◎北京航天發(fā)射技術研究所 王巖 白煥旭 吳中華
淺議定位定向瞄準專業(yè)知識梳理與管理體系建設
◎北京航天發(fā)射技術研究所 王巖 白煥旭 吳中華
定位定向瞄準產(chǎn)品的功能主要是在導彈(火箭)起飛前將位置信息、慣性器件敏感軸的方向信息賦予導彈的慣性制導系統(tǒng)。定位定向瞄準專業(yè)由一開始僅僅傳遞大地測量系統(tǒng)測量的大地方位角逐漸發(fā)展為自主獲取大地方位角,而后又發(fā)展為高度集成的定位定向瞄準一體化系統(tǒng)。定位定向瞄準專業(yè)的發(fā)展緊緊圍繞提高精度、縮短時間、提高集成度與自動化程度等指標,涉及專業(yè)包括光學、機械、電氣、軟件、慣性制導、控制等。隨著產(chǎn)品性能的提高、功能的復雜化,所涉及的多種專業(yè)知識的廣度和深度成幾何方式增長,但產(chǎn)品開發(fā)的周期大幅壓縮,同時設計師隊伍呈現(xiàn)年輕化,使傳統(tǒng)的專職型號項目團隊的研發(fā)方式向通用化轉(zhuǎn)變,而在轉(zhuǎn)變過程中需要解決知識管理的相關問題。
目前,大部分定位定向瞄準專業(yè)相關知識都是在型號研制過程中獲得的,知識的儲存與型號特點聯(lián)系緊密,由于非型號人員不了解型號背景、應用條件等,因此對型號的知識獲取較為困難。另外,知識的應用主要是對知識進行分類存儲,以便使用時能夠快速找到所需的知識,但由于知識存儲的形式較為單一,無法對知識多維搜索并快速定位,導致知識的使用率較低。因此,需要根據(jù)定位定向瞄準專業(yè)的特點建立相應的知識管理體系,以有效管理相關知識并實現(xiàn)相關知識在開發(fā)團隊中的高效傳遞。
定位定向瞄準專業(yè)知識既包括專業(yè)科學知識,也包括設計人員在長期研發(fā)過程中不斷總結形成的經(jīng)驗,具體包括各類技術文件、設計報告、圖紙、論文、專利等,還有一些散落在設計人員的記錄本或頭腦中。隨著定位定向瞄準專業(yè)發(fā)展對產(chǎn)品實現(xiàn)的快速性、可靠性要求的提高,新產(chǎn)品的研制必須在已有產(chǎn)品的基礎上滾動進行,這就要求新產(chǎn)品的設計人員能夠迅速了解老產(chǎn)品,掌握已有知識。因此,必須對種類繁多、數(shù)量極大的定位定向瞄準專業(yè)知識進行合理分類,通過引進先進的知識管理技術,采用信息化手段和理論知識來有效管理定位定向瞄準專業(yè)知識。
1.專業(yè)體系梳理
定位定向瞄準專業(yè)技術體系結構(見表1)是規(guī)范后續(xù)技術發(fā)展、知識管理的基礎。在體系建立過程中,將專業(yè)分為系統(tǒng)、單機、通用要求等,其中系統(tǒng)根據(jù)各應用方向再向下劃分,主要關注由于背景型號的特殊要求導致的單機組成的差異性,對單機的功能、性能、接口、環(huán)境適應性要求的區(qū)別;單機根據(jù)功能再向下劃分,主要關注單機設備在完成定位定向瞄準功能時所起的作用;通用要求為各系統(tǒng)、單機研制全生命周期內(nèi)需要的知識。
表1 定位定向瞄準專業(yè)體系結構
2.專業(yè)產(chǎn)品梳理
通過分析定位定向瞄準專業(yè)的功能確定了核心產(chǎn)品為方位瞄準設備、基準建立設備、慣性測量單元。
方位瞄準設備是地面瞄準系統(tǒng)中最重要的儀器,主要功能是將獲取的射向(或與射向成已知角值的方向)賦予導彈(火箭)上的瞄準基面。為滿足不同發(fā)射方式和瞄準精度的要求,方位瞄準設備有不同的類型和名稱,一般由互成正交的豎軸系、橫軸系及照準軸系構成。
基準建立設備是自主取得基準的定向裝置,主要包括擺式陀螺尋北儀和車載陀螺尋北儀2類產(chǎn)品。擺式陀螺尋北儀的精確自動尋北測量是通過陀螺擺敏感地球自轉(zhuǎn)角速度的方式實現(xiàn)的;車載陀螺尋北儀通常由一個動力調(diào)諧陀螺和2個加速度計構成。
慣性測量單元是地面定位定向系統(tǒng)的主要設備之一,具有初始對準功能和慣性導航功能,其中初始對準包括方位初始對準(即尋北)和姿態(tài)初始對準,初始對準完成后進入慣性導航狀態(tài),在慣性導航過程中對載體加速度、速度、位置、角速度、姿態(tài)、方位進行實時解算并按要求輸出,慣性測量單元的實現(xiàn)設備為光學捷聯(lián)慣組。
定位定向瞄準專業(yè)是多學科綜合專業(yè),其知識管理具有高度復雜性及跨學科的特點,需采用系統(tǒng)工程的思想和方法加以綜合研究。為此,筆者通過分析定位定向瞄準專業(yè)的霍爾三維結構,建立了霍爾三維知識模型,并在建立時充分考慮了定位定向瞄準專業(yè)體系結構和產(chǎn)品特點。
1.時間維
以產(chǎn)品的研制周期為主線,對于受型號牽引的產(chǎn)品,按照型號的階段研制要求;對于按產(chǎn)品化研制的產(chǎn)品,按照產(chǎn)品成熟度要求。歸納二者的特點,根據(jù)研制階段將時間維劃分為方案、工程研制、工程試驗、定型(鑒定)、批生產(chǎn)、維護等。
在此過程中可以產(chǎn)生的知識主要依附于各類研究試驗文件(包括調(diào)研報告、方案報告、分析報告、試驗報告、總結報告、質(zhì)量報告等),各類設計文件(包括任務書、圖紙、細則、技術條件、說明書、大綱等)以及各類工藝文件。
2.邏輯維
以專業(yè)體系結構為主線,重點關注核心產(chǎn)品、核心專業(yè),通過發(fā)展核心產(chǎn)品技術推動核心產(chǎn)品的發(fā)展,提高核心競爭力。邏輯維專業(yè)知識主要包括規(guī)范、標準、模板、標準體系、設計流程、發(fā)展規(guī)劃、型譜、產(chǎn)品樹、技術樹、成果、論文、專利等。
3.知識維
知識維是時間維和邏輯維發(fā)展的基礎,是從事定位定向瞄準專業(yè)必須具備的知識,以及在研制過程中產(chǎn)生的各類知識。知識維包括光學知識、結構知識、電氣知識、軟件知識、慣性知識、控制知識、傳感器知識、仿真知識、環(huán)境防護知識、系統(tǒng)集成知識等。
時間維和邏輯維的知識載體都為文件、圖紙等顯性知識,可以通過電子化查詢;而知識維的知識載體包括基礎理論、經(jīng)驗、小結、禁忌等隱性知識,許多知識掌握在研制人員的頭腦中,所以需要大力提煉這些知識,采用授課、交流等方式將知識傳播出去,并以文字形式記錄,以供后續(xù)研制人員查詢。
在知識管理體系建設推動下,通過總結已有研制經(jīng)驗,挖掘隱性知識,組織多種形式的技術交流,對研制過程中發(fā)現(xiàn)的問題進行梳理并將其經(jīng)驗整理發(fā)布加以利用,形成了多種知識管理形式,包括標準規(guī)范、技術模板、論文、已授權專利、故障啟示錄、舉一反三分析、審查要素表、技術交流活動、軟件模塊庫等。
同時,將技術體系建設納入知識管理體系,系統(tǒng)梳理了定位定向瞄準專業(yè)的標準項目,總結了定位定向瞄準專業(yè)的崗位實施標準目錄;圍繞核心技術、核心產(chǎn)品構建了4個主要產(chǎn)品平臺,完成了型譜規(guī)劃;識別了核心技術、關鍵技術、通用技術、一般技術,并對重點發(fā)展技術開展了規(guī)劃。通過在知識科學管理的基礎上建立適合定位定向瞄準專業(yè)的知識管理體系,保持了自身知識管理的良性發(fā)展。