許文清，龍仕騰，符朝旭，萬 軍

（西南技術工程研究所，重慶 400039）

導彈環(huán)境適應性數據庫開發(fā)構想

許文清，龍仕騰，符朝旭，萬 軍

（西南技術工程研究所，重慶 400039）

根據導彈設計師急需獲取環(huán)境適應性信息指導相關工作的開展，但由于種種原因無從獲取，通過構想，從現狀、開發(fā)目標、可行性分析、需求分析、信息構成、組織及信息共享方式等角度對數據庫開發(fā)所涉及的要素進行了分析，為導彈裝備環(huán)境適應性數據庫開發(fā)工作明確了思路，奠定了基礎。

導彈；環(huán)境適應性；數據庫開發(fā)；數據庫結構

導彈是現代高科技武器系統，是我國捍衛(wèi)國家主權和保障領土完整的重要作戰(zhàn)武器。新時期軍事斗爭對導彈的要求是具備快速機動、精確打擊、多環(huán)境、全天候發(fā)射的能力。導彈裝備從交付部隊到投入戰(zhàn)斗要經歷一個生命周期，在整個生命周期中復雜的環(huán)境對導彈的戰(zhàn)技性能和質量可能產生較大影響，制約了導彈武器系統的正常發(fā)揮，影響了指揮員的決策信心。因此，導彈設計師必須把環(huán)境適應性設計納入到導彈研制過程中，作為導彈設計重要工作之一。

在整個導彈壽命周期涉及大量與環(huán)境相關的信息元素，信息種類多、信息之間的關系錯綜復雜。目前，導彈研制單位對導彈環(huán)境適應性問題非常重視，通過系統的環(huán)境試驗開展了相關研究工作、積累了大量的信息，這些信息及研究成果在導彈研制過程中得到局部的應用，并沒有對其進行進一步處理、系統的整理和“深加工”，造成信息作為一種資源不能重復和系統利用。本文通過數據庫設計目標分析、可行性分析、需求分析、信息構成、組織及用戶共享方式等導彈環(huán)境適應性數據庫開發(fā)所必備的環(huán)節(jié)和要素進行了構想，為最終達到對導彈環(huán)境適應性信息系統整合、高效管理、網絡共享、深入利用的目的，明確了建設思路，奠定了理論基礎。

1 現狀分析

我國建立了大量的裝備環(huán)境適應性數據庫，如針對艦艇的艦艇腐蝕防護設計數據庫[1]，針對飛機環(huán)境適應性問題開發(fā)的飛機結構腐蝕控制設計數據庫[2]、航空輕質材料腐蝕防護工藝網絡數據庫[3]等，這些數據庫的特點是針對性強，有清晰的數據庫結構，能夠將各類環(huán)境適應性相關數據、材料手冊、各類標準進行集成，為裝備的設計、制造和維護提供了信息支撐。有沒有可能利

用現成的軟件，或改造現有的數據庫來達到減少本數據庫開發(fā)工作強度的目的，答案是否定的。從收集的文獻來看，這些數據庫存在明顯的不足，首先是缺乏針對導彈裝備的環(huán)境適應性數據庫，現有的數據庫數據組織不符合設計師的要求；其次是大多裝備類環(huán)境適應性數據庫重視功能設計輕用戶需求分析，導致數據庫功能豐富，軟件界面卻不友好，沒有以具體用戶需求為出發(fā)點進行設計；第三是數據庫“赤裸地”展現原始數據，長篇的數據表難以被不同的人員所理解，數據的內涵難以表達，難以反映數據的內部規(guī)律；第四是數據之間關系松散，數據對比性差；第五是相關數據庫說明書、操作手冊等文檔是以數據庫操作者的角度來陳述，沒有以型號設計師的應用角度去陳述，設計師上手難。如何開發(fā)出適合裝備研制單位人員需求的數據庫是當前面臨的難題。

2 確立建設目標

導彈環(huán)境適應性數據庫建設目標以當今主要在研、在役典型導彈為代表，以科學組織、有效管理、合理利用導彈裝備的結構、構件、材料、環(huán)境以及環(huán)境對導彈造成影響等信息為目的，通過大量采用數據圖形化和環(huán)境試驗數據規(guī)律分析技術，為型號單位相關人員提供直觀、便捷、全面的信息分析工具，同時也為導彈裝備在服役過程中的防護工作提供指導，為推動裝備環(huán)境工程工作在導彈全壽命周期的全面開展提供信息支撐。

3 建設的可行性分析

3.1 存在的問題

在我國，已經逐步開展了針對導彈裝備在各種典型環(huán)境條件下的環(huán)境適應性研究，但尚未對導彈的環(huán)境適應性相關信息進行系統收集和利用，導彈裝備環(huán)境適應性數據庫建設工作還處于探索階段。制約數據資源建設工作的因素很多，筆者認為至少存在以下三大障礙：

第一是協調問題。由于導彈環(huán)境適應性研究已開展多年，相關信息和研究成果分散在型號研制單位的院、所、科室、試驗機構以及導彈基層部隊，行政方面的多頭管理導致將現有的、散存的各級信息進行有效組織和系統整理的難度加大，需要各層次、各方面的溝通與協調、利益平衡以及一套完整的數據積累、共享機制與共享模式來進行保障。

第二是需求分析難度較大。數據庫建立是個系統工程，必須通過詳盡的需求分析工作掌握多層次用戶的需求。同時，導彈是個復雜的武器系統，需要各層次型號研制人員的參與。數據庫開發(fā)同樣需要型號設計師、材料工藝師、環(huán)境試驗研究人員、部隊相關人員，軟件開發(fā)人員的參與。數據的應用方式不同，知識背景的不同，對相關信息的認知不同，導致數據庫的需求千差萬別，必須通過詳細調查、反復溝通、換位思考，才能理清用戶需求，這是數據庫建設開展的必要條件。

第三是導彈環(huán)境適應性信息的信息量大，信息存儲的載體多樣，數據存儲、加工、分析所涉及的信息規(guī)范、標準較多，信息的數據結構各異，數據庫結構復雜，數據轉換的工作量巨大。

3.2 具備的條件

導彈研制單位已經意識到數據庫建設的必要性，各級領導和總師一直努力推動相關工作的開展，進行許多有益的探索[4]，使導彈的環(huán)境適應性數據庫建設相關工作穩(wěn)步有序的推進，型號設計師、材料工藝師、環(huán)境試驗分析師、數據庫設計人員之間的交流和接觸日益緊密。數據庫建設的外圍條件已經具備。

導彈裝備環(huán)境試驗已開展多年，積累了大量的環(huán)境試驗數據，從導彈裝備的整機、部件、元器件、材料都開展過環(huán)境試驗，各類信息種類日益齊全，數據結構日趨完整，信息量逐漸豐富，具備了數據庫建設的基礎條件。

信息技術成熟，數據庫開發(fā)技術、3D建模技術、網絡通信技術、數字加密技術、安全保密制度都較為健全和成熟，導彈環(huán)境適應性數據庫建設不存在技術層面障礙。

3.3 分析結論

由以上分析可以看出，導彈裝備環(huán)境適應性數據庫建設所必須的各項條件已基本具備，但期望在短時間一而就地解決導彈環(huán)境適應性數據庫的建設并推廣應用還有諸多困難，必須樹立長遠的建設目標，制定切實可行的實施方案和計劃，先構建數據庫總體框架、明確軟件功能、確立數據結構，先易后難，全面建設導彈環(huán)境適應性數據庫是可行的。

4 需求分析

筆者作為環(huán)境試驗人員有幸參與了導彈裝備環(huán)境試驗相關工作，與型號設計、型號質量分析、材料工藝、失效分析、導彈部隊官兵等相關人員有過多次接觸，就數據庫開發(fā)所涉及的需求進行過深入地探討，初步掌握其需求。

數據庫潛在用戶大體分為兩類，一類是裝備研制單位的相關型號設計師、材料工藝師、可靠性分析師、失效分析師等；另一類是開展裝備維護工作的部隊官兵。不同用戶對信息的應用方式有較大的差別。

型號設計師期望便捷地查閱導彈裝備的組成、結構、環(huán)境適應性總體要求以及不同貯存環(huán)境對導彈裝備戰(zhàn)技性能的影響信息。針對這類用戶數據庫應舍棄單調的參數，向用戶反映的信息應直觀，提供的各類信息應依附導彈模型，各類數據應圖形化處理，定性地反映出數據的變化規(guī)律，注重強調數據的內涵分析而不是數據本身。

材料工藝師對材料各項物理、化學參數較為敏感，針對這類用戶數據庫提供的信息應提供精確的原始參數，通過失效判據的選擇能快速判斷材料哪類性能參數失效，以及特定材料和工藝在典型環(huán)境下的壽命周期。

失效分析師關注的是裝備壽命期環(huán)境因素剖面、量值、持續(xù)時間、極值發(fā)生概率以及裝備用構件、材料、元器件在環(huán)境下的失效機理等信息。針對這類用戶，數據庫提供的信息類型應豐富，數據之間必須通過關鍵字建立有效的關聯，以實現數據聯動，便于利用各類數據進行綜合分析。試驗前的原始性能數據能關聯到試驗后的環(huán)境適應性數據、原始性能數據能關聯到對應的失效模式、失效機理信息；試驗后的環(huán)境適應性數據能關聯到環(huán)境數據的變化等等，以便于失效分析師對試驗數據的綜合評定。

另外，導彈裝備為高科技產品，貯存環(huán)境要求苛刻，為了幫助研制單位準確地掌握導彈裝備服役真實環(huán)境信息，數據庫最好能夠通過信息網絡實時采集部隊庫房和部隊駐防地域的環(huán)境信息。擔任導彈維護工作的部隊官兵關心導彈的使用，他們期望通過數據庫可獲取型號單位針對真實環(huán)境分析后的結果，給出導彈裝備的防護工作建議。數據庫建成后將成為部隊和研制單位之間信息交流的紐帶。

5 信息構成

導彈裝備環(huán)境適應性信息大致分為導彈基本信息、導彈基礎產品信息、環(huán)境信息、環(huán)境適應性信息、失效信息等五類信息，各類信息均非獨立，與其他信息通過關鍵字建立有效的關聯。

5.1 導彈基本信息

涵蓋導彈型號、任務使命、戰(zhàn)技指標、可靠性要求、環(huán)境適應性要求等頂層信息。

5.2 導彈基礎產品信息

涵蓋導彈裝備的部件、組件、關鍵件、通用件、連接件、元器件、材料信息，在裝備上的使用情況等，信息內容包括部件代號、組成、名稱、應用型號、應用部位、應用的材料、材料初始性能，采用的加工工藝等信息。

5.3 環(huán)境信息

環(huán)境信息包括兩部分，一是導彈部隊的各級庫房環(huán)境信息和地區(qū)環(huán)境信息；二是國防口典型大氣環(huán)境試驗站的環(huán)境信息。這些信息代表了我國目前典型大氣環(huán)境，代表了導彈裝備正在服役地區(qū)的環(huán)境信息或未來可能部署的極端環(huán)境。

5.4 環(huán)境適應性信息

環(huán)境適應性信息儲存的是導彈裝備各部、組件、元

器件、材料、防護工藝在各種典型環(huán)境下的性能變化信息，其內容包括通過環(huán)境試驗所采集的各種試驗數據、試驗標準，腐蝕（老化）圖譜、腐蝕（老化）機理等。

5.5 失效信息

失效信息包括失效判據、失效案例等信息。

6 信息的組織

6.1 導彈裝備基本信息的組織

導彈結構復雜，部件、組件、材料、工藝信息繁多，為了對這些信息有效組織、更直觀展示，采用全尺寸、等比例、全彈3D數字模型來將信息進行串聯。通過用戶交互操作，導彈模型能進行自如的分解和組合，分解的最低層次為零部件和元器件。通過數據鏈接，調用該零部件所使用的材料和加工工藝。

6.2 環(huán)境信息的組織

對環(huán)境信息的組織需按照環(huán)境試驗站（部隊所在地）→貯存環(huán)境（部隊洞庫、陣地、試驗站暴露場等）→環(huán)境數據的采集時間→具體的環(huán)境數據為主線來進行信息的組織。

6.3 環(huán)境適應性信息的組織

環(huán)境適應性信息的組織主要按照由大到小的方式進行組織，如：整機→部、組件→零部件→材料，材料試驗數據則按照材料的種類、材料的牌號進行組織。

7 信息共享方式

導彈裝備環(huán)境適應性數據庫采用B/S (Browser/Server)模式網絡共享數據庫，通過專線實現網絡連接。具體地說就是數據庫采用三層體系結構設計，客戶機只作為一個前端，不包含任何直接的數據庫調用，客戶機通過瀏覽器與一個應用服務器通信，再由應用服務器與數據庫系統通信，客戶機不需要額外安裝任何軟件。從實際應用來看，無論是型號研制單位還是基層部隊只需通過已聯網的計算機瀏覽器就可以獲取信息。數據庫部署如圖1所示。

圖1 數據庫訪問方式

8 結束語

本文通過導彈環(huán)境適應性數據庫構想開展了數據庫開發(fā)的理論研究，從多個角度對數據庫的建設所需要的相關內容進行了構想，為數據庫開發(fā)工作的實施奠定了基礎。目前，數據庫實施前的基礎工作依然在緊鑼密鼓地推進，數據的組織與共享需要相關機關領導的溝通協調；型號單位用戶需求存在可變性、不徹底性，需要后續(xù)工作來解決。另外，數據庫的構想離實際操作還有一定的距離，需要相關人員的共同努力才能完成數據庫的開發(fā)。

[1] 楊飛,陳小寧. 艦艇腐蝕防護設計數據庫[J] ．腐蝕與防護，2010，31(12)：962-965.

[2] 劉祖銘,曹定國,吳有金,等．飛機結構腐蝕控制設計數據庫研究[J]．航空學報, 2002, 23(4)：360-363．

[3] 程治國,肖鵬,鄒洪慶,等．航空輕質材料腐蝕防護工藝網絡數據庫設計[J]．腐蝕科學與防護技技術，2008，5(3)：21-24．

[4] 萬軍.非金屬材料自然環(huán)境貯存特性數據庫設計[J]. 環(huán)境技術, 2012, 8 23-27.

The Idea of Database Development of Missile Environment Adaptability

XU Wen-qing, LONG Shi-teng, FU Chao-xu, WAN Jun
(Southwest Research Institute of Technology and Engineering, Chongqing 400039)

Currently, the missile designers have urgent need for environment adaptability information to guide work. However, this information is hard to obtain for several reasons. Through the idea, and from the perspectives of status quo, development target, feasibility analysis, demand analysis, information composition, information organization and information sharing, etc., the factors related to the database development are analyzed, in order to clear the idea and establishes the foundation for database development of missile environment adaptability.

missile; environmental adaptability; database development; database structure

TP319

A

1004-7204（2015）02-0031-04

許文清(1978-),男，海南人，工程師，主要研究方向為環(huán)境適應性試驗與評價技術。