建立檢測設備通用化數據庫的初步方案

石玲玲

（中國空空導彈研究院， 河南 洛陽 471009）

檢測設備是導彈武器系統的重要組成部分，是導彈作戰能力的基本保障條件。目前一種導彈一套檢測設備的保障體制嚴重影響了導彈的有效使用壽命和快速反應能力，更不適應現代戰爭對綜合保障能力的高效、快速、機動的要求，難以適應我軍每種機型裝備多種型號導彈的發展趨勢。因此，通用性成了檢測設備必備的功能，以滿足部隊提出“一機一站”和“多彈一站”的要求。

為實現檢測設備的通用性，必須應用組合技術，向模塊化、通用化、系列化方向發展。通用化、系列化和組合化（以下簡稱“三化”）是標準化方法中的優化設計技術，組織開展“三化”設計是型號標準化的基本任務之一。通用化主要是指零件和設備等產品的通用化以及接口和結構要素（也可包括軟件）的通用化，其目的是用較少的品種規格滿足多方面的使用要求。系列化主要是采用優先數系和優先系列，從系列型譜中選擇滿足系統設計要求的配套產品，或者按照系列型譜去設計、研制所需要的產品。組合化主要是運用優化組合技術，最大限度地選擇通用模塊、基本機構模塊，或者選擇現有的產品、組件、零件并適當地組合，設計出滿足要求的新產品。搞好“三化”對加快新型號設計、縮短周期、降低成本、提高效益有重要作用。

1 開展通用化設計已具備的條件

我院的檢測設備經歷了從仿制國外的檢測設備到自行研制，隨著自行研制能力、技術水平的大幅度提高，地面檢測設備已從單一的檢測空空導彈向檢測多品種的機載制導武器方向發展，多型機載制導武器檢測的通用檢測設備的研制成功，為今后開展檢測設備的通用化設計奠定了有力的基礎。

在某通用檢測設備的頂層設計時，我院貫徹了通用化、模塊化、系列化的思想，把研制一個開放式的測試系統作為設計目標，確定了通用電氣平臺、通用軟件平臺和通用機械平臺等三大通用平臺的模式。通過制定和使用統一的開發標準和規范，如軟件編程接口規范、電氣接口規范和專用夾具接口規范，使該設備具有良好的可移植性及可擴充性。通過增配專用測試組件和升級測試平臺軟件等資源，實現對新研或改進機載制導武器的檢測要求。按照“基本型派生發展”的方式研制更新，并形成相應系列型譜；還可以根據不同飛機制導武器配置的需求進行組合剪裁，通過選配不同的專用測試組件，組合配置成為“一機一站”模式的機載制導武器檢測設備；在總體技術設計中采用了模塊化（組合化）設計，結構上主要由若干軍用溫控減振機箱組成，電氣各主要部分組合成各個單元裝入減振機箱，使產品便于安裝、測試、使用和維修，提高了產品的可靠性。在此基礎上，如果建立完善的檢測設備通用化數據庫，就可通過選用通用化數據庫中的零部件、測試軟件，再加上“專用件”的研制，通過組合化原則，達到快速、成功研制不同型號檢測設備的目的。

本文重點就如何建立檢測設備通用化數據庫進行論述。

2 建立通用化數據庫的初步方案

2.1 檢測設備的組成

檢測設備一般由機械系統、電氣系統、軟件系統等單元組成。檢測設備的組成示意圖見圖1。

2.2 確定建立通用單元的層次

通用化是在互換性基礎上，通過簡化和優化，盡可能地擴大同一對象使用范圍的一種標準化形式，是一種以最小的投入換取盡可能大的產出的標準化方法。這里的“同一對象”，就是指裝備系統、分系統、設備、組件、零部件乃至元器件、原材料等硬件，也可包括軟件。由此可見，通用化的對象主要是不同層次上的產品。通用化的產品稱為通用單元。那么，我們可依據檢測設備的組成來建立各層次的通用單元。

在系統級（即檢測設備級）可提出接口方面的通用化規定及互換性要求，以及在系列化、組合化方面的設計思想及要求。在分系統及以下各級可尋找已有形式的共同點，建立可供今后型號使用的通用件。

根據檢測設備組成的不同層次，通用化數據庫可以樹狀結構來組織各層次的數據。這種樹狀結構一方面使數據的管理上條理比較清晰；一方面使設計人員能夠按圖索驥，方便快捷地查找相關數據。檢測設備通用化數據庫中數據層次結構及數據庫管理功能結構示意圖見圖2。

圖2 數據層次及數據庫管理功能結構示意圖

2.2.1 數據組織

根據圖1所示檢測設備的結構組成，在數據庫中對應機械系統、電氣系統、軟件系統分別以樹狀結構來組織各層次產品的數據。

2.2.2 數據管理

數據管理包括數據的輸入、數據的編輯、數據的查詢、數據的輸出以及數據的顯示等功能。其中數據輸入可依據輸入數據具體的格式、屬性等要求，將各層次確定的通用件分別輸入到數據庫。數據的修改、增加、刪除等功能可通過數據編輯模塊實現。通過設置窗口模塊，利用圖形化界面顯示需要查看的通用件的三維模型、各種屬性及各種信息項的說明等。

2.2.3 系統維護

系統維護包括用戶管理、安全管理、數據維護等功能。其中用戶管理模塊可根據有關項目或單位人員組成等文件的規定，建立各類人員的角色；設置不同角色人員訪問數據庫的權限、身份鑒別以及信息加密等工作由安全管理模塊來實現。

2.2.4 系統幫助

系統幫助包括功能使用說明、產品通用化原則、權限和加密說明等功能。

2.3 通用化產品數據信息的組成

為保證各層次通用化產品數據信息的完整性、一致性，有必要對數據信息的組成以及各信息的具體要求進行規范、統一，這樣有利于通用化數據庫的建立及在今后產品中的調用。

通用化產品數據信息可依據圖3所示要求進行統計、整理與分析。

圖3 通用化產品數據信息的組成

2.3.1 一般信息

一般信息應包括產品名稱、圖樣代號、產品層次、采集單位、采集人、采集時間、電話等內容。

2.3.2 性能信息

性能信息一般應包括產品的功能、性能指標、產品的組成結構、外形尺寸、質量、質心等內容。

2.3.3 接口信息

接口信息一般應包括電氣接口、機械接口、軟件接口以及維護接口等內容。

2.3.4 試驗信息

試驗信息一般應包括性能試驗、環境試驗、可靠性試驗、電磁兼容試驗等試驗情況及試驗結果的內容。

2.3.5 專業工程信息

專業工程信息一般應包括可靠性、測試性、維修性、安全性等方面的設計內容。

2.3.6 設計資料信息

設計資料信息一般應包括配套的所有結構圖、電氣圖、三維模型以及相關的設計文件（含軟件文檔、源程序）等內容。

2.3.7 其它相關信息

其它相關信息一般應包括相關質量信息、工藝信息或在上述信息項以外內容。

2.4 數據庫軟件及前端開發工具

數據庫技術的應用使總結出的通用化產品數據信息得到有效的存儲和及時的共享，成為支持“三化”工作的重要手段。建立數據庫時，對選用的數據庫軟件及其開發工具應滿足以下要求。

2.4.1 數據庫軟件的選用原則

● 響應快，在網絡環境中應具有快速響應能力，保證數據在網上快速傳遞；

● 可靠性高，在發生網絡或硬件故障時，數據庫系統應提供故障發生后自動恢復功能；

● 安全性，數據庫系統必須有內置的用戶管理機制，實現服務器終端的安全性控制；

● 開放性，具有開放的體系結構和應用編程接口。支持開放的操作系統、網絡協議及多種硬件體系結構。

2.4.2 前端開發工具的選用原則

● 開放性，數據庫開放是指通過各種數據庫驅動程序，能夠訪問服務器上對應的數據庫；

● 可操作性，提供完整可視化的集成開發環境，由一系列圖形化工具組成。包括應用管理工具、環境參數設置工具、窗口開發工具、數據庫維護工具、交互或調試工具以及工程文件管理工具等。

3 結束語

“三化”是一種設計思想和設計方法。按照頂層規劃、基礎起步的原則，建立“三化”數據庫應從有條件的產品做起，逐步積累、逐步完善。在型號研制后期，隨著設計定型和生產定型的準備和完成，應當及時總結本型號的“三化”成果，將經過實踐考驗，技術成熟，性能質量穩定的產品（包含組部件、零件、工裝等），整理出本型號工程中成熟的“三化”產品數據，適時地補充到“三化”數據庫中，通過在新的型號工程中最大限度地推廣使用，以減少設計工作量和重復研制。同時在建立數據庫之初也應做好基礎工作，如統一數據庫結構，統一系統所需的軟件、硬件支持環境等。

[1] 朱宏斌. 型號工程標準化[M]. 北京：航空工業出版社，2004.

[2] 蔣漢誠，鄧可，李全良等. 空空導彈地面設備設計[M]. 北京：國防工業出版社，2006.

[3] QJ 3145 航天產品“三化”數據庫建庫指南[S].