指揮信息系統裝備數字化質量監督與檢驗驗收系統構建

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］，當前基于手工作業為主的質量監督與檢驗驗收模式難以適應新的形勢和任務需要。主要表現在以下幾個方面:①工作效率難提高:以手工作業為主的質量監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質量隱患難發現:目前研制生產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督與檢驗驗收的方式方法發現;③過程狀態難追溯:當前開展裝備質量監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，一旦裝備發生故障，難以從記錄上分析查找原因;④歷史數據難利用:裝備在性能改進或后續批生產質量控制過程中，往往需要對涉及該裝備的歷史數據進行統計分析和借鑒使用，而當前裝備歷史數據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:當前裝備質量監督與檢驗驗收的方法手段主要側重于廠內靜態戰術技術指標的符合性驗證，不能模擬其實際的訓練、作戰使用環境，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，開發相關資源，建立數字化的質量監督和檢測檢驗環境，探索信息化條件下質量監督和檢測檢驗的方法和手段，已經成為保證裝備質量、提高檢測檢驗效率的必然要求［2］。

1 系統簡介

1.1 主要功能

該系統主要實現如下功能:①質量監督可視化:以網絡視頻監控和在線數據監測兩種方式實現對裝備生產、調試、檢驗試驗全過程的質量監督;②單體檢驗自動化:開發智能化的檢驗驗收設備，實現數據采集、結果判定的自動化;③系統檢驗實戰化:基于特定的戰術背景和戰術想定，以“紅藍對抗”的方式實現仿實戰的系統/分系統級檢驗驗收，動態考核裝備在“實戰”條件下的戰術技術性能;④過程記錄標準化:規范統一記錄格式，實現質量監督與檢驗驗收記錄生成、存貯的標準化、正規化，保證記錄的可追溯性;⑤數據利用高效化:實現對質量監督和檢驗驗收數據的深度利用，提高歷史數據的再生利用率［3］。

1.2 系統組成

該系統由中心控制與處理模塊、視頻/數據監控模塊、單體設備檢驗驗收模塊、系統/分系統檢驗驗收模塊、檢驗驗收指控模塊、數據深度處理模塊等組成，如圖1 所示。

圖1 系統組成示意圖

1)中心控制和處理模塊:包括一個控制臺和分布式數據處理節點，其主要任務包括系統監控、用戶管理、視頻展示、數據展示、文檔管理、數據處理等。

2)視頻/數據監控模塊:包括視頻監控和數據監控兩部分。視頻監控采集環境實驗室、生產線等處的固定視頻和檢驗驗收試驗現場等處的機動視頻，數據監控是采集環境試驗設備和被檢驗驗收裝備等的狀態或運行數據。

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

4)系統/分系統檢驗驗收模塊:由工裝設備、專用設備等模擬通信與網絡環境，為系統/分系統的信息傳遞建立通道;基于戰術想定，驅動系統/分系統運行，考核被檢驗驗收系統/分系統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，實現檢驗驗收數據的同步顯示;另一方面，則可以實現從提交審查、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范化、正規化。

2 硬件設計

硬件方面主要包括控制與處理設備、通信與網絡環境模擬設備、視頻/數據采集/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、網絡設備等，提供整個系統的控制與計算能力。

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

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的功能。

4)視頻/數據采集/傳輸設備:包括攝像頭、數據讀取設備、數據傳輸設備等，實現視頻數據采集、設備運行數據采集及傳輸等。

5)檢驗驗收終端:以手持式電腦為載體，完成數據接收、記錄生成、結論判定等。

6)通信終端:提供多種數據接口，并完成相關數據的轉換。

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:提供控制中心數據庫管理、技術資料管理、數據利用、展示演示、系統/分系統檢驗驗收等功能。

2)檢驗驗收終端軟件:運行在檢驗驗收終端，實現檢驗驗收數據獲取、記錄生成、合格判定等。

3)戰術環境模擬軟件:根據需要生成特定的戰術想定，并驅動系統的運行，考核系統在“實戰條件”下、不間斷工作狀態下的功能性能。記錄系統在特定戰術背景下的信息交互情況，直觀顯示系統中的數據流、信息流。

4)功能終端模擬軟件:模擬系統中各級指揮終端、圖形終端、通信終端等的功能，在通信與網絡模擬環境下，為系統/分系統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、數據獲取、結論判定等，如圖2 所示。

圖2 從規范到檢驗結論數字化流程

4 涉及關鍵技術

裝備數字化質量監督與檢驗驗收系統研究是一項龐大復雜的系統工程，涉及的關鍵技術有:

1)多路數據采集技術。為了實現對生產、試驗過程的質量監督，需要實時采集相關設備的運行數據。有些設備對外提供數據接口，可以由外部設備讀取;有些設備則是由計算機控制的，其運行數據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、不同速率的運行數據并傳輸到控制中心，是系統開發要解決的一個技術難點。

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

3)裝備狀態監控技術。在裝備聯試聯調、系統檢驗驗收時，需要準確了解各組成部分的工作狀態，尤其是報文、數據、指令的收發情況，以此掌握信息流程，及時發現、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。針對不同類型的裝備，需要采取不同的監控技術，如基于消息機制的監控、鏈路層監控等。

5 結束語

開展裝備數字化質量監督和檢驗驗收系統研究是適應裝備信息化建設發展的現實需要，是轉變裝備戰斗力生成模式的有益探索，對于創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:國防工業出版社，2010.

［2］李玉才.質量監督原理與實踐［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.數字化戰場［M］.北京:國防工業出版社，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作戰體系結構［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使用管理的幾點思考［J］.四川兵工學報，2012（4）:53-55.