對某型聲納裝備延壽工作的思考

摘 要：隨著計算機技術快速發展，計算機軟硬件產品的生命周期變成變得越來越短，其“隱性老化”的速度變得越來越快，極大地降低了部隊的戰斗力。如何通過吸納新技術，嵌入信息化新成果，在較短時間內以較低成本提升其戰技性能，延長使用壽命，具有重大的現實意義。

關鍵詞：隱性老化；裝備延壽；新技術；裝備效能

引言

80年代初期，維修性得到了發達國家軍方的高度重視，與可靠性工程發展并駕齊驅，經過裝備型號的應用形成了一整套軍用標準。從90年代以來，隨著計算機技術突飛猛進的發展，軍用電子設備也實現了飛速發展，武器裝備的復雜性越來越高、更新換代頻率也越來越快，特別是信息技術的開發周期不斷縮短，引起更深層次的市場細分和產品更新，計算機硬件產品的生命周期為12-24個月，軟件產業產品生命周期已經變成4-12個月。由于技術進步的加快，在武器裝備使用過程中帶來了兩個突出的矛盾：（1）由于產品的更新換代使得維修器材無法采購，使得武器裝備壽命面臨大幅度提前到期的危險；（2）由于技術的老化使得武器裝備技術壽命很快到期，處于“隱性老化”狀態，降低了部隊的相對戰斗力。如此種種，武器裝備的維護保養及其使用壽命受到了前所未有的挑戰，嚴重制約部隊作戰能力的保持和提高。上述矛盾迫切需要我們在裝備工作中加大研究力度，制定切實可行的治理手段。

在多研制少生產的思想指導下，現役老裝備通過吸納新技術，嵌入信息化新成果，提升戰技性能，延長其使用壽命，降低維修保障費用，在較短時間內以較低成本重新適應現代戰場的需求，具有重大的現實意義。文章以某型聲納裝備為例，以延壽思路為指導，對其維修方案進行如下探討：

1 該型聲納現狀

該型聲納是的結構框圖見圖1，整套聲納屬于90年代末產品，并先后經歷了設計定型試驗、驗收試驗并經部隊多年使用，存在部分部件老化、整體技術性能落后等問題，目前其使用的數據錄取設備已無法采購，針對“安靜型”潛艇的數據獲取作用距離近，不能滿足現代作戰的需求。鑒于該型聲納仍在服役，可對其進行適當改造，以滿足部隊戰備需要。

2 錄音機的改造

錄音機是該聲納設備的重要組成部分，它完成以下對各陣元信號數據的存儲和數據回放，由此看來，錄音機對于現場數據的記錄和事后分析工作具有重要意義。由于歷史技術條件的限制，本套設備采用的是進口的數字記錄/回放儀BUFFERED VLDS（M64），其存儲介質為磁帶。隨著技術的發展，該數據存儲技術早已被淘汰，該型錄音機、配套磁帶及其它相關配件均已停產，無法采購。原配套的磁帶由于年代久遠，均已超過使用壽命，無法繼續使用。

為解決這一問題，只能進行換裝改造。軍代表室早在多年以前年就向工業部門提出了這一需求，工業部門自投資金，專門為該聲納系統研制了一套數字記錄/回放設備。50通道采樣率為20KHz的數字信號的記錄和回放功能如圖2所示：

該記錄/回放設備具備實時從設備錄音的接口板存儲和回放數據，并顯示回放的進度，存儲質量、數據量以及存儲的方便性都有了極大提高。換裝該設備需要對機柜背板走線和機箱內部機械結構進行適當調整，加裝一個雙向驅動電路板，并修改相應板卡的軟件程序。該方案可保持該型聲納設備原有的外觀，且不改變其與現有錄音機的連接方式。

3 軟件的改進思路

拖曳式線列陣聲納的工作都會受到來自拖曳平臺（本艦）噪聲的干擾，本艦噪聲的聲源級較高，且聲源與接收基陣之間距離短，是拖線陣聲納最主要的噪聲源，具體到該型聲納，特別是在對低噪聲水下目標進行搜索時，目標信號的聲源級很低，如此，本艦噪聲抵消的工作在該聲納中就顯得尤為重要。

隨著近年來預研工作取得新的成果，聲納行業應用新技術的步伐也不斷加快，適用新技術發展的要求，對原來的軟件進行升級改造，已成為當務之急。其關鍵技術 “本艦噪聲抵消技術”是基于反波束成形（IBF）算法來實現對固定方位的噪聲進行抵消，即將波束域中某一選定波束的噪聲信號從陣元信號中減去，通過對該波束進行IBF運算達到本艦噪聲抵消的目的，從而較為徹底地抵消該方向噪聲干擾，通過新的噪聲抵消技術應用，理論上可獲得10db的增益。

在硬件的改造上只需增加兩塊數字處理板（該聲納預留4塊空槽），通過“LINK”口連接，并對數字處理軟件作適應修改。該方案改造工作量小，增加的數字處理板可用該聲納的備件，改造成本低廉，獲得的效益高。

4 延壽工作體會

4.1 在產品設計過程中加強預見性，留有產品軟件、硬件升級換代的余地，并按照通用化、系列化、組合化的設計要求進行模塊化設計，給今后的裝備延壽工作提供便利條件。

4.2 武器裝備的研發、使用、改造、升級，是一個連續的不斷發展的過程，延壽工作要采取積極的手段來推進，由于裝備的更新換代速度慢，不斷為老裝備加注新技術成果，是催生現有裝備發揮最大效能的必由之路。

4.3 隨著武器裝備的發展和更新，許多庫存裝備陸續達到存儲壽命周期或使用壽命周期，在多研制、少生產的裝備發展指導思想下，現有武器裝備延壽工作迫在眉睫。

作者簡介：魏玉華，海軍駐北京地區武備配套軍事代表室高級工程師。