摘 要:RFID技術(shù)為無接觸識別方式， 具有快速、便捷的信息采集能力，為魚雷裝備維修保障信息化提供了技術(shù)可能。針對魚雷武器裝備傳統(tǒng)維修保障中的“保障資源不可視”和“信息不透明”的難題，為適應未來戰(zhàn)爭裝備維修保障的精確化、可視化、信息化需求，提出了將RFID技術(shù)應用于魚雷武器裝備維修保障信息化系統(tǒng)的方案，以實現(xiàn)魚雷裝備維修保障的倉庫數(shù)字立體化、全壽命周期維修保障可視化、裝備情況可視化、物流可視化等，提高了魚雷裝備維修保障的信息化水平。

關(guān)鍵詞:RFID技術(shù); 魚雷; 維修保障; 信息化系統(tǒng)

中圖分類號:TP274 文獻標識碼:A

文章編號:1004-373X(2010)09-0025-04

Research on Torpedo Maintenance and Support Information System with RFID

LIANG Zhi-jun， ZHAO Jian

(Naval Equipment Department， Xi’an 710065， China)

Abstract: RFID is a kind of non-touch identification technology， which has fast and convenient information gathering capability， provides possibility of realization in visibility of maintenance and support for the Torpedo. Army commanders have a problem of invisibility of battlefield guarantee resource and information， a scheme of torpedo maintenance and support information system with RFID is presented to meet the future requirement of precise， visible， and informationalized long-distance support in the war. This scheme is helpful to achieve digital warhause， visualization of mainenance， support， and logistics in the whole life cycle of torpedo.

Keywords: RFID technology; torpedo; maintenance support; information system

0 引 言

在科學技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，隨著各種高新技術(shù)在魚雷上的應用，魚雷所具有的獨特作用將進一步提高，在未來的現(xiàn)代化海戰(zhàn)中，魚雷將會在攻擊現(xiàn)代化核潛艇和常規(guī)動力潛艇、擊毀敵航空母艦和其他現(xiàn)代化戰(zhàn)斗艦艇、消滅運輸船和警戒艦艇以及對海軍基地、港口軍事目標進行襲擊等方面發(fā)揮更加重要的作用，真正成為各國海軍起威懾作用和克敵制勝的“殺手锏”。

然而，未來的戰(zhàn)爭是“信息化”的戰(zhàn)爭，急劇變化、高度透明的戰(zhàn)場環(huán)境， 對魚雷裝備保障的快速性、及時性、準確性提出了更高的要求。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭條件下，裝備戰(zhàn)損或故障對戰(zhàn)斗力的影響巨大，需要依靠維修來解決，以迅速恢復部隊的戰(zhàn)斗力，因而裝備的維修保障具有其特殊的重要性。魚雷的保障主要從維修規(guī)劃、供應保障、技術(shù)資料、訓練保障等方面開展工作，傳統(tǒng)的魚雷維修保障實施中的難點在于魚雷的制造、運輸、保障和維修等各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)與魚雷的實時綁定、實物流和信息流存在脫節(jié)、管理人員無法對上述維修保障過程進行實時監(jiān)控和管理，造成魚雷“保障資源不可視”和“信息不透明”的難題[1]，部隊指揮機關(guān)對魚雷武器裝備資源的裝備狀況、生產(chǎn)、維修及庫存量等情況難以實時掌握，不適應未來遠程支援保障、精確化保障、可視化保障和信息化保障的戰(zhàn)爭需求，同時也難以滿足作戰(zhàn)機動保障的需求。基于上述考慮，提出了RFID技術(shù)在魚雷武器裝備保障信息化系統(tǒng)中的應用問題。

1 RFID技術(shù)的介紹

射頻識別(Radio Frequency Identification，RFID)技術(shù)是一種利用射頻通信實現(xiàn)的非接觸式自動識別技術(shù)。RFID系統(tǒng)一般由讀寫器和電子標簽和應用系統(tǒng)組成[2]，如圖1所示。

圖1 RFID系統(tǒng)組成

RFID系統(tǒng)的一般工作原理為:當電子標簽進入讀寫器產(chǎn)生的磁場后，無源或被動標簽憑借感應電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的信息，有源或主動標簽主動發(fā)送出存儲在芯片中的信息，讀寫器讀取信息并解碼，然后將數(shù)據(jù)傳送給應用系統(tǒng)。

和傳統(tǒng)的識別技術(shù)相比， 它能自動無接觸地收集物體信息，具有防水、防磁、耐高溫、自動讀取速度快、讀取距離大、標簽上數(shù)據(jù)可以加密、存儲數(shù)據(jù)容量更大、使用壽命長、存儲信息更改自如等優(yōu)點[3]，操作快捷方便，將RFID技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星等現(xiàn)代通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，可實現(xiàn)超遠距離的物品跟蹤與信息共享。

2 RFID技術(shù)在國內(nèi)外軍隊中的使用情況

目前，外軍中使用RFID技術(shù)的代表是美軍。2003年第二次海灣戰(zhàn)爭，通過加裝RFID射頻衛(wèi)星芯片，實現(xiàn)了人員流、物資流和裝備流的全程跟蹤，并節(jié)約了大量經(jīng)費。美軍還將RFID技術(shù)應用于特定物品的查尋、單兵電子病歷、生理狀態(tài)監(jiān)測器和服裝發(fā)放等領(lǐng)域。RFID技術(shù)的應用使得美軍的維修保障能力變得強大，實現(xiàn)了由儲備式后勤到配送式后勤的轉(zhuǎn)變，提高了效率，節(jié)約了大量經(jīng)費[3]。2006年， 英國皇家空軍把RFID技術(shù)應用于“鷂”式戰(zhàn)斗機的維修保障，對“鷂”式戰(zhàn)斗機上大約1 200個“高價值、高危險性”部件使用有源RFID標簽進行標識， 安裝在飛機修理庫的RFID讀寫器能夠快速定位并跟蹤被標識部件。測試結(jié)果表明， RFID技術(shù)能夠大大減少“鷂”戰(zhàn)斗機修理庫中零部件存貨成本，有效提高整個維修保障工程團隊的工作效率， 實現(xiàn)了“鷂”式戰(zhàn)斗機維修保障信息系統(tǒng)管理的數(shù)字化、可視化[3]。在國內(nèi)軍隊中主要運用RFID技術(shù)的是部隊的槍支管理[4]和部隊車輛牌照的管理[5]，而在軍用物資配送系統(tǒng)中并未大規(guī)模地使用，更不用說在各種武器裝備保障方面采用RFID技術(shù)，因此提出在魚雷武器裝備保障系統(tǒng)中統(tǒng)籌規(guī)劃充分利用RFID技術(shù)[6]，實現(xiàn)保障維修信息化管理，提高魚雷武器裝備保障的效率。

3 RFID技術(shù)在魚雷武器裝備維修保障信息化系統(tǒng)中的應用方案

3.1 系統(tǒng)需求分析

對于魚雷武器裝備，現(xiàn)行的維修保障體制由保障大隊級、基地級和生產(chǎn)廠家三級組成。

保障大隊級指魚雷裝備所在建制單位的最基層的維修機構(gòu)，其任務(wù)是依據(jù)正常維護保養(yǎng)診斷結(jié)果，完成對魚雷的正常技術(shù)狀況的檢查、維護保養(yǎng)和一般的故障檢修。它主要依靠技師或操作人員，利用隨機備件、工具和專用保障設(shè)備，就地進行故障檢修，確保所屬魚雷裝備達到規(guī)定的戰(zhàn)備完好率。

基地級是指裝備所在的某一上級修理機構(gòu)，如修理廠及其派出的修理分隊，其任務(wù)如下:一是完成裝備的大修，或派出維修力量支援保障大隊級維修，解決保障大隊級現(xiàn)場維修中無法處理的技術(shù)難點;二是負責修理保障大隊級送來的故障件。

生產(chǎn)廠家是指魚雷裝備生產(chǎn)、研制單位，其任務(wù)是完成裝備的部分大修或改裝任務(wù)以及前兩級送來的故障件，彌補部隊維修保障人力、技術(shù)、設(shè)備和器材上的不足，在必要時也可以派出維修力量到保障大隊級、基地級進行現(xiàn)場修理。

目前多型技術(shù)先進的魚雷相繼裝備部隊，多型魚雷裝備發(fā)展的同時也促進了魚雷裝備保障任務(wù)的變革。其主要表現(xiàn)為:

(1) 裝備保障內(nèi)容增多，保障結(jié)構(gòu)發(fā)生變化;

(2) 裝備保障任務(wù)量上升，保障強度日益提高;

(3) 裝備保障要求提高，保障難度不斷增大。

同時，還需要進行機動保障，因此裝備維修保障還不停地處于變化中。總之，魚雷武器裝備維修保障形成了種類多、備用資源少，保障地點多且分散、對維修保障資源的生產(chǎn)、維修、部署、需求及庫存量等情況難以實時掌握的格局。而現(xiàn)有的裝備保障指揮系統(tǒng)不能夠?qū)Ω黥~雷保障大隊、修理廠和生產(chǎn)廠家的維修保障資源的狀態(tài)(正常、故障、待修、待發(fā)以及位置信息)自動收集[1]。

而RFID技術(shù)是一項自動識別技術(shù)，它能自動無接觸地收集物體信息，具有防水、防磁、耐高溫自動讀取速度快、讀取距離大、標簽上數(shù)據(jù)可以加密、存儲數(shù)據(jù)容量更大、使用壽命長、存儲信息更改自如等優(yōu)點，當前廣泛用于制造過程[7]和物流的信息系統(tǒng)中[8]。因此可利用RFID技術(shù)自動收集各型魚雷維修保障資源的狀態(tài)信息，通過與互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星等現(xiàn)代通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，與現(xiàn)行的裝備保障指揮系統(tǒng)實現(xiàn)無縫連接完成對魚雷維修保障的狀態(tài)實時監(jiān)視，輔助裝備保障系統(tǒng)的指揮決策。

3.2 系統(tǒng)組成方案

魚雷裝備維修保障信息化系統(tǒng)主要由魚雷保障大隊、修理廠、生產(chǎn)廠家和物流四個子系統(tǒng)構(gòu)成，每個子系統(tǒng)配置一臺RFID子服務(wù)器，負責相關(guān)信息的收集和處理并匯總到裝備維修保障信息化系統(tǒng)中。通過上述過程可對魚雷武器裝備維修保障資源在各個環(huán)節(jié)中信息進行方便快捷地收集和處理，并能對其狀態(tài)進行實時跟蹤，結(jié)合可視化技術(shù)可將系統(tǒng)內(nèi)跟蹤的數(shù)據(jù)進行圖形化顯示，使得數(shù)據(jù)可視，信息透明。而裝備保障指揮系統(tǒng)則主要根據(jù)魚雷裝備維修保障信息化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行指揮決策。整個魚雷裝備維修保障信息化系統(tǒng)如圖2所示。

圖2 魚雷裝備保障信息化系統(tǒng)

3.3 系統(tǒng)實現(xiàn)的功能和優(yōu)勢

利用RFID技術(shù)，結(jié)合RFID軟件(包括中間硬件、應用程序和數(shù)據(jù)庫)搭建魚雷維修保障信息化系統(tǒng)平臺，對魚雷裝備維修保障的實體網(wǎng)絡(luò)和信息網(wǎng)絡(luò)各個環(huán)節(jié)進行“無縫鏈接”，高效、準確地完成魚雷維修保障過程中大量數(shù)據(jù)的實時采集任務(wù)并輸入信息管理系統(tǒng)，達到穩(wěn)定、可靠、高效、大容量的數(shù)據(jù)處理，實現(xiàn)部隊魚雷倉庫數(shù)字立體化和可視化、全壽命周期維修保障可視化、維修需求可視化、裝備情況可視化、物流可視化，從而提高裝備維修保障的信息化水平，增強裝備維修保障的快速性、及時性、準確性。

3.3.1 魚雷倉庫數(shù)字化、可視化

魚雷武器裝備的基本信息包括魚雷型號、名稱、代號、生產(chǎn)廠、生產(chǎn)日期、批次、產(chǎn)品編號等，這些信息量大而繁雜，手工方式錄入信息所需時間長、效率低、易出錯。如果生產(chǎn)廠將魚雷中的全雷、段、組件、功能置換件、備品、備件、保障設(shè)備、工具、維修保障技術(shù)資料(紙質(zhì)、光盤)等在出廠時都貼上(或鑲嵌)指定的RFID電子標簽，每個標簽擁有惟一的標識碼和一定存儲空間(從幾個字節(jié)到幾千字節(jié)不等)，存儲所標識魚雷裝備資源的相關(guān)信息，就可以通過讀寫器快速、便捷地將這些數(shù)據(jù)錄入魚雷倉庫裝備信息化管理系統(tǒng)，對魚雷產(chǎn)品的入庫、存儲、盤點、檢索、出庫等環(huán)節(jié)進行精確數(shù)字化、可視化管理[8]，方便地實現(xiàn)維修保障資源變動動態(tài)數(shù)據(jù)更新，最大限度地提升部隊魚雷倉庫的管理效率。

同時，系統(tǒng)還可以針對魚雷倉庫中維修保障資源動態(tài)變化情況生成魚雷裝備維修保障資源的需求建議并提交至不同層次的決策機關(guān)，使上級指揮官“看到”魚雷倉庫的維修保障資源需求，從而確定該如何實施維修保障決策。

3.3.2 魚雷全壽命周期的維修保障可視化

維修保障可視化是與裝備維護保養(yǎng)檢測、故障檢測、診斷、修復相關(guān)的一切活動的可視。

魚雷維修保障信息化系統(tǒng)中及產(chǎn)品的RFID標簽里面含有全部的維修保障數(shù)據(jù)，包括上次保養(yǎng)日期、技術(shù)ID、更換備件的記錄、故障及維修記錄以及下次保養(yǎng)日期等相關(guān)信息。技術(shù)人員可以按照維修保障信息化系統(tǒng)提示或通過讀取標簽上的信息來檢查魚雷產(chǎn)品，并進行維護保養(yǎng)檢測，然后寫入新的數(shù)據(jù)，更新RFID標簽;當發(fā)現(xiàn)故障后，技術(shù)人員通過讀寫器讀取魚雷故障件標簽中存儲的信息，就能快速準確地獲得損傷備件的型號、名稱、代號、生產(chǎn)廠家、制造日期、參數(shù)等有用信息，即便是標簽易混淆、標記模糊不清、被油垢污染難辨認的產(chǎn)品，也可以非常準確快速地辨識這些備件，達到維修過程中備件“可視”，有效防止裝備維修中認錯、領(lǐng)錯、裝錯等操作差錯;在故障診斷和維修檢測中，結(jié)合裝備維修電子檔案，以及交互式電子技術(shù)手冊，使裝備維修人員能夠“看見”損壞零件的名稱、型號、生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)年份、批次、使用記錄等信息，并在整個裝備維修流程，為維修人員提供可視化技術(shù)資料(界面友好的交互式電子技術(shù)手冊)，或采用實時方式將重要數(shù)據(jù)直接傳送至智能專家決策支持系統(tǒng)，幫助完成故障診斷、維修檢測，從而確定故障和維修的質(zhì)量，達到故障診斷和維修檢測可視化。

對于魚雷武器裝備全壽命周期中的維修保障信息化系統(tǒng)的自動化數(shù)據(jù)采集而言，RFID無疑是一項理想的技術(shù)。它能夠在魚雷的全壽命周期中提供一個移動數(shù)據(jù)庫，用于儲存產(chǎn)品可追溯數(shù)據(jù)，包括產(chǎn)品的定期維修、使用經(jīng)歷、技術(shù)改造或升級之后的相關(guān)信息，有效地實行產(chǎn)品全壽命跟蹤。如果產(chǎn)品能夠附帶與之相關(guān)的全部歷史記錄，一旦產(chǎn)品需要技術(shù)改造或升級，RFID技術(shù)也能夠保證風險最小化和最佳效率。這將有效地增強全壽命周期維修保障的可視化和數(shù)字化管理，在魚雷全壽命周期管理上應用有著無比的優(yōu)勢。

3.3.3 魚雷物流可視化

在魚雷裝備維修保障所需設(shè)備和功能置換件等物資的儲存、籌措、運輸?shù)纫幌盗羞^程中，基于RFID技術(shù)搭建的的軍事物流管理平臺，可以實現(xiàn)魚雷裝備維修保障物流追蹤管理可視化[9]。通過在魚雷和部隊運輸裝備上安裝的RFID標簽，結(jié)合地理信息系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無線通訊技術(shù)就能實現(xiàn)對魚雷裝備運輸流的控制。運用RFID技術(shù)可以降低物流成本、提高供應鏈透明度，實現(xiàn)物流可視化和對物流的全程可控，加快物資流通速度，方便物流供應鏈優(yōu)化，降低物流成本，提高物流實效性。另外，采用RFID技術(shù)構(gòu)建適合于戰(zhàn)時野外作業(yè)的便攜式維修器材管理信息系統(tǒng)，可以實現(xiàn)戰(zhàn)場上維修保障物資可視化管理。

4 結(jié) 語

基于RFID技術(shù)的魚雷維修保障信息化系統(tǒng)與現(xiàn)存的維修保障方式相比，存在以下優(yōu)點:

(1) 數(shù)字化倉儲使得魚雷裝備資源保障可視化，精確化;

(2) 全壽命周期內(nèi)的魚雷維修保障工作可視化管理，提高保障效率;

(3) 實現(xiàn)魚雷裝備維修保障的可視化，充分享用系統(tǒng)的信息專家功能;

(4) 裝備物流透明可視。

以“信息化”為特征之一的現(xiàn)代戰(zhàn)爭，是一場以信息技術(shù)為核心的新軍事技術(shù)革命，正在深刻影響著戰(zhàn)爭形態(tài)的變化。保障武器裝備信息流的暢通，實現(xiàn)武器裝備的可視化保障，是打贏現(xiàn)代戰(zhàn)爭的關(guān)鍵所在。而RFID技術(shù)在魚雷裝備維修保障上的應用，則可促進這一目標的實現(xiàn)，不過目前在這方面的研究工作剛剛起步，因此，加強這方面的研究有重要的意義。

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