李延峰

(軍械工程學院 研究生隊，石家莊 050003)

隨著信息技術的迅猛發(fā)展及其在武器裝備中的廣泛應用，軍械裝備的信息化程度日益提高，裝備質量牽涉的因素不斷增多［1］，當前基于手工作業(yè)為主的質量監(jiān)督與檢驗驗收模式難以適應新的形勢和任務需要。主要表現(xiàn)在以下幾個方面:①工作效率難提高:以手工作業(yè)為主的質量監(jiān)督與檢驗驗收模式往往需要耗費大量的人力、物力，且大多數(shù)工作屬重復性勞動，勞動強度大，但效率不夠高;②質量隱患難發(fā)現(xiàn):目前研制生產(chǎn)的裝備以及用于調試、試驗、檢驗驗收的工裝設備信息化程度都比較高，主要由內置芯片或計算機控制，其在運行過程中潛在的故障或缺陷很難通過人工監(jiān)督與檢驗驗收的方式方法發(fā)現(xiàn);③過程狀態(tài)難追溯:當前開展裝備質量監(jiān)督與檢驗驗收的記錄大多是階段性定性描述，不能準確描繪裝備每時每刻所處的技術狀態(tài)，一旦裝備發(fā)生故障，難以從記錄上分析查找原因;④歷史數(shù)據(jù)難利用:裝備在性能改進或后續(xù)批生產(chǎn)質量控制過程中，往往需要對涉及該裝備的歷史數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析和借鑒使用，而當前裝備歷史數(shù)據(jù)大多記錄于紙質載體且保存分散、格式不一，再生利用率比較低;⑤使用場景難模擬:當前裝備質量監(jiān)督與檢驗驗收的方法手段主要側重于廠內靜態(tài)戰(zhàn)術技術指標的符合性驗證，不能模擬其實際的訓練、作戰(zhàn)使用環(huán)境，考核結論和效果存在較大的局限性。在這種情況下，利用信息技術，開發(fā)相關資源，建立數(shù)字化的質量監(jiān)督和檢測檢驗環(huán)境，探索信息化條件下質量監(jiān)督和檢測檢驗的方法和手段，已經(jīng)成為保證裝備質量、提高檢測檢驗效率的必然要求［2］。

1 系統(tǒng)簡介

1.1 主要功能

該系統(tǒng)主要實現(xiàn)如下功能:①質量監(jiān)督可視化:以網(wǎng)絡視頻監(jiān)控和在線數(shù)據(jù)監(jiān)測兩種方式實現(xiàn)對裝備生產(chǎn)、調試、檢驗試驗全過程的質量監(jiān)督;②單體檢驗自動化:開發(fā)智能化的檢驗驗收設備，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、結果判定的自動化;③系統(tǒng)檢驗實戰(zhàn)化:基于特定的戰(zhàn)術背景和戰(zhàn)術想定，以“紅藍對抗”的方式實現(xiàn)仿實戰(zhàn)的系統(tǒng)/分系統(tǒng)級檢驗驗收，動態(tài)考核裝備在“實戰(zhàn)”條件下的戰(zhàn)術技術性能;④過程記錄標準化:規(guī)范統(tǒng)一記錄格式，實現(xiàn)質量監(jiān)督與檢驗驗收記錄生成、存貯的標準化、正規(guī)化，保證記錄的可追溯性;⑤數(shù)據(jù)利用高效化:實現(xiàn)對質量監(jiān)督和檢驗驗收數(shù)據(jù)的深度利用，提高歷史數(shù)據(jù)的再生利用率［3］。

1.2 系統(tǒng)組成

該系統(tǒng)由中心控制與處理模塊、視頻/數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊、單體設備檢驗驗收模塊、系統(tǒng)/分系統(tǒng)檢驗驗收模塊、檢驗驗收指控模塊、數(shù)據(jù)深度處理模塊等組成，如圖1 所示。

圖1 系統(tǒng)組成示意圖

1)中心控制和處理模塊:包括一個控制臺和分布式數(shù)據(jù)處理節(jié)點，其主要任務包括系統(tǒng)監(jiān)控、用戶管理、視頻展示、數(shù)據(jù)展示、文檔管理、數(shù)據(jù)處理等。

2)視頻/數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊:包括視頻監(jiān)控和數(shù)據(jù)監(jiān)控兩部分。視頻監(jiān)控采集環(huán)境實驗室、生產(chǎn)線等處的固定視頻和檢驗驗收試驗現(xiàn)場等處的機動視頻，數(shù)據(jù)監(jiān)控是采集環(huán)境試驗設備和被檢驗驗收裝備等的狀態(tài)或運行數(shù)據(jù)。

3)單體設備檢驗驗收模塊:利用手持式檢驗驗收終端，現(xiàn)場錄以手動或自動的方式獲取檢驗驗收數(shù)據(jù)，形成檢驗驗收記錄。

4)系統(tǒng)/分系統(tǒng)檢驗驗收模塊:由工裝設備、專用設備等模擬通信與網(wǎng)絡環(huán)境，為系統(tǒng)/分系統(tǒng)的信息傳遞建立通道;基于戰(zhàn)術想定，驅動系統(tǒng)/分系統(tǒng)運行，考核被檢驗驗收系統(tǒng)/分系統(tǒng)在不間斷工作條件下的實際性能。

5)檢驗驗收指控模塊:實現(xiàn)對檢驗驗收整個過程的指揮控制，一方面可以實時掌握檢驗驗收的進程，實現(xiàn)檢驗驗收數(shù)據(jù)的同步顯示;另一方面，則可以實現(xiàn)從提交審查、檢驗驗收實施、記錄生成、記錄評審、逐級審簽、合格判定等整個流程的規(guī)范化、正規(guī)化。

2 硬件設計

硬件方面主要包括控制與處理設備、通信與網(wǎng)絡環(huán)境模擬設備、視頻/數(shù)據(jù)采集/傳輸設備、檢驗驗收終端、通信終端等。

1)控制與處理設備:包括主控臺、服務器、顯示設備、聲響設備、網(wǎng)絡設備等，提供整個系統(tǒng)的控制與計算能力。

2)通信與網(wǎng)絡環(huán)境模擬設備:包括組成各級炮兵指揮信息系統(tǒng)的各種工裝設備，建立系統(tǒng)通信和網(wǎng)絡的模擬環(huán)境。

3)功能終端模擬設備:以計算機、服務器為載體，運行功能模擬軟件，模擬各級各類指揮系統(tǒng)的功能。

4)視頻/數(shù)據(jù)采集/傳輸設備:包括攝像頭、數(shù)據(jù)讀取設備、數(shù)據(jù)傳輸設備等，實現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)采集、設備運行數(shù)據(jù)采集及傳輸?shù)取?/p>

5)檢驗驗收終端:以手持式電腦為載體，完成數(shù)據(jù)接收、記錄生成、結論判定等。

6)通信終端:提供多種數(shù)據(jù)接口，并完成相關數(shù)據(jù)的轉換。

3 軟件設計

軟件方面主要包括控制中心服務器軟件(以下簡稱服務器軟件)、檢驗驗收終端軟件、戰(zhàn)術想定生成/驅動軟件、功能終端模擬軟件等。

1)服務器軟件:提供控制中心數(shù)據(jù)庫管理、技術資料管理、數(shù)據(jù)利用、展示演示、系統(tǒng)/分系統(tǒng)檢驗驗收等功能。

2)檢驗驗收終端軟件:運行在檢驗驗收終端，實現(xiàn)檢驗驗收數(shù)據(jù)獲取、記錄生成、合格判定等。

3)戰(zhàn)術環(huán)境模擬軟件:根據(jù)需要生成特定的戰(zhàn)術想定，并驅動系統(tǒng)的運行，考核系統(tǒng)在“實戰(zhàn)條件”下、不間斷工作狀態(tài)下的功能性能。記錄系統(tǒng)在特定戰(zhàn)術背景下的信息交互情況，直觀顯示系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流、信息流。

4)功能終端模擬軟件:模擬系統(tǒng)中各級指揮終端、圖形終端、通信終端等的功能，在通信與網(wǎng)絡模擬環(huán)境下，為系統(tǒng)/分系統(tǒng)的檢驗驗收提供必要的上下級。

服務器軟件與檢驗驗收終端軟件要相互配合，共同完成表格生成、數(shù)據(jù)獲取、結論判定等，如圖2 所示。

圖2 從規(guī)范到檢驗結論數(shù)字化流程

4 涉及關鍵技術

裝備數(shù)字化質量監(jiān)督與檢驗驗收系統(tǒng)研究是一項龐大復雜的系統(tǒng)工程，涉及的關鍵技術有:

1)多路數(shù)據(jù)采集技術。為了實現(xiàn)對生產(chǎn)、試驗過程的質量監(jiān)督，需要實時采集相關設備的運行數(shù)據(jù)。有些設備對外提供數(shù)據(jù)接口，可以由外部設備讀取;有些設備則是由計算機控制的，其運行數(shù)據(jù)直接存儲在計算機中。如何實時采集不同來源、不同格式、不同性質、不同速率的運行數(shù)據(jù)并傳輸?shù)娇刂浦行?，是系統(tǒng)開發(fā)要解決的一個技術難點。

2)戰(zhàn)場環(huán)境仿真技術。為了以“紅藍對抗”的方式考核裝備在模擬實戰(zhàn)條件下的戰(zhàn)術技術性能，需要建立仿真的戰(zhàn)場環(huán)境。其中涉及的主要技術難點包括戰(zhàn)斗隊形自動配置、裝備屬性建模、戰(zhàn)斗進程控制、信息流/數(shù)據(jù)流可視化等［4］。

3)裝備狀態(tài)監(jiān)控技術。在裝備聯(lián)試聯(lián)調、系統(tǒng)檢驗驗收時，需要準確了解各組成部分的工作狀態(tài)，尤其是報文、數(shù)據(jù)、指令的收發(fā)情況，以此掌握信息流程，及時發(fā)現(xiàn)、定位信息“堵塞點”，為快速排除故障、提高檢驗驗收效率提供依據(jù)。針對不同類型的裝備，需要采取不同的監(jiān)控技術，如基于消息機制的監(jiān)控、鏈路層監(jiān)控等。

5 結束語

開展裝備數(shù)字化質量監(jiān)督和檢驗驗收系統(tǒng)研究是適應裝備信息化建設發(fā)展的現(xiàn)實需要，是轉變裝備戰(zhàn)斗力生成模式的有益探索，對于創(chuàng)新質量工作方法和手段、提高質量工作效率和水平將起到重要的推動作用，同時該系統(tǒng)研究對部隊改進裝備操作和維修保障訓練模式具有一定的借鑒作用。

［1］李霖.軍事裝備前沿理論與改革實踐［M］.北京:國防工業(yè)出版社，2010.

［2］李玉才.質量監(jiān)督原理與實踐［M］.長沙:國防科學技術出版社，1996.

［3］楊春，謝文秀. 對大型復雜裝備質量監(jiān)督工作的思考［J］.裝備指揮技術學院學報，2003，14（3）:1-3.

［4］秦宜學.數(shù)字化戰(zhàn)場［M］.北京:國防工業(yè)出版社，2002.

［5］張少兵，郭忠偉，錢曉進，等. 基于DoDAF 的防空兵指揮信息系統(tǒng)作戰(zhàn)體系結構［J］.兵工自動化，2011（3）:18-20.

［6］王建華，程啟月. 指揮信息系統(tǒng)的風險分析及其方法［J］.火力與指揮控制，2012（6）:8-11.

［7］楊歡.加強炮兵指揮信息系統(tǒng)使用管理的幾點思考［J］.四川兵工學報，2012（4）:53-55.