石志軍，陳信在，胡建波海軍大連地區(qū)裝備修理監(jiān)修室；中國人民解放軍9956部隊

艦艇電子裝備海上遠(yuǎn)程維修保障系統(tǒng)的構(gòu)建

石志軍1，陳信在2，胡建波2
1海軍大連地區(qū)裝備修理監(jiān)修室；2中國人民解放軍92956部隊

艦艇電子裝備海上遠(yuǎn)程維修保障系統(tǒng)是集成岸、艦、空各種維修保障資源的復(fù)雜綜合系統(tǒng)。本文通過分析艦艇海上遠(yuǎn)程維修保障系統(tǒng)的工作流程，探討了艦艇電子裝備海上遠(yuǎn)程維修保障系統(tǒng)的構(gòu)建方案及關(guān)鍵技術(shù)，為及時有效地排除艦艇電子裝備在海上發(fā)生的故障提供了解決策略，對于提高離岸艦艇的電子裝備維修保障能力，增強(qiáng)海上航行艦艇的戰(zhàn)斗力和生命力提供了有益的參考。

電子裝備；海上維修；系統(tǒng)構(gòu)建

1 引言

新型電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)在艦艇電子裝備領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，給裝備帶來了全新的飛躍性的技術(shù)革命，并直接促成了網(wǎng)絡(luò)信息戰(zhàn)時代。同時，電子裝備新技術(shù)的廣泛應(yīng)用也帶動了相應(yīng)裝備維修保障模式和技術(shù)的變革，傳統(tǒng)的保障系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足部隊需求。海軍艦艇上配備來自不同研制單位的多種大型復(fù)雜電子裝備，這些設(shè)備的維修涉及的知識面很廣，且海軍艦艇執(zhí)行任務(wù)時遠(yuǎn)離后勤保障基地，僅僅依靠艦員自身很難完成裝備的自修任務(wù)，因此對基于專家系統(tǒng)、知識庫和通信網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程診斷維修系統(tǒng)需求尤為突出。

電子裝備海上遠(yuǎn)程維修保障系統(tǒng)是綜合運(yùn)用通訊設(shè)備、微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)、定位技術(shù)，以現(xiàn)有的各種軍隊網(wǎng)絡(luò)、通信平臺、軟件資源為依托實(shí)現(xiàn)裝備維修、器材供應(yīng)、故障診斷以及維修技術(shù)指導(dǎo)的遠(yuǎn)程組織體系，是運(yùn)用遠(yuǎn)程信息發(fā)布、信息檢索、信息獲取與信息共享等技術(shù)實(shí)現(xiàn)裝備技術(shù)保障信息的實(shí)時交換和遠(yuǎn)程故障診斷與維修支援的一種技術(shù)保障手段[1]。

2 工作流程分析

綜合分析艦艇電子裝備的故障性質(zhì)、維修難度、軍地修理能力、相應(yīng)保障工作等，我們將艦船電子裝備故障分為艦艇級、基地級和廠所級。當(dāng)艦艇在海上航行時，如果艦船電子裝備出現(xiàn)故障，如圖2-1所示，艦員或隨艦保障的工程師首先利用隨裝備配套的維修測試與故障診斷系統(tǒng)對裝備進(jìn)行檢修；如果碰到疑難故障，技術(shù)人員可以先使用參數(shù)獲取及信息采集處理設(shè)備，收集安裝在電子裝備里面的各種傳感器、參數(shù)采集電路和各種測試電路所獲取的電子裝備的相關(guān)技術(shù)參數(shù)和工作狀態(tài)信息，識別故障電子裝備的數(shù)據(jù)及參數(shù)信息、故障信息、音頻信息、視頻和圖像信息等數(shù)字化信息，針對裝備的工作狀態(tài)和故障情況，進(jìn)行各種相關(guān)信息的處理和顯示，并視情將信息進(jìn)行報送，將信號提供給電子裝備遠(yuǎn)程維修保障系統(tǒng)作為參考；艦上技術(shù)人員借助內(nèi)置交互式電子技術(shù)手冊、Wiki遠(yuǎn)程支援系統(tǒng)、智能故障診斷專家系統(tǒng)和其它遠(yuǎn)程維修輔助保障系統(tǒng)的便攜式維修輔助設(shè)備（PMA）的幫助，在艦上離線自行排除故障；不能排除的故障，依據(jù)情況利用短波通信、專用通信衛(wèi)星或北斗衛(wèi)星報文通信功能等通過加解密手段接至岸基軍事綜合信息網(wǎng)等。通過網(wǎng)絡(luò)，這些難以排除的故障的綜合信息被發(fā)送給岸基的維修保障專家，維修保障專家利用艦艇電子裝備遠(yuǎn)程維修保障診斷決策系統(tǒng)等將專家的遠(yuǎn)程協(xié)同會診結(jié)果和故障維修方案通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行報文、語音或可視化方式傳輸給艦上維修保障技術(shù)人員，指導(dǎo)他們圓滿完成修理任務(wù)；當(dāng)岸基維修保障專家也無法給出裝備故障的維修方案時，他們將向相應(yīng)電子裝備的設(shè)計和生產(chǎn)單位的設(shè)計制造和維修保障專家尋求技術(shù)支持，這些專家同樣通過通訊網(wǎng)絡(luò)和電子裝備遠(yuǎn)程維修保障診斷決策系統(tǒng)對艦上維修保障人員進(jìn)行技術(shù)支持。

3 系統(tǒng)的構(gòu)建

在對艦艇電子裝備海上遠(yuǎn)程維修保障工作流程進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，同時借鑒國內(nèi)外成熟的海上遠(yuǎn)程維修保障和其它相關(guān)系統(tǒng)，新構(gòu)建的艦艇電子裝備海上遠(yuǎn)程維修保障系統(tǒng)主要包括艦載遠(yuǎn)程維修保障系統(tǒng)、岸基遠(yuǎn)程維修保障系統(tǒng)和海上遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)。

3.1 艦載遠(yuǎn)程維修保障系統(tǒng)

艦載遠(yuǎn)程維修保障系統(tǒng)主要包括隨裝備配套的維修測試與智能故障診斷系統(tǒng)、參數(shù)獲取及信息采集處理系統(tǒng)、內(nèi)含維修保障軟件的便攜式維修輔助設(shè)備（PMA系統(tǒng)）、艦載軍事綜合信息系統(tǒng)和艦載綜合信息網(wǎng)。

3.1.1 隨裝備配套的維修測試與智能故障診斷系統(tǒng)

近年來，隨著海軍裝備保障技術(shù)的發(fā)展和各級裝備使用與保障單位的努力，上級陸續(xù)給多型電子裝備配發(fā)了與裝備配套的維修測試與智能故障診斷專家系統(tǒng)，有些新型裝備在研制和生產(chǎn)過程中就同時開展了相關(guān)配套維修測試與故障診斷系統(tǒng)的研制和生產(chǎn)。這些系統(tǒng)通常采用先進(jìn)的儀器儀表與自動測試技術(shù)，擁有相關(guān)裝備生產(chǎn)單位和維修保障單位共同研發(fā)生產(chǎn)的智能故障診斷專家系統(tǒng)，與裝備有著極好的配套貼合性，并且大都預(yù)留了對外通信與網(wǎng)絡(luò)接口。對于海上艦艇電子裝備的維修保障，這些系統(tǒng)應(yīng)該首先被利用，并在遠(yuǎn)程維修保障系統(tǒng)的設(shè)計中優(yōu)先考慮將其測試與診斷數(shù)據(jù)接入通信網(wǎng)絡(luò)，以供專家系統(tǒng)和遠(yuǎn)程專家進(jìn)行參考和使用。

3.1.2 參數(shù)獲取及信息采集處理系統(tǒng)

參數(shù)獲取及信息采集處理設(shè)備既收集安裝在電子裝備里面的各種傳感器、參數(shù)采集電路和各種測試電路所獲取的電子裝備的相關(guān)技術(shù)參數(shù)和工作狀態(tài)信息，又可通過隨裝備配套的維修測試系統(tǒng)，便攜式自動測試系統(tǒng)獲取裝備維修相關(guān)信息，還可使用多媒體信息采集設(shè)備等進(jìn)行信息采集。這些裝備的狀態(tài)信息采集既可以是實(shí)時同步的，也可以經(jīng)過儲存處理后上報。

3.1.3 內(nèi)含維修保障軟件的便攜式維修輔助設(shè)備（PMA系統(tǒng)）

內(nèi)含維修保障軟件的便攜式維修輔助設(shè)備（PMA系統(tǒng)）主要包括PMA硬件系統(tǒng)、電子裝備交互式電子技術(shù)手冊（IETM）、Wiki遠(yuǎn)程支援系統(tǒng)、電子裝備智能故障診斷系統(tǒng)、維修決策系統(tǒng)（RDSS）PMA版、維修信息輔助系統(tǒng)等。其中PMA可保障技術(shù)人員能及時有效的接收及查閱電子裝備的各種信息、編建修理檔案、獲取裝備的備品備件信息等綜合信息。IETM將電子裝備的技術(shù)資料內(nèi)容通過數(shù)字化的形式處理儲存，技術(shù)人員可通過友好的交互方式查閱資料。Wiki遠(yuǎn)程支援系統(tǒng)可為艦員提供離線的數(shù)據(jù)資源、故障案例甚至音視頻來幫助艦員排除故障[2]。

3.2 岸基遠(yuǎn)程維修保障系統(tǒng)

岸基遠(yuǎn)程維修保障系統(tǒng)主要包括海軍艦船海上遠(yuǎn)程維修保障綜合管理系統(tǒng)、電子裝備遠(yuǎn)程維修診斷決策系統(tǒng)（RDSS）、數(shù)據(jù)庫及管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)可視化設(shè)備等。

3.2.1 遠(yuǎn)程維修保障綜合管理系統(tǒng)

海上遠(yuǎn)程維修保障綜合管理系統(tǒng)主要用于全系統(tǒng)綜合管理、綜合任務(wù)下達(dá)、命令控制、呼叫控制、人員調(diào)配與控制、各分系統(tǒng)協(xié)調(diào)與控制、綜合通信控制、遠(yuǎn)程音視頻專家會診與集成研討等多項(xiàng)工作。

3.2.2 遠(yuǎn)程維修診斷決策系統(tǒng)

遠(yuǎn)程維修診斷決策系統(tǒng)（RDSS）主要用于開展遠(yuǎn)程同步或異步的維修與故障診斷專家會診，由各類專家分析研究相關(guān)電子裝備的故障及裝備情況，并最終為艦上技術(shù)人員提出故障的診斷結(jié)果和故障排除的方案方法[3]。系統(tǒng)的設(shè)計通常采用數(shù)據(jù)庫、知識庫和方法庫并重的思路，其模型庫主要為輔助拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。一般來講，RDSS系統(tǒng)的組成主要有：①信號分析與處理系統(tǒng)。該部分負(fù)責(zé)對進(jìn)入系統(tǒng)的電子裝備故障進(jìn)行故障特征提取，并對故障信息進(jìn)行全面的分析和處理；②裝備信息管理系統(tǒng)。用于建立艦船電子裝備綜合管理檔案，對裝備的各種信息進(jìn)行管理和應(yīng)用；③知識獲取與管理系統(tǒng)。進(jìn)行知識的獲取、管理和運(yùn)用；④綜合診斷與處理系統(tǒng)。綜合集成多名專家的多種維修診斷方法和側(cè)面，對各種診斷信息和專家診斷結(jié)論進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的融合與處理，擇優(yōu)給出科學(xué)可靠的全面的綜合診斷結(jié)果；⑤網(wǎng)絡(luò)通信與資源集成系統(tǒng)。承擔(dān)RDSS系統(tǒng)與艦船電子裝備故障現(xiàn)場進(jìn)行信息交流和數(shù)據(jù)通信；⑥動態(tài)調(diào)整和完善系統(tǒng)。用于知識庫的修正與新知識的擴(kuò)充。

4 結(jié)語

近年來，海軍艦艇電子裝備在信息化的發(fā)展道路上取得了長足的進(jìn)步，伴隨著也產(chǎn)生了新型作戰(zhàn)模式和保障模式的變化，使艦艇電子裝備維修保障面臨了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。為適應(yīng)信息化戰(zhàn)爭條件及我國海軍發(fā)展需求，對海軍艦艇電子裝備海上遠(yuǎn)程維修保障系統(tǒng)進(jìn)行體系架構(gòu)的研究，通過對外軍遠(yuǎn)程維修系統(tǒng)的借鑒及海軍遠(yuǎn)程維修保障系統(tǒng)的分析，探討了海上遠(yuǎn)程維修保障系統(tǒng)的構(gòu)建及關(guān)鍵技術(shù)。這對于提高海軍艦艇電子裝備維修保障能力，增強(qiáng)大范圍內(nèi)海上艦艇的戰(zhàn)斗力和生命力，推進(jìn)遠(yuǎn)洋戰(zhàn)略和信息化進(jìn)程都有著十分重要的意義。

[1]李科,張軍冬,胡金華.海軍裝備維修遠(yuǎn)程技術(shù)支持系統(tǒng)體系架構(gòu)探討[J].艦船電子工程,2011,(8):132～135.

[2]馬力,鄭國寧,孫煜.Wiki遠(yuǎn)程支援終端系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J].計算機(jī)科學(xué),2013,(1):291～295.

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[4]郭明明.基于多子網(wǎng)的短波自組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究[D].碩士論文.西安電子科技大學(xué),2007.