekter som er tidsavgrenset. Denne rapporten dokumenterer arbeidet med å etablere en modell for kampflysystemet ved bruk av UML iht NAF. Rapporten inneholder en rekke eksempeldiagrammer fra modellen. Modellen fokuserer foreløpig på nærstøtteoperasjoner, og skal støtte prosessen med anskaffelse av nye kampfly. Hensikten er å bidra til å innføre metodikk som skal fremme interoperabilitet i Forsvaret. Erfaringene fra arbeidet er at den beskrevne metodikken er relativt lett implementert og har stort potensiale. De store gevinstene for forsvarsrelaterte miljøer vil bare komme når et stort antall aktører slutter seg til satsingen på modellering.

Transformation of the Norwegian Defence Force is taking place in an increasingly complex and multinational context. Successful transformation requires changes in the way projects communicate, coordinate and make information available. Interoperable systems and concepts require a multitude of development projects and acquisitions processes to be interoperable. This report discusses how modeling operations and related project activities using a graphical modeling language may improve interoperability. Graphical models that are developed and stored in a database provide efficient and easy access to information. They also provide traceability from the top operational/political level to the technical detail level. Managing complexity and maintaining consistency during change is made easier through the use of graphical models rather than numerous and voluminous text documents. Models should be standardized, structured and available to best support cooperation and coordination. Several standardised graphical modeling languages exist, as well as a number of frameworks that guide the structure of models. The Unified Modeling Language (UML) has been deemed the most relevant language for the work here described, along with the NATO Architecture Framework (NAF). Modeling with UML according to the NAF is a new field, and thus immature. The real benefits to the defence community as a whole will only be realized once most of the community has agreed to implement a given modeling method, integrated it in their work processes and agreed upon the detailed ways in which to implement it. The UML language and the NAF leave a great deal of choices up to the modeller, thus limiting the compatibility of the models they produce. In addition, using the UML to produce NAF architecture products requires a longer learning period than many other common office tools. A UML profile and a simple ”how to” guide” must be developed and made available. Common model repositories must be established, and ownership of models must be allocated to organisations, not individual projects which are time-limited. This report documents an effort to apply the Unified Modeling Language and the NATO Architecture framework in support of the forthcoming combat aircraft acquisition in Norway. Systems and activities related to ”close air support operations” (CAS) have been modelled as a test case to explore the possibilities posed by systematic and disciplined modeling. The report contains example diagrams from the model. The main conclusion of the work is that modeling systems, operations and project activities with the UML according to the NAF is a reasonably easily implemented and useful tool. Once a sufficient number of actors within the defence community have embraced modeling as an everyday tool, the potential for positive impact on interoperability seems great.